2022-2023学年内蒙古包头市示范名校高三冲刺模拟物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项 1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用 2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道 1 绕地球 E 运行，在 P 点变轨后进入轨道 2 做匀速圆周运动下列说法正确的是：（）A不论在轨道 1 还是轨道 2 运行，卫星在 P 点的速度都相同 B不论在轨道 1 还是轨道 2 运行，卫星在 P 点的加速度都相同 C卫星在轨道 1 的任何位置都具有相同加速度 D卫星在轨道 2 的任何位置都具有相同动量(动量 P=mv，v 为瞬时速度)2、如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的 a、b 两部分。已知 a 部分气体为 1mol氧气，b 部分气体为 2 mol 氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为 Va、Vb，温度分别为 Ta、Tb。下列说法正确的是 AVaVb，TaTb BVaVb，TaTb CVaVb，TaTb DVaVb，TaTb 3、一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能增大为原来的 4 倍，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（）A向心加速度大小之比为 14 B轨道半径之比为 41 C周期之比为 41 D角速度大小之比为 12 4、火星的质量是地球质量的 a 倍，半径为地球半径的 b 倍，其公转周期为地球公转周期的 c 倍。假设火星和地球均可视为质量分布均匀的球体，且环绕太阳的运动均可看成是匀速圆周运动。则下列说法正确的是（）A火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 a：b B同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为 a：b C太阳、火星间的距离与日、地之间的距离之比为32:1c D太阳的密度与地球的密度之比为 c2：1 5、如图所示，固定在水平地面上的物体 A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为 的斜面，一根轻绳跨过物体 A 顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为 m1、m2的小球，当两球静止时，小球 m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为，不计一切摩擦，则 m1、m2之间的关系是（）Am1m2 B21tanmm Cm1m2tan Dm1m2cos 6、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运动的轨道半径之比为a，若木星和土星的质量之比为b，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（）A运行周期之比为3ab B向心加速度之比为ba C环绕速度之比为ab D表面重力加速度之比2ba 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、如图为一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图，P 是平衡位置在 x=1.0m 处的质点，Q 是平衡位置在 x=4.0m 处的质点，图乙为质点 Q 的振动图象，则下列说法正确的是_ A这列波的波长是 8m，周期是 0.2s，振幅是 10cm B在 t=0 时，质点 Q 向 y 轴负方向运动 C从 t=0.1 到 t=0.25s，该波沿 x 轴正方向传播了 6m D从 t=0.1 到 t=0.25s，质点 P 通过的路程为 30cm E.质点 Q 简谐运动的表达式为 y=0.10sin10t（国际单位）8、下列说法中正确的有（）A满足 F=kx 的振动是简谐运动 B波可以发生干涉、衍射等现象 C由波速公式 v=f 可知，空气中声波的波速由 f、共同决定 D发生多普勒效应时波的频率发生了变化 E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波 9、矩形线框 PQMN 固定在一绝缘斜面上，PQ 长为 L，PN 长为 4L，其中长边由单位长度电阻为 r0的均匀金属条制成，短边 MN 电阻忽略不计，两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，方向垂直斜面向上，一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好，在沿导轨向上的外力作用下，以速度 v 从线框底端匀速滑到顶端。已知斜面倾角为，不计一切摩擦。则下列说法中正确的是（）A金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小 B作用于金属杆的外力一直变大 C金属杆运动到长边正中间时，电压表示数为25BLv D当金属杆向上运动到距线框底端 3.5L 的位置时，金属杆 QM、PN 上消耗的总电功率最大 10、关于光的干涉和衍射现象，下列各种说法中正确的是（）A光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果 B光可以发生干涉和衍射现象，所以光是一种波 C干涉和衍射的条纹都是明暗相间的，所以不能通过条纹来判断是干涉现象还是衍射现象 D通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的衍射现象 E.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，是由于各种色光传播速度不同 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6 分）某物理兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴 O 处，另一端系一小球 （1）张小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径 d_ mm，使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为 t1，经过最低点的挡光时间为 t2.（2）戴小军同学在光滑水平转轴 O 处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为 g.现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是 F1，在最低点时绳上的拉力大小是 F2.（3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，张小明同学还需要测量的物理量有_（填字母代号）戴小军同学还需要测量的物理量有_（填字母代号）A小球的质量 m B轻绳的长度 L C小球运行一周所需要的时间 T（4）根据张小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：_ (用题目所给得字母表示）（5）根据戴小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：_ (用题目所给得字母表示）12（12 分）某同学要测定电阻约为 200 的圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材：待测圆柱形金属 Rx；电池组 E（电动势 6V，内阻忽略不计）；电流表 A1（量程 030mA，内阻约 100）；电流表 A2（量程 0600A，内阻 2000）；滑动变阻器 R1（阻值范围 010，额定电流 1A）电阻箱 R2（阻值范围 09999，额定电流 1A）开关一个，导线若干。(1)先用螺旋测徽器测出该金属材料的截面直径，如图甲所示，则直径为_mm，然后用游标卡尺测出该金属材料的长度，如图乙所示，则长度为_cm。(2)将电流表 A2与电阻箱串联，改装成一个量程为 6V 的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为_。(3)在如图内所示的方框中画出实验电路图，注意在图中标明所用器材的代号_。(4)调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表 A1、A2的示数 I1、I2，作出 I2-I1图像如图丁所示，求得图线的斜率为 k=0.0205，则该金属材料的电阻 Rx=_。（结果保留三位有效数字）(5)该金属材料电阻率的测量值_（填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）如图所示，在光滑的水平面上静置一长为 L 的木板 B，上表面粗糙，现有滑块 A 以初速度0v从右端滑上B，恰好未离开 B，A 的质量为 m，B 的质量为2m，求 A 与 B 上表面间的动摩擦因数。14（16 分）如图所示，将横截面积 S=100cm2、容积为 V=5L，开口向上的导热良好的气缸，置于 t1=13C的环境中。用厚度不计的轻质活塞将体积为 V1=4L 的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门 N。外界大气压强p0=1.0105Pa，重力加速 g=10m/s2，不计一切摩擦。求：(i)将活塞用卡销 Q 锁定，用打气筒通过阀门 N 给气缸充气，每次可将体积 V0=100mL，压强为 p0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到 1.2p0；(ii)当气缸内气体压强达到 1.2p0时，停止打气，关闭阀门 N，将质量为 m=20kg 的物体放在活塞上，然后拔掉卡销 Q，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。15（12 分）如图所示，两根平行的导电轨道 M、N 水平放置，相距为 L。其末端放置一个与导轨垂直接触的质量为m 的导体棒。导体棒距离地面的高度为 h，且处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为 B。当导轨中突然通以一个强电流脉冲时，导体棒向右抛出。导体棒运动过程中始终与地面水平，其水平射程为 x。求：（1）导体棒抛出时速度的大小；（2）开关闭合瞬间流经电路的电荷量。参考答案 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】从轨道 1 变轨到轨道 2，需要加速逃逸，故 A 错误；根据公式2MmGmar可得：2MaGr，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道 1 绕地球 E 运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B 正确 C 错误；卫星在轨道 2 做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D 错误 2、D【解析】AB解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由pVnRT可知质量大的部分压强大，即 b 部分压强大，故活塞左移，平衡时,ababVV PP，故 A、B 错误；CD活塞左移过程中，a气体被压缩内能增大，温度增大，b 气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时abTT，故 C 错误，D 正确；故选 D。3、B【解析】AB.根据万有引力充当向心力22MmvGmrr=224mrT=m2r=ma，卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度 v=GMr，其动能 Ek=2GMmr，由题知变轨后动能增大为原来的 4 倍，则变轨后轨道半径 r2=14r1，变轨前后卫星的轨道半径之比r1r2=41；向心加速度 a=2GMr，变轨前后卫星的向心加速度之比 a1a2=116，故 A 错误，B 正确；C.卫星运动的周期234 rTGM，变轨前后卫星的周期之比12TT=3132rr=81，故 C 错误；D.卫星运动的角速度3GMr，变轨前后卫星的角速度之比12=3231rr=18，故 D 错误 4、C【解析】A当卫星绕任一行星表面做匀速圆周运动时的速度即为该行星的第一宇宙速度，由 22MmvGmRR 解得 GMvR 则火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为:ab 故 A 错误；B对于天体表面的物体，万有引力近似等于重力，即有：2MmGmgR 解得：2GMgR 则同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为 ab2 故 B 错误；C根据开普勒第三定律可知，太阳、火星之间的距离与日、地之间的距离之比为32:1c 故 C 正确；D由于太阳的质量、半径与地球的质量、半径的关系未知，所以不能确定它们的密度之间的关系，故 D 错误。故选 C。5、C【解析】设绳子对两球的拉力大小为 FT，对 m2根据平衡条件得 FT=m2gsin 对 m1根据平衡条件得 FT=m1gcos 联立解得 m1=m2tan 故选 C.6、A【解析】ABC根据 222()2MmvGmrmmarTr 解得 234rTGM 2GMar GMvr 则运行周期之比为3ab，向心加速度之比为2ba，线速度之比为ba，故 A 正确，BC 错误；D根据星球表面万有引力等于重力可知 2 GMmmgR 由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故 D 错误。故选 A。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、ACE【解析】由波形图和振动图像读出波长、周期和振幅；根据振动图像可求解波的转播方向和传播的距离；质点在一个完整周期中运动的路程为 4A；【详解】由图像可知，这列波的波长是 8m，周期是 0.2s，振幅是 10cm，选项 A 正确；由 Q 点的振动图像可知，在 t=0 时，质点 Q 向 y 轴正方向运动，可知波向 x 轴正向传播，选项 B 错误；波速8/40/0.2vm sm sT，从 t=0.1 到 t=0.25s，该波沿 x 轴正方向传播了40 0.156xvtmm，选项 C 正确；从 t=0.1 到 t=0.25s 经历了 0.15s=34T，但是因 P点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动，则质点 P 通过的路程不等于 3A=30cm,选项 D 错误；2=10/rad sT，则质点 Q 简谐运动的表达式为 y=0.10sin10t（国际单位），选项 E 正确；故选 ACE.【点睛】本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系要知道质点做简谐运动时，只有起点在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在 3/4 周期内振动的路程才是 3A 8、ABE【解析】A、在简谐运动的回复力表达式 F=-kx 中，对于弹簧振子，F 为振动物体在振动方向受到的合外力，k 为弹簧的劲度系数；对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力，故 A 正确B、一切波都可以发生干涉和衍射现象，是波特有现象，故 B 正确C、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，故 C 错误D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故 D 错误E、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波，故 E 正确故选 ABE【点睛】衍射、干涉是波所特有的现象，机械波的波速由介质决定；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波 9、BD【解析】A金属杆相当于电源，金属杆上滑过程中，外电路的总电阻一直减小，则总电流即电流表的示数一直变大。故 A 错误；B金属杆匀速运动，作用于金属杆的外力 sinFmgBIL 由于总电流一直变大，所以作用于金属杆的外力一直变大，故 B 正确；C由电磁感应定律，金属杆运动时产生的感应电动势为 EBLv 金属杆到达轨道正中间时，所组成回路的总电阻为 00(4)5RLL rLr 由闭合电路欧姆定律，回路电流为 05EBLvIRLr 电压表测的是路端电压，所以电压表示数为 00044455BLvBLvUILrLrLr 故 C 错误；D设金属杆向上运动 x 距离时，金属杆 QM、PN 上消耗的总电功率即电源的输出功率最大。电源电动势一定，内外电阻相等时电源输出功率最大 00(82)Lx rLr 解得 3.5xL 故 D 正确。故选 BD。10、ABD【解析】A干涉条纹是两列频率相同、相位和振动情况相同的光波叠加，衍射条纹是从单缝通过的两列或多列频率相同的光波叠加，故 A 正确；B干涉和衍射是波的特有现象，光可以发生干涉衍射现象，光是波，故 B 正确；C干涉和衍射都产生明暗相间的条纹，但干涉条纹的宽度是相等的，而衍射条纹宽度不等，中央最宽，故 C 错误；D通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，故 D 正确；D白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光，光的颜色由频率决定，不同单色光，频率不同，在真空中传播速度相同，故 E 错误。故选 ABD。三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、5.700 B A 2222214ddgLtt F2F16mg 【解析】（1）1螺旋测微器固定刻度读数为 5.5 mm，可动刻度读数为 20.00.01 mm，故最终读数为两者相加，即 5.700 mm.（3）23根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为 v11dt 小球在最低点的速度大小为 v22dt 设轻绳长度为 L，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有 22221211.222ddmmgLmtt 化简得 2222214ddgLtt 所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度 L；根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为 r，则小球在最低点有 212vFmgmr 在最高点有 221vFmgmr 从最低点到最高点依据机械能守恒定律有 221211222mvmvmgr 联立方程化简得 F2F16mg 所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量 m.（4）4由（3）可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为 2222214ddgLtt（5）5由（3）可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为 F2F16mg.12、9.203 10.405 8000 209 等于 【解析】(1)12根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数为 9mm，可动刻度部分读数为 20.30.01mm，所以金属材料的直径为 d=9mm+0.203mm=9.203mm；根据游标卡尺读数规则，金属材料的长度 L=10.4cm+0.005cm=10.405cm。(2)3改装后电压表量程为 U=6V，由 I2g（r2g+R2)=U 解得 R2=8000 即电阻箱接入电路的阻值为 8000。(3)4由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，所以需要设计成滑动变阻器分压接法，将电阻箱与电流表 A2串联后并联在待测电阻两端，由于改装后的电压表内阻已知，所以采用电流表外接法。(4)5由并联电路规律可得 I2（r2g+R2)=(I1-I2）Rx 变形得 2122xgxRIIrRR 由 220.0205xgxRkrRR 解得金属材料的电阻 Rx=209。(5)6由于测量电路无系统误差，金属材料的电阻测量值等于真实值，可知金属材料的电阻率测量值等于真实值。四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、203vgL【解析】对 A 在木板 B 上的滑动过程，恰好未离开 B，即滑至 B 的左端与 B 共速，根据动量守恒定律有 0(2)mvmm v 解得 013vv 由系统能量守恒有 22011(2)22mgLmvmm v 解得 203vgL 14、(i)8；(ii)52C【解析】(1)由玻意耳定律得 0100 11.2p VnVpV 其中14LV，0100mLV，n 为打气次数，代入数值解得：8n (ii)初态气体温度为11273K260KTt，最终稳定时，体积为5LV，内部气体压强为 5201.2 10 PamgppS 即拔掉卡销后，缸内气体压强不变，由盖吕萨克定律得：112VVTT，解得 2325KT 则气缸内气体的温度为 22273K52tT 15、(1)2gvxh；（2）2mxgqBLh。【解析】（1）平抛运动的竖直方向有 212hgt 水平方向有 xvt 解得 2gvxh（2）瞬时加速过程的时间为t，导体棒受安培力 FBIL 由牛顿第二定律得 Fma 由运动规律得 vat 电荷量 qIt 解以上各式得 2mxgqBLh