2023届湖北省随州市普通高中高三一诊考试物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项 1考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回 2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用 05 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置 3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符 4作答选择题，必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用 05 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效 5如需作图，须用 2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗 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、投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，也是一种礼仪。某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭（很短，可看做质点），结果箭划着一条弧线提前落地了（如图所示）。不计空气阻力，为了能把箭抛进壶中，则下次再水平抛箭时，他可能作出的调整为（）A减小初速度，抛出点高度变小 B减小初速度，抛出点高度不变 C初速度大小不变，降低抛出点高度 D初速度大小不变，提高抛出点高度 2、新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下列单位属于国际基本单位的是（）A长度 Bm Cnm Dm/s 3、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的 11 倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为 A5 小时 B4 小时 C1 小时 D3 小时 4、将检验电荷 q 放在电场中，q 受到的电场力为 F，我们用Fq来描述电场的强弱。类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，我们要描述磁场的强弱，下列表达式中正确的是（）AS BELv C FIL D 2FRL v 5、如图所示，n 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小为 B 的水平匀强磁场中，线框面积为 S，电阻不计线框绕垂直于磁场的轴 OO以角速度 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为 U 的灯泡，灯泡正常发光从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是（）A图示位置穿过线框的磁通量变化率最大 B灯泡中的电流方向每秒改变2次 C线框中产生感应电动势的表达式为 enBSsint D变压器原、副线圈匝数之比为nBSU 6、为了纪念物理学家对科学的贡献，许多的单位是用家的名字来命名的，在，下列单位所属于基本物理量的是 A安培 B库仑 C牛顿 D焦耳 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、如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为 L 的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为 m 的光滑小球 A、B 用长为 L 的轻杆及光滑铰链相连，小球 A 穿过竖直杆置于弹簧上。让小球 B 以不同的角速度 绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为 0时，小球 B 刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为 k，重力加速度为 g，则 A小球均静止时，弹簧的长度为 L-mgk B角速度=0时，小球A 对弹簧的压力为mg C角速度 0=2kgkLmg D角速度从 0继续增大的过程中，小球 A 对弹簧的压力不变 8、水平放置的平行板电容器，极板长为 l，间距为 d，电容为 C。竖直挡板到极板右端的距离也为 l，某次充电完毕后电容器上极板带正电，下极板带负电，所带电荷量为 Q1如图所示，一质量为 m，电荷量为 q 的小球以初速度 v 从正中间的 N 点水平射人两金属板间，不计空气阻力，从极板间射出后，经过一段时间小球恰好垂直撞在挡板的 M 点，已知 M 点在上极板的延长线上，重力加速度为 g，不计空气阻力和边缘效应。下列分析正确的是（）A小球在电容器中运动的加速度大小为2g B小球在电容器中的运动时间与射出电容器后运动到挡板的时间相等 C电容器所带电荷量1mgdCQq D如果电容器所带电荷量2132QQ，小球还以速度 v 从 N 点水平射入，恰好能打在上级板的右端 9、如图所示，半径为 r、电阻为 R 的单匝圆形线框静止于绝缘水平面上，以圆形线框的一条直径为界，其左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向里的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律分别如图乙所示。则 0t0时间内，下列说法正确的是（）A0 2t时刻线框中磁通量为零 B线框中电流方向为顺时针方向 C线框中的感应电流大小为200r Bt R D线框受到地面向右的摩擦力为23002 B rt R 10、下列说法中正确的是（）A分子运动的平均速率可能为零，瞬时速度不可能为零 B液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 C空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示 D有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 E.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小 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）某研究性学习小组的一同学想测量一下某电阻丝的电阻率，实验室供选择的器材如下：A量程 0.6A，内阻约 0.5 的电流表 B量程 3A，内阻约 0.01 的电流表 C量程 0.6A，内阻 0.5 的电流表 D量程 15V，内阻约 30k 的电压表 E.阻值为 01k，额定电流为 0.5A 的滑动变阻器 F.阻值为 010，额定电流为 1A 的滑动变阻器 G.阻值为 099.9 的电阻箱 H.电动势为 3V 的电池 I.开关一个、导线若干（1）如图甲是他先用螺旋测微器测量电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径 D=_mm，用多用电表粗测了该电阻丝的电阻如图乙所示，则多用电表的读数为_；（2）该同学想用伏安法精确测量该电阻丝的电阻，他检查了一下所给器材，发现所给电压表不能用，就用电流表改装一电压表，你认为所给电压表不能用的理由是_；如果要改装成量程为 3V 的电压表，需要串联的电阻 R=_；如果他选好器材后设计了如图所示的电路，电流表他应选用_；滑动变阻器应选用_；（3）该同学连好电路后，测出该电阻丝的长度为 L，直径为 D，然后改变滑动变阻器滑动头的位置读出两个电流表和电阻箱的若干数据，其中电流表 A1、A2的读数分别用 I1、I2来表示，从而测出该电阻丝的电阻率，则 的表达式是_；(用所有测量的物理量的字母表示)（4）如果要求电流表 A2的读数从零开始，请你根据上图将电路添加一条线改画在电路图上。（_）12（12 分）如图甲所示，某组同学借用“探究 a 与 F、m 之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做_运动.（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上 O 为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为 0.1s 的相邻计数点 A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为 0.2N，小车的质量为 0.2kg.请计算小车所受合外力做的功 W 和小车动能的变化kE，补填表中空格_，_（结果保留至小数点后第四位）.OB OC OD OE OF W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 /JkE 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 通过分析上述数据你得出的结论是：在实验误差允许的范围内kWE，与理论推导结果一致.（3）实验中是否要求托盘与砝码总质量 m 远小于小车质量 M？_（填“是”或“否”）；（4）实验前已测得托盘的质量为37.7 10 kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_kg（g取29.8/m s，结果保留至小数点后第三位）.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，光滑斜面倾角=30，另一边与地面垂直，斜面顶点有一光滑定滑轮，物块 A 和 B 通过不可伸长的轻绳连接并跨过定滑轮，轻绳与斜面平行，A 的质量为 m，开始时两物块均静止于距地面高度为 H 处，B 与定滑轮之间的距离足够大，现将 A、B 位置互换并静止释放，重力加速度为 g,求：（1）B 物块的质量；（2）交换位置释放后，B 着地的速度大小 14（16 分）如图所示，在水平地面上固定一倾角为 的光滑斜面，一劲度系数为 k 的轻质弹簧的一端固定在斜面底端，弹簧处于自然状态。一质量为 m 的滑块从距离弹簧上端 s 处由静止释放，设滑块与弹簧接触过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为 g。（1）求滑块与弹簧上端接触瞬间速度 v0的大小；（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度为 vm，求滑块从释放到速度为 vm的过程中弹簧的弹力所做的功W。15（12 分）如图甲所示，A 端封闭、B 端开口、内径均匀的玻璃管长100cmL，其中有一段长15cmh 的水银柱把一部分空气封闭在玻璃管中。当玻璃管水平放置时，封闭气柱 A 长A40cmL。现把玻璃管缓慢旋转至竖直，如图乙所示，再把开口端向下插入水银槽中，直至 A 端气柱长130cmL 为止，这时系统处于静止平衡。已知大气压强075cmHgP，整个过程温度不变，试求：(1)玻璃管旋转至竖直位置时，A 端空气柱的长度；(2)如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度 d（结果保留两位有效数字）。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、D【解析】设小球平抛运动的初速度为0v，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间为：2htg 水平位移为：002hxv tvg 由题可知，要使水平位移增大，则当减小初速度或初速度大小不变时，需要时间变大，即抛出点的高度h增大，故选项 ABC 错误，D 正确；故选 D。2、B【解析】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流（A）、发光强度（cd）、物质的量（mol），它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，A项的长度是基本物理量，B 项的 m 是国际制基本单位，C 项的 nm 是非国际制基本单位，D 项的 m/s 是导出单位，故B 正确，ACD 错误。故选 B。3、B【解析】设地球的半径为 R，则地球同步卫星的轨道半径为 r=1.1R，已知地球的自转周期 T=24h，地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。由 2224GMmmRRT 公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为 r=2R 由开普勒第三定律得 3333(2)244h(6.6)rRTTrR 故 B 正确，ACD 错误。故选 B。4、C【解析】将检验电荷 q 放在电场中，q 受到的电场力为 F，我们用Fq来描述电场的强弱；类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，用FBIL来描述磁场的强弱；故 C 项正确，ABD 三项错误。5、C【解析】图示位置穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，选项 A 错误；交流电的周期为2T，一个周期内电流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变 次，选项 B 错误；交流电的电动势最大值：Em=nBS，则线框中产生感应电动势的表达式为 enBSsint,选项 C 正确；交流电的有效值为12nB SU,则11222nUnB SnUU,选项D 错误；故选 C.点睛：此题关键是掌握交流电的瞬时值、最大值及有效值的意义，知道它们之间的关系；掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决 6、A【解析】物理学中共有七个基本物理量分别为：质量，长度，时间，电流强度，物质的量，热力学温度，发光强度，其中电流强度的单位就是以科学家的名字来命名的即安培，故 A 正确 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、ACD【解析】A若两球静止时，均受力平衡，对 B 球分析可知杆的弹力为零，BNmg；设弹簧的压缩量为 x，再对 A 球分析可得：1mgkx，故弹簧的长度为：11mgLLxLk，故 A 项正确；BC当转动的角速度为 0时，小球 B 刚好离开台面，即0BN，设杆与转盘的夹角为，由牛顿第二定律可知：20costanmgmL sinFmg杆 而对 A 球依然处于平衡，有：2sinkFmgFkx杆 而由几何关系：1sinLxL 联立四式解得：2kFmg，02kgkLmg 则弹簧对 A 球的弹力为 2mg，由牛顿第三定律可知 A 球队弹簧的压力为 2mg，故 B 错误，C 正确；D当角速度从 0继续增大，B 球将飘起来，杆与水平方向的夹角变小，对 A 与 B 的系统，在竖直方向始终处于平衡，有：2kFmgmgmg 则弹簧对 A 球的弹力是 2mg，由牛顿第三定律可知 A 球队弹簧的压力依然为 2mg，故 D 正确；故选 ACD。8、BD【解析】根据水平方向做匀速直线运动分析两段过程的运动时间，根据竖直方向对称性分析小球在电容器的加速度大小，根据牛顿第二定律以及 QUEdC 分析求解电荷量，根据牛顿第二定律分析加速度从而求解竖直方向的运动位移。【详解】AB小球在电容器内向上偏转做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，出电容器后受到重力作用，竖直方向减速，水平方向由于不受力，仍然做匀速直线运动，由于两段过程在水平方向上的运动位移相同，则两段过程的运动时间相同，竖直方向由于对称性可知，两段过程在竖直方向的加速度大小相等，大小都为 g，但方向相反，故 A 错误，B 正确；C根据牛顿第二定律有 1QUqmgqmgqEmgdCdagmmm 解得 12mgdCQq 故 C 错误；D当小球到达 M 点时，竖直方向的位移为2d，则根据竖直方向的对称性可知，小球从电容器射出时，竖直方向的位移为4d，如果电容器所带电荷量2132QQ，根据牛顿第二定律有 22QqqUCagggmdmd 根据公式 212yat 可知，相同的时间内发生的位移是原来的 2 倍，故竖直方向的位移为2dy，故 D 正确。故选 BD。9、ACD【解析】A02t时刻，两部分磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，线框中的磁通量为零，A 正确。B根据楞次定律可知，左侧的导线框的感应电流是逆时针，而右侧的导线框的感应电流也是逆时针，则整个导线框的感应电流方向为逆时针，B 错误。C由法拉第电磁感应定律，因磁场的变化，导致导线框内产生感应电动势，结合题意可知整个导线框产生感应电动势为左、右两侧电动势之和，即 20022r BEt 由闭合电路欧姆定律，得感应电流大小 200r BEIRt R 故 C 正确。D由左手定则可知，左、右两侧的导线框均受到向左的安培力，则所受地面的摩擦力方向向右、大小与线框所受的安培力大小相等，即 23012120022222B rTB IrB IrBBIrB Irt R 故 D 正确。故选 ACD。10、BDE【解析】A分子做永不停息的做无规则运动，其平均速率不可能为零，而瞬时速度可能为零，故 A 错误；B表面张力的微观解释为液体表面层的分子间距较大，表现为引力，故 B 正确；C空气绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，故 C 错误；D晶体具有规则的几何形状，有一定的熔点，物理性质表现为各向异性，非晶体则没有规则的几何形状，没有一定的熔点，物理性质表现为各向同性，二者在一定的条件下可以相互转化，例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体，故 D 正确；E随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，当分子距离小于 r0时，分子力为斥力，距离增大时分子斥力做正功，分子势能减小；当分子距离大于 r0时，分子力为引力，距离增大时分子引力做负功，分子势能增大，故 E 正确。故选 BDE。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、2.000 5.0 因为电源电动势只有 3V，所给电压表量程太大 4.5 A、C F 22124(-)I RDL I I 【解析】（1）1根据螺旋测微器读数规则读数为 2.000mm。2从图上可以看出选择开关放在了“1 挡”，根据读数规则读出电阻为 5.0。（2）3因为电源电动势只有 3V，所给电压表量程太大。4改装成量程为 3V 的电压表，选用电流表 A 改装，需要串联的电阻 R=30.5 0.60.6=4.5 5由于所求电阻丝的电阻约为 5，两端的电压不超过 3V，电流不超过 0.6A，为求电表读数准确，量程不能过大，所以电流表选 A 和 C。6阻值为 01k，额定电流为 0.5A 的滑动变阻器阻值太大，为方便调节滑动变阻器应选用 F。（3）7根据电阻定律和欧姆定律，有 2212=-2I RLI ID 因此 的表达式是 22124(-)I RDL I I（4）8因为要求电压表读数从零开始，所以用分压式接法，又电压表的内阻比待测电阻大的多，故采用电流表外接法，故完整的电路图如图所示 12、匀速直线 0.1120 0.1105 是 0.015 【解析】（1）1平衡摩擦力时，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动（2）23从 O 到 F，拉力做功为：W=Fx=0.20.5575J=0.1120J F 点的瞬时速度为：0.66770.4575m/s=1.051m/s20.2EGFxvT 则动能的增加量为：22110.2 1.0510.1105J22kFEmv （3）4实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力，必须要使得托盘与砝码总质量 m 远小于小车质量 M；（4）5砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从 O 到 F 过程运用动能定理，有：212OFFMmgF xMm v（）代入数据解得：m=0.015kg 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、(1)mB=2m；(2)vgH【解析】以 AB 组成的整体为研究对象，根据动能定理求出绳断瞬间两物块的速率；绳断瞬间物块 B 与物块 A 的速度相同，此后 B 做竖直上抛运动，根据机械能求出 B 上升的最大高度【详解】(1)初始时，A、B 平衡，对系统有：0sin30Bm gmg 解得：2Bmm；(2)交换后，对系统由动能定理：212322HmgHmgmv 解得：vgH【点睛】本题是连接体问题，运用动能定理和机械能守恒定律结合处理，也可以根据牛顿定律和运动学公式结合研究 14、（1）02sinvgs；（2）122mmvmgsinsinmgsk【解析】（1）由 mgsin=ma v02=2as 由式解得：02sinvgs（2）滑块速度最大时，有 mgsin=kx 滑块从释放到速度达到最大的过程中，有 mgsin(sx)W=122mmv 由解得：W=122mmvmgsinsinmgsk 15、(1)50cm；(2)32cm【解析】(1)玻管旋转至竖直：A 中气体的压强变为 Al0h60cmHgppp 对 A 部分气体，由玻意耳定律 0AA1A1p L Sp L S 得到 A 端气柱长 A150cmL(2)旋转至竖直 B 端气柱长 BA1100501535cmLLLh 过程二：玻管出入水银槽 A 部分气体由玻意耳定律 A1A1A21p L SpL S 25060100cmHg30Ap B 部分气体，B0pp B1A2h115cmHgppp 由玻意耳定律 BBB1B1p L Sp L S 解得 B1753523cm115L 最后 1B132cmdLhLL