2022-2023学年吉林省公主岭市范家屯镇第一中学高三下学期第五次调研考试物理试题含解析.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，物体 A、B 的质量分别为 m、2m，物体 B 置于水平面上，B 物体上部半圆型槽的半径为 R，将物体 A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则（）AA、B 物体组成的系统动量守恒 BA 不能到达圆槽的左侧最高点 CA 运动到圆槽的最低点时 A 的速率为23gR DA 运动到圆槽的最低点时 B 的速率为3gR 2、如图所示电路中，电流表 A 和电压表 V 均可视为理想电表现闭合开关 S 后，将滑动变阻器滑片 P 向左移动，下列说法正确的是（）A电流表 A 的示数变小，电压表 V 的示数变大 B小灯泡 L 变亮 C电容器 C 上电荷量减少 D电源的总功率变大 3、如图所示，一量程为 10N 的轻质弹簧测力计放在粗糙的水平面上，其两端分别连着木块 A 和 B，已知 mA=2kg，mB=3kg，木块 A 和 B 与水平面的动摩擦因数均为=0.2，今用恒力 F 水平拉木块 A，使整体一起运动，要使测力计的读数不超过其量程，则恒力 F 的可能值为（）A50N B30N C20N D6N 4、甲、乙两物体同时同地沿同一直线运动的速度一时间图象如图所示，下列说法正确的是（）A0t时刻两物体的加速度方向相同 B0t时刻两物体的速度方向相同 C甲物体的加速度逐渐减小 D02t时刻两物体相遇 5、为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度 E 的大小，某同学用绝缘细线将质量为 m、带电量为+q 的金属球悬于 O 点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角=60；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为=30，重力加速度为 g，则该匀强电场的电场强度 E 大小为（）AE=3qmg BE=32qmg CE=33qmg DE=mgq 6、图 1 所示为一列简谐横波在某时刻的波动图象，图 2 所示为该波中 x=1.5m 处质点 P 的振动图象，下列说法正确的是 A该波的波速为 2m/s B该波一定沿 x 轴负方向传播 Ct=1.0s 时，质点 P 的加速度最小，速度最大 D图 1 所对应的时刻可能是 t=0.5s 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，在竖直方向上 A、B 两物体通过劲度系数为 k=200N/m 的轻质弹簧相连，A 放在水平地面上，B、C 两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C 放在固定的光滑斜面上.用手拿住 C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证 ab段的细线竖直、cd 段的细线与斜面平行.已知 A、B 的质量均为 10kg，C 的质量为 40kg，重力加速度为 g=10m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放 C 后 C 沿斜面下滑，A 刚离开地面时，B 获得最大速度.（）A斜面倾角=30 BA、B、C 组成的系统机械能先增加后减小 CB 的最大速度max2m/sv D当 C 的速度最大时弹簧处于原长状态 8、如图甲所示，水平地面上有足够长平板车 M，车上放一物块 m，开始时 M、m 均静止。t=0 时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其 v-t 图像如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为 0.2，取 g=10m/s2。下列说法正确的是（）A0-6s 内，m 的加速度一直保持不变 Bm 相对 M 滑动的时间为 3s C0-6s 内，m 相对 M 滑动的位移的大小为 4m D0-6s 内，m、M 相对地面的位移大小之比为 3：4 9、如图所示为回旋加速器的原理图，两个 D 形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，两 D 形盒间接入一高频交流电源，用回旋加速器给 A、B 两个不同粒子分别加速，A 粒子的电荷量为 q1、质量为 m1，加速后获得的最大动能为1kE，最大速度为1v；B 粒子的电荷量为 q2、质量为 m2，加速后获得的最大动能为2kE，最大速度为2v，已知两次加速过程中所接入的高频交流电源频率相等，所加的匀强磁场也相同，则下列关系一定正确的是 A12qq，12mm B12vv C1122qmqm D1221kkEqEq 10、下列说法正确的是_。A液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现 B用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵不会增加 C晶体在物理性质上可能表现为各向同性 D液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 E.热量可以从低温物体传给高温物体 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）某同学做测量金属丝的电阻率的实验。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲，其直径为_mm。（2）测量该金属丝的电阻率，可供选择的仪器有：A电流表 A，量程有010mA和0 0.6A两种，内阻均较小；B电压表 V，量程有03V和015V两种，内阻均较大；C电源电动势为4.5V，内阻较小。实验中按如图乙所示接好电路，闭合1S后，把开关2S拨至 a 时发现，电压表与电流表的指针偏转都在满偏的45处。再把2S拨至 b 时发现，电压表指针几乎还在满偏的45处，电流表指针则偏转到满偏的34处，由此确定正确的位置并进行实验。完成下列问题。所选电压表的量程为_V，此时电压测量值为_V。所选电流表的量程为_mA，此时电流测量值为 _mA。12（12 分）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器（发射器）的总质量M不变，小车和位移传感器（发射器）的加速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射器）的加速度a与力传感器的示数F的关系图象如图乙所示。重力加速度取210m/sg。(1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是_（填写选项对应字母）A要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量 B要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力 C要使细线与水平轨道保持平行 D要将力传感器的示数作为小车所受的合外力(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数_（用分数表示）。(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”，那么应该将轨道斜面调整到_（用角度表示）。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，两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨左侧间连有阻值为 r 的电阻，两平行导轨间距为 L。一根长度大于 L、质量为 m、接入电路的电阻也为 r 的导体棒垂直导轨放置并接触良好，导体棒初始均处于静止，导体棒与图中虚线有一段距离，虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力，使其从静止开始做匀加速直线运动，进入磁场前加速度大小为 a0，然后进入磁场，运动一段时间后达到一个稳定速度，平行轨道足够长，导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等，忽略平行轨道的电阻。求：（1）导体棒最后的稳定速度大小；（2）若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中，通过导轨左侧电阻的电荷量为 q，求此过程中导体棒在磁场中运动的位移。14（16 分）如图所示，质量 mB=2kg 的平板车 B 上表面水平，在平板车左端相对于车静止着一块质量 mA=2kg 的物块A，A、B 一起以大小为 v1=0.5m/s 的速度向左运动，一颗质量 m0=0.01kg 的子弹以大小为 v0=600m/s 的水平初速度向右瞬间射穿 A 后，速度变为 v=200m/s.已知 A 与 B 之间的动摩擦因数不为零，且 A 与 B 最终达到相对静止时 A 刚好停在 B 的右端，车长 L=1m，g=10m/s2，求：（1）A、B 间的动摩擦因数；（2）整个过程中因摩擦产生的热量为多少？15（12 分）如图所示，在边界 OP、OQ 之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形 abc 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从 O 点以速度 v0沿与 Oc 成 60角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从 a 点沿 ab 方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界 bc飞出，然后经 ac和aO之间的真空区域返回电场，最后从边界OQ的某处飞出电场。已知 Oc=2L，ac=3L，ac 垂直于 cQ，acb=30，带电粒子质量为 m，带电量为+g，不计粒子重力。求：(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；(2)粒子从边界 OQ 飞出时的动能；(3)粒子从 O 点开始射入电场到从边界 OQ 飞出电场所经过的时间。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】AA、B 物体组成的系统只有水平方向动量守恒，选项 A 错误；B运动过程不计一切摩擦，故机械能守恒，那么 A 可以到达 B 圆槽的左侧最高点，且 A 在 B 圆槽的左侧最高点时，A、B 的速度都为零，故 B 错误；CD对 A 运动到圆槽的最低点的运动过程由水平方向动量守恒 2ABmvmv 对 AB 整体应用机械能守恒可得 2211222ABmgmvvRm 所以 A 运动到圆槽的最低点时 B 的速率为 3BgRv 43AgRv 故 C 错误，D 正确；故选 D。2、A【解析】A、B 闭合开关 S 后，将滑动变阻器滑片 P 向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中总电流 I 减小，则小灯泡 L 变暗，电流表 A 的示数变小电压表的示数 U=EI（RL+r），I 减小，其他量不变，则 U 增大，即电压表 V 的示数变大故 A 正确，B 错误 C、电容器的电压等于变阻器两端的电压，即等于电压表的示数，U 增大，由 Q=CU，知电容器 C 上的电荷量增大故C 错误 D、电源的总功率 P=EI，I 减小，则电源的总功率变小故 D 错误 故选 A 3、C【解析】选整体为研究对象，根据牛顿第二定律有()()ABABFmmgmma 选木块 A 为研究对象，根据牛顿第二定律有 AATm gm a 因为T的最大值为 10 N，一起运动的最大加速度为 23m/sa 所以要使整体一起运动恒力F的最大值为 25N，恒力F最小为 10N，故 A、B、D 错误；C 正确；故选 C。4、B【解析】A由图象可知，斜率表示加速度，则0t时刻两物体的加速度方向相反，选项 A 错误；Bv-t 图象中速度在时间轴的同一侧表示速度方向相同，则0t时刻两物体的速度方向相同，选项 B 正确；C由斜率表示物体的加速度可知，甲物体的切线斜率越来越大，即加速度逐渐增大，选项 C 错误；Dv-t 图象所围面积表示位移，相遇表示位移相等，由图象可得，02t时刻两物体不相遇，选项 D 错误。故选 B。5、D【解析】设电场方向与竖直方向夹角为，则开始时，水平方向 1sin60sinTqE 竖直方向 1cos60cosTqEmg 当用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后电量减半，则水平方向 21sin30sin2TqE 竖直方向 21cos30cos2TqEmg 联立解得 qE=mg=60 即 mgqE 故选 D。6、D【解析】由图 1 可知波长=4m，由图 2 知周期 T=4s，可求该波的波速 v=/T=1m/s，故 A 错误；由于不知是哪个时刻的波动图像，所以无法在图 2 中找到 P 点对应的时刻来判断 P 点的振动方向，故无法判断波的传播方向，B 错误；由图 2 可知，t=1s 时，质点 P 位于波峰位置，速度最小，加速度最大，所以 C 错误；因为不知道波的传播方向，所以由图 1 中 P 点的位置结合图 2 可知，若波向右传播，由平移法可知传播距离为 x=0.5+n，对应的时刻为 t=（0.54n）s，向左传播传播距离为 x=1.5+n，对应的时刻为 t=（1.54n）s，其中 n=0、1、2、3，所以当波向 x 轴正方向传播，n=0 时，t=0.5s，故 D 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、ABC【解析】A开始时弹簧压缩的长度为 xB得：kxB=mg 当 A 刚离开地面时，弹簧处于拉伸状态，对 A 有：kxA=mg 物体 A 刚离开地面时，物体 B 获得最大速度，B、C 的加速度为 0，对 B 有：T-mg-kxA=0 对 C 有：Mgsin-T=0 解得：=30 故 A 正确；B由于 xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，即此过程中弹簧的弹性势能先减小后增加；而由 A、B、C 以及弹簧组成的系统机械能守恒，可知 A、B、C 组成的系统机械能先增加后减小，故 B 正确；C当物体 A 刚离开地面时，物体 B 上升的距离以及物体 C 沿斜面下滑的距离为：22 10 10m=1m200ABmghxxk 由于 xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体 A 刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为 vB，由动能定理得：212BMghsinmghvMm 解得：vB2m/s 故 C 正确；D当 B 的速度最大时，C 的速度也是最大的，此时弹簧处于伸长状态，故 D 错误；故选 ABC。8、BD【解析】AB物块相对于平板车滑动时的加速度 22m/smgagm 若其加速度一直不变，速度时间图像如图所示 有图像可以算出 t=3s 时，速度相等，为 6m/s。由于平板车减速阶段的加速度大小为 2218m/s2m/s62aa 故二者等速后相对静止，物块的加速度大小不变，方向改变。物块相对平板车滑动的时间为 3s。故 A 错误，B 正确；C有图像可知，0-6s 内，物块相对平板车滑动的位移的大小 18612 8m1m3 6m=6m222x 故 C 错误；D0-6s 内，有图像可知，物块相对地面的位移大小 116 6m=18m2x 平板车相对地面的位移大小 216 8m=24m2x 二者之比为 3：4，故 D 正确。故选 BD。9、BC【解析】AC由于两个粒子在同一加速器中都能被加速，则两个粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，由2 mTqB可知，两粒子的比荷一定相等，即1122qmqm，选项 A 错误，选项 C 正确；B粒子最终获得的速度qBRvm，由于两粒子的比荷相等，因此最终获得的速度大小相等，选项 B 正确；D粒子最后获得的最大动能 2222k122q B REmvm 由于粒子的比荷相等，因此 kl1k22EqEq 选项 D 错误；故选 BC.10、ACE【解析】A液体的表面张力是分子力作用的表现，外层分子较为稀疏，分子间表现为引力；浸润现象也是分子力作用的表现，故 A 正确；B根据热力学第二定律，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，故 B 错误；C单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性，故 C 正确；D扩散现象是分子无规则热运动的结果，不是对流形成的，故 D 错误；E热量不能自发的从低温物体传给高温物体，但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，故 E 正确。故选 ACE。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、0.470 03 2.4 010 7.5 【解析】（1）1螺旋测微器的固定刻度为 0，经估读后旋转刻度在 47 格处，测量值为 0.470mm。（结果为值读数字真读，值读至 0.001mm，测量值为 0.470mm）（2）2345由仪器参数确定器材。电源电动势为 4.5V，若电压表选用015V量程其指针偏转过小，应选用0 3V量程。由电路规律分析原理。电压表读数几乎不变，电流表读数变化明显，说明xR阻值较大，与电压表电阻相接近，一般为几千欧而电源电动势只有4.5V，由欧姆定律计算知电流只有几毫安，故电流表选用010mA量程。xR阻值较大，则应使电流表内接，即2S拨至 b。此时电压表为满偏的45，则读数为 43V2.4V5U 电流表为满偏的34，则读数为 310mA7.5mA4I 12、C 33 30 【解析】（1）1小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数F，由图象可知当5NF，小车开始有加速度，即摩擦力为 5N，由牛顿第二定律可知：FMgMa，得：FaMgg，所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力，选项 ABD 错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示数F，选项 C 正确。故选：C。（2）2选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿第二定律可得 FMgMa，即 1aFgM，由图乙可知图象的斜率，即 12 33kM，得：3kg2M，由5FN时0a 可解得：33；（3）3若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器（发射器）受力分析可得：sincosMgMg，即 3tan3，所以 30。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）vm=0222ma rB L（2）x=2qrBL【解析】（1）设水平恒力为 F，导体棒到达图中虚线处速度为 v，在进入磁场前，由牛顿运动定律有：F-mg=ma0 导体棒进入磁场后，导体棒最后的稳定速度设为 vm，由平衡条件有：F-mg-222mB L vr=0 联立上面各式，得：vm=0222ma rB L（2）导体棒从进入磁场到达稳定速度的过程中，运动的位移设为 x，由法拉第电磁感应定律有：BLxEtt 2EIr q=It 联立解得：x=2qrBL 14、（1）0.1（2）1600J【解析】（1）规定向右为正方向，子弹与 A 作用过程，根据动量守恒定律得：m0v0mAv1=m0vmAvA 代入数据解得：vA=1.5m/s 子弹穿过 A 后，A 以 1.5m/s 的速度开始向右滑行，B 以 0.5m/s 的速度向左运动，当 A、B 有共同速度时，A、B 达到相对静止，对 A、B 组成的系统运用动量守恒，规定向右为正方向，有：mAvAmBv1=(mAmB)v2 代入数据解得：v2=0.5m/s 根据能量守恒定律知：mAgL=12mAvA212mBv1212(mAmB)v22 代入数据解得：=0.1（2）根据能量守恒得，整个过程中因摩擦产生的热量为：Q=12m0v0212(mAmB)v1212m0v212(mAmB)v22 代入数据解得：Q=1600J 15、（1）2038mvEqL 032mvBqL（2）204kmvE （3）0204 32 33Lv【解析】（1）从 O 点到 a 点过程的逆过程为平抛运动 水平方向：012cosLvt 竖直方向：21132atL 加速度：qEam 可得：2038mvEqL，104Ltv，粒子进入磁场后运动轨迹如图所示，设半径为 r，由几何关系得，3sin30rrL，洛伦兹力等于向心力：2vqvBmr 00cos602vvv 解得：032mvBqL 在磁场内运动的时间：202 33rLtvv.（2）粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程，由动能定理得，21(32)2kqELrEmv 解得：204kmvE （3）粒子经过真空区域的时间，304833LLtvv.粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为 2441(32)2tLrat，解得：404 33Ltv.粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间 12340204 32 33tttttLv.