2023届河南省正阳县第二高级中学高三下学期联考物理试题含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、关于恒星，下列说法正确的是（）A质量越大的恒星，寿命越短 B体积越大的恒星，亮度越大 C红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高 D恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应 2、一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为238234492902UTh+He.下列说法正确的是（）A衰变后钍核的动能等于粒子的动能 B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小 C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间 D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 3、如图所示，虚线所围矩形区域 abcd 内充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从 ab 边的中点 O处，某一粒子以最小速度 垂直于磁场射入、方向垂直于 ab 时，恰能从 ad 边的 a 点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在 O 处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从 d 点穿出，已知此粒子的质量为 m，电荷量的大小为 q，其重力不计；ab 边长为 2，ad 边长为 3，则下列说法中正确的是 A匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为 B匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为 C离子穿过磁场和电场的时间之比 D离子穿过磁场和电场的时间之比 4、如图甲所示，开口向上的导热气缸静置于水平桌面，质量为 m 的活塞封闭一定质量气体，若在活塞上加上质量为m 的砝码，稳定后气体体积减小了 V1，如图乙；继续在活塞上再加上质量为 m 的砝码，稳定后气体体积又减小了 V2，如图丙不计摩擦，环境温度不变，则（）A V1 V2 B V1=V2 C V1 V2 D无法比较 V1与 V2大小关系 5、新华社西昌 3 月 10 日电“芯级箭体直径 9.5 米级、近地轨道运载能力 50 吨至 140 吨、奔月转移轨道运载能力 15 吨至 50 吨、奔火（火星）转移轨道运载能力 12 吨至 44 吨”这是我国重型运载火箭长征九号研制中的一系列指标，已取得阶段性成果，预计将于 2030 年前后实现首飞。火箭点火升空，燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力。下列观点正确的是（）A喷出的燃气对周围空气的挤压力就是火箭获得的推力 B因为喷出的燃气挤压空气，所以空气对燃气的反作用力就是火箭获得的推力 C燃气被喷出瞬间，火箭对燃气的作用力就是火箭获得的推力 D燃气被喷出瞬间，燃气对火箭的反作用力就是火箭获得的推力 6、如图所示，一 U 型粗糙金属导轨固定在水平桌面上，导体棒 MN 垂直于导轨放置，整个装置处于某匀强磁场中。轻轻敲击导体棒，使其获得平行于导轨向右的速度并做切割磁感线运动，运动过程中导体棒 MN 与导轨始终保持垂直且接触良好。欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则磁感应强度的方向可能为（）A垂直导体棒向上偏左 B垂直导体棒向下偏左 C垂直金属导轨平面向上 D垂直金属导轨平面向下 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，轻弹簧的一端悬挂在天花板上，另一端固定一质量为 m 的小物块，小物块放在水平面上，弹簧与竖直方向夹角为=30o。开始时弹簧处于伸长状态，长度为 L，现在小物块上加一水平向右的恒力 F 使小物块向右运动距离 L，小物块与地面的动摩擦因数为，重力加速度为 g，弹簧始终在弹性限度内，则此过程中分析正确的是（）A小物块和弹簧系统机械能改变了（F-mg）L B弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大 C小物块在弹簧悬点正下方时速度最大 D小物块动能的改变量等于拉力 F 和摩擦力做功之和 8、示波器的核心部件是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示。下列说法正确的是（）A如果仅在 XX之间加不变的电压（X 正 X负），在荧光屏的正 Y 轴上将出现一个亮斑 B如果仅在 XX之间加图乙所示的电压，在荧光屏上会看到 X 轴上一条水平的亮线 C如果在 XX之间加不变的电压（X 正 X负），在 YY之间加图丙所示的电压，在荧光屏上会看到一条与 Y 轴平行的竖直亮线（在、象限）D如果在 XX之间加图乙所示的电压，在 YY之间加图丙所示的电压，在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线 9、如图所示，倾角为=37的足够长的粗糙斜面 AB 固定在水平面上，一小物块从距 B 点 l0m 的 A 点由静止释放后，下滑到 B 点与弹性挡板碰撞后无能量损失反弹，恰能冲上斜面的 Q 点（图中未画出）。设物块和斜面间的动摩擦因数为 0.5，以 B 点为零势能面（sln37=0.6，cos37=0.8）。则下列说法正确的是（）AQ 点到 B 点距离为 2m B物块沿斜面下滑时机械能减少，沿斜面上滑时机械能增加 C物块下滑时，动能与势能相等的位置在 AB 中点上方 D物块从开始释放到最终静止经过的总路程为 15m 10、如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的 A 点，沿斜面向下运动，经 C 点到达 B 点时，速度减为零，然后再返回到 A 点。已知斜面倾角=30，物块与斜面间的动摩擦因数33，整个过程斜面均保持静止，物块所带电量不变。则下列判断正确的是（）A物块在上滑过程中机械能一定减小 B物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能 C物块下滑时经过 C 点的动能一定大于上滑时经过 C 点的动能 D物块在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力一定为零 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）某实验小组要测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示装置，已知当地的重力加速度为g。(1)对于实验的要求，下列说法正确的是_；A将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力 B钩码的质量要远小于木块的质量 C要保证长木板水平 D接通电源的同时释放木块(2)按正确的操作要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是50Hz的交流电源，纸带上的点每5 个点取 1 个记数点，但第 3 个记数点没有画出，则该木块的加速度a _2m/s；（结果保留三位有效数字）(3)若木块的质量为M，钩码的质量为m，则木块与长木板间的动摩擦因数为_（用M、m、a、g表示结果）。12（12 分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径 d_cm。(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为 L1，对应振动周期为 T1；第二次测得悬线长为 L2，对应单摆的振动周期为 T2，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_。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，宽 L=2m、足够长的金属导轨 MN 和 MN放在倾角为=30的斜面上，在 N 和 N之间连接一个 R=2.0 的定值电阻，在 AA处放置一根与导轨垂直、质量 m=0.8kg、电阻 r=2.0 的金属杆，杆和导轨间的动摩擦因数34，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度 B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的 P 处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度 H=4.0m启动电动小车，使之沿 PS 方向以 v=5.0m/s 的速度匀速前进，当杆滑到 OO位置时的加速度 a=3.2m/s2，AA与 OO之间的距离 d=1m，求：（1）该过程中，通过电阻 R 的电量 q；（2）杆通过 OO时的速度大小；（3）杆在 OO时，轻绳的拉力大小；（4）上述过程中，若拉力对杆所做的功为 13J，求电阻 R 上的平均电功率 14（16 分）如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道 ABC 固定在竖直面内，圆心为 O，轨道半径为 R，B 为轨道最低点。该装置右侧的14圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从 A 点由静止开始运动，到达 B 点时，小球的动能为 E0，进入电场后继续沿轨道运动，到达 C 点时小球的电势能减少量为 2E0，试求：（1）小球所受重力和电场力的大小；（2）小球脱离轨道后到达最高点时的动能。15（12 分）长为1.5mL 的长木板 B 静止放在水平冰面上，小物块 A 以某一初速度0v从木板 B 的左端滑上长木板 B，直到 A、B 的速度达到相同，此时 A、B 的速度为0.4m/sv，然后 A、B 又一起在水平冰面上滑行了8.0cms 后停下.若小物块 A 可视为质点，它与长木板 B 的质量相同，A、B 间的动摩擦因数10.25，取210m/sg 求：(1)木板与冰面的动摩擦因数2(2)小物块 A 的初速度0v 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、A【解析】A根据宇宙规律可知，质量越大的恒星，寿命越短，A 正确；B恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关，温度越高，体积越大，距离越近，亮度越亮，故体积大的恒星，其亮度不一定大，B 错误；C恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝，故红色恒星的温度比蓝色恒星的温度低，C 错误；D恒星发光、发热主要来自于恒星内部的核聚变，D 错误.故选 A。2、B【解析】A根据2k2pEm可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，故 A 错误；B根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，故 B 正确；C铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故 C 错误；D由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故 D 错误。3、D【解析】根据某一粒子以最小速度 垂直于磁场射入、方向垂直于 ab 时，恰能从 ad 边的 a 点穿出可知，本题考查带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心和几何关系求解；若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在 O 处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从 d 点穿出可知，本题也考查带电粒子在电场中的偏传，根据类平抛运动列方程求解。【详解】A、B 项：粒子在磁场中运动，由题意可知，粒子做圆周运动的半径为，由公式可得：，联立两式解得：；粒子在电场中偏转有：联立解得：所以，故 A、B 错误；C、D 项：粒子在磁场中运动的时间为：粒子在电场中运动的时间为：所以，故 C 错误，D 正确。故选：D。4、C【解析】设大气压强为0p，起初活塞处于平衡状态，所以：0p SMgpS 解得该气体的压强为：0mgppS 则甲状态气体的压强为：10mgppS 乙状态时气体的压强为：202mgppS 丙状态时气体的压强为：303mgppS 由玻意耳定律得：1 12233pVp Vp V 得：02102p SmgVVp Smg，03203p SmgVVp Smg 所以112102mgVVVVp Smg 1213110223mgVVVVVVp Smg 所以：12VV 故本题选 C【点睛】对活塞进行受力分析，由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强；由玻意耳定律可以求出气体体积，然后比较体积的变化即可 5、D【解析】A 喷出的燃气对周围空气的挤压力，作用在空气上，不是火箭获得的推力，故 A 错误；B 空气对燃气的反作用力，作用在燃气上，不是火箭获得的推力，故 B 错误；CD 燃气被喷出瞬间，燃气对火箭的反作用力作用在火箭上，是火箭获得的推力，故 C 错误 D 正确。故选 D。6、B【解析】欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则导体棒在滑行过程中所受摩擦力应较小，则安培力的方向应为斜向上，由右手定则和左手定则可知，磁感应强度的方向可能为垂直导体棒向下偏左，故 B 正确。故选 B。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、BD【解析】物块向右移动 L，则运动到右边与初始位置对称的位置，此过程中受重力、拉力 F、弹簧的弹力和摩擦力作用，根据功能关系和动能定理判断机械能和动能的变化；根据小物块的位置判断弹簧长度的变化以及弹簧弹性势能可能的变化情况.【详解】物块向右移动 L，则运动到右边与初始位置对称的位置，此过程中弹簧的长度先减小后增大到原来的值，弹簧可能先伸长量减小，到恢复到原长，然后压缩，且压缩量增加到达悬点正下方；继续向右运动时，压缩量减小，然后伸长到原来的值，可知弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大，选项 B 正确；此过程中物块对地面的压力不等于 mg，则除弹力和重力外的其它外力的功不等于（F-mg）L，则小物块和弹簧系统机械能改变量不等于（F-mg）L，选项 A 错误；小物块在弹簧悬点正下方时，合外力做功不是最多，则速度不是最大，选项 C 错误；因整个过程中弹簧的弹性势能不变，弹力做功为零，根据动能定理可知小物块动能的改变量等于拉力 F 和摩擦力做功之和，选项 D 正确；故选 BD.8、BD【解析】A如果仅在 XX之间加不变的电压（X 正 X负），电子在两极间发生偏转，做类平抛运动，电子射出时沿垂直于板面的方向偏移为 2202eUlymdv 电子离开电场的偏转角度为 20taneUlmdv 则电子达到屏上距离中心的距离为 20(2)tan2el llyylUmdv 其中l是极板到屏的垂直距离，即y与 U 成正比，所加电压不变，电子的在光屏的位置不变，所以在荧光屏的正 X轴上将出现一个亮斑，所以 A 错误；B如果仅在 XX之间加图乙所示的电压，所以电子只在 X 方向偏转，由图象可知，电压均匀增大，又y与 U 成正比，所以亮点在 X 轴上均匀分布，所以在 X 轴上是一条水平的亮线，所以 B 正确；C如果在 XX之间加不变的电压（X 正 X负），在 YY之间加图丙所示的电压，电子既要在 X 方向偏转，也要在 Y 方向偏转，由于 XX之间的电压不变，所以看到的也是一条平行与 Y 轴的亮线，在、象限，所以 C 错误；D如果在 XX之间加图乙所示的电压，在 YY之间加图丙所示的电压，电子既要在 X 方向偏转，也要在 Y 方向偏转，但在 X 轴方向均匀分布，所以看到的就是和图丙一样的正弦曲线，所以 D 正确。故选 BD。9、AD【解析】A物块从 A 到 Q 全过程由动能定理得 1212sin37cos370mg ssmg ss 代入0.5，110ms 解得 22ms 选项 A 正确；B全过程摩擦力一直做负功，物块的机械能不断减少，选项 B 错误；C物块从 A 下滑到 AB 中点时，由能量守恒定律可得 2kHmgHmgEQ 显然此处重力势能大于动能，继续下滑时重力势能将减小，动能增加，故动能与重力势能相等的位置在 AB 中点下方，则选项 C 错误；D因为tan，所以物块最终静止在挡板处，根据能量守恒得 1sin37cos37mgsmgs 代入数据解得 s=15m 选项 D 正确。故选 AD。10、CD【解析】A上滑过程中满足 cossinEqfmg 则电场力做功大于摩擦力做功，即除重力以外的其它力对物体做正功，则物体的机械能增加，选项 A 错误；B上滑过程中由动能定理-fGkWWWE 电 则 GWW电 则物块在上滑过程中，增加的重力势能一定小于减少的电势能，选项 B 错误；C由于滑块下滑经过 C 点往下运动，再返回到 C 点时有摩擦力做功，则由能量关系可知物块下滑时经过 C 点的动能一定大于上滑时经过 C 点的动能，选项 C 正确；D当不加电场力时，由于斜面对物体的支持力为 N=mgcos30 摩擦力 f=mgcos30=mgsin30 可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上；当加电场力后，支持力和摩擦力成比例关系增加，则摩擦力和支持力的合力仍竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下，可知斜面在水平方向受力为零，则斜面所受地面的摩擦力为零，选项 D 正确。故选 CD。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、C 0.737 ()mgmM aMg 【解析】(1)1AB本实验不需要平衡摩擦力，也不需要使钩码的质量远小于木块的质量，选项 AB 错误；C为了能使木块对长木板的正压力等于木块的重力，长木板必须水平，选项 C 正确；D接通电源，待打点计时器打点稳定，再释放木块，选项 D 错误。故选 C。(2)2每打 5 个点取一个记数点，所以相邻的计数点间的时间间隔0.1sT，根据匀变速直线运动的推论公式2xaT 可以求出加速度的大小，则有 245123xxaT 求得20.737m/sa。(3)3由牛顿第二定律得()mgMgmM a 求得()mgmM aMg。12、2.030 22122124LLgTT 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为 20mm，游标尺读数为 0.056mm0.30mm，则摆球的直径 d20.30mm2.030cm(2)2设小球的半径为 r，根据单摆的周期公式得 T121Lrg T222Lrg 联立方程组解得 22122124LLgTT 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）0.5C（2）3m/s（3）12.56N（4）2.0W【解析】（1）平均感应电动势BLdEtt=BLdqItRrRr 代入数据，可得:0.5qC（2）几何关系：sinHHd解得:sin0.80=53 杆的速度等于小车速度沿绳方向的分量：1cos3/vvm s（3）杆受的摩擦力cos3fFmgN 杆受的安培力221()B LFBILRrv安代入数据，可得3FN安 根据牛顿第二定律：sin=TfFmgFFma安 解得:12.56TFN（4）根据动能定理：211sin2fWWmgdFmv安 解出2.4WJ 安，电路产生总的电热2.4QJ总 那么，R 上的电热1.2RQJ 此过程所用的时间cot0.6Htsv R 上的平均电功率1.2W2.0W0.6RQPt【点睛】本题是一道电磁感应与力学、电学相结合的综合体，考查了求加速度、电阻产生的热量，分析清楚滑杆的运动过程，应用运动的合成与分解、E=BLv、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、平衡条件、能量守恒定律即可正确解题；求 R 产生的热量时要注意，系统产生的总热量为 R 与 r 产生的热量之和 14、（1）0ER 02ER（2）8E0【解析】(1)设带电小球的质量为 m，则从 A 到 B 根据动能定理有：mgRE0 则小球受到的重力为：mg0ER 方向竖直向下；由题可知：到达 C 点时小球的电势能减少量为 2E0，根据功能关系可知：EqR2E0 则小球受到的电场力为：Eq02ER 方向水平向右，小球带正电。(2)设小球到达 C 点时速度为 vC，则从 A 到 C 根据动能定理有：EqR212Cmv2E0 则 C 点速度为：vC04Em 方向竖直向上。从 C 点飞出后，在竖直方向只受重力作用，做匀减速运动到达最高点的时间为：041CvEtggm 在水平方向只受电场力作用，做匀加速运动，到达最高点时其速度为：00442EEqEqEvattmmgmm 则在最高点的动能为：2200411(2)822kEEmvmEm 15、（1）20.10（2）02.4m/sv 【解析】(1)小物块和木板一起运动时，受冰面的滑动摩擦力，做匀减速运动，则加速度 221.0m/s2sva 由牛顿第二定律得 2mgma 解得 20.10(2)小物块相对木板滑动时受木板对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，其加速度 21112.5m/smgagm 小物块在木板上滑动，木板受小物块的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速运动，则有 122(2)mgm gma 解得 220.50m/sa 设小物块滑上木板经时间t后小物块、木板的速度相同为v，对于木板2va t，解得 20.8svta 小物块滑上木板的初速度 012.4m/svva t