2023届河北省沧州盐山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答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，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、如图所示，质量为 M 的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为 m 的球，球与水平面的接触点为 a，与斜面的接触点为 b，斜面倾角为。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列说法正确的是（）A若小车匀速运动，则球对斜面上 b 点的压力大小为 mgcos B若小车匀速运动，则球对水平面上 a 点的压力大小为 mgsin C若小车向左以加速度 gtan 加速运动，则球对水平面上 a 点无压力 D若小车向左以加速度 gtan 加速运动，则小车对地面的压力小于（M+m）g 2、如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为 2L 的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界 MN、PS 是水平的有一边长为 L 的正方形导线框 abcd 从距离磁场上边界 MN 的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域已知当线框的 ab 边到达 MN 时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以 MN 处为坐标原点，取如图坐标轴 x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与 ab 边的位置坐标 x 间的以下图线中，可能正确的是 A B C D 3、如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图M、N 是两个共轴圆筒的横截面，外筒 N 的半径为 R，内筒的半径比 R 小得多，可忽略不计筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度 绕其中心轴线匀速转动M 筒开有与转轴平行的狭缝 S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为 v1和 v2的分子，分子到达 N筒后被吸附，如果 R、v1、v2保持不变，取某合适值，则以下结论中正确的是（）A当122RRnVV时（n 为正整数），分子落在不同的狭条上 B当122RRnVV时（n 为正整数），分子落在同一个狭条上 C只要时间足够长，N 筒上到处都落有分子 D分子不可能落在 N 筒上某两处且与 S 平行的狭条上 4、如图所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨与水平面夹角为，处于方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为 B 的匀强磁场中。将金属杆 ab 垂直放在导轨上，杆 ab 由静止释放下滑距离 x 时速度为 v。已知金属杆质量为 m，定值电阻以及金属杆的电阻均为 R，重力加速度为 g，导轨杆与导轨接触良好。则下列说法正确的是（）A此过程中流过导体棒的电荷量 q 等于2BLxR B金属杆 ab 下滑 x 时加速度大小为 gsin22B L xmR C金属杆 ab 下滑的最大速度大小为22sinmgRB L D金属杆从开始运动到速度最大时，杆产生的焦耳热为12mgxsin322244sinm g RB L 5、宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为 M 的星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为 R。并绕其中心 O 做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用，引力常数为 G。以下对该三星系统的说法中正确的是（）A每颗星做圆周运动的角速度为33GMR B每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关 C若距离 R 和每颗星的质量 M 都变为原来的 2 倍，则角速度变为原来的 2 倍 D若距离 R 和每颗星的质量 M 都变为原来的 2 倍，则线速度大小不变 6、下列各力中按照力的效果命名的是（）A支持力 B电场力 C分子力 D摩擦力 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，一定质量的理想气体从状态 a 出发，经过等容过程 ab 到达状态 b，再经过等温过程 bc 到达状态 c，最后经等压过程 ca 回到状态 a下列说法正确的是（）A在过程 ab 中气体的内能增加 B在过程 ca 中外界对气体做功 C在过程 ab 中气体对外界做功 D在过程 bc 中气体从外界吸收热量 E.在过程 ca 中气体从外界吸收热量 8、如图所示，竖直平面xOy内存在沿x轴正方向的匀强电场E和垂直于平面xOy向内的匀强磁场B，下面关于某带正电粒子在xOy平面内运动情况的判断，正确的是（）A若不计重力，粒子可能沿y轴正方向做匀速运动 B若不计重力，粒子可能沿x轴正方向做匀加速直线运动 C若重力不能忽略，粒子不可能做匀速直线运动 D若重力不能忽略，粒子仍可能做匀速直线运动 9、关于电磁波，下列说法正确的是（）A麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒，在空气中产生电磁波，只能沿着摇动的方向传播 D频率在 200MHz1000MHz 内的雷达发射的电磁波，波长范围在 0.3m1.5m 之间 E.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 10、如图所示，单匝线圈 ABCD 边长为 L，粗细均匀且每边电阻均为 R，在外力作用下以速度 v 向右匀速全部进入场强为 B 的匀强磁场，线圈平面垂直于磁场方向，且CDv。以下说法正确的是（）A当 CD 边刚进入磁场时，CD 两点间电势差为 BLv B若第二次以速度 2v 匀速全部进入同一磁场，则通过线圈某一横截面电量是第一次的 2 倍 C若第二次以速度 2v 匀速全部进入同一磁场，则外力做功的功率为第一次的 4 倍 D若第二次以速度 2v 匀速全部进入同一磁场，则线圈中产生的热量是第一次的 2 倍 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）某实验小组欲将电流表 G1 的量程由 3mA 改装为 0.6A。实验器材如下：A待测电流表 G1（内阻约为 10）；B标准电流表 G2（满偏电流为 6mA）；C滑动变阻器 R（最大阻值为 3k）；D电阻箱 R（阻值范围为 0999.9）；E电池组、导线、开关。(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表 G1的内阻，请完成以下实验内容：将滑动变阻器 R 调至最大，闭合 S1；调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 满偏；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R，电流表 G1指针的位置如图乙所示，此时电阻箱 R的示数为 4.5。可知电流表 G1内阻的测量值为_，与真实值相比_（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：完善图丙的实物图连接_；实验小组根据图丙进行实验，采集到电流表 G1、G2 的示数分别为 3.0mA、5.0mA，电阻箱的读数为 15.0，则电流表 G1 内阻为_；实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要_（选填“串联”或“并联”）一个阻值 Rx=_ 的电阻（结果保留一位有效数字）。12（12 分）某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为M，当地的重力加速度为g。（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为d=_cm。（2）为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须_。A将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力 B砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C使连接小车的细线与长木板平行 D减小遮光片的宽度（3）调节好装置，将小车由静止释放，与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间t，要测量小车运动的加速度，还需要测量_(填写需要测量的物理量名称)，若该物理量用x表示，则小车运动的加速度大小为_.(用测得的物理量符号表示)。（4）保持小车每次释放的位置不变，光电门的位置不变，改变砂和砂桶的总质量，重复实验，测得多组小，车通过光电门的遮光时间t及砂和砂桶的总质量m，为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出_(填21,mtmtmt“”“”“”或1mt“”2)图象，当图象为过原点的-条倾斜的直线，表明质量一定时，加速度与合力成正比。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，体积为 V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为 2.4T0、压强为 1.2p0的理想气体p0和 T0分别为大气的压强和温度已知：气体内能 U 与温度 T 的关系为 UT，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求 气缸内气体与大气达到平衡时的体积 V1；在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量 Q.14（16 分）如图所示，对角线 MP 将矩形区域 MNPO 分成两个相同的直角三角形区域，在直角三角形 MNP 区域内存在一匀强电场，其电场强度大小为 E、向沿y轴负方向，在直角三角形 MOP 区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。一带正电的粒子从 M 点以速度0v沿x轴正方向射入，一段时间后，该粒子从对角线 MP的中点进入匀强磁场，并恰好未从x轴射出。已知 O 点为坐标原点，M 点在y轴上，P 点在x轴上，MN 边长为2L，MO 边长为3L，不计粒子重力。求：(1)带电粒子的比荷；(2)匀强磁场的磁感应强度大小。15（12 分）一列简谐横波在介质中沿 x 轴正向传播，波长 80cm O 和 A 是介质中平衡位置分别位于 x=0 和 x=40cm处的两个质点t0 时开始观测，此时质点 O 的位移 y=-8cm，质点 A 处于 y=-16cm 的波谷位置；t0.5s 时，质点 O第一次回到平衡位置，而 t=1.5s 时，质点 A 第一次回到平衡位置求：（）这列简谐横波的周期 T、波速 v 和波长；（）质点 A 振动的位移 y 随时间 t 变化的关系式 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、C【解析】AB小车和球一起匀速运动时，小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力，二力平衡，所以小球对b 点无压力，根据牛顿第三定律可知小球对 a 点的压力大小为 mg，AB 错误；C若小车向左以加速度 gtan 加速运动，假设小球对 a 点无压力，根据牛顿第二定律 tanmgma 解得 tanag 假设成立，所以小球对 a 点无压力，C 正确；D对小车和球构成的系统整体受力分析可知，系统在竖直方向上加速度为 0，竖直方向受到重力和支持力，二者等大反向，根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于（M+m）g，D 错误。故选 C。2、D【解析】A.由于 ab 边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为 abcd，沿逆时针方向，故在图像中，0L的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为 0；当线框的 ab 边从磁场的下边出来时，由于其速度要比 ab 边刚入磁场时的速度大，故其感应电流要比0I大，感应电流的方向与 ab 边刚入磁场时相反；由于 ab 边穿出磁场时其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比，发现线框受到的合外力方向是向上的，即阻碍线框的下落，且合外力是变化的，故线框做的是变减速直线运动，产生的电流也是非均匀变化的，故 AB 错误；C.再就整体而言，线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能，故穿出时的电流要大于0I，所以 C 错误，D 正确 3、A【解析】微粒从 M 到 N 运动时间Rtv，对应 N 筒转过角度Rtv，即如果以 v1射出时，转过角度：11Rtv，如果以 v2射出时，转过角度：22Rtv，只要 1、2不是相差 2 的整数倍，即当122 RRnvv 时（n 为正整数），分子落在不同的两处与 S 平行的狭条上，故 A 正确，D 错误；若相差 2 的整数倍，则落在一处，即当122 RRnvv 时（n 为正整数），分子落在同一个狭条上故 B 错误；若微粒运动时间为 N 筒转动周期的整数倍，微粒只能到达 N 筒上固定的位置，因此，故 C 错误故选 A 点睛：解答此题一定明确微粒运动的时间与 N 筒转动的时间相等，在此基础上分别以 v1、v2射出时来讨论微粒落到 N筒上的可能位置 4、A【解析】A根据qIt、EIRr、NEt可得 NqRr 此过程中流过导体棒的电荷量为 2NBLxqRrR 故 A 正确；Bab杆下滑距离x时，则此时杆产生的感应电动势为 EBLv 回路中的感应电流为 2BLvIR 杆所受的安培力为 FBIL 根据牛顿第二定律有 22sin2B L vmgmaR 解得 22sin2B L vagmR 故 B 错误；C当杆的加速度0a 时，速度最大，最大速度为 222sinmmgRvB L 故 C 错误；Dab杆从静止开始到最大速度过程中，设ab杆下滑距离为0 x，根据能量守恒定律有 0 sinmgxQ总212mmv 又杆产生的焦耳热为 Q杆12Q总 所以得：Q杆3222044sin sin12m g RmgxB L 故 D 错误；故选 A。5、D【解析】A任意星之间所受万有引力为 02MMFGR 则任意一星所受合力为 02232cos30322MMMMFFGGRR 星运动的轨道半径 32cos23323033rRRR 万有引力提供向心力 223MMFGMrR 解得 323333RGMGMRR A 错误；B万有引力提供向心力 23MMFGMaR 解得 23GMaR 则每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量有关，B 错误；C根据题意可知 3332131=(2)22GMGMRR C 错误；D根据线速度与角速度的关系可知变化前线速度为 3333RGMvrR 变化后为 212233vrvRr D 正确。故选D。6、A【解析】A.支持力是按照力的效果命名的，支持力实际上是物体之间的弹力，故 A 正确 BCD.电场力、分子力摩擦力都是按照力的性质命名的，故 BCD 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、ABD【解析】A从 a 到 b 等容升压，根据pVCT可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，A 正确；B在过程 ca 中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，B 正确；C在过程 ab 中气体体积不变，根据Wp V可知，气体对外界做功为零，C 错误；D 在过程 bc 中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律UWQ可知，气体从外界吸收热量，D 正确；E在过程 ca 中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，根据pVCT可知温度降低，则内能减小，根据热力学第一定律可知气体一定放出热量，E 错误 8、AD【解析】A若不计重力，当正电荷沿y轴正方向运动时，受到的电场力沿x轴正方向，受到的洛伦兹力沿x轴负方向，若满足qEqvB，则粒子做匀速直线运动，选项 A 正确；B粒子沿x轴正方向运动时，因洛伦兹力沿y轴方向，粒子一定要偏转，选项 B 错误；CD重力不能忽略时，只要粒子运动方向和受力满足如图所示，粒子可做匀速直线运动，选项 C 错误、D 正确。故选 AD。9、BDE【解析】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故 A 错误；B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场，相互激发，形成电磁波。故 B 正确；C.电磁波产生后，可以在任意方向传播，故 C 错误；D.根据cv，电磁波频率在 200MHz 至 1000MHz 的范围内，则电磁波的波长范围在 0.3m 至 1.5m 之间，故 D 正确；E.由于波源与接受者的相对位置的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故 E 正确。故选：BDE。10、CD【解析】A当 CD 边刚进入磁场时，电动势 E=BLv；则 CD 两点间电势差为 34CDvUBL 选项 A 错误；B设正方形边长为 L。根据感应电荷量经验公式qR总，得：2BLqR总 B、L、R总都相等，所以两次通过某一横截面的电荷量相等故 B 错误。C外力做功的功率等于电功率，即 22222EB L vPvRR总总 则外力做功的功率为第一次的 4 倍，选项 C 正确；D根据焦耳定律得：线圈产生的热量 2322()BLvLB L vQI R tRvRvR总总总总 则得第二次与第一次线圈中产生的热量之比为 2：1，故 D 正确。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、9.0 偏小 10.0 并联 0.05 【解析】(1)12调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 满偏，即 3mA；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，则可认为总电流不变，调节电阻箱 R，电流表 G1读数为 1mA，可知通过电阻箱的电流为 2mA，此时电阻箱 R的示数为 4.5。可知电流表 G1内阻的测量值为 9.0；实际上，当闭合 S2后回路电阻减小，则总电流变大，即大于 3mA，则电流计读数为 1mA，则电阻箱 R的电流大于 2mA，则此时实际上电流表阻值大于 9.0，即测量值比真实值偏小；(2)3图丙的实物图连接如图：4由电路图可知，电流计 G1的阻值 2111()(53)15.010.03GII RrI 56实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要并联一个电阻，阻值为 313g3 10100.050.63 10g GxI rRII 12、0.670 B 释放小车时遮光片到光电门的距离 222dxt 21mt 【解析】（1）1游标卡尺主尺读数为 0.6 cm，游标尺第 14 条刻度与主尺上某一-刻度对齐，则游标读数为14 0.050.70mm0.070cm，所以最终读数为:0.6cm0.070cm0.670cm。（2）2将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力，是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，选项 A 错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，选项 B 正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受到的合外力不变，选项 C 错误;减小遮光片的宽度，能提高测量小车速度和加速度的精度，选项 D 错误。（3）34还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离，小车的加速度 22222ddtaxxt（4）5由 222dmgMxt 得 2212d Mmxgt 为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出21mt图象，当图象为过原点的一条倾斜直线时，表明质量一定时，加速度与合力成正比。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)112VV(2)0012QPVaT 【解析】由理想气体状态方程得 001001.22.4PVPVTT 解得：V1=12V 在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为 W=P0（VV1）活塞刚要下降时,由理想气体状态方程得 00011.22.4PVPVTT 解得：T1=2T0；在这一过程中，气体内能的变化量为 U=（T0T1）由热力学第一定律得，U=W+Q 解得：Q=12p0V+T0 14、(1)203vEL；(2)02Ev【解析】(1)设粒子在电场区域内做类平抛运动的时间为t，有 0Lv t 23122Lat 又 qEma 解得 203vqmEL(2)设粒子进入磁场区域时速度方向与水平方向夹角为，有 0tanatv 解得 60 则进入磁场的速度大小 002cos60vvv 在磁场中，有 2vqvBmr 运动轨迹如图 由几何知识得 3sin302rrL 解得 02EBv 15、（）T=6.0s、v=0.40m/s、=2.4m（）0.16cos()()3ytm或20.16sin()()33ytm；【解析】（）设振动周期为 T，由于质点 A 在 0 到 1.5s 内由负最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是四分之一周期，故振动周期为：T=6.0s；由于质点 OA 距离 d=0.40m 小于半个波长，且波沿 x 轴正向传播，O 在 t=0.5s 时回到平衡位置，而 t=1.5s 时 A 紧接着回到平衡位置，可知波从 O 传到 A 的时间为：t=1.0s 故此简谐波的传播速度：0.40/dvm st 据波长、波速和周期的关系，可得该波的波长：=2.4vTm （）设质点 A 的位移随时间变化的关系式为：002cos()cos()3yAtAtT 已知 t=0 时，y=-0.16m，有：0cos0.16yAm t=1.5s 时，y=0，有：0cos()02yA 联立解得：0rad A=0.16m 因此质点 A 的位移随时间变化的关系为：0.16cos()3ytm（或：30.16cos()32ytm）