2023届山西省怀仁市一中高考物理二模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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、某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是 （ ）A电压B电量C功率D能量2、一足够长的传送带与水平面的倾角为，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图甲所示，以此时为计时起点t=0，小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，v1>v2，已知传送带的速度保持不变，则（ ）A小物块与传送带间的动摩擦因数<tanB小物块在0t1内运动的位移比在t1t2内运动的位移小C0t2内，传送带对物块做功为D0t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量3、一列简谐横波沿轴负方向传播，时刻的波形图象如图所示，此时刻开始介质中的质点经第一次回到平衡位置。则下列说法中正确的是（）A时刻质点向轴正方向运动B简谐横波的周期为C简谐横波传播的速度为D质点经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为4、科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子。按玻尔氢原子理论，氢原子的能级图如图所示，下列判断正确的是（）A氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子B一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线C用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子D氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，电势能减小，动能增大5、关于原子、原子核和波粒二象性的理论，下列说法正确的是（ ）A根据玻尔理论可知，一个氢原子从能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子B在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，但能量不一定守恒C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太弱D、三种射线中，射线的电离本领最强，射线的穿透本领最强6、一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态放出一个质量为m的粒子后反冲已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为( )ABCD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xoy平面的第象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标（，0）的C点沿不同方向射入磁场，分别到达y轴上坐标为（0，3L）的A点和B点（坐标未知），到达时速度方向均垂直y轴，不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是（）A可以确定带电粒子在磁场中运动的半径B若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷C因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比D可以确定B点的位置坐标8、科学实验证明，通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小，式中常量k>0，I为电流强度，l为距导线的距离。如图所示，三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c，其截面位于等边三角形的三个顶点，a、b、c通过的恒定电流大小分别为Ia、Ib、Ic，b、c位于光滑绝缘水平面上，三根导线均可保持静止状态，则（ ）Aa、b通有同向的恒定电流B导线a受的合磁场力竖直向上C导线a、b所受的合磁场力大小相等、方向相反D导线a、b、c上通有的电流大小关系为Ia2Ib2Ic9、如图所示，有一倾角30°的斜面体B，质量为M物体A质量为m，弹簧对物体A施加一个始终保持水平的作用力，调整A在B上的位置， A始终能和B保持静止对此过程下列说法正确的是()AA、B之间的接触面可能是光滑的B弹簧弹力越大，A、B之间的摩擦力越大CA、B之间的摩擦力为0时，弹簧弹力为mgD弹簧弹力为mg时，A所受摩擦力大小为mg10、如图，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源先后发射速率均为的质子和粒子，质子和粒子同时到达点。已知，粒子沿与成30°角的方向发射，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（）A质子在磁场中运动的半径为B粒子在磁场中运动的半径为C质子在磁场中运动的时间为D质子和粒子发射的时间间隔为三、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）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置，通过加减小车中砝码改变小车和砝码的总质量M（含拉力传感器），加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量m，用拉力传感器测出轻绳的拉力大小F。(1)用此装置探究加速度与质量的关系时，_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此装置探究加速度与力的关系时，_（填“需要”或“不需要”）满足Mm。(3)用此装置探究加速度与质量的关系，保持m不变，且已平衡摩擦力，当小车和砝码的总质量较小时，可能不满足Mm的情况，此时加速度a与的关系图像正确的是_。A B C D12（12分）为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥。已知A的质量为m1，遮光片的宽度为d；打开电源，调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通过光电门1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为t1和t2，由此可知碰撞前滑块A的速度为_，锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=_，B的质量m2=_。（用已知和测得物理量的符号表示）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，绝热容器中封闭一定质量的理想气体，现通过电热丝缓慢加热，当气体吸收热量Q时，活塞恰好缓慢上移H，已知活塞横截面积为S，重量忽略不计，大气压强为p0，求封闭气体内能增加量。14（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域ABC，A点坐标为（0，3a），C点坐标为（0，3a），B点坐标为(，-3a）在直角坐标系xOy的第一象限内，加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，其与x轴的交点为Q粒子束以相同的速度v0由O、C间的各位置垂直y轴射入，已知从y轴上y=2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点忽略粒子间的相互作用，不计粒子的重力（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入电场的纵坐标范围；（3）从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远？求出最远距离15（12分）如图所示的矩形玻璃砖，下底面镀银，厚为d，一束单色光沿OC方向射到玻璃砖上表面，折射后经下底面反射后再经上表面射出。已知OC与玻璃砖上表面成角，玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：(1)光在玻璃砖中传播的时间；(2)光射出玻璃砖上表面的折射角。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】移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是电量，表示以4500mA放电，可以放一个小时，故B正确，ACD错误故选B2、D【解析】v-t图象与坐标轴所围成图形的面积等于物体位移大小，根据图示图象比较在两时间段物体位移大小关系；由图看出，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上。0t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，可知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运动，则有 mgcosmgsin根据动能定理研究0t2内，传送带对物块做功。根据能量守恒判断可知，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小。【详解】在t1t2内，物块向上运动，则有 mgcosmgsin，解得：tan，故A错误。因v1>v2，由图示图象可知，0t1内图象与坐标轴所形成的三角形面积大于图象在t1t2内与坐标轴所围成的三角形面积，由此可知，物块在0t1内运动的位移比在t1t2内运动的位移大，故B错误；0t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：W+WG=mv22-mv12，则传送带对物块做功Wmv22-mv12，故C错误。0t2内，物块的重力势能减小、动能也减小，减小的重力势能与动能都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，即：0t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热，故D正确。故选D。3、D【解析】A简谐波沿轴负方向传播，所以时刻质点向轴正方向运动，故A错误；B简谐波沿轴负方向传播，质点第一次回到平衡位置时，即处质点的振动传播到点，所需的时间，解得故B错误；C从题图上读出波长为，所以波速故C错误；D根据图象可知，此列波的振幅，简谐波沿轴负方向传播，角速度则质点经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为故D正确。故选D。4、C【解析】A氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态是从高能级向低能级跃迁，要辐射光子，故A错误；B一个氢原子，从激发态向基态跃迁，最多可以辐射出3种频率的光子，故B错误；C用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到的激发态，再向低能级跃迁可以辐射出10种频率的光子，故C正确；D氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，轨道半径变大，动能变小，电势能变大，故D错误。故选C。5、D【解析】A大量氢原子从能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子，一个氢原子从能级向低能级跃迁最多只能辐射4种频率的光子，故A错误；B在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，能量也守恒，故B错误；C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为金属的极限频率大于入射光的频率，故C错误；D、三种射线中，射线的电离本领最强，射线的穿透本领最强，故D正确。故选D。6、C【解析】放出质量为的粒子后，剩余质量为，该过程动量守恒，则有：放出的粒子的动能为： 原子核反冲的动能：联立解得：A.与分析不符，不符合题意； B.与分析不符，不符合题意；C.与分析相符，符合题意；D.与分析不符，不符合题意。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、AD【解析】A已知粒子的入射点及出射方向，同时已知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC长为且有则因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A正确；B由公式得由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B错误；C根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为，B对应的圆心角为；即可确定对应的圆心角，由公式由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C错误；D由几何关系可求得B点对应的坐标，故D正确。故选AD。8、BD【解析】AB对长直导线分析，长直导线受到重力、长直导线对长直导线的磁场力和长直导线对长直导线的磁场力，根据平衡条件可知长直导线与长直导线作用力是相互排斥，长直导线对长直导线作用力是相互排斥，所以长直导线与长直导线有反向的恒定电流，长直导线受的合磁场力竖直向上，且有大小等于长直导线的重力，故A错误，B正确；C视长直导线、整体，对其受力分析，根据平衡条件可得光滑绝缘水平面对长直导线支持力等于长直导线重力的倍；对长直导线受力分析，受到重力、光滑绝缘水平面对其支持力、长直导线对其吸引力和长直导线对其排斥力，根据力的合成与分解可得长直导线所受的合磁场力大小等于长直导线重力的倍，方向竖直向下，故C错误；D对长直导线受力分析，在水平方向，根据平衡条件可得即可得对长直导线受力分析，同理可得故D正确；故选BD。9、CD【解析】设弹簧弹力为F，当时，即时，A所受摩擦力为0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可见AB错误C正确；当时，A所受摩擦力大小为，方向沿斜面向下，D正确10、BD【解析】AB粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有解得结合两种粒子的比荷关系得对于粒子而言，画出其在磁场中运动的轨迹，根据几何关系得其轨迹对应的圆心角为300°，则粒子做圆周运动的轨迹半径为，质子做圆周运动的轨迹半径为，所以A错误，B正确；CD质子从点射入从点射出，结合，可知从点射入时的速度方向必须与边界垂直，在磁场中运动的时间而粒子的运动时间所以质子和粒子的发射时间间隔为，所以C错误，D正确。故选BD。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、需要 不需要 D 【解析】(1)1在探究“加速度与力、质量关系”的实验中，用此装置探究“加速度与质量”的关系时，需要平衡摩擦力，否则绳子的拉力大小就不等于小车的合力；(2)2用此装置探究“加速度与力”的关系时，不需要满足Mm，因为绳子的拉力通过力传感器来测量的；(3)3用此装置探究“加速度与质量”的关系，保持m不变，当小车和砝码的总质量较小时，但仍不满足Mm的情况时，虽然控制F不变，但改变小车的质量过程中，绳子的拉力会明显减小的，因此a与的图象斜率减小，故ABC错误，D正确。12、 【解析】1由滑块A通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A的速度2解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能，故弹性势能3由碰撞后，AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB整体的速度为A、B碰撞过程中动量守恒，则有联立解得四、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、【解析】加热过程中气体做等压变化，封闭气体压强为pp0气体对外做功为Wp0SH由热力学第一定律知内能的增加量为UQWQp0SH14、 (1)(2)0y2a(3)，【解析】(1)由题意可知， 粒子在磁场中的轨迹半径为ra由牛顿第二定律得Bqv0m故粒子的比荷 (2)能进入电场中且离O点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB边相切，设粒子运动轨迹的圆心为O点，如图所示由几何关系知OAr· 2a则OOOAOAa即粒子离开磁场进入电场时，离O点上方最远距离为ODym2a所以粒子束从y轴射入电场的范围为0y2a(3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有 3av0·t0，所以，粒子应射出电场后打到荧光屏上粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中的运动时间为t，竖直方向位移为y，水平方向位移为x，则水平方向有xv0·t竖直方向有代入数据得x 设粒子最终打在荧光屏上的点距Q点为H，粒子射出电场时与x轴的夹角为，则 有H(3ax)·tan 当时，即ya时，H有最大值 由于a<2a，所以H的最大值Hmaxa，粒子射入磁场的位置为ya2aa15、 (1)；(2)【解析】(1)设折射光线在上表面的入射角为，折射角为，在玻璃砖中传播速度为v，传播距离为x，传播时间为t，则。解得(2)折射光线在下底面反射后在上表面的D点折射后到B点，设在D点入射角为，折射角为，则解得