2023届山西省盐湖五中高考物理四模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10，已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）A从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)B交流电压表的示数为40VC电阻R上消耗的电功率为720WD电流经过变压器后频率变为原来的3倍2、如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100pt(V)的交流电源上，副线圈接有R=55W的负载电阻，原、副线圈匝数之比为41，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A原线圈的输入功率为220WB电流表的读数为1 AC电压表的读数为55VD通过电阻R的交变电流频率是100Hz3、如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置平移到位置，第二次将金属框绕cd边翻转到位置，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和，则（）A B C D不能判断4、 “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度一时间图像如图所示（不计空气阻力，取竖直向上为正方向），其中t0时刻为笛音雷起飞时刻、DE段是斜率大小为g的直线。则关于笛音雷的运动，下列说法正确的是（ ）A“笛音雷”在t1时刻加速度最小B“笛音雷”在t2时刻改变运动方向C“笛音雷”在t3时刻彻底熄火Dt3t4时间内“笛音雷"做自由落体运动5、如图所示，在某一水平地面上的同一直线上，固定一个半径为R的四分之一圆形轨道AB，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与OB在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，OP与OB夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A小圆环到达B点时的加速度为B小圆环到达B点后还能再次回到A点C小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为2：D小圆环和物块的质量之比满足6、如图所示，在水平晾衣杆（可视为光滑杆）上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆.随着细杆位置的不同，晾衣杆两侧床单间夹角（）将不同.设床单重力为，晾衣杆所受压力大小为，下列说法正确的是（ ）A当时，B当时，C只有当时，才有D无论取何值，都有二、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，小球沿足够长的斜面向上做匀变速直线运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知xabxbd6 m，xbc1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则( )Avc3 m/sBvb4 m/sC从d到e所用时间为2 sDde4 m8、大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c静止在光滑水平面上，依次相距l等距离排列成一条直线，在c右侧距c为l处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球a的质量为2m，b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是（）Ac第一次被碰后瞬间的动能为Bc第一次被碰后瞬间的动能为Ca与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为Da与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为9、倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（）ABCa0.2gDa0.4g10、两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，以不同的速率沿着HO方向垂直射入匀强电场，电场强度方向竖直向上，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹如图所示。不计粒子所受的重力，则下列说法中正确的是（）A甲粒子带正电荷B乙粒子所带的电荷量比甲粒子少C甲粒子在圆形区域中电势能变化量小D乙粒子进入电场时具有的动能比甲粒子大三、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）某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验时，把数据记录在表格中，数据是按加速度大小排列的，第8组数据中小车质量和加速度数据漏记组号F/Nm/kga/ms210.290.860.3420.140.360.3930.290.610.4840.190.360.5350.240.360.6760.290.410.7170.290.360.8180.2990.340.360.94 (1)该同学又找到了第8组数据对应的纸带以及小车质量，纸带如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出。请你帮助该同学求出第8组中的加速度a=_m/s2；(2)如果要研究加速度与力的关系，需取表格中_组数据（填组号），做图像；如果要研究加速度与质量的关系，需取表格中_组数据（填组号），做图像。这种研究方法叫做_法；(3)做出图像如图丙所示，由图像_（填“可以”或“不可以”）判断a与m成正比。12（12分）为了测量一精密金属丝的电阻率：先用多用电表挡粗测其电阻为_，然后用螺旋测微器测其直径为_mm，游标卡尺测其长度是_mm. 为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A电压表 (量程3V，内阻约为) B电压表(量程15V，内阻约为)C电流表 (量程3A，内阻约为) D电流表 (量程600mA，内阻约为)E滑动变阻器 (，0.6A) F滑动变阻器 (，0.1A)G输出电压为3V的直流稳压电源EH电阻箱 I开关S，导线若干为了尽量多测几组实验数据，则上述器材中应选用的实验器材除G、I外，还需的是(填代号)_请在虚线框内设计最合理的电路图_并将图的实物连线_如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率公式_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，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B，A球所带电荷量为+q，B球不带电。现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E，小球A在电场力作用下由静止开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移，且碰撞过程时间极短，求：(1)A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度；(2)从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功；(3)要使A、B两球只发生三次碰撞，所加电场的宽度d应满足的条件。14（16分）如图，一固定的水平气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。大圆筒内侧截面积为 2S，小圆筒内侧截面积为S，两活塞用刚性轻杆连接，间距为2l，活塞之间封闭有一定质量的理想气体。初始时大活塞与大圆筒底部相距l。现通过滑轮用轻绳水平牵引小活塞，在轻绳右端系托盘（质量不计）。已知整个过程中环境温度T0、大气压p0保持不变，不计活塞、滑轮摩擦、活塞导热良好。求：（i）缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距，停止加沙，求此时沙子质量；（ii）在（i）情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处，求回到原处时封闭气体的温度。15（12分）如图甲所示，在足够大的水平地面上有A、B两物块(均可视为质点)。t=0时刻，A、B的距离x0=6m，A在水平向右的推力F作用下，其速度时间图象如图乙所示。t=0时刻，B的初速度大小v0=12m/s、方向水平向右，经过一段时间后两物块发生弹性正碰。已知B的质量为A的质量的3倍，A、B与地面间的动摩擦因数分别为1=0.1、=0.4，取g=10m/s2。(1)求A、B碰撞前B在地面上滑动的时间t1以及距离x1；(2)求从t=0时刻起到A与B相遇的时间t2；(3)若在A、B碰撞前瞬间撤去力F，求A、B均静止时它们之间的距离x。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】A从图示位置开始计时，磁通量为零，感应电动势最大，所以电动势随时间的变化关系为（V）代入数据得（V），故A错误；B由瞬时值表达式（V），可知线圈产生的电动势最大值为V，但电压示数是有效值，故示数为V故B错误；C根据解得变压器副线圈的电压V，所以电阻R上消耗的电功率为W故C正确；D交流电的频率经过变压器不发生变化，故D错误。故选C。2、C【解析】C原线圈的交流电电压的有效值是220V，原、副线圈匝数之比为41，由可得副线圈上得到的电压有效值为所以电压表测电压有效值，则示数是55V，选项C正确；B副线圈上的电流为又由于，则原线圈中的电流为则电流表的读数为0.25A，故B错误；A原线圈输入的电功率故A错误；D原副线圈的交流电的频率相同，则副线圈中的交流电的频率也是50Hz，故D错误。故选C。3、C【解析】第一次将金属框由位置I平移到位置，磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金属框绕边翻转到位置，磁感.线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以，选项C正确.ABD错故选C4、C【解析】At1时刻的斜率不是最小的，所以t1时刻加速度不是最小的，故A错误；Bt2时刻速度的方向为正，仍旧往上运动，没有改变运动方向，故B错误；C从图中看出，t3时刻开始做加速度不变的减速运动，所以“笛音雷”在t3时刻彻底熄火，故C正确；Dt3 t4时间内“笛音雷”做向上运动，速度方向为正，不可能做自由落体运动，故D错误。故选C。5、B【解析】A小圆环到达B点时受到细线水平向右的拉力和圆弧轨道对圆环的水平向左的支持力，竖直方向受到向下的重力，可知此时小圆环的加速度为g竖直向下，选项A错误； B小圆环从A点由静止开始运动，运动到B点时速度恰好为零，且一切摩擦不计，可知小圆环到达B点后还能再次回到A点，选项B正确；C小圆环到达P点时，因为轻绳与轨道相切，则此时小圆环和物块的速度相等，选项C错误；D当小圆环运动到B点速度恰好为0时，物块M的速度也为0，设圆弧半径为R，从A到B的过程中小圆环上升的高度h=R；物块M沿斜面下滑距离为 由机械能守恒定律可得解得选项D错误。故选B。6、D【解析】以床单和细杆整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的支持力，由平衡条件知，与取何值无关，由牛顿第三定律知床单对晾衣杆的压力大小，与无关，ABC错误，D正确。故选D。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】物体在a点时的速度大小为v0，加速度为a，则从a到c有xac=v0t1+at12；即7=2v0+2a；物体从a到d有xad=v0t2+at22，即3=v0+2a；故a=-m/s2，故v0=4m/s；根据速度公式vt=v0+at可得vc=4-×2=3m/s，故A正确从a到b有vb2-va2=2axab，解得vb=m/s，故B错误根据速度公式vt=v0+at可得vd=v0+at2=4-×4m/s=2m/s则从d到e有-vd2=2axde；则故D正确vt=v0+at可得从d到e的时间故C错误故选AD【点睛】本题对运动学公式要求较高，要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练，要灵活，基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解.8、AC【解析】a球与b球发生弹性碰撞，设a球碰前的初速度为v0，碰后a、b的速度为、，取向右为正，由动量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2与静止的c球发生弹性碰撞，设碰后的速度为、，根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞，会出现速度交换，故有，ABc第一次被碰后瞬间的动能为故A正确，B错误；CD设a与b第二次碰撞的位置距离c停的位置为，两次碰撞的时间间隔为t，b球以v2向右运动l与c碰撞，c以一样的速度v4运动2l的距离返回与b弹碰，b再次获得v4向左运动直到与a第二次碰撞，有对a球在相同的时间内有联立可得，故a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为故C正确，D错误。故选AC。9、BC【解析】当物体放在B盒中时，以AB和B盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有当物体放在A盒中时，以AB和A盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有联立解得加速度大小为a=0.2g故AD错误、BC正确。故选BC。10、AC【解析】A甲粒子向上偏转，所受的电场力向上，与电场方向相同，故甲粒子带正电荷，A正确；B两个粒子竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动，有yE、t、m相等，则yq可知，乙粒子所带的电荷量比甲粒子多，B错误；C电场力对粒子做功为甲粒子电荷量少，偏转位移小，则电场力对甲粒子做功少，其电势能变化量小，C正确；D水平方向有xv0t相同时间内，乙粒子的水平位移小，则乙粒子进入电场时初速度小，初动能就小，D错误。故选AC。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、0.90（0.890.92） 2、4、5、7、9 1、3、6、7、8 控制变量 不可以 【解析】(1)1每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出，故相邻点之间的时间间隔为：T=0.02×5s=0.1s根据逐差公式可得，故加速度为代入数据可得.(2)2研究加速度与力的关系，需要保证质量不变，选取2、4、5、7、9组数据。3研究加速度与质量的关系时，需要控制力F不变，选取1、3、6、7、8组数据。4涉及多个变量时，需要控制其他变量恒定，改变其中一个变量，这种方法为控制变量法。(3)5分析丙图可知，图线为曲线，并不能说明是正比例关系，故应作图线，研究a与成正比关系。12、6.0 2.0932.097 100.15 ADE 【解析】由图示多用电表可知，待测电阻阻值是；由图示螺旋测微器可知，其读数为：，由图示游标卡尺可知，其示数为：；实验需要G电源，I开关与导线，电源电动势为3V，因此电压表应选A通过待测电阻的最大电流约为，则电流表应选：D为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选：E故选ADE；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；，则有，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示根据实验电路图连接实物电路图，如图所示由电阻定律可知:，又，联立得.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、（1） （2）5qEx0（3）8x0<d18x0【解析】（1）设A球与B球第一次碰撞前的速度为v0，碰撞后的速度分别为vA1、vB1。对A，根据牛顿第二定律得：qE=ma由运动学公式有：v02=2ax0。解得：v0= 对于AB碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：mv0=mvA1+mvB1mv02=mvA12+mvB12。解得：vB1=v0=，vA1=0（2）设第一次碰撞到第二次碰撞前经历的时间为t1有：xA1=vA1t1+at12=vB1t1从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功为：W=qE（x0+xA1）解得：W=5qEx0。（3）设第二次碰撞前A的速度为vA1，碰撞后A、B的速度分别为vA2、vB2有：vA1=vA1+at1。第二次碰撞过程，有：mvA1+mvB1=mvA2+mvB2。mvA12+mvB12=mvA22+mvB22。第二次碰撞后，当A球速度等于B球速度vB2时，A球刚好离开电场，电场区域宽度最小，有：vB22-vA22=2ax1。A、B两球在电场中发生第三碰撞后，当A球速度等于B球速度时，A球刚好离开电场，电场区域的宽度最大，设第三次碰撞前A球的速度为vA2，碰撞后A、B的速度分别为vA3、vB3二、三次碰撞间经历的时间为t2有：xA2=vA2t2+at22=vB2t2。vA2=vA2+at2。第三次碰撞过程，有：mvA2+mvB2=mvA3+mvB3mvA22+mvB22=mvA4+mvB4 vB4-vA4=2ax2所以电场区域宽度d应满足的条件为：x0+xA1+x1dx0+xA1+xA2+x2。解得：8x0d18x014、（i）；（ii）【解析】（i）初始时刻，设封闭气体压强为，对活塞受力分析有解得缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆筒底部相距，此过程封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得联立解得对活塞受力分析，由平衡条件有联立解得即（ii）缓慢加热使活塞回到原处，封闭气体发生等压变化，设回到原处时气体温度为，则解得15、 (1)3s，18m(2)4s(3)10m【解析】(1)设B的质量为3m，A、B碰撞前B在地面上滑动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有若A、B碰撞前B已停止运动，则由匀变速直线运动的规律有：解得=3s，=18m由题图乙可得，03s时间内A滑动的距离为：m=16m由于=24m故A、B碰撞前B已停止运动，假设成立。(2)由(1)可知=3s时，A、B尚未发生碰撞，故A、B碰撞前瞬间A的速度大小为：=8m/s经分析可知解得：=4s(3)设碰撞后瞬间A、B的速度分别为、，有：解得：=4m/s(为负值，说明的方向水平向左)，=4m/s设A、B碰撞后滑行的距离分別为L1、L2，有：，根据动能定理有：解得：x=10m