2023届山西省忻州市高考物理五模试卷含解析.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、2018年1月12日，我国成功发射北斗三号组网卫星如图为发射卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为2r的圆轨道已知卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)（ ）A BCD2、估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。据此估算该压强约为（）（设雨滴撞击唾莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）A0.15PaB0.54PaC1.5PaD5.1Pa3、如图所示是杂技团表演猴子爬杆的节目，质量为的猴子以初速度沿竖直杆从杆底部向上匀加速运动的同时，杂技演员顶着直杆以初速度，加速度沿水平方向向左做匀加速直线运动，末猴子到达杆的顶部。已知竖直杆的长度为，重力加速度，将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）A猴子沿杆运动的加速度大小为B猴子相对地面做匀加速的曲线运动C猴子运动的轨迹方程D杆给猴子的作用力大小为4、一个中子与原子核A发生核反应，生成一个氘核，核反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能和原子核A分别为（）ABCD5、质点在Ox轴运动，时刻起，其位移随时间变化的图像如图所示，其中图线01s内为直线，15s内为正弦曲线，二者相切于P点，则（）A03s内，质点的路程为2mB03s内，质点先做减速运动后做加速运动C15s内，质点的平均速度大小为1.27m/sD3s末，质点的速度大小为2m/s6、分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中正确的是（）A布朗运动是指液体分子的无规则运动B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，先减小后增大C气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大D若气体的温度不变，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多二、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、如图是倾角=37°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图。一长为L、质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通人电流强度为I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则以下说法正确的是（）A所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为B所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为C所加磁场的磁感应强度的最小值为D所加磁场的磁感应强度的最小值为8、如图所示，真空中有一个棱长为a的正四面体PQMN。若在P、Q两点分别放置一个点电荷，P点为正电荷、Q点为负电荷，其电荷量均为q。再在四面体所在的空间加一个匀强电场，其场强大小为E，则M点合场强为0。静电力常数为k，下列表述正确的是（）A匀强电场的场强大小为B匀强电场的场强大小为CN点合场强的大小为0DN点合场强的大小为9、如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦圆心O点正下方放置为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度v0向左运动，与小球A发生弹性碰撞碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度v0可能为（）ABCD10、下列有关高中物理实验的描述中，正确的是： 。A在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度B在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上C在“研究平抛运动”的实验中，坐标纸上必须标出小球刚开始做平抛运动的初始点D在“验证机械能守恒定律"的实验中，必须要用天平测出悬挂钩码的质量三、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）某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示重力加速度g=10m/s1（1）图(b)中对应倾斜轨道的试验结果是图线_ (选填“”或“”);（1）由图(b)可知，滑块和位移传感器发射部分的总质量为_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数为_（结果均保留两位有效数字）12（12分）物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_cm。(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=_。(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为_。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，光滑水平地面上有一上表面粗糙且水平、质量为的小车。小车与一固定在地面上的光滑圆弧底端等高且平滑相接。将质量为的滑块置于小车的最左端。现有一质量为的滑块从距离小车的水平面高度为处的光滑轨道由静止下滑。滑块与碰撞后立即粘在一起运动，最终没有滑落小车。整个过程中滑块和都可以视为质点。滑块和与小车之间的动摩擦因数均为，取，求：(1)滑块和粘在一起后和小车相对运动过程中各自加速度的大小？(2)若从碰撞时开始计时，则时间内，滑块与小车因摩擦产生的热量为多少？14（16分）如图所示，开口向上、竖直放置的导热汽缸内壁光滑，汽缸内部的横截面积为S，高度为h，汽缸内有一质量为m，厚度不计的活塞，活塞下端封闭一定质量理想气体。在汽缸内A、处放置装有力传感器的小卡环，卡环上表面与汽缸底的距离为0.5h。开始时，活塞置于汽缸顶端，初始状态温度为T，外界大气压强大小为且保持不变。缓慢降低被封闭气体的温度，求：当活塞恰好与卡环接触但无压力时，被封闭气体的温度；当传感器显示活塞对卡环的压力为0.5mg时，被封闭气体的温度。15（12分）如图所示，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时，被封闭的气柱长L=25cm，两边水银柱高度差h=5cm，大气压强p0=75cmHg。加热封闭气体，为使左端水银面下降h1=5cm，求此时封闭气体的温度；封闭气体的温度保持问中的值不变，为使两液面相平，求需从底端放出的水银柱长度。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】由可知，卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小，在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为，设卫星在椭圆轨道上B点的速度为，由，可知在A点时发动机对卫星做功，在B点时发动机对卫星做的功为，因此，B正确，ACD错误故选：B2、A【解析】由于是估算压强，所以不计雨滴的重力。设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在t时间内有质量为m的雨水的速度由v=12m/s减为零。以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理有得到设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在t时间内水面上升h，则有所以有压强即睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强为0.15Pa。故A正确，BCD错误。故选A。3、C【解析】A.猴子在竖直方向做匀加速直线运动，由得，故A错误；B.根据分运动与合运动的关系：，速度与加速度始终同向，可知合运动为匀加速直线运动，故B错误；C.猴子在竖直方向的分运动：，水平方向：，联立可得：，故C正确；D.杆在竖直方向和水平方向都对猴子有作用力，竖直方向根据牛顿运动定律得：，得：，水平方向：，则杆对猴子的作用力：，故D错误。故选：C。4、B【解析】写出核反应方程式根据质量数和电荷数守恒可以求出；，说明原子核A是，两个核子反应结合成氘核放出的能量为Q，比结合能指的是平均一个核子释放的能量，即为；故B正确，ACD错误；故选B。5、D【解析】A根据纵坐标的变化量表示位移，可知，内，质点通过的位移大小为3.27m，路程为3.27m。内，质点通过的位移大小为1.27m，路程为1.27m，故内，质点的路程为A错误；B根据图像的斜率表示速度，知内，质点先做匀速运动，再做减速运动后做加速运动，B错误；C内，质点的位移大小0，平均速度大小为0，C错误；D3s末质点的速度大小等于1s末质点的速度大小，为 D正确。故选D。6、D【解析】考查布朗运动，分子间的相互作用力，热力学第一定律，气体压强的微观意义。【详解】A布朗运动是水中微粒的运动，反映了水分子的无规则运动，A错误；B由分子间相互作用力与分子距离的图像可知，分子间的相互作用力随分子距离的增大，先减小后增大再减小，B错误；C由热力学第一定律：可知，改变气体内能的方式有两种，若气体从外界吸收热量的同时对外做功，则气体内能有可能不变或减小，C错误；D气体压强宏观上由温度和体积决定，微观上由分子平均动能和分子数密度决定，若气体温度不变，则分子平均动能不变，要使压强增大，则应增大分子数密度，即每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，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、BC【解析】AB根据共点力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上的这两个方向之间，根据左手定则知，所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为，故A错误，B正确。CD当安培力的方向与支持力方向垂直时，安培力最小，根据矢量三角形定则有则磁感应强度的最小值故C正确，D错误。故选BC。8、AC【解析】AB如图所示，正确分析三维几何关系。两个点电荷在M点产生的场强大小均为由几何关系知，这两个点电荷的合场强大小为方向平行于PQ指向Q一侧。该点合场强为0，则匀强电场的场强方向与相反，大小为，所以A正确，B错误；CD由几何关系知，两点电荷在M、N两点的合场强的大小相等、方向相同，则N点合场强的大小也为0。所以C正确，D错误。故选AC。9、BC【解析】A与B碰撞的过程为弹性碰撞，则碰撞的过程中动量守恒，设B的初速度方向为正方向，设碰撞后B与A的速度分别为v1和v2，则：mv0=mv1+2mv2由动能守恒得： 联立得： 1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,是在最高点的速度为vmin，由牛顿第二定律得：2mg=  A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒，得：联立得：v0=，可知若小球B经过最高点，则需要：v02.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律得：联立得：v0=可知若小球不脱离轨道时,需满足：v0由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时,需满足：v0或v0，故AD错误，BC正确故选BC【点睛】小球A的运动可能有两种情况：1恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度10、AB【解析】A根据纸带处理方法可知，在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度，故A正确；B 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，为了减小误差，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上，故B正确；C 在“研究平抛运动”的实验中，描绘平抛运动轨迹，不一定非得标出平抛的起始点，故C错误；D 在验证机械能守恒定律实验中，不一定要测量物体的质量，因为验证动能的变化量和重力势能的变化量时，两边都有质量，可以约去比较，故D错误。故选AB。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、； 1.2； 2.1 【解析】知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数；对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解【详解】(1) 由图象可知，当F=2时，a2也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；(1) 根据F=ma得，所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数,图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=1所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=1.2由图形b得，在水平轨道上F=1时，加速度a=2，根据牛顿第二定律得F-mg=2，解得=2.1【点睛】通过作出两个量的图象，然后由图象去寻求未知量与已知量的关系；运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解12、1.170 【解析】(1)1主尺读数为1.1cm，游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)2小球经过光电门2的速度为v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间所以从开始释放到经过光电门1的时间所以经过光电门1的速度v根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离(3)3由公式得若图线斜率的绝对值为k，则所以重力加速度大小四、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)【解析】（1）滑块和粘在一起后，滑块和小车都向右运动，设它们的加速度分别为和由牛顿第二定律可得滑块：，得：，对小车：得：；（2）设滑块滑到圆弧底端时的速度为，由机械能守恒定律可得，设碰撞后的共同速度为，由动量守恒定律可得：，设在时间内，滑块与小车相对运动时间为，由相对静止时速度相等可得，解得：，即1s后物块和小车相对静止向右匀速直线运动，设在相对运动时间内，滑块和小车的位移分别为和，由匀变速直线运动规律可得，设滑块与小车相对运动的位移为，则有，时间内，滑块与小车因摩擦产生的热量，联立解得：。14、；。【解析】从开始降温到活塞恰好与卡环接触但无压力时的过程为等压变化由盖吕萨克定律可得解得当传感器显示活塞对卡环的压力为时，设被封闭气体压强为，则有解得由理想气体状态方程可得解得15、384K；9cm【解析】设左端水银面下降后封闭气体的压强为p2，温度为T2，体积为V2，则，由理想气体状态方程得代入数值解得两液面相平时，气体的压强为：，体积为，左端液面下降，右管液面下降了，由玻意耳定律得解得所以放出的水银柱长度