2023届山西省康杰中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析.doc

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、如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（）Aa、b、c小球带同种电荷Ba、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷Ca、b小球电量之比为Da、b小球电量之比2、平均速度定义式为，当t极短时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法（）A极限思想法B微元法C控制变量法D等效替代法3、电容为C的平行板电容器竖直放置，正对面积为S，两极板间距为d，充电完成后两极板之间电压为U，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为。如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d，下列说法正确的是（）A电容变为原来的两倍B电场强度大小变为原来的一半C电场能变为原来的两倍D外力做的功大于电场能的增加量4、如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为，传送带以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数>tan，则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是（ ）ABCD5、仰卧起坐是国家学生体质健康标准中规定的女生测试项目之一。根据该标准高三女生一分钟内完成 55 个以上仰卧起坐记为满分。若某女生一分钟内做了 50 个仰卧起坐，其质量为 50kg，上半身质量为总质量的 0.6 倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g 取10m/s2 。则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为（）A10WB40WC100WD200W6、撑杆跳是一种技术性和观赏性都极高的运动项目。如果把撑杆跳全过程分成四个阶段：ab、bc、cd、de，如图所示，不计空气阻力，杆为轻杆，则对这四个阶段的描述不正确的是（）Aab阶段：加速助跑，人和杆的总机械能增加Bbc阶段：杆弯曲、人上升，系统动能减少，重力势能和弹性势能增加Ccd阶段：杆伸直、人上升，人的动能减少量等于重力势能增加量Dde阶段：人过横杆后下落，重力所做的功等于人动能的增加量二、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，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接并跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（ ）A物体A也做匀速直线运动B绳子的拉力始终大于物体A所受的重力C物体A的速度小于物体B的速度D地面对物体B的支持力逐渐增大8、关于热现象，下列说法正确的是_。A气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压压缩过程一定放热D理想气体绝热膨胀过程内能一定减少E.在自发过程中，分子一定从高温区域扩散到低温区域9、下列说法正确的是（）A不能用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数估算气体分子的体积B质量相同、温度也相同的氢气和氧气，内能相同C任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能D在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强E.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大10、如图，倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，在斜面的底端A和顶端B分别固定等量的同种负电荷。质量为m、带电荷量为的物块从斜面上的P点由静止释放，物块向下运动的过程中经过斜面中点O时速度达到最大值，运动的最低点为Q（图中没有标出），则下列说法正确的是（ ）AP，Q两点场强相同BCP到Q的过程中，物体先做加速度减小的加速，再做加速度增加的减速运动D物块和斜面间的动摩擦因数三、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）某同学在验证合外力一定，物体的质量与加速度的关系时，采用图甲所示的装置及数字化信息系统获得了小车的加速度a与小车质量M(包括所放砝码及传感器的质量)的对应关系图象，如图乙所示实验中所挂钩码的质量20g，实验中选用的是不可伸长的轻绳和光滑的轻质定滑轮(1)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行他这样做的目的是下列哪一个_；(填字母代号)A可使位移传感器测出的小车的加速度更准确B可以保证小车最终能够做直线运动C可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力(2)由图乙可知，图线不过原点O，原因是_；(3)该图线的初始段为直线，该段直线的斜率最接近的数值是_A30 B0.3 C20 D0.212（12分）某实验小组同学，用铁架台、弹簧和多个质量均为的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系如图（甲）所示。(1)该组同学在做该实验时，依次在弹簧下端挂上钩码，并在表格内分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻度，记录数据如下：钩码个数12345弹力0.51.01.52.02.5指针对应刻度12.51_15.3916.1117.30当挂2个钩码时，指针对应刻度如图（甲）所示，将指针示数填入表格；在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度L为横轴的坐标系中，如图（乙）所示。描点画出第2组对应的数据点，并连线得到图像_。请根据图像分析并得出以下结论弹簧原长为_cm。弹簧的劲度系数_（保留两位有效数字）。(2)弹簧与绳有一点相似之处，都可以认为是一个传递力的媒介。某位同学根据这个观点推广认为：将两个同样的弹簧串接在一起后，弹簧的劲度系数k与原来一样。你认为他的想法正确么_？并解释一下你的理由_。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）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图象如图甲所示，其中处于x=12m处的质点c的振动图象如图乙所示。求：质点a的运动状态传到质点d所用的时间；从t=0时刻开始，5.5s内质点b运动的路程和t=5.5s时质点b的位移。14（16分）如图所示，轻质弹簧右端固定，左端与一带电量为+q的小球接触，但不粘连。施加一外力，使它静止在A点，此时弹簧处于压缩状态，小球的质量为m=0.5kg，撤去外力后，小球沿粗糙水平面AC进入竖直的光滑半圆形管道，管道的宽度忽略不计，管道半径r=1m，在边长为2m的正方形BPMN区域内有一匀强电场，电场强度大小为E=，方向与水平方向成45o斜向右上，半圆形轨道外边缘恰好与电场边界相切。水平轨道AB的长度为L=2m，小球与水平面的动摩擦因数=0.5，小球到达B点时，速度的大小为m/s，所有的接触面均绝缘，g取10m/s2，求：(1)释放小球前，弹簧的弹性势能大小；(2)求小球过D点的速度；(3)求小球的落地点到C点的距离。15（12分）如图所示的直角坐标系xOy，在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场。虚线OA位于第一象限，与y轴正半轴的夹角=60°，在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场；OA与y轴负半轴所夹空间里存在与OA平行的匀强电场，电场强度大小E=10N/C。一比荷q=1×106C/kg的带电粒子从第二象限内M点以速度v=2.0×103m/s沿x轴正方向射出，M点到x轴距离d=1.0m，粒子在第二象限内做直线运动；粒子进入第一象限后从直线OA上的P点（P点图中未画出）离开磁场，且OP=d。不计粒子重力。(1)求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值；(2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B；(3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x轴？如果通过x轴，求其坐标；如果不通过x轴，求粒子到x轴的最小距离。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、D【解析】AB对a，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同。即：a、b小球带同种电荷，b、c小球带异种电荷，故AB错误；CD对c小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得又解得：故C错误，D正确。故选D。2、A【解析】当极短时， 可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该物理方法为极限的思想方法。【详解】平均速度定义式为，当时间极短时，某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度，该思想是极限的思想方法，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】极限思想法是一种很重要的思想方法，在高中物理中经常用到要理解并能很好地掌握。3、C【解析】A极板间距变为原来两倍，根据可知电容减半，A错误；B电荷量和极板正对面积不变，则电场强度大小不变，B错误；C当开关断开后，电容器极板的电荷量Q不变，根据电容减半，两极板间电压加倍，根据可知，电场能加倍，C正确；D电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，D错误。故选C。4、B【解析】初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度：a1=gsin+gcosa恒定，斜率不变；当小木块的速度与传送带速度相等时，由tan知道木块将与带以相同的速度匀速运动，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率为零。A该图与结论不相符，选项A错误；B该图与结论相符，选项B正确；C该图与结论不相符，选项C错误；D该图与结论不相符，选项D错误；5、C【解析】该同学身高约1.6m，则每次上半身重心上升的距离约为×1.6m=0.4m，则她每一次克服重力做的功W=0.6mgh=0.6×50×10×0.4=120 J1min内她克服重力所做的总功W总=50W=50×120=6000 J她克服重力做功的平均功率为故C正确，ABD错误。故选C。6、C【解析】A ab阶段：人加速过程中，人的动能增加，重力势能不变，人的机械能增加，故A正确，不符合题意；B bc阶段：人上升过程中，人和杆的动能减少，重力势能和杆的弹性势能均增加，故B正确，不符合题意；C cd阶段：杆在恢复原长的过程中，人的动能和弹性势能减少量之和等于重力势能的增加量，故C不正确，符合题意；D de阶段：只有重力做功，人的机械能守恒，重力所做的功等于人动能的增加量，故D正确，不符合题意。故选：C。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、BCD【解析】试题分析：以物体绳子与物体B的结点为研究对象，将B的速度分解成绳子伸长的速度和垂直绳子方向的速度，如图所示.，绳子伸长的速度等于物体A上升的速度物体A的速度，物体B向右运动减小，所以增大，物体A处于超重状态，绳子拉力始终大于物体A所受的重力，由于物体A上升的加速度在减小，所以拉力在减小，地面对B的支持力，物体B向右运动减小，增大故选BCD考点：运动的合成与分解点评：物体B的运动在研时要根据效果进行分解，一般分解为沿绳子方向的运动和垂直于绳子方向的运动8、BCD【解析】A根据热力学第一定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，故A错误；B做功和热传递都可以改变物体的内能，故B正确；C根据理想气体状态方程，气体等压压缩过，压强不变，体积减小，温度一定降低，内能也减小，即U0；再根据热力学第一定律：W+Q=U，体积减小，外界气体做功，W0，则Q0，所以理想气体等压压缩过程一定放热，故C正确；D理想气体绝热膨胀过程，Q=0，W0，根据热力学第一定律：W+Q=U可知，U0，所以理想气体绝热膨胀过程内能一定减少，故D正确；E扩散现象是分子的无规则热运动，分子可以从高温区域扩散到低温区域，也可以从低温区域扩散到高温区域，故E错误。故选BCD。9、ACE【解析】A气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数只能求出每个气体分子平均占有的空间和气体分子间的距离，不能估算气体分子本身的体积，故A正确；B内能的大小与物质的量、温度、物体体积都有关，质量相同、温度也相同的氢气和氧气，它们的物质的量不同，则内能不相同，故B错误；C根据热力学第二定律可知，任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能，故C正确；D密闭容器内气体压强是由分子不断撞击器壁而产生的，在完全失重情况下，气体分子仍然不断撞击器壁，仍然会产生压强，故D错误；E当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，故E正确。故选ACE。10、CD【解析】ABD物块在斜面上运动到O点时的速度最大，加速度为零，又电场强度为零，所以有所以物块和斜面间的动摩擦因数，由于运动过程中所以物块从P点运动到Q点的过程中受到的合外力为电场力，因此最低点Q与释放点P关于O点对称，则有根据等量的异种点电荷产生的电场特征可知，P、Q两点的场强大小相等，方向相反，故AB错误，D正确；C根据点电荷的电场特点和电场的叠加原理可知，沿斜面从P到Q电场强度先减小后增大，中点O的电场强度为零。设物块下滑过程中的加速度为a，根据牛顿第二定律有，物块下滑的过程中电场力qE先方向沿斜面向下逐渐减少后沿斜面向上逐渐增加，所以物块的加速度大小先减小后增大，所以P到O电荷先做加速度减小的加速运动，O到Q电荷做加速度增加的减速运动，故C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、（1）C （2）平衡摩擦力使长木板的倾角过大； （3）D 【解析】（1）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行他这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力，故选C.（2）由F+F1=Ma解得 由图乙可知，图线不过原点O，在a轴上有正截距，可知存在与F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使长木板的倾角过大；（3）根据可知图线斜率等于F，则最接近的数值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故选D.12、 （） （） 不正确 两个劲度系数相同的弹簧串联后，施加外力后，与单独一个弹簧相比弹簧的等效伸长量变为原来的2倍，所以劲度系数发生改变 【解析】(1)1刻度尺的读数为。2描点并作图：3弹力为0时，弹簧原长为。4根据胡克定律可知，图像斜率的物理意义为弹簧的劲度系数(2)5不正确。6两个劲度系数相同的弹簧串联后，施加外力后，与单独一个弹簧相比弹簧的等效伸长量变为原来的2倍，所以劲度系数发生改变。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、0.2s；5.5m，10cm【解析】由图甲可知，简谐波的波长，由图乙可知，简谐波的周期，故该波的传播速度由正弦函数曲线规律可知，质点a平衡位置的横坐标为5m，质点d平衡位置的横坐标为11m，所以质点a的运动状态传到质点d所用的时间5.5s内，有故时质点b处在正的最大位移处，质点b运动的位移为10cm；质点b运动的路程14、 (1)17.5J(2)m/s(3)(2+1) m【解析】(1)对小球从A到B过程，应用动能定理得：-mgL+W弹=mvB2-0W弹=Ep得： Ep=17.5J(2)当小球进入电场后受力分析可得mg=qEsin故小球在BC粗糙水平面上运动时，对地面的压力为0，不受摩擦力。F合=qEcos=mg方向水平向右，小球从 B 到 D，应用动能定理可得：-F合2r=mvD2-mvB2 得：vD=m/s(3)从 B 到 N，合外力做功为0 vN=vB=5m/s由竖直方向运动 2r=gt2 得：则水平位移大小x=vNt=2m 则落地点F距离C点的距离为lCF =(2+1) m15、 (1)；(2)；(3)不会通过，0.2m【解析】(1)由题意可知，粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有解得(2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动，由题意可知圆周运动半径根据洛伦兹力提供向心力有解得磁感应强度大小(3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA垂直，粒子在匀强电场中做曲线运动，粒子沿y轴负方向做匀减速直线运动，粒子在P点沿y轴负方向的速度大小粒子在电场中沿y轴方向的加速度大小设经过时间，粒子沿y轴方向的速度大小为零，根据运动学公式有时间内，粒子沿y轴方向通过的位移大小联立解得由于故带电粒子离开磁场后不会通过x轴，带电粒子到x轴的最小距离