2023届山东省潍坊市昌乐博闻学校高三第一次模拟考试物理试卷含解析.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，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点，然后随跳板反弹，则( )A运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态B运动员把跳板压到最低点时，他所受外力的合力为零C运动员能跳得高的原因从受力角度来看，是因为跳板对他的作用力远大于他的重力D运动员能跳得高的原因从受力角度来看，是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力2、如图所示，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且电场力为3mg。重力加速度为g，由此可知（）AAB=3BCB小球从A到B与从B到C的运动时间相等C小球从A到B与从B到C的动量变化量相同D小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等3、如图所示，大小可以忽略的小球沿固定斜面向上运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd= 6m, bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为vb、va, 则下列结论错误的是( )Ade=3mBC从d到e所用时间为4sD4、如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（）A卫星的运动属于匀变速曲线运动B张角越小的卫星，其角速度越大C根据已知量可以求地球质量D根据已知量可求地球的平均密度5、在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的( ) A很小的不透明圆板B很大的中间有大圆孔的不透明挡板C很大的不透明圆板D很大的中间有小圆孔的不透明挡板6、B超检测仪可以通过探头发送和接收超声波信号，经过电子电路和计算机的处理形成图像。下图为仪器检测到发送和接收的超声波图像，其中实线为沿x轴正方向发送的超声波，虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度为1200 m/s，则下列说法中正确的是（）A根据题意可知此超声波的频率为1.2×105 HzB图中质点B在此后的内运动的路程为0.12mC图中质点A此时沿y轴正方向运动D图中质点A、B两点加速度大小相等方向相反二、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，小滑块P、Q通过轻质定滑轮和细线连接，Q套在光滑水平杆上，P、Q由静止开始运动，P下降最大高度为。不计一切摩擦，P不会与杆碰撞，重力加速度大小为g。下面分析不正确的是（ ）AP下落过程中，绳子拉力对Q做功的功率一直增大BQ的最大速度为C当P速度最大时，Q的加速度为零D当P速度最大时，水平杆给Q的弹力等于2mg8、两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动已知A球细线跟竖直方向的夹角为，B球细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是A细线和细线所受的拉力大小之比为：1B小球A和B的向心力大小之比为1：3C小球A和B的角速度大小之比为1：1D小球A和B的线速度大小之比为1：9、如图所示，卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（）Aa、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等Bb做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度gCa、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度Da做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期10、荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，则下列说法正确的是A飞船在轨道上运动时，运行的周期T>T>TB飞船在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能C飞船在P点从轨道变轨到轨道，需要在P点朝速度反方向喷气D若轨道贴近火星表面，已知飞船在轨道上运动的角速度，可以推知火星的密度三、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）如图所示，用做平抛运动实验的装置验证机能守恒定律。小球从桌面左端以某一初速度开始向右滑动，在桌面右端上方固定一个速度传感，记录小球离开桌面时的速度（记作v）。小球落在地面上，记下落点，小球从桌面右边缘飞出点在地面上的投影点为O，用刻度尺测量落点到O点的距离x。通过改变小球的初速度，重复上述过程，记录对应的速度v和距离x。已知当地的重力加速度为g。若想验证小球在平抛运动过程中机械能守恒，只需验证平抛运动过程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同学按如图所示测量高度h和水平距离x，其中存在测量错误的是_（填“h”或“x”），正确的测量方法应是_。（2）若小球在下落过程中的加速度为a，则x与v的关系式为x=_。（3）该同学在坐标纸上画出了纵、横坐标，以为纵坐标，画出的图象为一条过原点的直线，图线的斜率为k，那么该同学选择_为横坐标，根据平抛运动得到的加速度为_。然后与比较，若两者在误差允许范围内相等，就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。12（12分）在“用DIS描绘电场的等势线”的实验中，电源通过正负电极在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个等量导种点电荷产生的静电场。（1）给出下列器材，电源应选用_（选填“6V的交流电源”或“6V的直流电源”），探测等势点的仪器应选用_（选填“电压传感器”或“电流传感器”）；（2）如图在寻找基准点1的等势点时，应该移动探针_（选填“a”或“b”），若图示位置传感器的读数为正，为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向_（选填“右”或“左”）移动。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U形管竖直放置，管内横截面积处处相等，左管绝热且上端封闭，右管导热且用活塞封闭。活塞a、b、c为厚度可忽略的光滑轻活塞，a隔热，b、c导热，a、b活塞下方为水银，上方为空气（可视为理想气体）。初始时，两空气柱和环境温度均为27，管内水银柱和空气柱长度如图所示。缓慢向下推动活塞c，直至a、b活塞处于同一高度为止。测量发现左侧空气柱温度升高5。已知大气压强p0=76.0cmHg。（计算结果保留一位小数）(1)求温度升高后左侧空气柱的压强；(2)求c活塞向下推动的距离。14（16分）如图所示。在y0存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向均匀地不断发射速度大小均为v、质量为m、带电荷量为q的同种带电粒子。在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板 P上，其速度立即变为0）。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力：(1)求磁感应强度B的大小；(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值；(3)求打在薄金属板右侧面与左侧面的粒子数目之比。15（12分）如图所示，半径为a的圆内有一固定的边长为1.5a的等边三角形框架ABC，框架中心与圆心重合，S为位于BC边中点处的狭缝三角形框架内有一水平放置带电的平行金属板，框架与圆之间存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场一束质量为m、电量为q，不计重力的带正电的粒子，从P点由静止经两板间电场加速后通过狭缝S，垂直BC边向下进入磁场并发生偏转忽略粒子与框架碰撞时能量与电量损失求： (1)要使粒子进入磁场后第一次打在SB的中点，则加速电场的电压为多大？(2)要使粒子最终仍能回到狭缝S，则加速电场电压满足什么条件？(3)回到狭缝S的粒子在磁场中运动的最短时间是多少？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.运动员与跳板接触的下降过程中，先向下加速，然后向下减速，最后速度为零，则加速度先向下，然后向上，所以下降过程中既有失重状态也有超重状态，同理上升过程中也存在超重和失重状态，故A错误；B.运动员把跳板压到最低点时，跳板给其的弹力大于其重力，合外力不为零，故B错误；C.从最低点到最高过程中，跳板给运动员的支撑力做正功，重力做负功，位移一样，运运动员动能增加，因此跳板对他的作用力大于他的重力，故C正确；D.跳板对运动员的作用力与他对跳板的作用力是作用力与反作用力，大小相等，故D错误故选C.2、D【解析】AB小球从A到B的时间为在B点的竖直方向速度为小球在电场中的加速度大小为小球从B到C的时间为则两段所用的时间之比为4：1，据题意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，则AB=4BC故AB错误；C由动量定理可知，动量变化等于合力的冲量，由于AB段合力冲量方向向下，由于小球在BC段竖直方向做减速运动，则合力方向向上，所以小球在BC段合力冲量向上，故C错误；D据题意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，从A到C由动能定理可知，小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等，故D正确。故选D。3、A【解析】B.由题，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，根据推论得知，c点的速度等于ad间的平均速度，则有选项B不符合题意；D.ac间中点时刻的瞬时速度为cd中间时刻的瞬时速度故物体的加速度由vb2vc22abc得，vbm/s故D不符合题意A.设c点到最高点的距离为s，则：则de=s-cd=9-5m=4m故A符合题意C.设d到e的时间为T，则de=aT2，解得T=4s故C不符合题意4、D【解析】A卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；B设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得可知张角越小，r越大，根据得可知r越大，角速度越小，故B错误；C根据万有引力提供向心力，则有解得地球质量为因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；D地球的平均密度则知可以求出地球的平均密度，故D正确。故选D。5、D【解析】很大的中间有大圆孔的不透明挡板和很大的不透明圆板不会发生衍射现象，很小的不透明圆板出现泊松亮斑【详解】A用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，即泊松亮斑，故A错误；B很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞，不会出现衍射现象，故B错误；C很大的不透明圆板时后面是一片阴影，不会出现衍射现象，故C错误；D用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样，即发生衍射现象，故D正确【点睛】该题考查单孔衍射的图样，要牢记单孔衍射和单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的6、C【解析】A根据图象读出波长 =12mm=1.2×10-2m，由v=f得频率为故A错误；B质点B振动的周期为 T=8×10-6s，质点B只会上下振动，因为，所以质点B在1×10-4s内运动的路程为S=12.5×4A=12.5×4×0.004m=0.2m故B错误；C实线波向右传播，则图中质点A此时沿y轴正方向运动，选项C正确；D质点A、B两点都在平衡位置上方位移相同的地方，所以加速度大小相等方向相同，故D错误；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、ACD【解析】A.下落过程中，绳子拉力始终对做正功，动能增大，当在滑轮正下方时，速度最大，拉力和速度垂直，拉力功率为0，所以功率不可能一直增大，故A错误；B.当速度最大时，根据牵连速度，速度为零，、为系统机械能守恒，所以的最大速度：故B正确；CD.先加速后减速，当加速度为零时，速度最大，此时绳子拉力等于，右侧绳子与竖直方向夹角小于90°，继续加速，对Q受力分析知，水平杆给Q的弹力不等于2mg，故CD错误。本题选择不正确答案，故选：ACD。8、BC【解析】A项：两球在水平面内做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，由：TAcos30°=mg，TBcos60°=mg，则，TB=2mg，所以，故A错误；B项：小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30°=，小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60°=，可知小球A、B的向心力之比为1：3，故B正确；C、D项：根据mgtan=mhtan2= 得，角速度，线速度可知角速度之比为1：1，线速度大小之比为1：3，故C正确，D错误点晴：小球在水平面内做圆周运动，抓住竖直方向上的合力为零，求出两细线的拉力大小之比根据合力提供向心力求出向心力大小之比，结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式，从而得出线速度和角速度之比9、BD【解析】A两卫星的质量相等，到地心的距离相等，所以受到地球的万有引力相等。卫星a在赤道上随地球自转而做圆周运动，万有引力的一部分充当自转的向心力，卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，A项错误；B对卫星b重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力，所以向心加速度等于重力加速度g，B项正确；C卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，其公转速度就是最大的环绕速度，也是第一宇宙速度，卫星a在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转的向心力小于卫星b的公转向心力，根据牛顿第二定律，卫星a的线速度小于b的线速度，即a的线速度小于第一字宙速度，C项错误；Da在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转周期等于地球的自转周期，同步卫星的公转周期也等于地球的自转周期，所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，D项正确。故选BD。10、AD【解析】A根据开普勒第三定律，可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期TTT。故A正确。BC飞船在P点从轨道变轨到轨道，需要在P点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道，则在轨道上机械能小于在轨道的机械能。故BC错误。D据万有引力提供圆周运动向心力，火星的密度为：。联立解得火星的密度：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、h 从桌面到地面的距离 v 【解析】（1）12其中h的测量有问题，应该是从桌面到地面的距离；（2）3小球下落过程中，竖直方向水平方向： 解得： （3）45根据可得，则以为纵坐标，画出的图象为一条过原点的直线，图线的斜率为k，那么该同学选择v2为横坐标；由得到的加速度为。然后与比较，若两者在误差允许范围内相等，就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。12、6V的直流电源 电压传感器 b 右 【解析】（1）本实验是用恒定电流场来模拟静电场，圆柱形电极A接电源正极，圆环电极B接电源负极，可以在A、B之间形成电流，产生恒定的电流场，可以用此电流场模拟静电场，所以要使用低压直流电源，即选择6V的直流电源；本实验的目的是描绘电场等势线，等势面上各点之间的电势差为0，根据两点电势相等时，它们间的电势差即电压为零，来寻找等势点，故使用的传感器是电压传感器；（2）为了寻找与该基准点等势的另一点，移动探针b的位置，使传感器的显示读数为零；由于该实验模拟的是静电场的情况，所以其等势面的分布特点与等量异种点电荷的电场的等势面是相似的，点1离A点比较近，所以探针b的等势点的位置距离A要近一些，近似在点1的正上方偏左一点点，由于图中b的位置在点1的左上方，所以为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向右移动一点点。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)116.6cmHg；(2)8.5cm【解析】(1)左管内气体初状态：p1=86cmHg，V1=20cmS，T1=300Ka、b活塞等高时状态：p1=？，V1=15cmS，T1=305K由理想气体状态方程得解得 p1116.6cmHg(2)右管内气体初状态：p2=76cmHg，V2=10cmSa、b活塞等高时状态：p2=p1116.6cmHg，V2=？根据玻意耳定律得 p2V2=p2V2解得 V26.5cmS故活塞下降的距离为 h=10-（6.5-5）=8.5cm14、 (1)；(2) ；(3)【解析】（1）由左手定则可以判断带电粒子在磁场中沿顺时针方向做匀速圆周运动，沿方向射出的粒子恰好打在金属板的上方，如图a所示：则：联立得：（2）粒子做匀速圆周运动的周期为T，根据圆周运动公式可知：图b为带电粒子打在金属板左侧面的两个临界点，由图可知，圆心O与坐标原点和薄金属板下端构成正三角形，带电粒子速度方向和x轴正方向成角，由图b可知到达薄金属板左侧下端的粒子用时最短，即：图c为打在右侧下端的临界点，圆心与坐标原点和薄金属板下端构成正三角形，带电粒子速度方向和x轴正方向成角，由图a、c可知到达金属板右侧下端的粒子用时最长，即：则被板接收的粒子中最长和最短时间之差为：（3）由图a和图c可知打在右侧面的粒子发射角为，打在左侧面的粒子发射角为，所以打在薄金属板右侧面与左侧面的粒子数目之比为：15、 (1)；(2)；(3) 【解析】（1）带电粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，进入磁场后做圆周运动，结合几何关系找到半径，求解加速电场的电压；（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则可能的情况是：粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍；要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切；（3）根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹图，找到圆周运动的圆心角，结合圆周运动周期公式，求出在磁场中运动的最短时间；【详解】（1）粒子在电场中加速，qUmv2粒子在磁场中，qvBr解得 （2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则r和v应满足以下条件：粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍，即 (n1，2，3， )要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切，即raa 解得n3.3，即n4，5，6得加速电压(n4，5，6，)（3）粒子在磁场中运动周期为TqvB，T解得T 当n4时，时间最短，即 tmin3×6×3×TT 解得tmin.