2022-2023学年甘肃省兰州市兰州第一中学高三第一次调研测试物理试卷含解析.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、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN现从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比，即I=kt，其中k为常量，不考虑电流对匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象，可能正确的是 ABCD2、如图所示，为探究理想变压器原副线圈的电压和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接入理想交流电压表、，和理想交流电流表、，不计导线电阻。闭合开关S后，下列说法正确的是（）A示数不变，示数不变，变亮B示数变大，示数变大，变暗C示数变大，变压器输出功率变大，与示数的比值不变D示数变大，变压器输出功率变大，与示数的比值不变3、已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（ ）A频率变小，波长变长B频率变大，波长变短C频率不变，波长变长D频率不变，波长变短4、一台小型发电机的原理如图所示，单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1，外接标有灯泡的交流电压表，则下列说法正确的是（ ）A电压表的示数为220VB线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零C当时线圈中的磁通量最小为零D当时线圈中的磁通量最大，为5、下列属于理想化物理模型的是（）A电阻B点电荷C力的合成D瞬时速度6、如图所示，一正方形木板绕其对角线上O1点做匀速转动。关于木板边缘的各点的运动，下列说法中正确的是AA点角速度最大BB点线速度最小CC、D两点线速度相同DA、B两点转速相同二、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、在匀强磁场中，一矩形金属线圈共100匝，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A时，线圈在中性面B线圈产生的交变电动势的频率为100HzC若不计线圈电阻，在线圈中接入定值电阻，则该电阻消耗的功率为D线圈磁通量随时间的变化率的最大值为8、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，则（ ）A该原子核发生了衰变B该原子核发生了衰变C打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动D该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加9、图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈接图乙所示的正弦交流电。图中RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。则下列说法正确的是（）A图乙所示电压的瞬时值表达式为u51sin50t(V)B变压器原、副线圈中的电流之比为1：4C变压器输入、输出功率之比为1：4DRT处温度升高时，电压表示数不变，电流表的示数变大10、如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）Aa、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<TbBb、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大C达到稳定时b摆的振幅最大D由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0E.a摆的摆长为三、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）把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入苹果中就制成了一个水果电池。水果电池的电动势较小（约为），而内阻较大（约为）。用下列提供的器材设计电路，实现准确测量电动势和内阻。A苹果一个 B较粗的铜丝和铁丝各一根C电流表（量程，内阻约） D电流表（量程，内阻）E.定值电阻（阻值为） F.滑动变阻器（）G.开关、导线若干(1)根据上述的器材设计测量电动势和内阻的实验电路，如图甲所示请根据图甲在图乙中进行实物连线_。(2)实验中测量出多组数据，电流表的示数记为，电流表的示数记为，画出随变化的图像如图丙所示，根据图像可得，该水果电池的电动势_V，内阻_。(3)要内阻减小，可采取_。A铜丝和铁丝距离近一些B。铜丝和铁丝插入深一些C。铜丝和铁丝更细一些12（12分）晓宇为了测量一段长度为L的金属丝的电阻率，进行了如下的实验操作。(1)首先用多用电表中“×10”的欧姆挡对该金属丝进行了粗测，多用电表调零后用红黑表笔连接在金属丝的两端，其示数如图甲所示，则该金属丝的阻值R约为_；(2)接着对该金属丝的电阻进行了精确的测量，其中实验室提供了如下实验器材电流表A1（05mA，r1=50）、电流表A2（00.6A，r2=0.2）、电压表V(06V，v1.5k）、滑动变阻器R（额定电流2A，最大阻值为15）、10的定值电阻R1、500的定值电阻R2内阻可忽略不计的电源（E=6V）、开关一个、导线若干、螺旋测微器、刻度尺。利用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，其示数如图乙所示，则金属丝的直径D_mm；请将实验电路画在虚线框中，并注明所选仪器的标号_；为了求出电阻率，则需测量的物理量有_（并写出相应的符号），该金属丝的电阻率的表达式为=_（用已知量和测量量表示）。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，在直角坐标xOy平面内，第一、二象限有平行y轴的匀强电场，第三、四象限有垂直坐标平面的匀强电磁场。一质量为m、电荷量为q的正电粒子，从坐标原点O以大小为v0，方向与x轴正方向成的速度沿坐标平面射入第一象限，粒子第一次回到x轴时，经过x轴上的P点（图中未标出），已知电场强度大小为E，粒子重力不计，sin=0.6，cos=0.8(1)求p点的坐标；(2)若粒子经磁场偏转后，第二次回到x轴的位置与坐标原点O的距离为OP的一半，求磁场的磁感应强度大小和方向。14（16分）一细束平行光以一定的入射角从空气射到等腰直角三棱镜的侧面，光线进入棱镜后射向另一侧面。逐渐调整光线在面的入射角，使面恰好无光线射出，测得此时光线在面的入射角为。求：(1)该棱镜的折射率。(2)光束在面上的入射角的正弦值。15（12分）电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭，产生伽马射线。如图所示，在竖直面xOy内，第I象限内存在平行于y轴的匀强电场E，第II象限内存在垂直于面xOy向外的匀强磁场B1，第IV象限内存在垂直于面xOy向外的矩形匀强磁场B2（图中未画出）。点A、P位于x轴上，点C、Q位于y轴上，且OA距离为L某t0时刻，速度大小为v0的正电子从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点垂直y轴进入第I象限，最后以的速度从P点射出。同一t0时刻，另一速度大小为的负电子从Q点沿与y轴正半轴成角的方向射入第IV象限，后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与P点出射的正电子正碰湮灭，即相碰时两电子的速度方向相反。若已知正负电子的质量均为m、电荷量大小为e、电子重力不计。求：(1)第II象限内磁感应强度的大小B1(2)电场强度E及正电子从C点运动至P点的时间(3)Q点的纵坐标及第IV象限内矩形磁场区域的最小面积S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、由题，棒中通入的电流与时间成正比，I=kt，棒将受到安培力作用，当安培力大于最大静摩擦力时，棒才开始运动，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，而F=BIL，I=kt，得到 BkLt-f=ma，可见，a随t的变化均匀增大。当t=0时，f=-ma，根据数学知识可知AB错误，故AB错误。CD、速度图象的斜率等于加速度，a增大，则v-t图象的斜率增大。故C错误，D正确。故选D。2、C【解析】AB闭合开关后，根据理想变压器的电压规律可知变压器两端电压不变，所以两电压表示数不变，灯泡两端电压不变，亮度不变；副线圈并联负载增加，根据并联分流规律可知副线圈干路电流增大，所以示数增大，根据可知原线圈电流增大，所以示数增大，AB错误；CD根据可知变压器输出电压不变，电流增大，所以变压器输出功率变大，结合上述分析可知与示数的比值不变，与示数的比值不变，C正确，D错误。故选C。3、D【解析】当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=f可知，波长变短。A频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；B频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B错误；C频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；D频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；4、D【解析】A根据正弦交流电的有效值等于峰值除以，可知感应电动势的有效值为220V，电压表测的是路端电压，由于电源有内阻，所以路端电压和电动势不相等，所以电压表的示数不为220V，故A错误；B线圈转到如甲图所示位置时，感应电动势最大，故B错误；CD由乙图可知t=0.01s时，感应电动势为零，线圈位于中性面，与磁感线垂直，磁通量最大，由乙图可知周期T=0.02s，由可得故C错误，D正确。故选D。5、B【解析】理想化模型的特点是现实生活中不存在。通过想象合理分析得出忽略次要因素，只考虑主要因素，据此判断即可。【详解】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素物理学是一门自然学科，它所研究的对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如质点、电场线、理想气体、点电荷、自由落体运动等，电阻、力的合成以及瞬时速度均不符合理想化模型的定义，ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6、D【解析】A根据题意，一正方形木板绕其对角线上点做匀速转动，那么木板上各点的角速度相同，故A错误；B根据线速度与角速度关系式，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知， 点到BD、BC边垂线的垂足点半径最小，线速度最小，故B错误；C从点到、两点的间距相等，那么它们的线速度大小相同，方向不同，故C错误；D因角速度相同，因此它们的转速也相等，故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、ACD【解析】At=0.01s时，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，线圈在中性面位置，故A正确。B由图可知周期为0.02s，则频率为f=50Hz，故B错误。C线圈产生的交变电动势有效值为电阻消耗的功率故C正确。Dt=0.005s电动势最大为311V，则磁通量随时间的变化率为故D正确。故选ACD。8、BC【解析】AB而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了衰变，A项错误、B项正确；C由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径，电荷量大的轨迹半径小，再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动，C项正确；D衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。故选BC。9、BD【解析】A原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压51V，周期0.02s，故角速度是则故A错误；B根据得，变压器原、副线圈中的电流之比故B正确；C理想变压器的输入、输出功率之比应为1：1，故C错误；D电压表测的是原线圈的电压即不变，则副线圈两端电压不变，RT处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，故D正确。故选BD。10、ABE【解析】A由单摆周期公式，知固有周期关系为Ta=Tc<Tb，故A正确；BC因为Ta=Tc，所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大， b摆的振幅最小，故B正确，C错误；D受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，故Tb等于t0。故D错误。E由图乙与前面的分析可知a摆的周期为t0。由解得故E正确。故选ABE。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、 1.2 300 AB 【解析】(1)1根据电路图，连接实物图如图。(2)23根据闭合电路欧姆定律，可得I2（R0+R2）+（I1+I2）r=E整理得 结合图象得     联立得：E=1.2Vr=300(3)4根据电阻定律有： 可知电阻随着L的减小而减小，随着S的增大而增大，故要内阻减小，可采用AB；故选AB。12、220 4.699（4.6974.700均可） 电压表的示数U、电流表的示数I 【解析】(1)1金属丝的阻值约为：Rx=22×10=220；(2)2根据螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径为：4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm；3由(1)可知，该金属丝的电阻值约为220，电源的电动势为6V，则流过金属丝的电流约为：由于电流表A2的量程比较大，因此需将电流表A1改装成量程为30mA的电流表，则电流表应选用A1，又由电流表的改装原理可知：解得：R=10因此定值电阻应选择R1，由于改装后的电流表内阻已知，因此应选电流表的内接，由于滑动变阻器的总阻值小于金属丝的电阻值，因此滑动变阻器应用作分压接法，则所设计的电路图如图所示：45电压表的示数U、电流表的示数I；流过金属丝的电流为其电压为：由欧姆定律可知该金属丝的电阻值为：又由电阻定律得：截面积为：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、（1）（，0）；（2），方向垂直坐标平面向外；，方向垂直坐标平面向外【解析】(1)由运动的独立性可知，粒子运动可以看成沿y轴向上先做匀减速后做匀加速直线运动和x轴匀速直线运动合成的。设回到x轴过程所需要的时间为t，y轴：加速度a=时间t=2x轴：，x=vxt联立上式，可解得即p点的坐标为（，0）(2)第二次回到x轴的位置与坐标原点O的距离为OP的一半，满足题意得有两种情况。回到x轴时在O点右侧。如图所示，由几何关系，可知轨迹半径由解得：方向垂直坐标平面向外；回到x轴时在O点左侧，如图所示，由几何关系，可知轨迹半径由解得：方向垂直坐标平面向外14、 (1)；(2)【解析】(1)设光线经过面时的折射角为，由折射定律可知在面上有在面上有解得(2)由三角函数关系可知由几何关系知，光束在面上的入射角所以解得15、 (1)(2)；(3)、【解析】(1)由题意正电子从A点沿y轴正方向发射，经过C点垂直y轴射出，可知其在磁场中作匀速圆周运动的半径：又：解得：(2)正电子在电场中做类平抛运动，运动时间为tCP，运动分解：y轴方向受电场力作用做初速为零匀加速运动又知正电子在点P出射速度为，设其从点P穿过x轴时与x轴正方向夹角为，得联立解得：，(3)如图，设MNPF为最小矩形磁场区域，负电子在磁场中做匀速圆周运动，圆心O2，NP为轨迹圆的弦。由几何关系知NP垂直x轴，圆心角，得正、负电子在第、象限沿x轴方向位移、速度相同，即：运动时间：正电子负电子又：故负电子在矩形磁场中做匀速圆周运动解得：故Q点的纵坐标未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形MNPF的面积