上海鲁迅中学2023届高考压轴卷物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用05毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符4作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效5如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗一、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、下雨天，大量雨滴落在地面上会形成对地面的平均压强。某次下雨时用仪器测得地面附近雨滴的速度约为10m/s。查阅当地气象资料知该次降雨连续30min降雨量为10mm。又知水的密度为。假设雨滴撞击地面的时间为0.1s，且撞击地面后不反弹。则此压强为（）A0.06PaB0.05PaC0.6PaD0.5Pa2、如图所示，两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B，两轮半径RA=2RB ，A为主动轮当A匀速转动时，在A 轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在A轮的边缘上，若将小木块放在B轮上让其静止，木块离B轮轴的最大距离为（ ）ABCD3、图甲所示的变压器原，副线圈匝数比为31，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2，L3，L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是()Aab输入端电压的瞬时值表达式为Uab27sin 100t(V)B电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光C流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次Dab输入端输入功率Pab18 W4、如图所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一质量为的滑块接触，此时弹簧处于原长。现施加水平外力缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力做功为，滑块克服摩擦力做功为。撤去外力后滑块向有运动，最终和弹簧分离。不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则（）A弹簧的最大弹性势能为B撤去外力后，滑块与弹簧分离时的加速度最大C撤去外力后，滑块与弹簧分离时的速度最大D滑块与弹簧分离时，滑块的动能为5、我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体，经时间t后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R，该星球没有大气层，也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为（）ABCD6、如图所示，一端搁在粗糙水平面上，另一端系一根细线（线竖直）处于静止状态的重直杆A受到的作用力个数（ ）A1B2C3D4二、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、在水平地面上有一质量为m的物体，物体所受水平外力F与时间t的关系如图A，物体速度v与时间t的关系如图B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，则（）A若v0已知，能求出外力F的大小B可以直接求得外力F和阻力f的比值C若m已知，可算出动摩擦因数的大小D可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比8、如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在AC板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关B带电粒子每运动一周被加速一次C带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3D加速电场方向不需要做周期性的变化9、如图所示，质量为m的托盘P（包括框架）悬挂在轻质弹簧的下端处于静止状态，托盘的上表面水平。t=0时刻，将质量也为m的物块Q轻轻放到托盘上，t1时刻P、Q速度第一次达到最大，t2时刻，P、Q第一次下降到最低点，下列说法正确的是（）AQ刚放上P瞬间它们的加速度大小为B0t1时间内弹簧弹力的冲量大于2mgt1C0t1时间内P对Q的支持力不断增大D0t2时间内P、Q的重力势能和弹簧弹性势能的总和不断减小10、沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（）A从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为40cm，相对平衡位置的位移为零B图中质点b的加速度在增大C若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸为20mD从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，并沿y轴正方向振动做减速运动E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz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）让小车拖着穿过电磁打点计时器的纸带沿倾斜的长木板滑下，在打出的纸带上依次选取1、2、3、1、5、6六个计数点（每相邻两个计数点间还有三个点未画出）。用刻度尺测出各计数点间的距离，发现连续相等时间间隔内的距离之差为定值，其中计数点2、3之间的距离，计数点4、5之间的距离。已知打点计时器电源的频率为50Hz。通过计算回答下列问题（结果均保留2位小数）(1)计数点1、6之间的总长度为_cm；(2)此过程中小车的加速度大小为_；(3)若从计数点1开始计时，则0.28s时刻纸带的速率为_m。12（12分）某同学采用如图甲所示的实验装置来验证钢球沿斜槽滚下过程中机械能守恒实验步骤如下：A将斜槽固定在实验台边缘，调整斜槽出口使出口处于水平；B出口末端拴上重锤线，使出口末端投影于水平地面0点在地面上依次铺上白纸.复写纸；C从斜槽某高处同一点A由静止开始释放小球，重复10次用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；D用米尺测出A点与槽口之间的高度h，槽口B与地面的高度H以及0点与钢球落点P之间的距离s(1)实验中，0点与钢球平均落点P之间的距离s如图乙所示，则s=_cm；(2)请根据所测量数据的字母书写，当s²=_时，小球沿斜槽下滑过程中满足机械能守恒四、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）一个长方形透明物体横截面如图所示，底面AB镀银，（厚度可忽略不计），一束光线在横截面内从M点的入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角=53°，长方形厚度h=2cm，M、N之间距离s=3cm。求：(1)画出光路图，并求透明物体的折射率；(2)若光速为c=3.0×108 m/s，求光在透明物体中传播时间。14（16分）如图所示，AB为一光滑固定轨道，AC为动摩擦因数0.25的粗糙水平轨道，O为水平地面上的一点，且B、C、O在同一竖直线上，已知B、C两点的高度差为h，C、O两点的高度差也为h，AC两点相距s2h. 若质量均为m的两滑块P、Q从A点以相同的初速度v0分别沿两轨道滑行，到达B点或C点后分别水平抛出求：(1)两滑块P、Q落地点到O点的水平距离(2)欲使两滑块的落地点相同，滑块的初速度v0应满足的条件(3)若滑块Q的初速度v0已满足(2)的条件，现将水平轨道AC向右延伸一段L，要使滑块Q落地点距O点的距离最远，L应为多少？15（12分）如图所示，导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱（可视为理想气体），水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30°的光滑斜面下滑，两者保持相对静止时，空气柱长度为8cm。某时刻玻璃管突然停止运动，一段时间后水银柱静止，此过程中环境温度恒为300K，整个过程水银未从收璃管口溢出。已知大气压强为p0=75cm水银柱高。求：(1)水银柱静止后的空气柱长度；(2)水银柱静止后缓慢加热气体，直到空气柱长度变回8cm，求此时气体的温度。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、A【解析】取地面上一个面积为S的截面，该面积内单位时间降雨的体积为则单位时间降雨的质量为撞击地面时，雨滴速度均由v减为0，在内完成这一速度变化的雨水的质量为。设雨滴受地面的平均作用力为F，由动量定理得又有解以上各式得所以A正确，BCD错误。故选A。2、B【解析】摩擦传动不打滑时，两轮边缘上线速度大小相等，根据题意有：两轮边缘上有：RAA=RBB，所以：BA，因为同一物体在两轮上受到的最大摩擦力相等，根据题意有，在B轮上的转动半径最大为r，则根据最大静摩擦力等于向心力有：mRAA2mrB2，得：，故ACD错误，B正确；故选B点睛：摩擦传动时，两轮边缘上线速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解决本题的关键3、B【解析】AB由题知，cd的电压瞬时值表达式为有效值为， 由得副线圈，则均能正常发光，每只灯泡的电流副线圈电流由得原线圈的电流也能正常发光，ab输入电压的表达式为 选项A错，选项B对；C由图象知交流电的周期为0.02s，交流电的频率为50Hz，流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次，C错；Dab输如果气体端输入功率选项D错；故选B【点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化分析的思路先干路后支路，以不变应万变最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值【考点】交变电流，变压器4、D【解析】A由功能关系可知，撤去F时，弹簧的弹性势能为W1W2，选项A错误；B滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态。撤去外力后，滑块受到的合力先为，由于弹簧的弹力N越来越小，故合力越来越小，后来滑块受到的合力为，由于弹簧的弹力N越来越小，故合力越来越大。由以上分析可知，合力最大的两个时刻为刚撤去F时与滑块与弹簧分离时，由于弹簧最大弹力和摩擦力大小未知，所以无法判断哪个时刻合力更大，所以滑块与弹簧分离时的加速度不一定最大。选项B错误；C滑块与弹簧分离后时，弹力为零，但是有摩擦力，则此时滑块的加速度不为零，故速度不是最大，选项C错误；D因为整个过程中克服摩擦力做功为2W2，则根据动能定理，滑块与弹簧分离时的动能为W12W2，选项D正确。故选D。5、A【解析】根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知t=所以星球表面的重力加速度g=星球表面重力与万有引力相等，mg=近地卫星的轨道半径为R，由万有引力提供圆周运动向心力有：联立解得该星球的第一宇宙速度v=故A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】棒保持静止状态，合力为零；对棒受力分析，受重力、绳子竖直向上的拉力，地面的支持力，由于绳子竖直向上的拉力，有合力为零，故地面对棒没有静摩擦力，因此棒共受到3个力作用，故C正确，ABD错误；故选C【点睛】受力分析时为防止漏力、多力，可以按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析，同时要结合平衡态分析，注意绳子的拉力方向是解题的关键二、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、BD【解析】A若v0已知，根据速度图象可以求出加速运动的加速度大小还能够求出减速运动的加速度大小根据牛顿第二定律可得其中m不知道，不能求出外力F的大小，故A错误；B由于，可以直接求得外力F和阻力f的比值，故B正确；C、若m已知，v0不知道，无法求解加速度，则无法求出动摩擦因数的大小，故C错误；D前5s外力做的功为后3s外力F做功前5s和后3s外力F做功之比故D正确。故选BD。8、BD【解析】AD、带电粒子只有经过AC板间时被加速,即带电粒子每运动一周被加速一次.电场的方向没有改变,则在AC间加速.故A正确；D错误.B、根据 知 所以 故B错误；C、当粒子从D形盒中出来时,速度最大,根据知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关.所以C选项是正确的.故选AC【点睛】带电粒子经加速电场加速后,进入磁场发生偏转,电场被限制在A、C板间,只有经过AC板间时被加速,所以运动一周加速一次,电场的方向不需改变.当带电粒子离开回旋加速器时,速度最大.9、AC【解析】A Q刚放上P瞬间，弹簧弹力不变，仍为mg，故根据牛顿第二定理可知，它们的加速度故A正确；B t1时刻P、Q速度第一次达到最大，此时P、Q整体合力为零，此时弹簧弹力故0t1时间内弹簧弹力小于2mg，故0t1时间内弹簧弹力的冲量小于2mgt1，故B错误；C 0t1时间内整体向下的加速度逐渐减小到零，对Q有故P对Q的支持力N不断增大，故C正确；D t2时刻，P、Q第一次下降到最低点，动能为零，故根据机械能守恒可知，0t2时间内P、Q的重力势能和弹簧弹性势能的总和先减小再增大，故D错误。故选AC。10、BDE【解析】A由图象可知波长为又波速为则该列波的周期为那么经过0.01s，质点a振动了半个周期，质点a通过的路程为40cm，应在负向最大位移处，所以A错误；B根据同侧法可以判断b质点此时正沿y轴负方向振动，也就是远离平衡位置，所以回复力在增大，加速度在增大，所以B正确；C由图象已知该波的波长是4m，要想发生明显的衍射现象，要求障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或更小，所以障碍物20m不能观察到明显的衍射现象，C错误；D经过0.01s，质点b振动了半个周期，图示时刻质点b正沿y轴负方向振动，所以可知过半个周期后，该质点b在平衡位置上方且沿y轴正方向振动，速度在减小，所以D正确；E该波的周期是0.02s，所以频率为所以若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，那么另一列波的频率也是50Hz，所以E正确。故选BDE。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、40.00 3.13 1.25 【解析】(1)1根据题意可知，计数点3、4之间的距离为8.0cm，计数点1、2之间的距离为4.00cm，计数点5、6之间的距离为12.00cm。所以计数点1、6之间的总长度为40.00cm； (2)2相邻计数点间的时间间隔，根据，所以得(3)3因为故时刻即计数点4、5之间的中间时刻，此时刻的瞬时速度等于计数点4、5之间的平均速度，。12、40.5 4hH 【解析】（1）由图可知s=40.5cm；（2）从起点O到P的过程中重力势能减少量是：Ep=mgH；槽口B与地面的高度h以及O点与钢球落点P之间的距离S，根据平抛运动的规律，则有：S=v0t；h=gt2，因此v0=S；那么增加的动能：EK=；若机械能守恒，则需满足，即S2=4hH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】光路图如图所示由几何知识可得：故可得根据折射定律可得(2)根据 ，可得由几何知识可得故光在透明物体中传播时间为14、 (1), (2) (3)【解析】(1)利用动能定理分别求出到达BC点的速度，利用平抛运动求的水平位移；(2)利用两位移相等即可求得速度；(3)利用动能定理求出平抛运动的速度，有数学关系求的即可.【详解】(1)滑块P从A到B的过程中由动能定理可知:可得：从B点抛出x1=vBtP解得： 滑块Q从A到C过程，由动能定理得：解得：从C点抛出:，解得：(2)要使x1=x2，联立解得:(3)由动能定理得: 在延伸最右端抛出: ,距O点的距离为x=L+x得:,当时，x取最大值【点睛】本题主要考查了动能定理和平抛运动相结合的综合运用，注意再求极值时数学知识的运用.15、 (1) L1=7.5cm；(2)T3=320K【解析】(1)玻璃管和水银柱保持相对静止时设玻璃管质量为m0，横截面积为S，水银柱质量为m。对玻璃管和水银柱整体，有:（m+m0）gsin30°=（m+m0）a 设封闭气体压强为p1，对水银柱:mgsin30°+p0S-p1S=ma 解得:p1=p0 水银柱静止时，设封闭气体压强为p2，水银与试管下滑相对静止时空气柱长度为L0，水银静止时空气柱的长度为L1，水银柱的长度为L2，可得: 从玻璃管停止运动到水银柱静止，据玻意耳定律可得:plL0S=p2L1S 解得:L1=7.5cm (2)加热气体过程中，气体发生等压变化，有： 据题意有，初态：V2=L1S，T2=T0 末态:V3=L0S 解得:T3=320K