2023届湖北省普通高中联考协作体高考全国统考预测密卷物理试卷含解析.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2、以下仪器能测量基本物理量的是（）A弹簧测力计B电磁打点计时器C电压表D量筒3、如图所示，空间直角坐标系处于一个匀强电场中，a、b、c三点分别在x、y、z轴上，且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点，电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为（ ）ABCD4、有人做过这样一个实验将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起，放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮，降低温度，使锡出现超导性。这时可以看到，小磁铁竟然离开锡块表面，飘然升起，与锡块保持一定距离后，便悬空不动了。产生该现象的原因是磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即超导体内部没有磁通量（迈斯纳效应）。如果外界有一个磁场要通过超导体内部，那么在磁场作用下，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，这就形成了一个斥力。当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候，磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知（）A超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流B超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流C将磁铁靠近超导体，超导体表面的感应电流增大，超导体和磁铁间的斥力就会增大D将悬空在超导体上面的磁铁翻转，超导体和磁铁间的作用力将变成引力5、14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t=0时14C的质量下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是ABCD6、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A副线圈两端电压的变化频率为0.5HzB电流表的示数表示的是电流的瞬时值C滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大D为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：1二、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，匀强磁场中位于P处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m、电荷量为q、速率为v的带正电粒子，P到荧光屏MN的距离为d。设荧光屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（）A若磁感应强度，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为B若磁感应强度，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为C若磁感应强度，则荧光屏上形成的亮线长度为D若磁感应强度，则荧光屏上形成的亮线长度为8、在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5m/s，则下列说法正确的是_A此时P、Q两点运动方向相同B再经过0.5s质点N刚好在（-5m，20cm）位置C在1.5s<t<1.6s时间间隔内，质点N在x轴上方向上运动D能与该波发生干涉的横波的频率一定为3HzE.再经过0.5s时间质点M通过的路程大于100m9、一列简谐横波沿x轴正方向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点，P开始沿y轴正方向振动，t=ls时刻P第1次到达波峰，偏离平衡位置位移为0.2m；t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是（）A波的频率为4HzB波的波速为1m/sCP和Q振动反相Dt=13s时刻，Q加速度最大，方向沿y轴负方向E.013s时间，Q通过的路程为1.4m10、如图，竖直平面内有a、b、c三个点，b点在a点正下方，b、c连线水平。第一次，将一质量为m的小球从a点以初动能水平抛出，经过c点时，小球的动能为；第二次，使此小球带正电，电荷量为q，同时加一方向平行于abc所在平面、场强大小为的匀强电场，仍从a点以初动能沿某一方向抛出小球，小球经过c点时的动能为。下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度大小为g）（ ）Aa、b两点间的距离为Ba、b两点间的距离为Ca、c间的电势差为Da、c间的电势差为三、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）国标（GBT）规定自来水在15时电阻率应大于13·m。某同学利用图甲电路测量15自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻可忽略）；电压表V1（量程为3 V，内阻很大）；电压表V2（量程为3 V，内阻很大）；定值电阻R1（阻值4 k）；定值电阻R2（阻值2 k）；电阻箱R（最大阻值9 999 ）；单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺。实验步骤如下：A用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F断开S，整理好器材。（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d_mm；（2）玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为：Rx_（用R1、R2、R表示）；（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率_·m（保留两位有效数字）；（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_（填“偏大”“不变”或“偏小”）。12（12分） (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_（用符号表示）(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：_。(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于（_）A油酸未完全散开B油酸溶液浓度低于实际值C计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格D求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴四、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,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论: 波的传播方向和传播速度. 求02.3 s内P质点通过的路程.14（16分）如图，在真空室内的P点，能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+q，质量为m的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同ab为P点附近的一条水平直线，P到直线ab的距离PC=L，Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=L当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的粒子恰到达Q点；当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时，所有粒子都能到达ab直线，且它们到达ab直线时动能都相等，其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)a粒子的发射速率(2)匀强电场的场强大小和方向(3)仅有磁场时，能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比值15（12分）如图所示，MN和MN为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的MM端连接电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t0时无初速度地释放金属棒ef，金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；(2)金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数(结果用0和数字的组合表示)。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】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。2、B【解析】A.弹簧测力计测量的是力，不是基本物理量，故A错误；B.电磁打点计时器测量的是时间，是基本物理量，故B正确；C.电压表测量的是电压，不是基本物理量，故C错误；D.量筒测量的是体积，不是基本物理量，故D错误。故选B。3、B【解析】由公式代入数据可得由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面，垂直于平面，点到平面的距离，故匀强电场的电场强度大小故B正确，ACD错误。故选B。4、C【解析】A由题意可知，超导体处在磁场中，磁场要通过超导体内部，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流，故A错误；B超导体处在均匀变化的磁场中时，超导体表面就会产生感应电流，但由材料无法确定感应电流是否恒定，故B错误；C由材料可知，将磁铁靠近超导体，磁场要通过超导体的磁通量增大，超导体表面的感应电流增大，电流产生的磁场增大，则超导体和磁铁间的斥力就会增大，故C正确；D由材料可知，超导体在外界磁场作用下，磁铁和超导体之间相互排斥，则将悬空在超导体上面的磁铁翻转，超导体和磁铁间的作用力仍为斥力，故D错误。故选C。5、C【解析】设衰变周期为T，那么任意时刻14C的质量，可见，随着t的增长物体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C项图线符合衰变规律故选C【点睛】本题考查衰变规律和对问题的理解能力根据衰变规律表示出两个物理量之间的关系再选择对应的函数图象6、C【解析】A根据图乙知交流电周期为0.02s，周期与频率的关系为所以频率为50Hz，故A错误；B电流表、电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；C滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，副线圈电流增大，由P=UI可得副线圈的输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率增大，所以输入电流也变大，即两个电流表的示数都增大，故C正确；D由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的变压比可知匝数比应大于，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、BD【解析】AB若磁感应强度，即粒子的运动半径为r=d如图所示：到达荧光屏的粒子运动时间最长的是发射速度沿垂直且背离MN运动的粒子，其运动时间（周期T=）为运动时间最短的是以d为弦长的粒子，运动时间为所以最大时间差为故A错误，B正确；CD若磁感应强度，即粒子的运动半径为R=2d，如图所示：到达荧光屏最下端的粒子的轨迹是与MN相切的，设下半部分的亮线长度为x1，根据几何关系，有解得；到达荧光屏最上端的粒子与屏的交点与P点连线为轨迹的直径，设上半部分亮线的长度为x2，根据几何关系，有解得，所以亮线的总长度为，故C错误，D正确。故选BD。8、ABE【解析】A.根据对称性可知，此时P（-2m，0cm）、Q（2m，0cm）两点运动方向相同，A正确；B.由图可知波长，周期为，时间，波传到N点的时间为T，波传到N点时，N点向上运动，经过0.5s质点N刚好在波峰，其坐标为（-5m，20cm），B正确；C.在1.5s<t<1.6s时间间隔内，即，由周期性可知其与运动状态相同，可判断质点N在x轴下方向上运动，C错误；D.该波的频率为，能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5Hz，D错误；E.在经过0.5s即个周期，1个完整的周期其通过的路程为80cm，由于内M处于加速阶段，因此通过的路程大于20cm，即总路程大于100cm，E正确9、BCE【解析】A由题意可知可得T=4s频率f=0.25Hz选项A错误；B t=ls时刻P第1次到达波峰，t=7s时刻Q第1次到达波峰，可知在6s内波传播了6m，则波速为选项B正确；C波长为因PQ=6m=1，可知P和Q振动反相，选项C正确；DEt=7s时刻Q第1次到达波峰，则t=6s时刻Q点开始起振，则t=13s时刻， Q点振动了7s=1T，则此时Q点到达波谷位置，加速度最大，方向沿y轴正方向；此过程中Q通过的路程为7A=7×0.2m=1.4m，选项D错误，E正确。故选BCE。10、BC【解析】AB不加电场时根据动能定理得mghab=5Ek0-Ek0=4Ek0解得 故A错误，B正确；CD加电场时，根据动能定理得mghab+Uacq=13Ek0-Ek0 解得故C正确，D错误；故选BC。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、30.00 14 偏大 【解析】（1）1游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为：30.00mm，所以玻璃管内径：d=30.00mm（2）2设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则电路电流为：总电压：当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为总电压由于两次总电压等于电源电压E，可得：解得： （3）3从图丙中可知，R=2×103时，此时玻璃管内水柱的电阻：水柱横截面积：由电阻定律得： （4）4若电压表V1内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路中实际电流大于，根据可知测量的Rx将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大。12、dacb 把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子 A 【解析】(1)1 “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液(教师完成，记下配制比例)测定一滴油酸酒精溶液的体积(d)准备浅水盘形成油膜(a)描绘油膜边缘(c)测量油膜面积(b)计算分子直径；因此操作先后顺序排列应是dacb；(2)2在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的科学的近似处理是：油膜是呈单分子分布的；把油酸分子看成球形；分子之间没有空隙；(3)3计算油酸分子直径的公式是V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。A. 油酸未完全散开，测得的S偏小，测得的分子直径d将偏大，故A正确；B. 如果测得的油酸溶液浓度低于实际值，测得的油酸的体积偏小，测得的分子直径将偏小，故B错误；C. 计算油膜面积时将所有不足一格的方格计为一格，测得的S将偏大，测得的分子直径将偏小，故C错误；D. 求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，一滴溶液的体积可知，测得一滴液体的体积偏小，测得纯油酸的体积将偏小，测得的分子直径将偏小，故D错误。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、x轴正方向传播，5.0m/s 2.3m【解析】(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.14、（1）粒子发射速度为（2）电场强度的大小为 （3）粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值【解析】（1）设粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图三所示：由几何知识可得 代入数据可得粒子轨迹半径 洛仑磁力提供向心力 解得粒子发射速度为 （2）真空室只加匀强电场时，由粒子到达直线的动能相等，可知为等势面，电场方向垂直向下水平向左射出的粒子经时间t到达Q点，在这段时间内 式中 解得电场强度的大小为 （3）只有磁场时，粒子以O1为圆心沿圆弧PD运动，当圆弧和直线相切于D点时，粒子速度的偏转角最大，对应的运动时间最长，如图四所示据图有解得 故最大偏转角粒子在磁场中运动最大时长 式中T为粒子在磁场中运动的周期粒子以O2为圆心沿圆弧PC运动的速度偏转角最小，对应的运动时间最短据图四有解得速度偏转角最小为故最短时长 因此，粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值 点睛：此题是关于带电粒子在电场及磁场中的运动问题；掌握类平抛运动的处理方向，在两个方向列出速度及位移方程；掌握匀速圆周运动的处理方法，确定好临界状态，画出轨迹图，结合几何关系求解.15、 (1) (2)0，证明见解析【解析】本题为“单棒电容器导轨模型”，可以根据牛顿第二定律，使用“微元法”对棒列方程求解。（1）在电容器两端电压达到击穿电压前，设任意时刻t，流过金属棒的电流为i，由牛顿第二定律知，此时金属棒的加速度a满足mgBiLma设在t到tt的时间内，金属棒的速度由v变为vv，电容器两端的电压由U变为UU，电容器的带电荷量由Q变为QQ，由电流的定义、电荷量与电压和电容间的关系、电磁感应定律以及加速度的定义得联立得可知金属棒做初速度为0的匀加速直线运动，当电容器两端电压达到击穿电压时，金属棒的速度为v0所以电容器两端电压达到击穿电压所用的时间为。（2）当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量Qi时，电容器两端的电压可认为始终为Ui，增加的电场能可用图甲中左起第1个阴影部分的面积表示；同理，当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量Qi1时，电容器两端的电压可认为始终为Ui1，增加的电场能可用图甲中左起第2个阴影部分的面积表示；依次类推可知，当电容器的带电荷量为Q、两端电压为U时，图乙中阴影部分的面积表示两极板间电场能的大小W，所以WUQ根据题意有又QUC，UEd，C联立解得0E2所以电场能量密度与电场强度E的平方成正比，且比例系数为0。