2023届江苏省无锡市锡山区天一中学高考物理倒计时模拟卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为ABCD22、如图所示，两条水平放置的间距为L，阻值可忽略的平行金属导轨CD、EF，在水平导轨的右端接有一电阻R，导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d 。左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是（ ）A电阻R的最大电流为B整个电路中产生的焦耳热为mghC流过电阻R的电荷量为D电阻R中产生的焦耳热为mgh3、一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度沿斜面向上运动，又返回底端。能够描述物块速度随时间变化关系的图像是（）ABCD4、下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说法正确的是（ ）A核反应方程是重核裂变，X是粒子B核反应方程是轻核聚变，Y是中子C核反应方程是太阳内部发生的核聚变，K是正电子D核反应方程是衰变方程，M是中子5、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是（）A质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变B质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D质点在间的运动可能是变加速曲线运动6、现用某一频率的光照射锌板表面，能发生光电效应，若（）A只增大入射光的频率，遏止电压不变B只增大入射光的频率，锌的逸出功变大C只增大入射光的强度，饱和光电流变大D只增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大二、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，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一轻质水平状态的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上O点，且处于原长。现让圆环从A点由静止开始下滑，滑到O点正下方B点时速度为零。则在圆环下滑过程中（ ）A圆环的机械能先减小后增大，再减小B弹簧的弹性势能先增大再减小C与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处D弹簧再次恢复到原长时圆环的速度最大8、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和AOB固定在水平地面上，与水平地面夹角都为，AO=OB=AO=OB=L，OO与AO垂直，两虚线位置离顶部OO等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上B两个匀强磁场大小关系为：B1=B2C整个过程摩擦产生的热量为Q1=2mgLcosD整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinmgLcosmv29、如图所示为一列简谐横波在t0时的波形图，波沿x轴负方向传播，传播速度v1m/s，则下列说法正确的是 A此时x1.25m处的质点正在做加速度增大的减速运动Bx0.4m处的质点比x0.6 m处的质点先回到平衡位置Cx4m处的质点再经过1.5s可运动到波峰位置Dx2m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y0.4sint (m)E. t2s的波形图与t0时的波形图重合10、在研究光电效应现象时，用到了下面的装置和图像。以下描述正确的是（ ）A图甲中，弧光灯照射锌板，验电器的锡箔张开，由此说明锌板带正电B图乙中，向右移动滑片，微安表读数变小，可以测量遏止电压C图乙中，可以研究单位时间发射的光电子数与照射光的强度的关系D图丙中，强、弱黄光的图像交于U轴同一点，说明光电子最大初动能与光的强度无关三、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）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置，通过加减小车中砝码改变小车和砝码的总质量M（含拉力传感器），加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量m，用拉力传感器测出轻绳的拉力大小F。(1)用此装置探究加速度与质量的关系时，_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此装置探究加速度与力的关系时，_（填“需要”或“不需要”）满足Mm。(3)用此装置探究加速度与质量的关系，保持m不变，且已平衡摩擦力，当小车和砝码的总质量较小时，可能不满足Mm的情况，此时加速度a与的关系图像正确的是_。A B C D12（12分）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。(2)将原长为OM的橡皮绳一端固定在木板右端的O点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点（M点左侧），测得OM的距离为ll，OP的距离为l2，力传感器示数为F，则橡皮绳的劲度系数为_（用F、l1、l2表示）。(3)将小球从P点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度v。将小球连上2根、3根橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。橡皮绳1根2根3根4根5根6根做功W2 W3 W4 W5 W6 W速度1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。（_）(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_。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，竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S0.10m2，活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计），此时缸内气体温度为27，U形管内水银面高度差h115cm。已知大气压强p075cmHg。（1）让汽缸缓慢降温，直至U形管内两边水银面相平，求这时封闭气体的温度；（2）接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，同时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm，求整个过程中气体与外界交换的热量（p075cmHg1.0×105Pa）。14（16分）如图为过山车的简化模型，AB是一段光滑的半径为R的四分之一圆弧轨道，B点处接一个半径为r的竖直光滑圆轨道，滑块从圆轨道滑下后进入一段长度为L的粗糙水平直轨道BD，最后滑上半径为R，圆心角=60°的光滑圆弧轨道DE。现将质量为m的滑块从A点由静止释放，求(1)若R=3r，求滑块第一次到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小；(2)若要求滑块能滑上DE圆弧轨道但不会从E点冲出轨道，并最终停在平直轨道上，平直轨道BD的动摩擦因数需满足的条件。15（12分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L=1m，导轨间连接的定值电阻R=3，导轨上放一质量为m=0. 1kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨接触良好，杆的电阻r=1，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里重力加速度g取10m/s2。现让金属杆从AB水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响，求：（1）金属杆的最大速度（2）达到最大速度后，某时刻若金属杆ab到导轨顶端 MP的距离为h，为使ab棒中不产生感应电流，从该时刻开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？推导这种情况下B与t的关系式。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】粒子在磁场中做圆周运动，如图：由几何知识得：，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，则：，故B正确，ACD错误2、C【解析】金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度，由E=BLv求出感应电动势，然后求出感应电流；由可以求出流过电阻R的电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到电路中产生的焦耳热【详解】金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=mv2，金属棒到达水平面时的速度 v=，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为 E=BLv，最大的感应电流为，故A错误；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-mgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-mgd，所以整个电路中产生的焦耳热为 Q=WB=mgh-mgd，故B错误；克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热：QR=Q=（mgh-mgd），故D错误。流过电阻R的电荷量，故C正确；故选C。【点睛】题关键要熟练推导出感应电荷量的表达式，这是一个经验公式，经常用到，要在理解的基础上记住，涉及到能量时优先考虑动能定理或能量守恒定律3、C【解析】根据牛顿第二定律：上滑过程：mgsin+mgcos=ma1，下滑过程：mgsin-mgcos=ma2，比较可知：a1a2，则物块上滑过程v-t图象的斜率比下滑过程的大。由速度-时间公式得：上滑过程有 v0=a1t0，下滑过程有 v0=a2t1，可得 ：t1t0，故C正确，ABD错误。故选C。4、B【解析】A不是重核裂变方程，是典型的衰变方程，故A错误；B是轻核聚变方程，所以Y是中子，故B正确；C太阳内部发生的核聚变主要是氢核的聚变，K是中子，不是正电子，故C错误；D不是衰变方程，是核裂变方程，故D错误。故选B。5、B【解析】A因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知，质点从点运动到点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；BC因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误；D质点在恒力作用下运动，则质点在间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。故选B。6、C【解析】A根据光电效应的规律而遏止电压可知遏止电压的大小与照射光的频率有关，只增大入射光的频率，遏止电压增大，A错误；B金属的逸出功与入射光无关，B错误；CD光强度只会影响单位时间内逸出的光电子数目，只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，饱和光电流变大，对光电子的最大初动能不影响，C正确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、AC【解析】AB开始时，弹簧处于原长，弹簧先压缩，弹性势能增大，当弹簧与杆垂直时，弹簧压缩量最大，继续往下滑，弹性势能减小，当滑到弹簧恢复原长时，继续下滑，弹簧将伸长，弹性势能增大直到滑到B点，即弹簧弹性势能先增大后减小再增大，由能量守恒可知，圆环的机械能先减小后增大，再减小，A正确，B错误；CA点时，弹簧为原长，无弹力，受力分析可知，圆环的加速度由重力沿斜面向下的分力提供：解得，当弹簧与杆垂直时，弹簧弹力垂直于杆，不提供加速度，此时加速度由重力沿斜面向下的分力提供，即，继续往下滑，还有一处弹簧恢复原长，此处弹簧也没有弹力，加速度由重力沿斜面向下的分力提供，即，所以与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处，C正确；D弹簧再次恢复到原长时，加速度为，沿斜面向下，即将继续往下加速运动，直到加速度为零时开始减速，所以弹簧再次恢复到原长时速度不是最大，D错误。故选AC。8、ABD【解析】A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinmgcos；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinmgcos，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=B2IL；解得B1=B2，故B正确；C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于mgcos，因此整个过程摩擦产生的热量Q12mgLcos，故C错误；D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：2mgLsin2mgLcos2Q2=2mv2解得整个过程产生的焦耳热：Q2=mgLsinmgLcosmv2故D正确。故选ABD。9、ACE【解析】A、波沿x轴负向传播，故此时x1.25 m处的质点向上运动，质点纵坐标大于零，故由质点运动远离平衡位置可得：质点做加速度增大的减速运动，故A正确；B、由波沿x轴负向传播可得：x0.6 m处的质点向平衡位置运动，故x0.4 m处的质点、x0.6 m处的质点都向平衡位置运动，且x0.4 m处的质点比x0.6 m处的质点距离远，那么，x0.6m处的质点比x0.4 m处的质点先回到平衡位置，故B错误；C、由波沿x轴负向传播可得：x4 m处的质点由平衡位置向下振动，故x4 m处的质点再经过可运动到波峰位置，又有波长2m，波速v1m/s，所以，周期T2s，那么，x4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置，故C正确；D、由C可知：x2 m处的质点在做简谐运动的周期T2s，又有振幅A0.4m，t0时，质点位移为零，根据波沿x轴负向传播可知质点向下振动，故可得：振动方程为y0.4sin（t）（m），故D错误；E、由C可知简谐波的周期T2s，故经过2s，波正好向前传播一个波长，波形重合，故t2s的波形图与t0时的波形图重合，故E正确。10、BD【解析】A弧光灯照射锌板，验电器的锡箔张开，仅仅能说明验电器带电，无法判断电性，故A错误；B滑动变阻器滑片向右移动时，光电管所加反向电压变大，光电流变小，可测量遏止电压，故B正确；C光电管加反向电压，无法判定光电子数与光的强度关系，故C错误；D图丙中，强黄光和弱黄光的图像交于U轴同一点，说明遏止电压与光的强度无关，根据因此也说明光电子最大初动能与光的强度无关，故D正确。故选BD。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、需要 不需要 D 【解析】(1)1在探究“加速度与力、质量关系”的实验中，用此装置探究“加速度与质量”的关系时，需要平衡摩擦力，否则绳子的拉力大小就不等于小车的合力；(2)2用此装置探究“加速度与力”的关系时，不需要满足Mm，因为绳子的拉力通过力传感器来测量的；(3)3用此装置探究“加速度与质量”的关系，保持m不变，当小车和砝码的总质量较小时，但仍不满足Mm的情况时，虽然控制F不变，但改变小车的质量过程中，绳子的拉力会明显减小的，因此a与的图象斜率减小，故ABC错误，D正确。12、 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或Wv2 【解析】(2)1 根据胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮绳的劲度系数为：(3)2 做出W-v2图象，如图所示：(4)3 由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。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）-23（2）吸收热量。【解析】（1）对气缸内的气体，初始状态：p1=p0+h175+15=90cmHg；V1=HS=0.8S；T1=273+27=300K末态：p2=p075cmHg；V2=HS=0.8S；T2=？由可得： 解得T2=250K=-23（2）解除对活塞的锁定后，气体内部压强变为p0，气体吸收热量对外做功，最终气体温度与外界温度相同，即气体内能不变；当汽缸内封闭的气柱高度达到96cm时，对外做功由热力学第一定律可知，整个过程中气体吸收热量。14、 (1)；(2)【解析】(1)对滑块，从A到C的过程，由机械能守恒可得：根据牛顿第二定律代入，得由牛顿第三定律得(2)滑块由A到B得若滑块恰好停在D点，从B到D的过程，由动能定理可得：可得若滑块恰好不会从E点冲出轨道，从B到E的过程，由动能定理可得：可得综上所述，需满足的条件为15、（1）4m/s；（2）【解析】（1）设金属杆的最大速度为vm，此时安培力与重力平衡，即：BIL=mg；又由：；代入数据，联立解得：；（2）要使ab棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在该时刻，穿过线圈平面的磁通量：，设t时刻的磁感应强度为，此时磁通量为：，由得：。