2023届河北省石家庄第二中学高考物理二模试卷含解析.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、反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似，已知静电场的方向平行于x轴，其电势q随x的分布如图所示，一质量m1.0×1020kg，带电荷量大小为q1.0×109C的带负电的粒子从（1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素，则（ ）Ax轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向Bx轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1：E22：1C该粒子运动的周期T1.5×108sD该粒子运动的最大动能Ekm2×108J2、如图甲所示的理想变压器，原线圈接一定值电阻R0，副线圈与一额定电流较大的滑动变阻器R相连接，现在M、N间加如图乙所示的交变电压。已知变压器原、副线圈的匝数比为，定值电阻的额定电流为2.0A，阻值为R=10。为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻值至少为（）A1BC10D1023、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，原线圈接有正弦交流电源u220sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是（）A电压表读数为22VB若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，则电流表的读数会增加到原来的2倍C若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器输入功率增加到原来的4倍D若R的阻值和副线圈的匝数同时增加到原来的2倍，则变压器输入功率不变4、如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动若该同学上半身的质量约为全身质量的 ，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她克服重力做的功W和相应的功率P约为AW=4500J P=75WBW=450J P=7.5WCW=3600J P=60WDW=360J P=6W5、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为地球同步卫星绕地球轨道半径的，则此卫星运行的周期大约是（）A6hB8.4hC12hD16.9h6、小球从某一高度处自由下落着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰后动能变为碰撞前的。以刚开始下落时为计时起点，小球的vt图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A图像中选取竖直向下为正方向B每个阶段的图线并不相互平行C每次与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落高度的一半D每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半二、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2所示是电子电路中经常用到的由半导体材料做成的转换器，它能把如图1所示的正弦式交变电压转换成如图3所示的方波式电压，转換规则:输入的交变电压绝对值低于，输出电压为0;输入的交变电压包对值大于、等于，输出电压恒为则A输出电压的頻率为50HzB输出电压的颜率为100HzC输出电压的有效值为D输出电压的有效值为8、如图所示。有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的红光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角，EF分别为边ABBC的中点，则（ ）A该三棱镜对红光的折射率为B光在F点发生全反射C从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为D若改用紫光沿相同角度从E点入射，则出射点在F点左侧9、在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed，点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标（ra，a）标出，其余类推现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd下列选项正确的是（）AEa：Eb=4：1BEc：Ed=2：1CWab：Wbc=3：1DWbc：Wcd=1：310、如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流I0始终保持恒定，理想电压表V与理想电流表A的示数分别为U、I，当变阻器R0的滑动触头向下滑动时，理想电压表V与理想电流表A的示数变化量分别为U、I，下列说法中正确的有（ ）AU变小，I变大BU变大，I变小C=R1D=R0+R3三、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）如图甲所示为测量木块和木板间滑动摩擦因数的实验装置图，足够长的木板置于水平地面上，小木块放置在长木板上，并与拉力传感器相连，拉力传感器可沿圆弧轨道滑动。长木板在外界作用下向左移动，得到拉力传感器的示数F与细绳和水平方向的夹角间的关系图线如图乙所示（g取10m/s2）。（答案保留两位有效数字）(1)木块和木板间的滑动摩擦因数=_；(2)木块的质量m=_kg。12（12分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.实验的主要的步骤有: A在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;F.比较F和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.（1）上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是_和_;(填字母)（2）根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,已知实验过程中操作正确.乙图中F1、F2、F、F四个力，其中力_(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的实验中.丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为_N.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，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2 V/m；以直线OM和正x轴为界，在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场己知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg，求：（1）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标？（2）粒子在磁场区域运动的总时间？（3）粒子最终将从电场区域D点离开电，则D点离O点的距离是多少？14（16分）如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以、的速率相向运动，碰撞后B球静止已知碰撞时间为，A、B的质量均为求：碰撞后A球的速度大小；碰撞过程A对B平均作用力的大小15（12分）如图纸面内的矩形 ABCD 区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，对边 ABCD、ADBC，电场方向平行纸面，磁场方向垂直纸面，磁感应强度大小为 B.一带电粒子从AB 上的 P 点平行于纸面射入该区域，入射方向与 AB 的夹角为 （<90°），粒子恰好做匀速直线运动并从 CD 射出若撤去电场，粒子以同样的速度从P 点射入该区域，恰垂直 CD 射出.已知边长 AD=BC=d，带电粒子的质量为 m，带电量为 q，不计粒子的重力.求：(1)带电粒子入射速度的大小；(2)带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间；(3)匀强电场的电场强度大小参考答案一、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】A沿着电场线方向电势降落，可知x轴左侧场强方向沿x轴负方向，x轴右侧场强方向沿x轴正方向，故A错误；：B根据UEd可知：左侧电场强度为：E1V/m2.0×103V/m；右侧电场强度为：E2V/m4.0×103V/m；所以x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比E1：E21：2，故B错误；C设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2，在原点时的速度为vm，由运动学公式有：vmt1同理可知：vmt2；Ekmmvm2；而周期：T2（t1+t2）；联立以上各式并代入相关数据可得：T3.0×108s；故C错误。D该粒子运动过程中电势能的最大值为：EPmqm2×108J，由能量守恒得当电势能为零时动能最大，最大动能为Ekm2×108J，故D正确；2、A【解析】由题意可知，定值电阻R0在额定电流情况下分得的电压为：则原线圈输入电压：U1=220V20V=200V由变压器的工作原理：可知：允许电流最大时原线圈的输入功率为：P1=U1I=200×2W=400W由变压器输出功率等于输入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正确，BCD错误。3、B【解析】A根据u=220sin314t（V）可知，原线圈的电压有效值为U1=220V，电压表的读数为变压器的输出电压的有效值，由得电压表读数为：U2=22V，故A错误；B若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，根据可知，U2增大到原来的2倍，由可知，电流表的读数增大到原来的2倍，故B正确；C若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器的输出电压不变，根据可知次级功率变为原来的一半，则变压器输入功率变为原来的一半，选项C错误；D若副线圈匝数增加到原来的2倍，则U2增加到原来的2倍，同时R的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率变为原来的2倍，故D错误。故选B。4、A【解析】每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她每一次克服重力做的功：W=mgh=×50×10×0.3=90 J；1分钟内克服重力所做的功：W总=50W=50×90=4500 J；相应的功率约为：，故A正确，BCD错误，故选A.5、B【解析】由题意卫星的轨道半径是同步卫星半径的，根据开普勒第三定律有可得故ACD错误，B正确。故选B。6、D【解析】A由于小球从某一高度处自由下落，根据速度时间图线知选取竖直向上为正方向，故A错误；B不计空气阻力，下落过程和上升过程中只受重力，根据牛顿第二定律可得下落过程和上升过程中的加速度为重力加速度，速度时间图线的斜率表示加速度，所以每个阶段的图线相互平行，故B错误；C与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落过程，根据动能定理可得与地面相碰后上升过程中，根据动能定理可得根据题意有解得故C错误；D根据运动学公式可得与地面相碰后上升的时间与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的解得故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、BC【解析】AB.由图可知输出电压的周期T= 0.01s，故频率为f=100Hz， A错误，B正确；CD.由：解得：U=C正确，D错误8、AC【解析】A如图所示，作两界面法线相交于D点，在AB界面，由几何知识知，入射角为，折射角为，所以故A正确；B光在BC界面上人射角为，则即临界角则在BC面上不会发生全反射，故B错误；C分析知BC面上折射角为，入射光线与出射光线相交于G点，则，则所以从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为，故C正确；D紫光频率比红光频率大，棱镜对紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度从E点人射，则出射点在F点右侧，D错误。故选AC。9、AC【解析】由点电荷场强公式：，可得：，故A正确；由点电荷场强公式：，可得：，故B错误；从a到b电场力做功为：Wab=qUab=q（a-b）=q（6-3）=3q，从b到c电场力做功为：Wbc=qUbc=q（b-c）=q（3-2）=q，所以有：Wab：Wbc=3：1，故C正确；从c到d电场力做功为：Wcd=qUcd=q（c-d）=q（2-1）=q，所以Wbc：Wcd=1：1，故D错误。所以AC正确，BD错误。10、AC【解析】AB当变阻器R0的滑动触头向下滑动时，R0阻值减小，电路总电阻R减小，则由U=I0R可知，电压表U读数变小；R2上电压不变，则R1上电压减小，电流变小，则R3支路电流变大，即I变大；选项A正确，B错误；CD由电路可知即则选项C正确，D错误。故选AC。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、0.58 1.0 【解析】(1)1木块受四个力作用，重力mg、支持力FN、拉力F、滑动摩擦力Ff，竖直方向有mg=FN+Fsin水平方向有Ff =Fcos由于Ff =FN联立得mg=F(sin+cos)变式为设整理得mg=Fsin(+)当+=时，F有最小值，由乙图知，=时F有最小值，则=所以得=0.58(2)2把摩擦因数代入mg=F(sin+cos)得F=由乙图知，当=时F=10N，解得mg=10N所以m=1.0kg12、C E F 9.0 【解析】(1)12.本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果所以实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O(2)3.F在F1与F2组成的平行四边形的对角线上，为实验的理论值，用一个弹簧秤橡皮筋时，其弹力一定与橡皮筋共线，因此用弹簧秤直接测量值为F，所以F不是由弹簧秤直接测得的4.由图示测力计可知，其分度值为1N，示数为9.0N；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）粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为（0.4m，0.4m）；（2）粒子在磁场区域运动的总时间1.26×103s；（3）粒子最终将从电场区域D点离开电场，则D点离O点的距离是7.2m【解析】试题分析：（1）粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，求出运动的半径，从而即可求解；（2）根据圆周运动的周期公式，可求出在磁场中总时间；（3）粒子做类平抛运动，将其运动分解，运用运动学公式与牛顿第二定律，即可求解解：（1）微粒带负电，从O点射入磁场，沿顺时针方向做圆周运动，轨迹如图第一次经过磁场边界上的A点由，得，所以，A点坐标为（0.4m，0.4m）（2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T，则，其中代入数据解得：T=1.256×103s所以t=1.26×103s（3）微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则由牛顿第二定律，qE=may=v0t1代入数据解得：y=8my=y2r=82×0.4m=7.2m即：离开电磁场时距O点的距离为7.2m答：（1）粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为（0.4m，0.4m）；（2）粒子在磁场区域运动的总时间1.26×103s；（3）粒子最终将从电场区域D点离开电场，则D点离O点的距离是7.2m【点评】考查牛顿第二定律在匀速圆周运动中、类平抛运动中的应用，并根据运动的合成与分解来解题，紧扣运动的时间相等性14、 (1) (2)【解析】、B系统动量守恒，设B的运动方向为正方向由动量守恒定律得解得；对B，由动量定理得，解得；15、（1）（2） （3） 【解析】画出粒子的轨迹图，由几何关系求解运动的半径，根据牛顿第二定律列方程求解带电粒子入射速度的大小；带电粒子在矩形区域内作直线运动的位移可求解时间；根据电场力与洛伦兹力平衡求解场强.【详解】（1） 设撤去电场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，画出运动轨迹如图所示，轨迹圆心为O 由几何关系可知： 洛伦兹力做向心力： 解得 （2）设带电粒子在矩形区域内作直线运动的位移为x，有粒子作匀速运动：x=v0t联立解得 （3）带电粒子在矩形区域内作直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡：Eq=qv0B解得【点睛】此题关键是能根据粒子的运动情况画出粒子运动的轨迹图，结合几何关系求解半径等物理量；知道粒子作直线运动的条件是洛伦兹力等于电场力.