2023届河南省汤阴县第一中学高考物理三模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、昆明某中学运动会玩“闯关游戏”进行热身，如图所示，在笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为4 s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以4 m/s2的加速度由静止加速到4 m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ）A关卡2B关卡3C关卡4D关卡52、已知动车组在水平轨道上运动时受到的阻力（k为阻力系数），其中和谐号动车组的阻力系数是复兴号动车组的1.2倍，和谐号动车组的了大速度约为270km/h，若复兴号动车组的额定功率约为和谐号动车组的1.44倍，则相同条件下，复兴号动车组在额功率下的最大速度约为（ ）A330 km/hB300 km/hC290 km/hD260 km/h3、下列说法中正确的有_A阴极射线是一种电磁辐射B所有原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的谱线一定不同C衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的D古木的年代可以根据体内碳14放射性强度减小的情况进行推算4、下列说法正确的是（）A速度公式和电流公式均采用比值定义法B速度、磁感应强度和冲量均为矢量C弹簧劲度系数k的单位用国际单位制基本单位表达是kg·sD将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是等效处理方法5、下列说法正确的是A加速度为正值，物体一定做加速直线运动B百米比赛时，运动员的冲刺速度越大成绩越好C做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度一定为零D相对于某参考系静止的物体，对地速度不一定为零6、为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 ( )A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高C污水流量Q与U成正比，与a、b无关D污水中离子浓度越高电压表的示数将越大二、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、有一个原副线圈匝数比为10：1的理想变压器，如图所示，原线圈所接交流电源的电压瞬时值表达式为u=300sin50t（V）副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为均标有“20V.10W”的灯泡，当S闭合时，两灯恰好正常发光。则（）A电阻R=10B流过R的交流电的周期为0.02sC断开S后，原线圈的输入功率减小D断开S后，灯L1仍能正常发光8、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件常用两种半导体材料制成：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子。把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中，磁场B的方向垂直于霍尔元件的工作面，当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I时，其上、下两表面之间会形成电势差。则下列说法中正确的是（）A若长方体是N型半导体，则上表面电势高于下表面电势B若长方体是P型半导体，则上表面电势高于下表面电势C在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行D在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行9、如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒 的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是 FF0kv（F0，k是常量），金属棒 与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为。下列关于金属棒的速度v随时间t变化的图象和感应电流的功率P随v2变化的图像可能正确的是（）ABCD10、如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（）A该波的传播速率为4m/sB该波的传播方向沿x轴正方向C经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2mD该波在传播过程中若遇到4m的障碍物，能发生明显衍射现象三、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）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。打点计时器固定在木板上端，滑块拖着穿过打点计时器限位孔的纸带从木板上滑下。图乙是打出的一段纸带。 （1）已知打点计时器使用的交流电频率为，选取至的7个点为计数点，且各计数点间均有4个点没有画出，测得各点到点的距离依次是。由此可知滑块下滑的加速度_（结果保留三位有效数字）。（2）为了测量动摩擦因数，还应测量的物理量有_。A木板的长度 B木板的末端被垫起的高度 C木板的质量 D滑块的质量 E.滑块运动的时间（3）滑块与木板间的动摩擦因数_（用题中各物理量的字母代号及重力加速度表示）。由于该测量装置存在系统误差測量的动摩擦因数会_（填“偏大”或“偏小”）。12（12分）用如图甲所示实验装置探究做功与动能变化的关系，在该实验中_ ( 需要/不需要)平衡摩擦力。若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，则所选择的研究对象是_。图乙所示是实验所得的一条纸带，在纸带上取了O、A、B、C、D、E六个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s， x1=1.42cm， x2=l.84cm， x3=2.25cm，x4=2.67cm， x5=3.10cm， 用天平测得沙桶和沙的质量m=24g，滑块质量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根据以上信息，从A点到D点拉力对滑块做的功为_J，滑块动能增加了_J。根据实验结果可得到：在实验误差允许的范围内合外力做功等于物体动能的变化。(结果均保留两位有效数字)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）如图所示为xOy平面直角坐标系，在x=a处有一平行于y轴的直线MN，在x=4a处放置一平行于y轴的荧光屏，荧光屏与x轴交点为Q，在第一象限内直线MN与荧光屏之间存在沿y轴负方向的匀强电场。原点O处放置一带电粒子发射装置，它可以连续不断地发射同种初速度大小为v0的带正电粒子，调节坐标原点处的带电粒子发射装置，使其在xOy平面内沿不同方向将带电粒子射入第一象限（速度与x轴正方向间的夹角为0）。若在第一象限内直线MN的左侧加一垂直xOy平面向外的匀强磁场，这些带电粒子穿过该磁场后都能垂直进入电场。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，带电粒子的比荷，电场强度大小E=Bv0，不计带电粒子重力，求：(1)粒子从发射到到达荧光屏的最长时间。(2)符合条件的磁场区域的最小面积。(3)粒子打到荧光屏上距Q点的最远距离。14（16分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子 （1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用粒子轰击一系列元素进行实验当他用粒子轰击铍原子核时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测请你完成此核反应方程（2）为了测定中子的质量，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞请你根据以上数据计算中子质量与氢核质量的比值（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由15（12分）如图所示，一束半径为R的半球形玻璃体放置在水平桌面|上，圆心为O，一束半径为R的单色光柱正对球面竖直射向半球体，光柱的圆心与半球体圆心在一条直线上。已知玻璃的折射率为，真空中的光速为c，忽略水平面上光的反射，求：光在玻璃体中传播的最长时间；)玻璃体水平面上光斑的面积。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】关卡刚放行时，该同学加速的时间运动的距离为然后以的速度匀速运动，经运动的距离为，因此第1个运动距离为，过了关卡2；到关卡3需再用小于关卡关闭时间，从开始运动至运动到关卡3前共用时而运动到第时，关卡关闭，不能过关卡3，因此最先被挡在关卡3前。故选B2、A【解析】两列车的阻力分别为： 根据 可得联立解得故选A。3、B【解析】A阴极射线是高速电子流，故A错误；B原子光谱，是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，原子光谱都不是连续的，每一种原子的光谱都不同，称为特征光谱，故B正确；C衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故C错误；D原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，不随时间改变，故D错误。故选B。4、B【解析】A速度公式采用的是比值定义法，而电流公式不是比值定义法，选项A错误；B速度、磁感应强度和冲量均为矢量，选项B正确；C弹簧劲度系数k的单位用国际单位制基本单位表达是选项C错误；D将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是理想模型法，选项D错误。故选B。5、D【解析】A.加速度为正向，速度不一定是正向，不一定做加速直线运动，故A错误；B.百米比赛时，运动员的冲刺速度大成绩不一定好，但平均速度越大，成绩- -定越好，选项B错误；C.做直线运动的物体，加速度为零时，速度不-一定为零，速度为零时，加速度也不一一定A为零，选项C错误D.相对于参考系静止的物体，其相对地面的速度不一-定为零，选项D正确。6、C【解析】AB以正离子为对象，由左手定则可知，其受到的洛伦兹力方向指向后表面，负离子受到的洛伦兹力指向前表面，故无论哪种离子较多，都是后表面电势高于前表面，故A、B错误；C当前后表面聚集一定电荷后，两表面之间形成电势差，当离子受到的洛伦兹力等于电场力时电势差稳定，即由题意可知，流量为联立可得即Q与U成正比，与a、b无关，故C正确；D由可知，电势差与离子浓度无关，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、AC【解析】A原线圈所接交流电压的有效值U1=V=300V，根据变压比可知，副线圈两端电压U2=30V灯泡正常发光，则电阻R两端电压为10V，流过的电流I2=A=1A，根据欧姆定律可知R=10故A正确。B输入电压的角速度=50rad/s，则周期T=0.04s，则流过R的交流电的周期为0.04s，故B错误。C断开S后，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，电流减小，故输出功率减小，则输入功率减小，故C正确。D断开S后，灯泡L1两端电压增大，不能正常发光，故D错误。故选AC。8、BD【解析】AB若长方体是N型半导体，由左手定则可知，电子向上表面偏转，则上表面电势低于下表面电势；若长方体是P型半导体，则带正电的粒子向上表面偏转，即上表面电势高于下表面电势，选项A错误，B正确；C赤道处的地磁场是水平的，则在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面垂直，选项C错误；D两极处的地磁场是竖直的，在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行，选项D正确。故选BD。9、ABD【解析】AB分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得合因为金属棒从静止出发，所以有且合即加速度，加速度方向水平向右；（1）若，则有加速度为定值，金属棒水平向右做匀加速直线运动，则有说明速度与时间成正比，故A可能；(2)若，则有随增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度-时间图象的斜率增大；(3)若，则有随增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，速度-时间图象的斜率减小，故B可能；CD设金属棒在某一时刻速度为，由题意可知感应电动势环路电流为则有感应电流与速度成正比；感应电流功率为则有感应电流的功率与速度的平方成正比，故C错误，D正确。故选ABD。10、AD【解析】A由甲图读出该波的波长为4 m，由乙图读出周期为T1 s，则波速为v4 m/s故A正确；B在乙图上读出t0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向，故B错误；C质点P只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C错误；D由于该波的波长为4 m，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故D正确。故选AD。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、0.480 AB 偏大 【解析】（1）1打点计时器使用的交流电频率为50Hz，可知打点周期为0.02s，由于各计数点之间均有4个点没有画出，故相邻两个计数点之间的时间间隔为s=0.10s。根据各点到点的距离可以计算出相邻计数点之间的距离，利用逐差法可得滑块下滑的加速度m/s2（2）23滑块沿木板下滑，设木板与水平面间的夹角为，由牛顿第二定律有根据几何关系得联立解得，因此为了测量动摩擦因数，应该测量木板的长度和木板末端被垫起的高度，故AB符合题意，CDE不符合题意；故选AB。（3）4由（2）问可知，由于实验没有考虑滑块拖着纸带运动过程中纸带受到的阻力，所以测量的动摩擦因数会偏大。12、需要 滑块、沙桶和沙子构成的整体 0.016 0.014 【解析】1平衡摩擦力，让小车所受合外力为绳子的拉力；2对小沙桶和沙子应用牛顿第二定律：对小滑块：两式相比：，若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，小沙桶和沙子的总重量不能视为合外力，所以需要选择滑块、沙桶和沙子构成的整体研究合外力做功与动能变化量的关系；3满足，绳子拉力近似等于沙桶和沙子的总重量，从A点到D点拉力做功：；4匀变速运动中某段时间内，平均速度和中间时刻速度相等，A、D点速度：动能变化量：。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) ()a2；(3)a。【解析】(1)由题意知，粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度沿y轴正方向的粒子在磁场中运动的时间最长，此时粒子轨迹为圆，由圆周运动知解得则此时最长时间为粒子进入电场到到达荧光屏，在x轴方向做匀速直线运动，运动时间为故粒子从发射到到达荧光屏的最长时间(2)带电粒子在磁场内做匀速圆周运动，有解得由于带电粒子的入射方向不同，若磁场充满纸面，它们所对应的运动轨迹如图所示.为使这些带电粒子经磁场偏转后都能垂直直线MN进入电场，由图可知，它们必须从经O点做圆周运动的各圆的最高点飞离磁场.设磁场边界上P点的坐标为（x，y），则应满足方程所以磁场边界的方程为以的角度射入磁场区域的粒子的运动轨迹即为所求磁场另一侧的边界，因此，符合题目要求的最小磁场的范围应是圆与圆的交集部分（图中阴影部分），由几何关系，可以求得符合条件的磁场的最小面积为 (3)带电粒子在电场中做类平抛运动，分析可知所有粒子在荧光屏左侧穿出电场，设粒子在电场中的运动时间为t，竖直方向的位移为y，水平方向的位移为l，则联立解得设粒子最终打在荧光屏的最远点距Q点为h，粒子射出电场时速度与x轴的夹角为，则有则当时，即时，h有最大值。14、（1）（2）（3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，理由见解析【解析】（1）根据核反应过程中核电荷数与质量数守恒，知核反应方程式为；（2）设中子与氢核、氮核碰撞前后速率为，中子与氢核发生完全弹性碰撞时，取碰撞前中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：；，解得碰后氢核的速率，同理可得：中子与氮核发生完全弹性碰撞后，氮核的速率；因此有，解得；（3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，因为中子与质量为m的粒子发生弹性正碰时，根据动量守恒定律和能量守恒定律知，碰撞后中子的速率；由于铅核质量比中子质量大很多，碰撞后中子几乎被原速率弹回；由于电子质量比中子质量小很多，碰撞后中子将基本不会减速；由于中子质量与氢核质量相差不多，碰撞后中子的速率将会减小很多15、；。【解析】光在玻璃中传播的最长时间折射率得作出光路图如图所示在截面圆中，边缘光线人射角为i根据折射定律有得根据几何关系可知，则有解得光斑面积