2023届福建省福州延安中学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答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一物体置于一长木板上，当长木板与水平面的夹角为时，物体刚好可以沿斜面匀速下滑。现将长木板与水平面的夹角变为，再将物体从长木板顶端由静止释放；用、和分别表示物体的位移、物体运动的速度、物体运动的加速度、物体的动能和物体运动的时间。下列描述物体由静止释放后的运动规律的图象中，可能正确的是（ ）ABCD2、2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为30m/s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m、宽20m，空气密度=1.2kg/m3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为A3.9×103NB1.2×105NC1.0×104ND9.0×l04N3、如图所示，两根互相平行的长直导线垂直于平面S，垂足分别为M、N，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O为MN的中点，PQ为M、N的中垂线，以O为圆心的圆与 MN、PQ分别相交于a、b、c、d四点。则下列说法中正确的是（）AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Ca、c两点处的磁感应强度方向不同Dc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同4、太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）A裂变反应B热核反应C化学反应D放射性衰变5、2020年1月7日23时20分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭托举“通信技术试验卫星五号”直冲云霄。随后，卫星被顺利送入预定轨道做匀速圆周运动，发射任务取得圆满成功，为我国2020年宇航发射迎来“开门红”。下列说法正确的是（）A火箭发射瞬间，该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力B火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力相同C卫星绕地匀速圆周运动中处于失重状态，所受地球重力为零D由于卫星在高轨道的线速度比低轨道的小，该卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要减速6、在平直公路上甲乙两车从同一地点出发，两车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示。下列说法正确的是（）A甲车的加速度大小为5m/s2B6s末乙车速度减小到零C甲车追上乙车前，2s末甲乙两车相距最远D乙车速度减小到零时，甲车速度为30m/s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、我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距的两根平行导轨间，有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度都是，相间排列。固定在样车下方宽为、阻值为R的导体线框abcd悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为，当磁场以速度v0向右匀速运动时，下列说法正确的是（ ）A样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为B样车速度为零时，线圈的电热功率为C样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为D样车匀速运动时，速度大小为8、如图所示，在边界MN右侧是范围足够大的匀强磁场区域，一个正三角形闭合导线框ABC从左侧匀速进入磁场，以C点到达磁场左边界的时刻为计时起点（t=0），已知边界MN与AB边平行，线框受沿轴线DC方向外力的作用，导线框匀速运动到完全进入磁场过程中，能正确反映线框中电流i、外力F大小与时间t关系的图线是（）ABCD9、如图所示，a、b小球均能沿各自斜轨道匀速下滑到竖直圆的最低点，现分别让小球a、b以va、vb的速度沿各自轨道从最低点同时向上滑动，两小球速度同时减小到0，重力加速度为g，轨道与圆在同一竖直面内，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）Aa、b小球与斜面间的动摩擦因数之比a:b=9：16Ba、b小球沿斜面向上运的加速度之比以aa:ab=4：3Cva：vb=4：3D两小球不可能同时达到圆周上10、如图所示，金属圆环放置在水平桌面上，一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合，永磁体下端为N极，将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v，向下的加速度大小为a，圆环的质量为M，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）A俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向B永磁体下落的整个过程先加速后减速，下降到某一高度时速度可能为零C永磁体运动到P点时，圆环对桌面的压力大小为Mg+mgmaD永磁体运动到P点时，圆环中产生的焦耳热为mgh+mv2三、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）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的 实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为03A）、滑动变 阻器、小磁针（置于刻有360°刻度的盘面上）、开关及导线若干：实验步骤如下：a.将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直 导线，如图甲所示；b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离 r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转 角度；c.根据测量结果进行分析，得出结论。 回答下列问题：（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为_A；（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×105T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_T（结果保留两位小数）；（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tan与之间的图像如图丁所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论， 其依据是_；（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为，其中为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出=_ 。12（12分）某同学用气垫导轨做“验证机械能守恒定律“的实验，如图所示，用质量为m的钩码通过轻绳带动质量为M的滑块在水平导轨上，从A由静止开始运动，测出宽度为d的遮光条经过光电门的时间t，已知当地重力加速度为g，要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是_，在这过程中系统的动能增量为_。如果实验前忘记调节导轨水平，而是导轨略为向左倾斜，用现有测量数据_（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。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，一固定的水平气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。大圆筒内侧截面积为 2S，小圆筒内侧截面积为S，两活塞用刚性轻杆连接，间距为2l，活塞之间封闭有一定质量的理想气体。初始时大活塞与大圆筒底部相距l。现通过滑轮用轻绳水平牵引小活塞，在轻绳右端系托盘（质量不计）。已知整个过程中环境温度T0、大气压p0保持不变，不计活塞、滑轮摩擦、活塞导热良好。求：（i）缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距，停止加沙，求此时沙子质量；（ii）在（i）情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处，求回到原处时封闭气体的温度。14（16分）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，质点P正在向上运动，它所在的平衡位置为x=2m，质点P的振动方程为y=0.2sin5t（m），从该时刻开始计时，求（i）该简谐横波在介质中的传播速率；（ii）经过0.5s时间，质点P的位移和路程；（iii）从图示位置开始计时，经多长时间质点P第三次到达波峰。15（12分）竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg。（1）若从右侧缓慢注入一定量的水银，可使封闭气体的长度减小为20cm，需要注入水银的总长度为多少？（2）若将玻璃管绕经过A点的水平轴顺时针转动90°，当AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？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】BC当长木板的倾角变为时，放在长木板上的物体将由静止开始做匀加速直线运动，物体的速度随时间均匀增大，物体的加速度不变，故BC项错误；A由知，A项错误；D由动能定理得，故物体的动能与物体的位移成正比，D项正确。故选D。2、B【解析】广告牌的面积S=5×20m2=100m2设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有：m=Svt根据动量定理有：Ft=0mv=0Sv2t得：F=Sv2代入数据解得F1.2×105N故B正确，ACD错误。故选B。3、D【解析】A根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；BM在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误；CM在a处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，则a处的合磁场方向竖直向下，M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c处的合磁场方向竖直向下，故C错误；DM在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c处的合磁场方向竖直向下，同理可知，d处的合磁场方向竖直向下，由于c到M、N的距离与d到M、N的距离相等，则c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故D正确。故选D。4、B【解析】太阳的能量来自于内部的核聚变，产生很高的能量，又称为热核反应。B正确，ACD错误。故选B。5、A【解析】A由牛顿第二定律可知，火箭发射瞬间，卫星加速度向上，则该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力，A正确；B火箭发射过程中，喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力大小相等，方向相反，B错误；C卫星绕地运动过程中处于失重状态，所受地球重力不为零，C错误；D卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要加速，D错误故选A。6、D【解析】A根据可得甲车的加速度大小为 选项A错误；B由图像可知，乙车的初速度为v0=15m/s，加速度为则速度减为零的时间为选项B错误；C当两车相距最远时速度相等，即解得t=1s选项C错误；D乙车速度减小到零时需经过t=3s，此时甲车速度为选项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、AC【解析】A当磁场以速度v0向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力联立解得选项A正确；B样车速度为零时，线圈的电热功率选项B错误；CD设样车匀速运动的速度为当样车以速度v匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度为v0-v，产生的总感应电动势由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力由平衡条件有联立解得克服阻力做功的功率选项D错误，C正确。故选AC。8、AD【解析】ABt时刻，线框有效切割长度为L=2vttan30°知Lt，产生的感应电动势为E=BLv知Et，感应电流为故It，故A正确，B错误；CD导线框匀速运动，所受的外力与安培力大小相等，则有F-t图象是过原点的抛物线，故C错误，D正确。故选AD。9、BC【解析】Aa、b小球均能沿各自斜轨道匀速下滑，则对a：对b：则a:b=16：9选项A错误；Ba、b小球沿斜面向上运动时，对a 对b 加速度之比aa:ab=4：3选项B正确；C两球速度同时减为零，时间相等，则由v=at可得va：vb= aa:ab=4：3选项C正确；D因为两物体加速度之比aa:ab=4：3，初速度之比va：vb= 4：3，由v=v0-at可知，任意时刻的速度比为4:3，则两物体的平均速度之比为4:3；而两球到达圆周上时位移之比也为4:3，可知到达圆周上的时间相等，即两物体同时到达圆周上，选项D错误。故选BC。10、AC【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向；可根据假设法判断磁铁下落到某高度时速度不可能为零；根据牛顿第二定律分别为磁铁和圆环列方程求解圆环对地面的压力；根据能量关系求解焦耳热。【详解】磁铁下落时，根据楞次定律可得，俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向，选项A正确；永磁体下落的整个过程，开始时速度增加，产生感应电流增加，磁铁受到向上的安培力变大，磁铁的加速度减小，根据楞次定律可知“阻碍”不是“阻止”，即磁铁的速度不可能减到零，否则安培力就是零，物体还会向下运动，选项B错误；永磁体运动到P点时，根据牛顿第二定律：mg-F安=ma；对圆环：Mg+F安=N，则N=Mg+mgma，由牛顿第三定律可知圆环对桌面的压力大小为Mg+mgma，选项C正确；由能量守恒定律可得，永磁体运动到P点时，圆环中产生的焦耳热为mgh-mv2，选项D错误；故选AC.【点睛】此题关键是理解楞次定律，掌握其核心“阻碍”不是“阻止”；并能用牛顿第二定律以及能量守恒关系进行判断.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、2.00 电流产生的磁感应强度，而偏角的正切值与成正比 【解析】（1）1电流表量程为3A，则最小分度为0.1A，由指针示数可知电流为2.00A；（2）2电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示则有解得（3）3由图可知，偏角的正切值与成正比，而根据（2）中分析可知则可知与成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度与通电电流成正比，与长导线的距离成反比；（4）4由公式可知，图象的斜率解得12、A、B的距离L 不能 【解析】1要验证机械能守恒，就需要求得动能的增加量和重力势能的减少量，而要知道重力势能的减少量则还需要测得A、B的距离L。2滑块通过光电门B时，因光电门宽度很小，用这段平均速度代替瞬时速度可得故滑块和钩码组成的系统从A到B动能的增加量为3如果导轨不水平，略微倾斜，则实验过程中滑块的重力势能也要发生变化，因不知道倾角，故不能求得滑块重力势能的变化，则不能验证机械能守恒定律。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、（i）；（ii）【解析】（i）初始时刻，设封闭气体压强为，对活塞受力分析有解得缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆筒底部相距，此过程封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得联立解得对活塞受力分析，由平衡条件有联立解得即（ii）缓慢加热使活塞回到原处，封闭气体发生等压变化，设回到原处时气体温度为，则解得14、（i）10m/s；（ii）0.2m ； 1.0m ；（iii）0.9s【解析】（i）由图可知，波长，由振动方程知周期，所以波速（ii）P在向上运动，波向右传播，经过0.5s时间，质点P的位移为0.2m，路程为1.0m。（iii）P第三次到达波峰的时间为15、（1）30cm，（2）39.04cm。【解析】（1）由玻意耳定律：得到：解得：p2=125cmHg右侧水银总高度h2=50cm，注入水银的总长度为：(h2-h1)+(L1-L2)=30cm；（2）设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB部分留有x长度的水银，玻意耳定律：代入数据，得到：变形为x2-125x+1250cm=0解得>0，假设成立，不合题意，舍去；则：末态气体长度L3=L1+l1-。