广东广州市增城区2022-2023学年高三下学期第五次调研考试物理试题含解析.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、真空中的可见光与无线电波A波长相等B频率相等C传播速度相等D传播能量相等2、如图所示，质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，Mm，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力为T。若用一力F水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a向左运动时，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为T。则（）Aaa，T=TBa=a，T=TCaa，TTDaa，TT3、如图所示，自身重力不计的定滑轮固定在天花板上，跨过定滑轮的轻绳两端分别与两物体相连，物体质量为，物体质量为。重力加速度为，现由静止释放物体，在物体上升、下降的运动过程中，定滑轮对天花板的拉力为（）ABCD4、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mgh5、如图所示，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环刚好与磁场边界重合，下列说法中正确的是A若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向C若圆环以ab为轴转动，a点的电势高于b点的电势D若圆环以ab为轴转动，b点的电势高于a点的电势6、如图所示为两辆汽车同时同地沿同一平直的公路同向行驶时，通过DIS系统在计算机中描绘出的速度时间图像。则下列说法正确的是（）A汽车A的运动轨迹为直线，汽车B的运动轨迹为曲线Bt1时刻两辆汽车相遇Ct1时刻汽车A的加速度大于汽车B的加速度D在0t1时间内，两辆汽车之间的距离增大后减小二、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、如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为41，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，在原线圈两端加上如图乙所示交变电压，则下列说法中正确的是（）A当开关与a连接时，电压表的示数为55VB当开关与a连接时，滑动变阻器触片向下移，电压表示数不变，电流表的示数变大C开关由a扳到b时，副线圈电流表示数变为原来的2倍D当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为原来2倍8、如图所示，在垂直于纸面向外的匀强磁场中，水平放置两个同心金属环，半径分别是r和3r，磁感应强度为B，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板。长为2r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度做顺时针方向（从垂直环面向里看）的匀速圆周运动。则下列说法正确的是（）A金属棒AB中有从B到A的持续电流B电容器b极板带负电C电容器两端电压为D电容器所带电荷量为9、在轴上和处，固定两点电荷和，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在处电势最低，下列说法中正确的是（）A两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为B两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为C处的位置电场强度不为0D在与之间的连线上电场强度为0的点有2个10、如图所示，均匀细杆AB质量为M，A端装有转轴，B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连，若杆AB呈水平，细线与水平方向夹角为时恰能保持平衡，则下面表达式中正确的是（）AM=2msinB滑轮受到的压力为2mgC杆对轴A的作用力大小为mgD杆对轴A的作用力大小三、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“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为_mm（该值接近多次测量的平均值） （2）用伏安法测金属丝的电阻Rx实验所用器材为：电池阻（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约3k）、滑动变阻器R（020，额定电流2A）、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的_图（选填“甲”或“乙”）（3）如图所示是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线_，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏 （4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线_，由图线得到金属丝的阻值 Rx=_（保留两位有效数字） （5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_（填选项前的符号）A1×·m B1×·mC1×·m D1×·m（6）任何实验测量都存在误差本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是_（有多个正确选项）A用螺旋测微器测量金属直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差D用UI图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差12（12分）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）(1)在开关闭合后，金属棒向_（选填“左侧”或“右侧”）移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A适当增加两导轨间的距离B保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒C将滑动变阻器滑片向左移动D把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁其中正确的是_（填入正确选项前的字母）。(3)如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向_（选填“左侧"或“右侧”）移动。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，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO'垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源。S发出一束与OO'夹角=60°的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知O'B=R，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：（1）透明半球对该单色光的折射率n；（2）该光在半球体内传播的时间。14（16分）如图所示，一块质量为kg，长为m的均质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为kg的小木块（可视为质点），薄木板和小木块之间的动摩擦因数为，薄木板与地面之间的动摩擦因数为在时刻，在木板左端施加一水平向左恒定的拉力N，取m/s1则：（1）拉力刚作用在木板上时，木板的加速度大小是多少？（1）如果一直作用在上，那么经多少时间将离开？（3）若在时间s末撤去，再经过多少时间和第一次速度相同？在此情况下，最终在上留下的痕迹的长度是多少？15（12分）如图，某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”送给妈妈已知顶角MON = 1，该玻璃折射率n = 1现有一光线垂直MN边入射（i）为了使该光线在OM边和ON边都能发生全反射，求的取值范围（ii）若 = 41°，试通过计算说明该光线第一次返回MN边能否射出参考答案一、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、C【解析】可见光和无线电波都是电磁波，它们的波长与频率均不相等，则传播能量也不相等，但它们在真空中传播的速度是一样的，都等于光速，故C正确，ABD错误；故选C。【点睛】要解答本题需掌握电磁波的家族，它包括微波、中波、短波、红外线及各种可见光、紫外线，X射线与射线等，都属电磁波的范畴，它们的波长与频率均不同，但它们在真空中传播速度相同，从而即可求解。2、A【解析】对情况一的整体受力分析，受重力、支持力和拉力：再对小球分析：联立解得：，；再对情况二的小球受力分析，据牛顿第二定律，有：解得，由于Mm，所以；细线的拉力：A正确，BCD错误。故选A。3、C【解析】设绳子的拉力为，物体加速运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律，对有对有加速度联立解得根据平衡条件，得定滑轮对天花板的拉力为故C正确，ABD错误。故选C。4、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5、A【解析】若圆环向右平动，由楞次定律知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，A正确；若圆环竖直向上平动，由于穿过圆环的磁通量未发生变化，所以圆环中无感应电流产生，B错误；若圆环以ab为轴转动，在090°内，由右手定则知b点的电势高于a点的电势，在90°180°内，由右手定则知a点的电势高于b点的电势，以后a、b两点电势按此规律周期性变化，CD错误故选A.6、C【解析】A由图像可知：汽车A做匀加速直线运动，汽车B做加速度逐渐减小的加速直线运动，A错误；BA、B两v-t图像的交点表示此时两辆汽车共速，B错误；Cv-t图像的斜率表示加速度，由于t1时刻图线A的斜率较大，因此t1时刻汽车A的加速度大于汽车B的加速度，C正确；D在0t1时间内，由于汽车B的速度一直大于汽车A的速度，因此两辆汽车之间的距离一直增大，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、ABC【解析】A根据输入电压的图像可读出变压器原线圈两端的电压有效值为而变压器两端的电压比等于匝数比，有电压表测量的是副线圈输出电压的有效值为55V，故A正确；B当开关与a连接时，滑动变阻器触片向下移，因不变，则不变，即电压表的示数不变，负载电阻变小，则副线圈的电流变大，即电流表的示数变大，故B正确；C开关由a扳到b时，副线圈的电压变为电压变为原来的2倍，负载电阻不变，则电流表的示数变为原来的2倍，故C正确；D变压器能改变电压和电流，但不改变交流电的频率，则当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率不变，故D错误。故选ABC。8、BC【解析】A根据右手定则可知，金属棒AB切割磁感线产生感应电动势，但由于电路没有闭合，所以没有感应电流，故A错误；B根据右手定则可判断B端为电源的正极，a端为电源的负极，所以电容器b极板带负电，故B正确；C根据法拉第电磁感应定律知切割产生的感应电动势故C正确；D电容器所带电荷量故D错误。故选BC。9、AC【解析】ABx图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率为零即电场强度为0，则有则根据沿电场线方向电势降低可知，内电场强度沿x轴正方向，内电场强度沿x轴负方向，则两个电荷是同种电荷，故A正确，B错误；Cx图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率不为零，则电场强度不为0，故C正确；D由于两个电荷是同种电荷，根据电场的叠加可知，在的左边和的右边合场强不可能为0，所以只有在处合场为0即只有一处，故D错误。故选AC。10、ACD【解析】考查共点力作用下物体的平衡问题。【详解】A由题可以知道，C物体受到重力和绳子的拉力处于平衡状态，所以绳子的拉力与C物体的重力大小相等，为mg；对杆AB进行受力分析如图：设AB杆的长度为L，由图可以知道杆的重力产生，的力矩是顺时针方向的力矩，力臂的大小是绳子的拉力产生的力矩是逆时针方向的力矩，力臂的大小是，过转轴的力不产生力矩，由力矩平衡得：所以：A正确；B由题图可以知道，两根绳子的拉力的方向之间有夹角所以两根绳子的拉力的合力大小要小于2mg，即滑轮受到的压力小于2mg，B错误；C由受力图可以知道轴A对杆的作用力的方向的反向延长线一定过绳子的拉力的延长线与重力的作用线的交点，因为重力的作用线过杆的中点，所以可以知道力F与绳子的拉力与水平方向之间的夹角是相等的，并且：所以F与绳子的拉力的大小也相等，即则杆对轴A的作用力大小为mg，C正确；D联立可得：所以杆对轴A的作用力大小也可以表达为：，D正确。故选ACD。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、0.398(0.3950.399) 甲 4.34.7 C CD 【解析】（1）由图知螺旋测微器的主尺读数是0mm，可动刻度读数是39.80.01mm= 0.398mm(0.3950.399)，所以直径D=0.398mm.（2）由表中实验数据可知，最小电压与电流很小，接近于零，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用的是图甲所示电路（3）实物图连接注意电流表外接，滑动变阻器分压，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，连接时使电压表、电流表的示数最小如图所示（4）将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点，有些点不在线上，要让线两侧点的个数基本相等，离直线较远的点直接舍去（图中第6个点）计算直线的斜率即为电阻R， 故（5）根据电阻定律 得 ，故C正确，ABD错误（6）A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，B错误；C.伏安法测电阻时，电流表和电压表的内阻引起的误差是系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表（电流表、电压表）引起的系统误差，C正确；D.用U­I图像处理数据求金属线电阻，可以将错误的数据或误差较大的数据（如图中第6个点）去掉，不在直线上的点均匀分布在线的两侧，这样可以减小偶然误差，D正确12、左侧 ACD 左侧 【解析】(1)1根据题意可知，磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里。所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左，故导体棒向左侧运动。(2)2ACD根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ACD正确；B若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，由可知速度变小，故B错误。故选ACD。(3)3都反向后，电流垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力方向仍向左，故导体棒仍向左侧移动。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) 【解析】（1）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图光由空气射向半球体，由折射定律，有在中，得光由半球体射向空气，由折射定律，有故由几何知识得，故（2）光在半球体中传播的速度为且则光在半球体中传播的时间14、（1）1m/s1；1.5m/s1；（1）1s；（3）s；1m。【解析】（1）F刚作用在木板上时，由牛顿第二定律，对m有：1mg=ma1代入数据得 a1=1m/s1对M有：F-1mg-1（M+m）g=Ma1代入数据解得：a1=1.5m/s1（1）设m离开M的时间为t1，则对m有：对M有：又有L=x1-x1联立解得：t1=1s（3）t=1s时m的速度v1=a1t1=1×1m/s=1m/sM的速度为：v1=a1t1=1.5×1m/s=1.5m/s此过程中m相对M的位移1s后m仍以a1的加速度作匀加速运动，M将以a3的加速度匀减速运动，且有：1mg+1（M+m）g=Ma3解得：m/s1设再经t1后二者速度相等，有：1解得此时两者的共同速度为v=m/s此过程中m相对M的位移 则在此情况下，最终m在M上留下的痕迹的长度：15、（1） （1）可以射出【解析】（i）根据题意画出光路图（如图）当光线入射到玻璃砖的内表面（OM、ON）上恰好发生全反射时需满足解得：临界角 C=30°由几何关系可得光线入射到OM边、ON边的入射角分别为90°、390°要发生全反射应满足：90° C、390°C综合两式得 40°60°（ii）画出该光线第一次返回MN边时的光路图由几何关系可得在MN边入射角为180°4若 = 41°，则180°4C所以该光线第一次返回MN边可以射出