北京市西城13中学2023年高考物理四模试卷含解析.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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C火箭获得的最大速度为D火箭上升的最大高度为2、如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板间距离为l，在正极板附近有一质量为m1、电荷量为q1（q1>0）的粒子A，在负极板附近有一质量为m2，电荷量为q2（q2>0）的粒子B仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距方的平面Q。两粒子间相互作用力可忽略，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）A粒子A、B的加速度大小之比4：3B粒子A、B的比荷之比为3：4C粒子A、B通过平面Q时的速度大小之比为：2D粒子A、B通过平面Q时的动能之比为3：43、如图所示，已知电源的内阻为r，外电路的固定电阻R0r，可变电阻Rx的总电阻为2r，在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中（ ）ARx消耗的功率变小B电源输出的功率减小C电源内部消耗的功率减小DR0消耗的功率减小4、如图甲所示，固定光滑斜面上有质量为的物体，在大小为12N，方向平行于斜面的拉力F的作用下做匀速直线运动，从位置处拉力F逐渐减小，力F随位移x的变化规律如图乙所示，当时拉力减为零，物体速度刚好为零，取，下列说法正确的是（）A斜面倾角为B整个上滑的过程中，物体的机械能增加27JC物体匀速运动时的速度大小为3m/sD物体在减速阶段所受合外力的冲量为5、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2. 49 eV的金属钠，下列说法正确的是（ ）A这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 11 eVD金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9. 60 eV6、如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的长边均处于水平位置线框A固定且通有电流I，线框B从足够高处由静止释放，在运动到A下方的过程中（）A穿过线框B的磁通量先变小后变大B穿过线框B的磁通量先变大后变小C线框B所受安培力的合力为零D线框B的机械能一直减小二、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、一定质量的理想气体的状态变化图像如图所示，它由状态a经过状态b到状态c。关于这一过程的说法，正确的是 A理想气体的体积先增大后保持不变B理想气体的体积一直增加C理想气体的内能先增大后保持不变D理想气体对外做功，吸收热量E.外界对理想气体做功，理想气体放出热量8、图是某绳波形成过程的示意图质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4， 各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端t=T/4时，质点5刚要开始运动下列说法正确的是AtT/4时，质点5开始向下运动BtT/4时，质点3的加速度方向向下C从tT/2开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小D从tT/2开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小9、一根不可伸长的轻绳一端拴着质量为m的物块，另一端绕过滑轮固定在A点，滑轮的另一端通过铰链固定在墙上O点，轻杆OB可绕O点自由转动，滑轮质量不计，滑轮和铰链均可视为质点，当系统静止时OB=OA，重力加速度为g，则（）AB轻绳对滑轮的作用力大小为2mgC若将A点缓慢上移少许，轻绳对滑轮的作用力变大D若将A点缓慢上移少许，OB将绕O点顺时针转动10、在x轴上固定有两个点电荷Q1、Q2，其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法中正确的有（ ）AQ1 和Q2带同种电荷Bx1 处的电场强度为零C负电荷从x 1沿x轴移到x 2。电势能逐渐减小D负电荷从x 1沿x轴移到x 2，受到的电场力逐渐减小，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）某同学看到某种规格热敏电阻的说明书，知悉其阻值随温度变化的图线如图甲所示。为验证这个图线的可信度，某同学设计了一个验证性实验，除热敏电阻R之外，实验室还提供如下器材：电源E（电动势为4.5V，内阻约1）、电流表A（量程1mA，内阻约200）、电压表V（量程3V，内阻约10k）、滑动变阻器R（最大阻值为20）、开关S、导线若干、烧杯、温度计和水。(1)从图甲可以看出该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是_；(2)图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线把电路连接完整_；(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于_端（填“a”或“b”）；(4)该小组的同学利用测量结果，采用描点作图的方式在说明书原图的基础上作出该热敏电阻的Rtt图像，如图丙所示，跟原图比对，发现有一定的差距，关于误差的说法和改进措施中正确的是_A在温度逐渐升高的过程中电阻测量的绝对误差越来越大B在温度逐渐升高的过程中电阻测量的相对误差越来越大C在温度比较高时，通过适当增大电阻两端的电压值可以减小两条曲线的差距D在温度比较高时，通过改变电流表的接法可以减小两条曲线的差距12（12分）用图甲所示装置探究动能定理。有下列器材：A电火花打点计时器；B220V交流电源；C纸带；D细线、小车、砝码和砝码盘；E.一端带滑轮的长木板、小垫木；F.刻度尺。甲 乙(1)实验中还需要的实验器材为_。(2)按正确的实验操作，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙，图中数据xA、xB和xAB已测出，交流电频率为f，小车质量为M，砝码和砝码盘的质量为m，以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象，从A到B过程中，合力做功为_，动能变化量为_，比较二者大小关系，可探究动能定理。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，在平面坐标系xOy的第象限内有M、N两个平行金属板，板间电压为U，在第象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第、IV象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近M板的S点由静止释放后，经N板上的小孔穿出，从y轴上的A点(yA=l)沿x轴负方向射入电场，从x轴上的C点(xc=-2l)离开电场，经磁场偏转后恰好从坐标原点O处再次进入电场。求：(1)粒子运动到A点的速度大小(2)电场强度E和磁感应强度B的大小14（16分）如图所示，光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n（n）。AB代表端面。为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面。求光在端面AB上的入射角应满足的条件。15（12分）如图所示，在水平地面上固定一倾角为的光滑斜面，一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在斜面底端，弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端s处由静止释放，设滑块与弹簧接触过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。（1）求滑块与弹簧上端接触瞬间速度v0的大小；（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度为vm，求滑块从释放到速度为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W。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火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A错误；B水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B错误；C在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有解得C错误；D水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有解得D正确。故选D。2、B【解析】设电场强度大小为E，两粒子的运动时间相同，对粒子A有对粒子B有联立解得故A错误，B正确；C由v=at得故C错误；D由于质量关系未知，动能之比无法确定，故D错误。故选B。3、A【解析】A当外电阻与电源内阻相等时电源的输出功率最大；将R0等效为电源的内阻，则电源的等效内阻为2r；当Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，电阻Rx从2r减小到零，则Rx消耗的功率变小，选项A正确；BRx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，外电路电阻从3r减小到r，则电源输出功率逐渐变大，选项B错误；CDRx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，总电阻逐渐减小，则电流逐渐变大，则根据P=I2R可知，电源内部消耗的功率以及R0消耗的功率均变大，选项CD错误；故选A。4、C【解析】A物体做匀速直线运动时，受力平衡，则代入数值得选项A错误；C图像与坐标轴所围的面积表示拉力做的功重力做的功由动能定理解得选项C正确；B机械能的增加量等于拉力做的功57J，B错误；D根据动量定理可得选项D错误。故选C。5、D【解析】这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论E=Em-En（mn）得知，从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，由E=h=hc/得知，频率最高，波长最短故A B错误；从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV故C错误，D正确故选D6、D【解析】AB.据安培定则知，线框A内部磁场向里，外部磁场向外；线框B从足够高处由静止释放，线框B下降且未与线框A相交前，线框B中磁通量是向外的增大；当线框B与线框A相交至重合过程中，线框B中磁通量先是向外的减小到0然后是向里的增大；当线框B与线框A重合至相离过程中，线框B中磁通量先是向里的减小到0然后是向外的增大；当线框B与线框A相离且越来越远时，线框B中磁通量是向外的减小；故AB两项错误；C.因为线框B与线框A相对运动产生感应电流，据楞次定律知，线框B所受安培力的合力竖直向上，故C项错误；D. 线框B下降过程中，安培力对其做负功，线框B的机械能一直减小，故D项正确。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、BCD【解析】AB由理想气体状态方程,由状态a经过状态b,压强不变，温度升高，体积增大。态b到状态c，温度不变，压强减小，体积增大。所以体积一直增大。故A错误。B正确。C一定量理想气体的内能由温度决定，状态a经过状态b到状态c，温度向增大，后不变。所以内能先增大后保持不变。故C正确。DE状态a经过状态b到状态c，体积一直增大，所以理想气体对外做功。又内能先增大后保持不变，总体相对于初始增大。由热力学第一定律,内能增大且对外做功，必须吸收热量。所以D正确,E错误。8、BC【解析】A、tT/4时，质点5开始向上运动，A错误；B、tT/4时，质点3受到指向平衡位置的回复力的作用，加速度方向向下，B正确；CD、从tT/2开始的一小段时间内，质点8正在从平衡位置向上运动，速度正在减小，加速度正在增大，C正确，D错误故选：BC9、AD【解析】A由于：TAB=TBC根据对称性可知：由内错角关系：又：OB=OA则：因此三角形AOB为正三角形，A正确；B对结点B受力分析，根据力的合成：可知滑轮对结点的作用力等于mg，根据牛顿第三定律，轻绳对滑轮的作用力大小为mg，B错误；C若将A点缓慢上移少许，绳子上两个分力大小不变，当夹角增大时，合力减小，因此轻绳对滑轮的作用力减小，C错误；D若将A点缓慢上移少许，由于：TAB=TBC依旧有：由于增大，OB将绕O点顺时针转动，D正确。故选AD。10、CD【解析】A由图知处的电势等于零，所以和带有异种电荷，A错误；B图象的斜率描述该处的电场强度，故处场强不为零，B错误；C负电荷从移到，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C正确；D由图知，负电荷从移到，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以D正确故选CD。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、热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 a BD 【解析】(1)1由图像可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值变小；(2)2研究热敏电阻的性质需要电压和电流的变化范围广，且滑动变阻器的最大值小，故滑动变阻器采用分压式接法，热敏电阻的阻值满足，故采用电流表的内接法减小系统误差，实物连接如图所示(3)3滑动变阻器采用的是分压接法，为了保护电路，应让干路的阻值最大，则闭合开关前滑片置于a端；(4)4AB绝对误差为相对误差为由图像可知在温度逐渐升高的过程中，热敏电阻的理论电阻值阻值和测量电阻值都在逐渐减小，理论电阻值和测量电阻值相差不大，即绝对误差变化不大，而相对误差越来越大，故A错误，B正确；CD在相同的温度下，采用电流表的内接法导致测量值总比理论值偏大，故当温度升高到一定值后，电阻变小，则电流表应该选用外接法减小系统误差，故C错误，D正确。故你BD。12、天平 mgxAB 【解析】(1)1因为需要测量小车以及砝码和砝码盘的质量，所以实验中还需要的实验器材为天平。(2)2以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象，平衡摩擦力后，系统所受合外力做的功为3匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度其动能变化量为四、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、（1）（2）；【解析】(1)设粒子运动到A点的速度大小为v0，由动能定理得可得粒子运动到A点的速度大小(2)粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为t1，则联立解得设粒子离开电场时速度大小为v，与x轴的夹角为a。则设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则2Rsin=2l可得14、【解析】设光束在光导纤维端面的入射角为，折射角为，折射光线射向侧面时的入射角为，要保证不会有光线从侧壁射出来，其含义是能在侧壁发生全反射。由折射定律n由几何关系+90°sincos恰好发生全反射临界角的公式为sin得cos联立得sin1即为90°要保证从端面射入的光线能发生全反射，应有。15、（1）；（2）mgsin【解析】（1）由mgsin=mav02=2as由式解得：（2）滑块速度最大时，有mgsin=kx滑块从释放到速度达到最大的过程中，有mgsin(sx)W=由解得：W=mgsin