北京市西城区北京市第四中学2023年高三第三次模拟考试物理试卷含解析.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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，箱子中固定有一根轻弹簧，弹簧上端连着一个重物，重物顶在箱子顶部，且弹簧处于压缩状态。设弹簧的弹力大小为F，重物与箱子顶部的弹力大小为FN。当箱子做竖直上抛运动时（）AF=FN=0BF=FN0CF0，FN=0DF=0，FN02、2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进人地球同步轨道III，则（ ）A卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率小B若卫星在I、II、III轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1<T2<T3C卫星在B点通过减速实现由轨道II进人轨道ID该卫星在同步轨道III上的运行速度大于7.9km/s3、甲、乙两车在同一平直公路上运动，两车的速度v随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）A甲乙两车的速度方向可能相反B在t1到t2时间内，甲车的加速度逐渐增大C在t1到t2时间内，两车在同一时刻的加速度均不相等D若t=0时刻甲车在前，乙车在后，在运动过程中两车最多能相遇三次4、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A和B点的电势分别为和粒子在A、B两点加速度大小分别为和，速度大小为和，电势能分别为和，下列判断正确的是（）ABCD5、如图所示，一U型粗糙金属导轨固定在水平桌面上，导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置处于某匀强磁场中。轻轻敲击导体棒，使其获得平行于导轨向右的速度并做切割磁感线运动，运动过程中导体棒MN与导轨始终保持垂直且接触良好。欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则磁感应强度的方向可能为（ ）A垂直导体棒向上偏左B垂直导体棒向下偏左C垂直金属导轨平面向上D垂直金属导轨平面向下6、2018年2月7日凌晨，太空技术探索公司 SpaceX成功通过“猎鹰重型”火箭将一辆红色的特斯拉跑车送上通往火星的轨道，如图所示，已知地球到太阳中心的距离为，火星到太阳中心的距离为，地球和火星绕太阳运动的轨迹均可看成圆，且，若特斯拉跑车按如图所示的椭圆轨道转移，则其在此轨道上的环绕周期约为（ ）A1.69年B1.3年C1.4年D2年二、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、一列简谐横波沿x轴正方向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点，P开始沿y轴正方向振动，t=ls时刻P第1次到达波峰，偏离平衡位置位移为0.2m；t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是（）A波的频率为4HzB波的波速为1m/sCP和Q振动反相Dt=13s时刻，Q加速度最大，方向沿y轴负方向E.013s时间，Q通过的路程为1.4m8、如图所示，一束红光从空气射向折射率n=种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（）A当i=45°时会发生全反射现象B无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°C当入射角的正切值tani=，反射光线与折射光线恰好相互垂直D光从空气射入玻璃，速度减小E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大9、如图所示，倾角为的粗糙斜面AB固定在水平地面AC上，AB、AC均绝缘、BC竖直且高为h，地面D点固定一电量绝对值为的负点电荷，C、D相距h。质量为m、带电量为q(0)的小滑块以初速度从斜面底端A点滑上斜面，恰好能到达斜面顶端。整个装置处于水平向右的匀强电场中，场强大小，若取无穷远为零势能面，已知孤立点电荷周围电场的电势可表示为，式中k为静电力常量、r为离场源电荷的距离，Q为场源电荷的带电量(正电荷取正值，负电荷取负值)，则小滑块( )A从A运动到B的过程中，克服摩擦力做的功B从A运动到B的过程中，减少的电势能等于克服重力做的功C从A运动到AB中点的过程中，点电荷q对小滑块做的功D从A运动到AB中点时的动能10、下列说法正确的是（ ）A一定质量的理想气体，当温度升高时,内能增加,压强增大B饱和蒸汽在等温变化的过程中，当其体积减小时压强不变C液体表面层分子间距离较其内部分子间距离小，表面层分子间表现为斥力D一定质量的理想气体放出热量，分子平均动能可能减少E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的三、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。12（12分）硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示。某同学利用图（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻R2的阻值为200，滑动变阻器R1的最大阻值也为200，V为理想电压表。（1）请根据图（乙）所示的电路图，将图（丙）中的的实物图补充完整_。（2）闭合电键S1，断开电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片移到最右端，电池的发热功率为_W。（3）闭合电键S1和电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片从最左端移到最右端，电池的内阻变化范围为_。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（10分）如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t=0)，A、B两车的vt图象如图乙所示已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m.(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小；(2)若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件？ 14（16分）我校阳光体育活动跑操过程如图所示环形跑道由矩形ABCD和两个半圆BEC、DFA组成已知AB长L，AD长d跑操时，学生均匀地排列在环形跑道上以相同的方式整齐地跑动某人用遥控直升机下悬挂质量为m的摄像机拍摄跑操情况开始时遥控直升机悬停在C点正上方（1）小王在跑操前正好站在A点，听到起跑命令后从静止开始沿AB方向做匀加速直线运动，到达AB中点时速度达到v，然后匀速率跑动求小王跑完一圈所用的时间；（2）若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，直升飞机的运动视作水平方向的匀加速直线运动在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为，假设空气对摄像机的作用力始终水平试计算这段时间内空气对摄像机作用力的大小15（12分）如图所示为玻璃制成的长方体，已知长AB=l=0.6m，宽d=AD=0.2m，高h=AA1=m，底面中心O点有一个点光源，玻璃对光的折射率为1.5，俯视看ABCD面的一部分会被光照亮，求：照亮部分的面积。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】刚开始时，对重物受力分析，根据受力平衡有，弹簧的弹力大于重力；当箱子做竖直上抛运动时，重物处于完全失重状态，弹簧仍然处于压缩状态，弹簧的弹力F与箱子顶部的弹力FN大小相等，故B正确，ACD错误。故选B。2、B【解析】A卫星在轨道II上从A点到B点，只有受力万有引力作用，且万有引力做负功，机械能守恒，可知势能增加，动能减小，所以卫星在轨道II上过B点的速率小于过A点的速率，故A错误；B根据开普勒第三定律可知轨道的半长轴越大，则卫星的周期越大，所以有T1<T2<T3，故B正确；C卫星在B点通过加速实现由轨道II进人轨道III，故C错误；D7.9km/s即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D错误。故选B。3、D【解析】A速度是矢量，速度大于零代表一个方向，速度小于零则代表相反方向，所以两车速度方向相同，选项A错误；B速度时间图像的斜率即加速度，在t1到t2时间内，甲车的加速度逐渐减小，选项B错误；C平移乙的图像，在t1到t2时间内，有一时刻两车的加速度相等，选项C错误；D若t=0时刻甲车在前，乙车在后，在以后的运动过程中可能乙会追上甲，甲再追上乙，甲再被乙反超，两车最多能相遇三次，选项D正确。故选D。4、C【解析】AD带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若粒子从A到B过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大，即，选项AD错误；B根据电场线疏密可知，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，选项B错误；C根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故，选项C正确。故选C。5、B【解析】欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则导体棒在滑行过程中所受摩擦力应较小，则安培力的方向应为斜向上，由右手定则和左手定则可知，磁感应强度的方向可能为垂直导体棒向下偏左，故B正确。故选B。6、B【解析】根据开普勒第三定律可得：解得故选B。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、BCE【解析】A由题意可知可得T=4s频率f=0.25Hz选项A错误；B t=ls时刻P第1次到达波峰，t=7s时刻Q第1次到达波峰，可知在6s内波传播了6m，则波速为选项B正确；C波长为因PQ=6m=1，可知P和Q振动反相，选项C正确；DEt=7s时刻Q第1次到达波峰，则t=6s时刻Q点开始起振，则t=13s时刻， Q点振动了7s=1T，则此时Q点到达波谷位置，加速度最大，方向沿y轴正方向；此过程中Q通过的路程为7A=7×0.2m=1.4m，选项D错误，E正确。故选BCE。8、BCD【解析】A光线从空气进入玻璃中时，由光疏射向光密介质，不可能会发生全反射现象，选项A错误；B根据当i=90°时r=45°，可知无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°，选项B正确；C当反射光线与折射光线恰好相互垂直时，则解得选项C正确；D光从空气射入玻璃，由光疏射向光密介质，速度减小，选项D正确；E若将入射光换成紫光，则由于紫光的折射率大于红光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变小，选项E错误。故选BCD。9、ABD【解析】A因C、D相距，由几何关系可知，AD=BD，又因，故A、B两点在点电荷产生的电场中等电势，故从A运动到B，点电荷对小滑块做的总功为零。从A运动到B的过程：由动能定理得而，解得故A正确；B小滑块减少的电势能等于电场力做的功，从A运动到B的过程中，点电荷对小滑块做的总功为零，故减少的电势能等于匀强电场对小滑块做的功，即故B正确；C由公式可知，点电荷产生的电场在A点的电势在AB中点的电势故C错误；D由对称性可知，从A运动到AB中点的过程中，克服摩擦力做的功为，故由动能定理可得解得故D正确。故选ABD。10、BDE【解析】A由理想气体状态方程可知，当温度升高时，内能增加，乘积增大，但压强不一定大，故A错误；B饱和蒸汽压仅仅与温度有关，饱和蒸汽在等温变化的过程中，体积减小时压强不变，故B正确；C液体表面层分子间距离较其内部分子间距离大，表面层分子间表现为引力，故C错误；D一定质量的理想气体放出热量，根据热力学第一定律知分子内能可能减小，分子平均动能可能减少，故D正确；E根据熵增原理可知，一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，故E正确；故选BDE。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、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。12、 1.197×10-3W（允许误差±0.2W） 55.56r60（允许误差±2） 【解析】（1）1根据原理图可得出对应的实物图如图所示：；（2）2闭合电键，断开电键，将滑动变阻器的滑动片移到最右端时，两电阻串联，总电阻为；在图甲中作出电阻的伏安特性曲线，两图线的交点表示工作点：则可知，电源的输出电压为，电流为；则其功率：；（3）3滑片由最左端移到最右端时，外电阻由增大到；则分别作出对应的伏安特性曲线，如上图所示；则可知，当在最左端时，路端电压为，电流为；当达到最右端时，路端电压为，电流为；则由闭合电路欧姆定律可知，内阻最小值为：最大值为：故内阻的范围为：。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)12m/s，3m/s2 (2)x0>36m【解析】(1)在时A车刚启动，两车间缩短的距离：代入数据解得B车的速度：A车的加速度：将和其余数据代入解得A车的加速度大小：(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于图像的时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则：解得，因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离应满足条件：14、（1）；（2）【解析】（1）在加速阶段：A到中点从中点到A有：则有,解得：（2）由C到D有：设摄像机受到的风力为F，绳子拉力为T，重力为mg，则，联立解得：15、【解析】光照亮部分的边界为全反射的边界，带入数据可得由于长方体的宽小于2r，光照亮的区域是圆的一部分如图所示OE=r=0.2mOF= 0.1m解得三角形面积扇形面积总面积