北京市海淀区第二十中学2022-2023学年高三第五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，四根相互平行的固定长直导线、，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流，菱形中心为。中电流方向与中的相同，与、中的相反，下列说法中正确的是（）A菱形中心处的磁感应强度不为零B菱形中心处的磁感应强度方向沿C所受安培力与所受安培力大小不相等D所受安培力的方向与所受安培力的方向相同2、如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，下列说法中正确的是( )A水平拉力先增大后减小B水平拉力先减小后增大C水平拉力的瞬时功率先减小后增大D水平拉力的瞬时功率逐渐增大3、目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是A关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零C上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间可能等于D上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于4、关于卢瑟福的粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（ ）A绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进B只有少数粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上C卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论D卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验5、如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（）ABCD6、一个质量为4 kg的物体，在四个共点力作用下处于平衡状态，当其中两个大小分别为5 N和7 N的力突然同时消失，而另外两个恒力不变时，则物体（ ）A可能做匀速圆周运动B受到的合力可能变为15 NC将一定做匀加速直线运动D可能做加速度为a=2 m/s2匀变速曲线运动二、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、两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，每根杆的电阻均为，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时，杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为。则以下说法正确的是（ ）A杆所受拉力的大小为B杆所受拉力的大小为C杆下落高度为的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为D杆水平运动位移为的过程中，整个回路中产生的总热量为8、如图所示，擦亮的锌板与验电器上的金属球相连，验电器上的铝箔原来是不张开的现让紫外线照射到锌板，观察到验电器的铝箔张开下列说法正确的是( )A验电器的铝箔带负电B此实验可以说明光具有粒子性C若改用X射线照射锌板，则观察到验电器的铝箔会张开D若改用激光器发出高亮度的红光照射锌板，则观察到验电器的铝箔也有可能会张开E.若增大紫外线的照射强度，则逸出电子的最大初动能变大9、一列简谐横波，在t=1s时刻的波形如图甲所示，图乙为波中质点的振动图象，则根据甲、乙两图可以判断：_ A该波沿x轴正方向传播B该波的传播速度为6m/sC从t=0时刻起经过时间t=3s，质点通过路程为6mD在振动过程中P1、P2的位移总是相同E.质点P2做简谐运动的表达式为y=2sin(t)m10、如图所示，光滑水平面上放置一内壁光滑的半圆形凹槽，凹槽质量为，半径为。在凹槽内壁左侧上方点处有一质量为的小球（可视为质点），距离凹槽边缘的高度为。现将小球无初速度释放，小球从凹槽左侧沿切线方向进入内壁，并从凹槽右侧离开。下列说法正确的是（）A小球离开凹槽后，上升的最大高度为B小球离开凹槽时，凹槽的速度为零C小球离开凹槽后，不可能再落回凹槽D从开始释放到小球第一次离开凹槽，凹槽的位移大小为三、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）如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验。完成下列问题：(1)实验时，下列操作或说法正确的是_ ；A需要用天平测出砂和砂桶的总质量B小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数C选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz，则打点计时器打B点时砂桶的速度大小为_m/s；(3)以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的aF图像可能正确的是（_）ABCD(4)若作出aF图线，求出其“斜率”为k，则小车的质量为_。12（12分）某同学为了测量电源的电动势和内阻，根据元件的不同，分别设计了以下两种不同的电路。 实验室提供的器材有：两个相同的待测电源，辅助电源；电阻箱、，滑动变阻器、；电压表，电流表；灵敏电流计，两个开关、。主要实验步骤如下：按图连接好电路，闭合开关和，再反复调节和，或者滑动变阻器、，使电流计的示数为0，读出电流表、电压表示数分别为、。反复调节电阻箱和（与中的电阻值不同），或者滑动变阻器、，使电流计的示数再次为0，读出电流表、电压表的示数分别为、。回答下列问题：(1)哪套方案可以更容易得到实验结果_（填“甲”或“乙”）。(2)电源的电动势的表达式为_，内阻为_。(3)若不计偶然误差因素的影响，考虑电流、电压表内阻，经理论分析可得，_（填“大于”“小于”或“等于”），_（填“大于”“小于”或“等于”）。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，哑铃状玻璃容器由两段完全相同的粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置。容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm。整个细管长为h=4cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强取p0=76cmHg，气体初始温度为27。求：(i)若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K？(ii)若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变，封闭气体的温度应为多少K？14（16分）如图所示，材质相同的直角三角形和圆形玻璃砖紧紧贴在一起（不考虑中间缝隙），AB=BD=L，其中AD是一个平面镜，一束平行光线垂直于AB边从空气射入玻璃砖，通过BD边的光线中，只有占BD长度的光线可以从圆弧CD射出，光在真空中传播速度为c，则：（可能用到的数值：sin74°=0.96，结果用分数表示）(1)玻璃砖对光线的折射率n；(2)恰好没有从圆弧面CD射出的光线在玻璃中的传播的时间t。15（12分）滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图甲所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后由C点滑上涂有特殊材料的水平面，水平面与滑板间的动摩擦因数从C点起按图乙规律变化，已知圆弧与水平面相切于C点，B、C为圆弧的两端点。圆弧轨道的半径R=1m；O为圆心，圆弧对应的圆心角=53°，已知，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量m=50kg，可视为质点，试求：(1)运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；(2)运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最低点对轨道的压力；(3)运动员（连同滑板）在水平面上滑行的最大距离。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、A【解析】AB由右手螺旋定则可知，L1在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向，21在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向，L3在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向，L4在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向，由平行四边形定则可知，菱形中心处的合磁感应强度不为零，方向应在OL3方向与OL2方向之间，故A正确，B错误；CL1和L3受力如图所示，由于四根导线中的电流大小相等且距离，所以每两根导线间的相互作用力大小相等，由几可关系可知，所受安培力与所受安培力大小相等，方向不同，故CD错误；故选A。2、D【解析】AB小球是以恒定速率运动，即做匀速圆周运动，小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T，三者的合力必是沿绳子指向O点，设绳子与竖直方向夹角是，F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上，则有 (1)球由A点运动到B点 增大，说明水平拉力逐渐增大，故AB错误；CD由几何关系可知拉力F的方向与速度v的夹角也是，所以水平力F 的瞬时功率是 (2)联立两式可得从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F 的瞬时功率是一直增大的故C错误，D正确。故选D。3、D【解析】A、关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故A错误；B、关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B错误；C、上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间为t，根据动能定理可得：，解得，故C错误；D、上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为，则，解得，故D正确4、D【解析】A粒子散射实验的内容是：绝大多数粒子几乎不发生偏转；少数粒子发生了较大的角度偏转；极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过，有的甚至几乎达到，被反弹回来），故A正确；B粒子散射实验中，只有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故B正确；C卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故C正确；D玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故D错误；不正确的故选D。5、B【解析】设索道的倾角为，若不考虑任何阻力，对滑轮和乘客组成的整体，由牛顿第二定律得（M+m）gsin=（M+m）a对乘客由于满足Mgsin=Ma可知绳子与索道垂直。若索道与滑轮之间有摩擦，而乘客不受空气阻力，则当匀速运动时，绳子在竖直方向；若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力，则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间，则选项B正确，ACD错误；故选B。6、D【解析】根据平行四边形定则，大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N，最小为2N，物体在四个共点力作用下处于平衡状态，说明另两个恒力的合力最大也为12N，最小为2N，根据牛顿第二定律，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2，最小为a=0.5m/s2，但由于合力的方向与速度方向关系不知，只能说明物体做匀变速运动，可能是直线运动或匀变速曲线运动，但不可能做匀速圆周运动，故ABC错误，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、BD【解析】ABab杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流，大小为cd杆中的感应电流方向为dc，cd杆受到的安培力方向水平向右，大小为 F安=BIL cd杆向下匀速运动，有mg=F安 解式得，ab杆匀速运动的速度为 导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+mg 由解得选项A错误，B正确C设cd杆以v2速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离，则整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 Q=F安s得 选项C错误；Dab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 ab杆摩擦生热 cd杆摩擦生热则总热量 选项D正确；故选BD.8、BC【解析】A紫外线照射锌板发生光电效应现象，电子从锌板上飞出，锌板带正电，铝箔张角变大，说明其原来带正电，故A错误；B光电效应说明光具有粒子性，故B正确；C若改用X光(其频率高于紫外线的频率)照射锌板时，依据光电效应发生条件，一定能使锌板发生光电效应，故其夹角一定会变得更大，故C正确；D若改用激光器发出高亮度的红光(其频率低于紫外线的频率)照射锌板，依据光电效应发生条件，则观察到验电器的铝箔可能不会张开，故D错误；E由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，由入射光的频率有关，故E错误。故选BC。9、BCE【解析】由图乙可知，在t=1s时刻质点向轴负方向振动，则根据质点振动方向与波的传播方向可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则波速为，故B正确；由于，则质点通过路程为，故C正确；由于P1、P2之间的距离为，在振动过程中P1、P2的位移不一定总是相同，故D错误；由于，则，则图乙可知质点P2做简谐运动的表达式为：，故E正确故选BCE10、AB【解析】ABC小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，初状态时系统在水平方向动量为零，由动量守恒定律可知，小球第一次离开槽时，系统水平方向动量守恒，球与槽在水平方向的速度相等都为零，球离开槽后做竖直上抛运动，槽静止，小球会再落回凹槽，由能量守恒可知小球离开凹槽后上升的最大高度为。故AB正确，C错误；D从开始释放到小球第一次离开凹槽，凹槽的位移大小为，由动量守恒解得故D错误。故选AB。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、B 0.832 A 【解析】(1)1AD由于有拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，则不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要砂和砂桶的质量远小于小车的质量，选项AD错误；B小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，选项B正确；C电火花计时器与纸带之间的摩擦力较小，则选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差小，选项C错误；故选B.(2) 2已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为：T=5×0.02s=0.1s。B点对应的速度为则此时砂桶的速度为(3)3因长木板放在水平桌面上，则由于没平衡摩擦力，对小车根据牛顿第二定律则得到的aF图像可能正确的是A。(4)4由可知解得12、甲 等于 等于 【解析】(1)1甲电路的连接有两个特点：左、右两个电源间的路端电压相等，干路电流相同，电阻箱可以直接读数；乙电路更加适合一般情况，需要采集更多数据，并且需要作图处理数据才可以得到结论，同状态下采集数据，根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势和内阻，甲电路更简单。(2)23根据闭合电路欧姆定律得解得，(3)45当电流计的示数为0时，相同电源，电流相等时路端电压相等，此电路中电流表测的是干路电流，电压表测的是两端的电压（路端电压），因此电流表和电压表都是准确值，故，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）405K；（ii）315K【解析】(i)开始时cmHg，水银全部离开下面的粗管时，设水银进入上面粗管中的高度为，则解得m此时管中气体的压强为cmHg管中气体体积为由理想气体状态方程，得K(i)再倒入同体积的水银，气体的长度仍为6cm不变，则此过程为等容变化，管里气体的压强为cmHg则由解得K14、 (1)，(2)。【解析】(1)光路图如图所示：由AB=BD=L，故：=45°只有占BD长度的光线可以从圆弧CD射出，故：=53°=74°折射率：；(2)经判断r<C，故光线在E点射出，由几何关系可知：根据正弦定理：得：故总长度为：光在玻璃砖中的传播速度为：传播时间为：。15、 (1)3m/s；(2)2150N，竖直向下；(3)3.55m【解析】(1)运动员从A平抛至B的过程中，在竖直方向有在B点有由得(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动到C处时，牛顿第二定律可得：运动员从A到C的过程，由机械能守恒得：联立解得由牛顿第三定律得：对轨道的压力为N方向竖直向下；(3)运动员经过C点以后，由图可知：m，设最远距离为x，则，由动能定理可得：由代值解得x=3.55m