北京市第十三中学2022-2023学年高三压轴卷物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3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（）ABCD2、天津市有多条河流，每条河流需要架设多座桥梁。假如架设桥梁的每一个桥墩有两根支柱，每根支柱都是用相同横截面积的钢筋混凝土铸造。按照下列角度设计支柱，能使支柱的承重能力更强的是ABCD3、如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的 轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面在此过程中Aa的动能一定小于b的动能B两物体机械能的变化量相等Ca的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为正4、家电待机耗电问题常常被市民所忽略。北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。据最新统计温州市的常住人口约1000万人，参考下表数据，估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为( )家庭常用电器电视机洗衣机空调电脑户均数量（台）2121电器待机功耗（W/台）10204040A4×105度B4×107度C4×109度D4×1011度5、如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态则下列判断中正确的是 ( )A球B对墙的压力增大 B球B对柱状物体A的压力增大C地面对柱状物体A的支持力不变 D地面对柱状物体A的摩擦力不变6、如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹，衰变后两带电粒子a、b的半径之比为451，两带电粒子a、b的动能之比为117：2，下列说法正确的是（ ）A此衰变为衰变B大圆为粒子的运动轨迹C小圆为粒子的运动轨迹D两带电粒子a、b的周期之比为1013二、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，a、b、c、d是均匀介质中水平轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为4m、6m和8m。一列简谐横波沿x轴正向传播，在t=0时刻传到质点a处，使质点a由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播，t=5s时质点b已经通过了8cm路程并第一次回到了平衡位置，此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是_A该波的波速为1.6cm/sB质点c开始振动后，其振动周期为6sC当t>5s后，质点b向下运动时，质点c一定向上运动D在7s<t<9s的时间间隔内质点c向上加速运动E.在t=10s时刻质点d的加速度方向向上8、如图（甲）所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0的电阻，匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下。质量m=0.2kg、长度l=1.0m、电阻r=1.0的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的vt图像如图（乙）所示，其余电阻不计、则（）At=0时刻，外力F水平向右，大小为0.7NB3s内，流过R的电荷量为3.6CC从t=0开始，金属杆运动距离为5m时电阻R两端的电压为1.6VD在03.0s内，外力F大小随时间t变化的关系式是F=0.1+0.1t（N）9、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10、如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，现有一个质量为0.1kg，电荷量为-2.0×10-8C的滑块P（可看做质点），仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.3，3）的切线则下列说法正确的是（）A此电场一定是匀强电场B电场方向沿x轴的正方向C点处的场强大小为D与间的电势差是100V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）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，不考虑B反弹对系统的影响。将A拉到P点，待B稳定后，A由静止释放，最终滑到Q点。测出PO、OQ的长度分别为h、s。（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，为了解决这个问题，可以适当_（“增大”或“减小”）重物的质量。（2）滑块A在PO段和OQ段运动的加速度大小比值为_。（3）实验得A、B的质量分别为m、M，可得滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_（用m、M、h、s表示）。12（12分）某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系：将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放，经轨道末端水平飞出，落到铺着白纸和复写纸的水平地面上，在白纸上留下点迹为了使问题简化，小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4L，这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0（1）为了减小实验误差必须进行多次测量，在L、2L、3L、4L处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次，在白纸上留下多个点迹，那么，确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是_；（2）为了完成实验，除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h和水平位移s，还需测量_A小钢球释放位置离斜面底端的距离L的具体数值B小钢球的质量mC小钢球离开轨道后的下落高度hD小钢球离开轨道后的水平位移x（3）请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式：W=_；（4）该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象，则图象的横坐标表示_（用实验中测量的物理量符号表示）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）从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波，分别沿x轴正、负方向传播，在某一时刻到达A、B点，如图中实线、虚线所示两列波的波速均为10m/s求（i）质点P、O开始振动的时刻之差；（ii）再经过半个周期后，两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标14（16分）图甲为能进行图形翻转的“道威棱镜”示意图，其横截面OABC是底角为45°的等腰梯形，高为a，上底边长为a，下底边长3a，如图乙所示。一细光束垂直于OC边射入，恰好在OA和BC边上发生全反射，最后垂直于OC边射出，已知真空中的光速为c。试求该光束在棱镜中的传播时间t。15（12分）如图所示，ABC为某玻璃砖的截面，OBC是半径为R的四分之一圆，O为圆心，AOB为等腰直角三角形，玻璃砖放在水平面上，一束单色光从AO边上的中点D垂直AO面射入，光线在AB面上刚好发生全反射已知光在真空中传播的速度为c，求（i）试判断光线第一次照射到圆面上会不会发生全反射，如果不发生全反射，则发生折射的折射角为多大;（）圆弧面的反射光线第一次照射到CO面上的入射点到D点的距离参考答案一、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、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。2、A【解析】依据受力分析，结合矢量的合成法则，及两力的合力一定时，当两分力夹角越大，则分力越大，夹角越小时，则分力越小，从而即可求解。【详解】由题意可知，两根支柱支撑相同的质量的桥梁，即两个力的合力是一定，当两个力的夹角越大时，则分力也越大，当两个力的夹角越小时，则分力也越小，能使支柱的承重能力更强的是，即使支柱支撑的力要小，故A正确，故BCD错误；故选A。【点睛】考查矢量的合成法则，掌握两力的合成，当合力一定时，两分力大小与夹角的关系，同时理解能使支柱的承重能力更强，不是支柱支撑的力最大，而要最小的。3、A【解析】A轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量，a的动能比b的动能小，A正确；BC因为b与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械能减少，而B、C 两项的说法均为系统机械能守恒的表现，故B、C错误；D轻绳不可伸长，两端分别对a、b做功大小相等，一负一正，D错误.故选A。4、C【解析】温州市的常住人口约1000万人，平均每户的人口按3人计算，温州大约330万户家庭，一个家庭电器的待机功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W；所有用电器待机的总功为：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h）=456192×104KWh4.6×109度；故选C。5、C【解析】对小球B受力分析，作出平行四边形如图所示：A滑动前，B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将A向右平移后，B受弹力的方向将上移，如虚线所示，但B仍受力平衡，由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小，根据牛顿第三定律可知，球B对墙的压力减小，球B对柱状物体A的压力减小，故AB错误；以AB为整体分析，水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故D错误；竖直方向上受重力及地面的支持力，两物体的重力不变，故A对地面的压力不变，故C正确。所以C正确，ABD错误。6、D【解析】ABC根据动量守恒定律可知两带电粒子动量相等。由两圆外切可知，此为衰变，由得大圆为粒子轨迹，ABC项错误；D由得根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有得根据周期公式可知D项正确。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、BCE【解析】A在t=5s的时间内波形从a传播到c距离为10m，故波速为故A错误；B从波源a起振开始到波形传播到b点的时间为B点起振后振动了半个周期，总时间为5s，有可得而所有质点点的振动周期相同，故质点c开始振动后其振动周期也为6s，故B正确；C当t>5s后，b和c都已开始振动，两者的距离为6m等于半个波长，则质点b向下运动时质点c一定向上运动，故C正确；D当时间7s<t<9s时，而周期，c点起振需要5s，则c点的振动时间在范围内且起振向下，故c正经过波谷后向平衡位置振动，则质点c向上先加速运动后减速向上运动，故D错误；E质点ad的距离为18m，则波源a到d的时间为故质点振动的时间，且起振竖直向下，而加速度指向平衡位置方向向上，故E正确。故选BCE。8、CD【解析】A根据vt图象可以知道金属杆做匀减速直线运动，加速度为当t=0时刻，设向右为正方向，根据牛顿第二定律有根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有联立以上各式代入数据可得，负号表示方向水平向左，故A错误；B根据联立可得又因为vt图象与坐标轴围成的面积表示通过的位移，所以有故代入数据可解得q=0.9C故B错误；C设杆运动了5m时速度为v1，则有此时金属杆产生的感应电动势回路中产生的电流电阻R两端的电压联立以上几式结合A选项分析可得，故C正确；D由A选项分析可知t=0时刻外力F的方向与v0反向，由牛顿第二定律有设在t时刻金属杆的速度为v，杆的电动势为E，回路电流为I，则有联立以上几式可得N负号表示方向水平向左，即大小关系为N故D正确。故选CD。9、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：BC10、BD【解析】根据W=Eqx可知，滑块B向左运动的过程中，随x的增加图线的斜率逐渐减小，则场强逐渐减小，此电场一不是匀强电场，选项A错误；滑块B向左运动的过程中，电场力对带负电的电荷做正功，则电场方向沿x轴的正方向，选项B正确；点x=0.3m处的场强大小为，则 ，选项C错误；x=0.3m与x=0.7m间，电场力做功为W=2×10-6J，可知电势差是，选项D正确；故选BD.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、减小 【解析】（1）1B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）解决。依据解决方法有：可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度），故减小B的质量；（2）2根据运动学公式可知：2ah=v22as=v2联立解得：（3）3B下落至临落地时根据动能定理有：Mgh-mgh=（M+m）v2在B落地后，A运动到Q，有mv2=mgs解得：12、用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点， 圆心即为平均落点的位置 B 【解析】（1）确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是：用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置；（1）根据动能定律可得：W=mv1根据平抛规律可得：x=vt，h=gt1联立可得探究动能定理的关系式：W=，根据表达式可知为了探究动能定理，并测量当地的重力加速度还需测量的量为小钢球的质量m，故选B（3）由解析（1）可知探究动能定理的关系式为：W=（4）根据图象形状可知，W与横轴表示的物理量成正比例，又因为表达式为W=，所以图象的横坐标表示x1四、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）0.05s（ii）两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：2m、3m、3m、4m、5m合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m【解析】（i）该波的周期为，由图知，质点P、O开始振动的时刻之差为；（ii）该波的波长为，根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，可知，两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：1m、2m、3m、4m、5m合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m【点睛】解决本题的关键是掌握波的叠加原理，知道波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱14、【解析】恰好发生全反射即所以速度为则时间为15、（i）45°；（ii）（）R【解析】（i）由几何关系可知，光照射到AB面时，入射角i=45° 由于光在AB面刚好发生全反射，则临界角C=45° 玻璃砖对光的折射率：n=由几何关系可知，光线照射到圆弧面上时入射角i满足：sini=i=30°<C，因此不会发生全反射，设折射角为则：n=得：= 45°（ii）由几何关系可知，光线的出射点G到O的距离：sGO=因此GD的距离：s=（）R