安徽省合肥市区属中学2023年高三最后一模物理试题含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷考生须知：1全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、某LED灯饰公司为保加利亚首都索非亚的一家名为“cosmos（宇宙）”的餐厅设计了一组立体可动的灯饰装置，装置生动模仿了行星运动的形态，与餐厅主题相呼应。每颗“卫星/行星”都沿预定轨道运动，从而与其他所有“天体”一起创造出引人注目的图案。若这装置系统运转原理等效月亮绕地球运转（模型如图所示）；现有一可视为质点的卫星B距离它的中心行星A表面高h处的圆轨道上运行，已知中心行星半径为R，设其等效表面重力加速度为g，引力常量为G，只考虑中心行星对这颗卫星作用力，不计其他物体对这颗上星的作用力。下列说法正确的是（）A中心行星A的等效质量B卫星B绕它的中心行星A运行的周期C卫星B的速度大小为D卫星B的等效质量2、一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一过程中（ ）A分子引力减小，分子斥力减小B分子势能减小C乙醚的内能不变D分子间作用力增大3、如图所示，abcd是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45度角，ab，cd为金属棒，ad,bc为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为，重力加速度为g则cd棒中电流的大小和方向：A，方向从d到c B，方向从c到dC，方向从d到c D,方向从c到d4、质量为的铁锤从高处落下，打在水泥桩上，铁锤与水泥桩撞击的时间是，则撞击过程中，铁锤对桩的平均冲击力大小为（）ABCD5、如图所示，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B顶点A处有一粒子源，粒子源能沿BAC的角平分线发射不同速度的粒子粒子质量均为m、电荷量均为+q，粒子重力不计则粒子以下列哪一速度值发射时不能通过C点（ ）ABCD6、如图所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图，其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为r，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是（）A研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像B研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像C研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像D如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的二、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、如图所示，两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置，O1、O2分别为两细环的圆心，且O1O2 =2r，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷-Q、+Q(Q>0)。一带负电的粒子(重力不计)位于右侧远处，现给粒子一向左的初速度，使其沿轴线运动，穿过两环后运动至左侧远处。在粒子运动的过程中A从O1到O2，粒子一直做减速运动B粒子经过O1点时电势能最小C轴线上O1点右侧存在一点，粒子在该点动能最大D粒子从右向左运动的整个过程中，电势能先减小后增加8、如图甲所示，A、B两物块静止在光滑水平面上，两物块接触但不粘连，A、B的质量分别为，。t=0时刻对物块A施加一水平向右推力F1，同时对物块B施加一水平向右拉力F2，使A、B从静止开始运动，力F1、F2随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A时刻A对B的推力大小为B0时刻内外合力对物块A做的功为C从开始运动到A、B分离，物体B运动的位移大小为D时刻A的速度比B的速度小9、如图所示，质量为4m的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角=30°，球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，球C放在水平地面上。开始时控制住球A，使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，然后由静止释放球A，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A释放球A瞬间，球B的加速度大小为B释放球A后，球C恰好离开地面时，球A沿斜面下滑的速度达到最大C球A沿斜面下滑的最大速度为2gD球C恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧的压缩量相等，所以A、B两小球组成的系统机械能守恒10、矩形线框PQMN固定在一绝缘斜面上，PQ长为L，PN长为4L，其中长边由单位长度电阻为r0的均匀金属条制成，短边MN电阻忽略不计，两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向上，一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好，在沿导轨向上的外力作用下，以速度v从线框底端匀速滑到顶端。已知斜面倾角为，不计一切摩擦。则下列说法中正确的是（）A金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小B作用于金属杆的外力一直变大C金属杆运动到长边正中间时，电压表示数为D当金属杆向上运动到距线框底端3.5L的位置时，金属杆QM、PN上消耗的总电功率最大三、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）利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻Rv（约为300）。某同学的实验步骤如下：按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合电键S2，并将电阻箱R0的阻值调到较大；闭合电键S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开电键S2，调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的三分之一；读出此时电阻箱R0=596的阻值，则电压表内电阻RV=_。实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和电键之外，还有如下可供选择的实验器材：A滑动变阻器：最大阻值200B滑动变阻器：最大值阻10C定值电阻：阻值约20D定值电阻：阻值约200根据以上设计的实验方法，回答下列问题。为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用_，定值电阻R'应选用_（填写可供选择实验器材前面的序号）。对于上述的测量方法，从实验原理分析可知，在测量操作无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R测_真实值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），这误差属于_误差（填”偶然”或者”系统”）且在其他条件不变的情况下，若RV越大，其测量值R测的误差就越_（填“大”或“小”）。12（12分）某研究性学习小组用如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数。实验室提供的器材有：带定滑轮的长木板、有凹槽的木块、钩码若干、细线和速度传感器等。实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的全部放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用速度传感器测量木块的速度。具体做法是：先用刻度尺测量出A、B间的距离L，将木块从A点由静止释放，用速度传感器测出它运动到B点时的速度，然后从木块凹槽中移动钩码逐个悬挂到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的速度，由运动学公式计算对应的加速度，作出图象如图所示。回答下列问题：(1)设加速度大小为，则与及L之间的关系式是_。(2)已知当地重力加速度g取，则木块与木板间的动摩擦因数_（保留2位有效数字）；的测量值_（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，其原因是_（写出一个即可）。(3)实验中_（填“需要”或“不需要”）满足悬挂钩码的质量远小于木块和槽中钩码的总质量。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）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为6 m/s，t=0时的波形如图。P、Q是介质中的两个质点，平衡位置分别为xP=9 m、xQ=11 m。求：（i）质点P的振动表达式；（ii）t=0.5 s时质点Q偏离平衡位置的位移。14（16分）如图所示，导热性能良好的气缸静止于水平地面上，缸内用横截面积为S，质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体。在活塞上放一砝码，稳定后气体温度与环境温度相同均为T1.若气体温度为T1时，气柱的高度为H。当环境温度缓慢下降到T2时，活塞下降一定的高度；现取走砝码，稳定后活塞恰好回到原来高度。已知外界大气压强保持不变，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦，T1、T2均为热力学温度，求：(1)气体温度为时，气柱的高度；(2)砝码的质量。15（12分）如图所示，竖直平面MN与纸面垂直，MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场，MN左侧的水平面光滑，右侧的水平面粗糙质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上，已知该物体带负电，电荷量的大小为为q一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞，碰撞前后物体A的电荷量保持不变求：（1）碰撞后物体A的速度大小；（2）若A与水平面的动摩擦因数为，重力加速度的大小为g，磁感应强度的大小为 ，电场强度的大小为已知物体A从MN开始向右移动的距离为时，速度增加到最大值求：a此过程中物体A克服摩擦力所做的功W；b此过程所经历的时间t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】A.卫星绕中心行星做圆周运动，万有引力提供圆周运动的向心力得据此分析可得，故A错误；B.根据万有引力提供圆周运动的向心力得，r=R+h解得，故B正确；C.根据万有引力提供圆周运动的向心力得，r=R+h解得，故C错误；D.卫星B是中心行星A的环绕卫星，质量不可求，故D错误。故选B。2、A【解析】A. 乙醚液体蒸发过程，分子间的距离变大，分子间的引力和斥力都会减小，故A正确；B. 蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子势能增加，故B错误；C. 一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体过程中，要从外界吸收热量，由于温度不变，故分子平均动能不变，而蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子势能增加，故内能增加，故C错误；D. 由于乙醚液体蒸发过程，分子间的距离变大，分子之间的作用力从0开始，先增大后减小，故D错误。故选：A。3、A【解析】设磁场的磁感应强度为B，则有：=BL2sin45°，求得，cd棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指向右上，设cd中的电流为I，则有：BILcos45°=mg，解得：，根据左手定则可知，cd棒中的电流方向从d到c，故A正确， BCD错误。4、A【解析】根据自由落体的运动学公式，可得铁锤碰前的速度为取向下为正，对铁锤由动量定理得解得由牛顿第三定律可得，铁锤对桩的作用力大小故A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】粒子带正电，且经过C点，其可能的轨迹如图所示：所有圆弧所对圆心角均为60°，所以粒子运行半径：r=（n=1，2，3，），粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：（n=1，2，3，），则的粒子不能到达C点，故ABD不合题意，C符合题意。故选C。【点睛】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，根据题意作出粒子的运动轨迹是解题的关键，应用数学知识求出粒子的可能轨道半径，应用牛顿第二定律求出粒子的速度即可解题6、A【解析】A根据向心力公式结合牛顿第二定律有可知研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像，二者呈线性关系，便于研究，A错误；B研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像， B正确；C研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像，C正确；D如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度，力传感器测量此时瞬间的向心力（绳子拉力）大小，同样可以完成该实验目的，D正确。本题选择不正确的，故选A。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、AC【解析】A圆环在水平线上产生的场强竖直分量叠加为0，只有水平分量相加，所以圆环在水平线上的场强方向与水平线平行，同理圆环在水平线上的场强方向与水平线平行；根据场强的叠加，带负电粒子从到过程中，受到的电场力合力方向始终水平向右，与粒子运动方向相反，所以粒子做减速运动，A正确；BC圆环在水平线上处场强为0，在向右无穷远处场强为0，同理圆环在水平线上的场强分布也如此，根据场强的叠加说明在右侧和左侧必定存在场强为0的位置，所以粒子从右侧远处运动到过程中，合场强先水平向左减小，带负电粒子所受电场力水平向右减小，电场力做正功，电势能减小，粒子做加速运动，在右侧某位置合场强为0，粒子速度达到最大，动能最大；继续向左运动，合场强水平向右且增大，粒子所受电场力水平向左，电场力做负功，电势能增大，粒子做减速运动至，B错误，C正确；D粒子穿过后，对比上述分析可知，粒子所受电场力先水平向右，后水平向左，所以电势能先减小，后增大，综合BC选项分析，D错误。故选AC。8、BD【解析】C设t时刻AB分离，分离之前AB物体共同运动，加速度为a，以整体为研究对象，则有：分离时：根据乙图知此时，则从开始运动到A、B分离，物体B运动的位移大小：故C错误；A时刻还未分离，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律，则有：对B，根据牛顿第二定律：F2+FAB=mBa则故A错误；B0时间，根据乙图知：F1+F2=F0则始终有，对整体根据牛顿第二定律：则时刻对A根据动能定理：故B正确；D时，AB达到共同速度此后AB分离，对A，根据动量定理：I=mAv根据乙图t0t0，F-t图象的面积等于F1这段时间对A的冲量，则则对B，根据动量定理：I=mBv根据乙图t0t0，F-t图象的面积等于F2这段时间对B的冲量，则则则t0t0时间内B比A速度多增大故D正确。故选：BD。9、BC【解析】A开始时对球B分析，根据平衡条件可得释放球A瞬间，对球A和球B分析，根据牛顿第二定律可得解得故A错误；B释放球A后，球C恰好离开地面时，对球C分析，根据平衡条件可得对球A和球B分析，根据牛顿第二定律可得解得所以球C恰好离开地面时，球A沿斜面下滑的速度达到最大，故B正确；C对球A和球B及轻质弹簧分析，根据能量守恒可得解得球A沿斜面下滑的最大速度为故C正确；D由可知球C恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧的压缩量相等，A、B两小球组成的系统在运动过程中，轻质弹簧先对其做正功后对其做负功，所以A、B两小球组成的系统机械能不守恒，故D错误；故选BC。10、BD【解析】A金属杆相当于电源，金属杆上滑过程中，外电路的总电阻一直减小，则总电流即电流表的示数一直变大。故A错误；B金属杆匀速运动，作用于金属杆的外力 由于总电流一直变大，所以作用于金属杆的外力一直变大，故B正确；C由电磁感应定律，金属杆运动时产生的感应电动势为金属杆到达轨道正中间时，所组成回路的总电阻为由闭合电路欧姆定律，回路电流为电压表测的是路端电压，所以电压表示数为故C错误； D设金属杆向上运动x距离时，金属杆QM、PN上消耗的总电功率即电源的输出功率最大。电源电动势一定，内外电阻相等时电源输出功率最大 解得故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、298 B C 大于 系统 小 【解析】1由实验原理可知，电压表的指针指到满刻度的三分之一，因此电阻箱分得总电压的三分之二，根据串联电路规律可知，故电压表内阻为298。23该实验中，滑动变阻器采用了分压接法，为方便实验操作，要选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选择B；定值电阻起保护作用，因电源电动势为1.5V，若保护电阻太大，则实验无法实现，故定值电阻应选用C。4从实验原理分析可知，当再断开开关S2，调整电阻箱R0的阻值，当当电压表半偏时，闭合电路的干路电流将减小，故内电压降低，路端电压升高，从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大，即使电压表示数为一半。5而电阻箱R0的电压超过电压表电压，导致所测电阻也偏大，所以测量电阻大于真实电阻；本误差是由实验原理造成的，属于系统误差。6在其他条件不变的情况下，若RV越大，滑动变阻器并联部分两端电压变化越小，其测量值R测的误差就越小。12、 0.34（0.320.35均可） 大于滑轮与轴承 细线间有摩擦 不需要 【解析】（1）1根据匀变速直线运动的规律有。（2）2设木块的质量为M，钩码的总质量为，根据牛顿第二定律有联立解得加速度由题图可知，当时，则木块与木板间的动摩擦因数；3因滑轮与轴承、细线间有摩擦，所以测量值大于真实值。（3）4实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码的总质量远小于木块和槽中钩码的总质量。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) (ii) -0.05m【解析】(i)由图可知波长=12m，振幅A=0.1m周期 简谐振动的表达式由题意可知t=0时P点从平衡位置向下振动，可得质点P的振动表达式为()振动从质点P传到Q所需的时间在t=0.5s时质点Q已经振动的时间故t=0.5s质点Q偏离平衡位置的位移为解得14、 (1)；(2)【解析】(1)设气体温度为时，气柱的高度为，环境温度缓慢下降到的过程是等压変化，根据盖吕萨克定律有解得(2)设砝码的质量为，取走砝码后的过程是等温变化， 由玻意耳定律得联立解得15、（1）（2）a.b.【解析】（1）设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB，由于A、B发生弹性碰撞，动量、动能守恒，则有：联立可得：（2）aA的速度达到最大值vm时合力为零，受力如图所示竖直方向合力为零，有：水平方向合力为零，有：根据动能定理，有：联立并代入相相关数据可得：b方法一：在此过程中，设A物体运动的平均速度为，根据动量定理有：依题意有：联立并代入相关数据可得：方法二：设任意时刻A物体运动的速度为v，取一段含此时刻的极短时间t，设此段时间内速度的改变量为v，根据动量定理有：而联立并代入相关数据可得：