山东省泰安第一中学2023年高考冲刺模拟物理试题含解析.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（a）所示，在倾角的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图（b）所示的规律变化。释放圆环后，在和时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。假设圆环与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则圆环和斜面间的动摩擦因数为（） ABCD2、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好水平。不计空气阻力作用，已知重力加速度为g，则外力F的大小为（）ABCD3、一台小型发电机的原理如图所示，单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1，外接标有灯泡的交流电压表，则下列说法正确的是（ ）A电压表的示数为220VB线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零C当时线圈中的磁通量最小为零D当时线圈中的磁通量最大，为4、如图所示，竖直平面内两个四分之一圆弧轨道的最低点相切，圆心分别为、，半径分别为和，两个小球P、Q先后从点水平拋出，分别落在轨道上的、两点，已知、两点处于同一水平线上，在竖直方向上与点相距，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（）A小球P在空中运动的时间较短B小球Q从抛出到落在轨道上的速度变化量较大C小球P与小球Q抛出时的速度之比为111D两小球落在轨道上的瞬间，小球P的速度与水平方向的夹角较小5、如图所示，一圆球固定在水平地面上，球心为O。直细棒AB的B端搁在地面上，棒身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内，切点为P，细棒与水平面之间的夹角为。若移动棒的B端沿水平地面靠近圆球，使切点P恰好以O点为圆心做匀速圆周运动，则AB端向右匀速运动B角随时间均匀增大CPB长度随时间均匀减小D以上说法都不对6、如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为 32、12、20，当齿轮绕各自的轴匀速转动时，A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A8:3:5B5:3:8C15:40:24D24:40:15二、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，空间存在竖直方向的匀强电场，虚线是间距相等且平行的三条等势线，小球带正电荷，小球带等量的负电荷，两小球同时以相同的速度从等势线上的点水平抛出，在时刻小球到达等势线，同时小球到达等势线，两小球可视为质点，不计两小球之间的相互作用，两小球的重力不可忽略，下列说法错误的是（）A匀强电场的电场强度方向竖直向上B球的质量小于球的质量C在时刻小球的动量等于小球的动量D在时间内小球的动能的增量大于小球的动能的增量8、如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（）ABCD9、如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，在轨道边缘处固定一光滑定滑轮(忽略滑轮大小)，一条轻绳跨过定滑轮且两端分别连接小球A、B，小球A在水平拉力F作用下静止于轨道最低点P。现增大拉力F使小球A沿着半圆轨道运动，当小球A经过Q点时速度为v，OQ连线与竖直方向的夹角为30°，则下列说法正确的是()A小球A、B的质量之比为2B小球A经过Q点时，小球B的速度大小为C小球A从P运动到Q的过程中，小球A、B组成的系统机械能一定在增加D小球A从P运动到Q的过程中，小球B的动能一直增加10、一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质元的振动图线如图1所示，在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是（ ）A该波的周期为15sB处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰C在内处和处的质元通过的路程均为6cmD该波的波长可能为8m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）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置，通过加减小车中砝码改变小车和砝码的总质量M（含拉力传感器），加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量m，用拉力传感器测出轻绳的拉力大小F。(1)用此装置探究加速度与质量的关系时，_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此装置探究加速度与力的关系时，_（填“需要”或“不需要”）满足Mm。(3)用此装置探究加速度与质量的关系，保持m不变，且已平衡摩擦力，当小车和砝码的总质量较小时，可能不满足Mm的情况，此时加速度a与的关系图像正确的是_。A B C D12（12分）现有一电池,电动势E约为5V,内阻r 约为50,允许通过的最大电流为50mA为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验图中R为电阻箱,阻值范围为0999.9,R为定值电阻 V 为理想电压表（1）可供选用的R有以下几种规格,本实验应选用的R的规格为_ (填选项序号字母)A15 1.0W B50 0.01WC60 1.0W D1500 6.0W（2）按照图甲所示的电路图,在答题卡上将图乙所示的实物连接成实验电路_（3）连接好电路,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记录阻值R 和相应的电压表示数U,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的1/U-1/R关系图像,则电动势E=_V,内阻r=_(结果均保留两位有效数字)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，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R0.1m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h0.15m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数，斜面倾角30°，重力加速度g10m/s2，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求：(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?(2)CD间距离L为多少米?(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?14（16分）如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB，FG和直窄轨BC，GH以及直宽轨DE、IJ组合而成，AB、FG段均为竖直的圆弧，半径相等，分别在B，G两点与窄轨BC、GH相切，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，BC、GH等长且与DE，IJ均相互平行，CD，HI等长，共线，且均与BC垂直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场，窄轨间距为，宽轨间距为L。由同种材料制成的相同金属直棒a，b始终与导轨垂直且接触良好，两棒的长度均为L，质量均为m，电阻均为R。初始时b棒静止于导轨BC段某位置，a棒由距水平面高h处自由释放。已知b棒刚到达C位置时的速度为a棒刚到达B位置时的，重力加速度为g，求：（1）a棒刚进入水平轨道时，b棒加速度ab的大小；（2）b棒在BC段运动过程中，a棒产生的焦耳热Qa；（3）若a棒到达宽轨前已做匀速运动，其速度为a棒刚到达B位置时的，则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Qb。15（12分）如图所示，两完全相同质量为m=1kg 的滑块放在动摩擦因数为=的水平面上。长度均为L=1m的轻杆OA、OB搁在两个滑块上，且可绕铰链O自由转动，两轻杆夹角为74°。现用竖直向下的恒力F=20N作用在铰链上，使两滑块由静止开始滑动。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)此时轻杆对滑块A的作用力FA的大小；(2)此时每个滑块的加速度a大小；(3)当轻杆夹角为106°时，每个滑块的速度v大小。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】根据楞次定律可知，时间内感应电流的方向沿顺时针方向，由左手定则可知圆环上部受安培力沿斜面向下，设圆环半径为r，电阻为R，在时有，此时圆环恰好静止由平衡得同理在时圆环上部分受到的安培力沿斜面向上，圆环此时恰好静止，由平衡得联立以上各式得故ABC错误，D正确。故选D。2、B【解析】小车和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。对整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，在沿斜面方向上有对小球进行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小故加速度代入上式可得故选B。3、D【解析】A根据正弦交流电的有效值等于峰值除以，可知感应电动势的有效值为220V，电压表测的是路端电压，由于电源有内阻，所以路端电压和电动势不相等，所以电压表的示数不为220V，故A错误；B线圈转到如甲图所示位置时，感应电动势最大，故B错误；CD由乙图可知t=0.01s时，感应电动势为零，线圈位于中性面，与磁感线垂直，磁通量最大，由乙图可知周期T=0.02s，由可得故C错误，D正确。故选D。4、C【解析】AB、C在同一水平线上，平抛运动的下落时间，由竖直方向的自由落体分运动决定，故故A错误；B平抛运动的速度变化量，两球的下落时间相等，故大小相等，方向都竖直向下，故B错误；C球的水平位移为球的水平位移为结合可知，初速度大小之比等于水平分位移大小之比，为111，故C正确；D小球P落在轨道上的瞬间速度与水平方向的夹角正切小球Q落在轨道上的瞬间速度与水平方向的夹角正切可得小球P的速度与水平方向的夹角较大，故D错误。故选C。5、B【解析】A将B点速度沿着平行杆和垂直杆方向分解，如图所示：故其中v1=vp，P点做匀速圆周运动，故vp不变，由于变大，故v变大，即B端向右加速，故A错误；B结合几何关系，经过时间t后的角增加为：故角随时间均匀增大，故B正确；CPB的长度等于CB的长度，由于B点向右是加速运动，故PB长度不是随时间均匀减小，故C错误；D由于B正确，故D错误；故选B。6、C【解析】三个齿轮同缘转动，所以三个齿轮边缘的线速度相等，即为：vA=vB=vC三个齿轮的齿数分别为32、12、20，根据得A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A. 8:3:5与计算结果不符，故A错误。B. 5:3:8与计算结果不符，故B错误。C. 15:40:24与计算结果相符，故C正确。D. 24:40:15与计算结果不符，故D错误。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、ABC【解析】A在竖直方向上两小球做初速度为零的匀加速直线运动，三条等势线间距相等，设间距为，则两小球在竖直方向上位移大小相等，又同时到达两等势线，运动时间相同，根据可得两小球在竖直方向的加速度大小相同，小球加速度方向竖直向上，重力方向竖直向下，则电场力方向一定向上，小球带负电荷，所以匀强电场的电场强度方向竖直向下，故A错误，符合题意；B在竖直方向上，根据牛顿第二定律，对小球有对小球有两式联立得故B错误，符合题意；C竖直方向上根据速度公式，在时刻两小球竖直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相等，球的质量大于球的质量，则球的动量大于球的动量，故C错误，符合题意；D两小球在竖直方向的加速度大小相同，则小球所受的合力大于小球所受的合力，小球从等势线到达等势线和小球从等势线到达等势线两个过程中竖直方向的位移相等，则合力对小球做的功大于合力对小球做的功，根据动能定理，在时间内小球动能的增量大于小球动能的增量，故D正确，不符合题意。故选ABC。8、BD【解析】AB当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；CD由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。故选BD。9、BC【解析】A根据题述条件，不能够得出小球A、B的质量之比，A错误；B当小球A经过Q点时速度为v，沿轻绳方向的分速度大小为：vcos 60°等于此时B的速度大小，B正确；C小球A从P运动到Q的过程中，水平拉力F做正功，小球A、B组成的系统机械能一定增加，C正确；D小球A从P运动到Q的过程中，小球B的重力势能一直增加，机械能一直增加，但动能不一定一直增加，D错误。故选BC。10、BD【解析】A由振动图像可知，该波的周期为12s，故A错误：B由两个质点的振动图像可知，t=3s时，当处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰，故B正确；C由图可知，该波的振幅为4cm，频率由图1可知，在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处，则其振动方程为4s时刻质元的位置所以x=12m处的质元通过的路程据图2知t=0s时，在x=18m处的质元的位移为0cm，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为：在t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移所以在04s内x=18m处的质元通过的路程故C错误；D由两图比较可知，x=12m处比x=18m处的质元可能早振动，所以两点之间的距离为(n=0、1、2)所以(n=0、1、2)n=0时，波长最大，为故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、需要 不需要 D 【解析】(1)1在探究“加速度与力、质量关系”的实验中，用此装置探究“加速度与质量”的关系时，需要平衡摩擦力，否则绳子的拉力大小就不等于小车的合力；(2)2用此装置探究“加速度与力”的关系时，不需要满足Mm，因为绳子的拉力通过力传感器来测量的；(3)3用此装置探究“加速度与质量”的关系，保持m不变，当小车和砝码的总质量较小时，但仍不满足Mm的情况时，虽然控制F不变，但改变小车的质量过程中，绳子的拉力会明显减小的，因此a与的图象斜率减小，故ABC错误，D正确。12、C 5.0 53 【解析】（1）定值电阻起保护作用，电动势为5V，允许通过的电流为：50mA；由欧姆定律可得：；需要的保护电阻约为：100-50=50；故电阻数值上BC均可以，但由于B中额定功率太小，所以额定电流过小，故应选择C（60，1.0W）；（2）根据原理图图，连接实物图如图所示：（3）由闭合电路欧姆定律得，可整理为，根据图象可知，解得E=5.0V；，解得【点睛】题考查测量电动势和内电阻的实验，注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式的形式，再求出k和b即可四、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）2N；（2）0.4m；（3）1.6m【解析】（1）物块从B到C做平抛运动，则有：vy2=2g（2R-h）在C点时有：代入数据解得：在B点对物块进行受力分析，得：解得：F=2N根据牛顿第三定律知物块对轨道的压力大小为：F=F=2N方向竖直向上。（2）在C点的速度为：物块从C点下滑到返回C点的过程，根据动能定理得：代入数据解得：L=0.4m（3）最终物块在DE段来回滑动，从C到D，根据动能定理得：解得：s=1.6m14、（1）；（2）；（3）【解析】（1）a棒刚进入水平轨道时，由机械能守恒得解得由：得由牛顿第二定律（2）b棒在窄轨上运动的过程中，对a、b棒，设b棒刚滑上宽轨时的速度为，此时a棒的速度为，由动量守恒得： 又由：得故由能量守恒，该过程中系统产生的焦耳热：又因此过程中，a、b棒连入电路的电阻相等，故由得（3）当a棒在窄轨上匀速时，b棒在宽轨上也一定匀速，设其速度分别为、，由E=BLv知由得而由可得b棒刚滑上宽轨时，a，b两棒的总动能为b棒在宽轨上第一次恰好达到匀速时，a，b两棒的总动能为故从b棒刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中，两棒产生的总焦耳热而此过程中，b棒连入电路的电阻是a棒的两倍，由知15、（1）12.5N；（2）；（3）。【解析】(1)在O点，F沿杆的分力为解得N(2)由N解得(3)因为N保持不变，克服摩擦力做功J恒力F做功为J解得