河南省十所名校2022-2023学年高三下学期联合考试物理试题含解析.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、如图，长为L的直棒一端可绕固定轴O在竖直平面内转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为时，棒的角速度为ABCD2、若已知引力常量G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是（）A一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期B一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度C月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期D地球绕太阳公转的周期和轨道半径3、物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法C在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法D根据速度定义式，当t0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法4、甲、乙两汽车在两条平行且平直的车道上行驶，运动的vt图象如图所示，已知t=0时刻甲、乙第一次并排，则（ ）At=4s时刻两车第二次并排Bt=6s时刻两车第二次并排Ct=10s时刻两车第一次并排D前10 s内两车间距离的最大值为12m5、用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（）A小车向右加速运动，加速度大小为0.5gB小车向左加速运动，加速度大小为0.5gC小车向右减速运动，加速度大小为D小车向左减速运动，加速度大小为6、放射性元素A经过2次衰变和1次 衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了A1位B2位C3位D4位二、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，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8、如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的分子力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep=0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是_。A虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线B当分子间距离r<r2时，甲乙两分子间只有分子斥力，且分子斥力随r减小而增大C乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1做加速度增大的减速运动D乙分子从r4到r1的过程中，分子势能先增大后减小，在r1位置时分子势能最小E.乙分子的运动范围为r4rr19、一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的B固定在一起，质量为1kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示。当A、B分离后，A上升0.2m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是(g取10m/s2)AA、B分离时B的加速度为gB弹簧的弹力对B做功为零C弹簧的弹力对B的冲量大小为6N·sDB的动量变化量为零10、半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下，以角速度绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A导体棒中的电流方向为ABB导体棒A端相等于电源正极C导体棒AB两端的电压为D若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻R的电流可能一直为零三、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）12（12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_。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，真空中以为圆心，半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O，圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=1.0×105N/C现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m，已知粒子的比荷，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求：（1）磁场的磁感应强度B的大小；（2）沿y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；（3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差14（16分）一质点A做简谐运动，某时刻开始计时，其位移和时间关系如图甲所示。由于A质点振动形成的简谐横波沿x正方向传播，在波的传播方向所在的直线上有一质点B，它距A的距离为0.3m，如图乙所示。在波动过程中，开始计时时B质点正经过平衡位置向下运动，求(1)从开始计时，t=0.25×102s时质点A的位移；(2)在t=0到t=8.5×102s时间内，质点A的路程、位移；(3)该简谐横波在介质传播的速度。15（12分）如图所示，在匀强磁场中水平放置两根平行的金属导轨，导轨间距L1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B0.20 T。两根金属杆ab和cd与导轨的动摩擦因数0.5。两金属杆的质量均为m0.20 kg，电阻均为R0.20 。若用与导轨平行的恒力F作用在金属杆ab上，使ab杆沿导轨由静止开始向右运动，经过t3 s，达到最大速度v，此时cd杆受静摩擦力恰好达到最大。整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)ab杆沿导轨运动的最大速度v；(2)作用在金属杆ab上拉力的最大功率P；(3)ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q。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】棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示，合速度，沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即，所以。A综上分析，A错误；B综上分析，B错误；C综上分析，C错误；D综上分析，D正确。故选D。2、A【解析】ABC可根据方程和联立可以求出地球质量M，选项BC错误，A正确；D已知地球绕太阳公转的周期和轨道半径可以求出太阳质量，选项D错误。故选A。3、D【解析】A中采用了理想模型法；B中采用控制变量法；C中采用了微元法；D中是极限思维法；故选D.4、C【解析】AB.由图像可知，在前8s内，甲的位移x=vt=48m乙的位移x=·12m=48m说明t=8s时刻两车第二次并排，选项AB均错误；C.两车第二次并排后，设经过t时间两车第三次并排，有：v·t=v1·t-解得t=2s，两车恰好在乙速度为零时第三次并排，第三次两车并排的时刻为t=10s，选项C正确；D.由图像可知，前10s内两车在t=4s时刻两车距离最大（图像上左侧的梯形面积），x=×6m=18m选项D错误。5、C【解析】静止时细线无弹力，小球受到重力mg、空气浮力f和车顶压力FN，由平衡条件得f=mg+FN=1.5mg即浮力与重力的合力为0.5mg，方向向上。要使传感器示数为零，则细线有拉力FT，如图所示由等效受力图（b）可得小车加速度大小为方向向左。故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C正确，ABD错误。故选C。6、C【解析】粒子是， 粒子是，因此发生一次衰变电荷数减少2，发生一次 衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位故选项C正确【点睛】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次衰变电荷数减少2，发生一次 衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量二、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、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。8、ACE【解析】A因两分子间距在平衡距离r0时，分子力表现为零，此时分子势能最小，可知虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线，选项A正确；B当分子间距离r<r2时，甲乙两分子间斥力和引力都存在，只是斥力大于引力，分子力表现为斥力，且分子斥力随r减小而增大，选项B错误；C乙分子从r4到r2所受的甲分子的引力先增加后减小，则做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1因分子力表现为斥力且逐渐变大，可知做加速度增大的减速运动，选项C正确；D乙分子从r4到r1的过程中，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，在r2位置时分子势能最小，选项D错误；E因乙分子在r4处分子势能和动能均为零，到达r1处时的分子势能又为零，由能量守恒定律可知，在r1处的动能也为零，可知乙分子的运动范围为r4rr1，选项E正确；故选ACE.9、ABC【解析】A、由分离的条件可知，A、B物体分离时二者的速度、加速度相等，二者之间的相互作用力为0，对A分析可知，A的加速度，所以B的加速度为g，故A正确；B、 A、B物体分离时弹簧恢复原长，A到最高点弹簧恢复原长，从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中弹簧的弹性势能变化为零，所以弹簧对B做的功为零，故B正确；CD、A、B物体分离后A做竖直上抛运动，可知竖直上抛的初速度，上升到最高点所需的时间：，由运动的对称性可知此时B的速度为2m/s，方向竖直向下，对B在此过程内用动量定理(规定向下为正方向)得：，解得弹簧的弹力对B的冲量大小为：，B的动量变化量为，故C正确，D错误；故选ABC。10、AC【解析】AB由右手定则可知，导体棒中的电流方向为AB，导体棒相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，则B端相当于电源正极，故A正确，B错误；CAB棒产生的感应电动势为导体棒AB两端的电压为故C正确；D若保持导体棒转动的角速度不变，由于磁场均匀增大，则导体棒切割磁感线产生的电动势增大，如果导体棒不动，竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，回路中产生的电动势不变，且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反，则两电动势不可能一直相等，即通过电阻R的电流不可能一直为零，故D错误。故选AC。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、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x112、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) (2) (3)【解析】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由 可得： (2)分析可知，带电粒子运动过程如图所示，由粒子在磁场中运动的周期 可知粒子第一次在磁场中运动的时间： 粒子在电场中的加速度 粒子在电场中减速到0的时间： 由对称性，可知运动的总时间： 即 (3)由题意分析可知，当粒子沿着y轴两侧30°角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线MN分别从P' 、Q'射入电场区，做类平抛运动，最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q 由几何关系P'到x轴的距离， （11）最远位置P坐标为(12)Q'到x轴的距离 (13)最近位置Q坐标为 (14)所以，坐标之差为 (15)解得： (16)14、 (1)；(2)34cm，2cm；(3)（n=0，1，2）【解析】(1)由题图可知波的振幅质点振动的周期所以质点的振动方程为当时，可得(2)从至时间内为个周期，质点的路程为位移为2 cm(3)由甲图知时刻，质点位于波谷，而质点正经过平衡位置向下运动，简谐横波沿轴正方向传播，结合波形可得：，0，1，2，3，可得，0，1，2，3，所以波速为，0，1，2，3，15、 (1)10m/s(2)20W(3)5C【解析】(1)金属杆cd受力平衡：F安=mg根据电磁感应定律，金属杆ab上产生的感应电动势为：E感=BLv根据闭合电路欧姆定律，通过金属杆ab的电流：I=，F安=BIL由以上四式可得：v=10m/s。(2)金属杆ab受力平衡，受拉力：F=F安mg根据功率公式：P=Fv解得：P=20W。(3)对杆ab，由动量定理有：(Fmg)tBILt=mv0即：(Fmg)tBLq=mv解得：q=5C。