江西省恒立中学2023年高三下学期第五次调研考试物理试题含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、已知火星的半径是地球的a倍，质量是地球的b倍，现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直上抛小球，不计大气的阻力。则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为( )Ab/aBb2/aCa / bDb/a22、光电效应实验，得到光电子最大初动能Ekm与入射光频率的关系如图所示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别为（）A，B，C，D，3、如图所示是嫦娥五号的飞行轨道示意图，其中弧形轨道为地月转移轨道，轨道I是嫦娥五号绕月运行的圆形轨道。已知轨道I到月球表面的高度为H，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，若忽略月球自转及地球引力影响，则下列说法中正确的是（）A嫦娥五号在轨道III和轨道I上经过Q点时的速率相等B嫦娥五号在P点被月球捕获后沿轨道III无动力飞行运动到Q点的过程中，月球与嫦娥五号所组成的系统机械能不断增大C嫦娥五号在轨道I上绕月运行的速度大小为D嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要小于4、如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为和的两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是（ ）A两滑块的动量大小之比B两滑块的速度大小之比C两滑块的动能之比D弹簧对两滑块做功之比5、如图所示的电路中，电键、均闭合，是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴，下列说法正确的是（）A油滴带正电B只断开电键，电容器的带电量将会增加C只断开电键，油滴将会向上运动D同时断开电键和，油滴将会向下运动6、一根轻质弹簧原长为l0，在力F作用下伸长了x。则弹簧的劲度系数k是（）ABCD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，一个匝数n=1000匝、边长l=20cm、电阻r=1的正方形线圈，在线圈内存在面积S=0.03m2的匀强磁场区域，磁场方向垂直于线圈所在平面向里，磁感应强度大小B随时间t变化的规律是B=0.15t（T）。电阻R与电容器C并联后接在线圈两端，电阻R=2，电容C=30F。下列说法正确的是（）A线圈中产生的感应电动势为4.5VB若b端电势为0，则a端电势为3VC电容器所带电荷量为1.2×10-4CD稳定状态下电阻的发热功率为4.5W8、如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0，质量m=1kg，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（）Aab中电流的方向为从a向bBab棒两端的电压为1.5VC拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75JD拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J9、如图所示，圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（ ）A粒子a、b可能带异种电荷B粒子a、b一定带同种电荷Cv1:v2可能为2:1Dv1:v2只能为1:110、如图所示.轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B，让细线恰好伸直然后由静止释放B，直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是（ ）AB物体的动能增加量小于B物体重力势能的减少量BB物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的増加量C细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量D合力对A先做正功后做负功三、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）如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T型管连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积，压强，型管与传感器内少量气体体积可忽略不计。缓慢推动注射器，保持温度不变，装置密封良好。(1)该装置可用于验证_定律。填写气体实验定律名称(2)将注射器内气体部分推入气球，读出此时注射器内剩余气体的体积为，压强传感器读数为，则此时气球体积为_。(3)继续推动活塞，多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强，计算出对应的气球体积，得到如图乙所示的“气球体积和压强”关系图。根据该图象估算：若初始时注射器内仅有体积为、压强为的气体。当气体全部压入气球后，气球内气体的压强将变为_。（保留3位小数）12（12分）某同学利用图（a） 所示电路测量量程为3 V的电压表的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R （最大阻值9999.9 ），滑动变阻器R（最大阻值50 ），滑动变阻器R2 （最大阻值5 k），直流电源E（电动势4 V，内阻很小）。开关1个，导线若干。实验步骤如下：按电路原理图（a）连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器_（填“R1”或“R2”）；(2)根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线；（_）(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为1500.0，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_（结果保留到个位）；(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_（填正确答案标号）。A100 A B250 A C500 A D1mA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，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小为B1=的匀强磁场，区域、区域的宽度均为L，高度均为3L质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(，)的A点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好经过坐标为(0，)的C点射入区域粒子重力忽略不计求：（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）粒子离开区域时的位置坐标；（3）要使粒子从区域的上边界离开磁场，可在区域内加垂直于纸面向里的匀强磁场试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域时的速度方向14（16分）如图所示，是重力为的匀质细直杆，其中端通过光滑铰链固定于竖直墙壁上，端受一与细直杆夹角恒为的拉力作用，使杆子由水平位置缓慢沿逆时针方向转到竖直位置。求：(1)当杆与墙壁的夹角为时，杆、端受到的作用力的大小；(2)当杆与墙壁的夹角为时，杆、端分别受到的作用力的大小。15（12分）如图所示，虚线AB、BC、CD将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在第三、四象限中，2d<y<0区域又分成了三个匀强电场区域，其中在x>d区域有沿x轴负方向的匀强电场；在x<d区域有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小相等；d<x<d区域有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度是另外两个电场强度的2倍。第二、四象限中，y<2d区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，以速度v0由原点O沿y轴正方向射入磁场。运动轨迹恰好经过B（d，2d）、C（d，2d）两点，第一次回到O点后，进入竖直向上电场区域，不计粒子重力，求：(1)电场区域内的电场强度大小E；(2)y<2d区域内磁场的磁感应强度B2；(3)由原点O出发开始，到第2次回到O点所用时间。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】根据在星球表面重力与万有引力相等，有：，可得：，故；竖直上抛运动的最大高度，所以有；故A，B，C错误；D正确；故选D.2、A【解析】根据得纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于b，图线的斜率故A正确，BCD错误；故选A。3、C【解析】A嫦娥五号从轨道III进入轨道I要先在Q点减速做近心运动进入轨道II，再在轨道II上Q点减速做近心运动进入轨道I，所以嫦娥五号在轨道III和轨道I上经过Q点时速率不相等，故A错误；B嫦娥五号在P点被月球捕获后沿轨道III无动力飞行运动到Q点的过程中，只有引力对嫦娥五号做功，则月球与嫦娥五号所组成的系统机械能守恒，故B错误；C由公式联立得故C正确；D月球的第一宇宙速度为嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要大于或等于，故D错误。故选C。4、C【解析】在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得：，得，两滑块速度大小之比为：；两滑块的动能之比，B错误C正确；两滑块的动量大小之比，A错误；弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为：1：2，D错误5、C【解析】A电容器的上极板与电源正极相连，带正电，油滴受到竖直向下的重力和电场力作用，处于平衡状态，故电场力方向竖直向上，油滴带负电，故A错误。B只断开电键S1，不影响电路的结构，电容器的电荷量恒定不变，故B错误。C只断开电键S2，电容器电压变为电源电动势，则电容器两极板间电压增大，电场强度增大，油滴将会向上运动，故C正确。D断开电键S3和S4，电容器电荷量不变，电场强度不变，油滴仍静止，故D错误。故选C。6、B【解析】已知弹簧的弹力F与伸长的长度x，根据胡克定律得ACD错误，B正确。故选B。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、AD【解析】A根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势A正确；B电流电容器两端电势差由楞次定律可判断感应电流方向为逆时针方向，即a端电势低、b端电势高，由于b端接地，故有，B错误；C电容器带电荷量C错误；D电阻的发热功率D正确。故选AD。8、BD【解析】A由右手定则判断可知ab中电流的方向为从b向a，故A错误；B由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为由欧姆定律棒两端的电压故B正确；CD对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为定值电阻R的发出热量为故C错误，D正确。故选BD。9、BC【解析】AB两粒子都从M点入射从N点出射，则a粒子向下偏转，b粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故A错误，B正确；CD设磁场半径为R，将MN当成磁场的边界，两粒子均与边界成45°入射，由运动对称性可知出射时与边界成45°，则一次偏转穿过MN时速度偏转90°；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕MN重复穿越，运动有周期性，设a粒子重复k次穿过MN，b粒子重复n次穿过MN，由几何关系可知()()由洛伦兹力提供向心力，可得而两个粒子的比荷相同，可知如，时，如，时，则v1:v2可能为1:1或2:1，故C正确，D错误。故选BC。10、AC【解析】A由于A、B和弹簧系统机械能守恒，所以B物体重力势能的减少量等于A、B增加的动能以及弹性势能，故A正确；B整个系统机械能守恒，所以B物体杋楲能减少量等于A物体与弹簧机械能的增加，故B错误；C根据功能关系除重力和弹簧弹力以外的力即绳子的拉力等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，故C正确；D由题意由静止释放B，直至B获得最大速度，该过程中A物体的速度一直在增大，所以动能一直在增大。合力一直对A做正功，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、玻意耳 1.027 【解析】(1)1用DIS研究在温度不变时，气体的压强随温度的变化情况，所以该装置可用于验证玻意耳定律；(2)2将注射器内气体部分推入气球，压强传感器读数为p1，根据玻意耳定律得：所以读出此时注射器内剩余气体的体积为，所以时气球体积为；(3)3由题可知，若初始时注射器内仅有体积为、压强为p0的气体，气体全部压入气球后气球的压强与初始时注射器内有体积为、压强为p0的气体中的气体压入气球，结合题中图乙可知，剩余的气体的体积约在左右，压强略大于p0，所以剩余的气体的体积略小于0.5V0。由图可以读出压强约为1.027p0。【点睛】本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，运用玻意耳定律列式进行分析。另外，还要注意思维方式的转化，即可以将初始时注射器内仅有体积为0.5V0、压强为p0的气体，气体全部压入气球，与初始时注射器内有体积为V0、压强为p0的气体中的气体压入气球是等效的。12、 3000 D 【解析】(1)1本实验利用了半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小，需要滑动变阻器为小电阻，故选R1可减小实验误差(2)2滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：(3)3电压表的内阻和串联，分压为和，则(4)4电压表的满偏电流故选D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）（L，0）；（3） ，30°90°【解析】（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动2L=v0t 解得 设带电粒子经C点时的竖直分速度为vy、速度为v，轨迹如图所示：，方向与x轴正向成45° 斜向上 粒子进入区域做匀速圆周运动，qB1v=m，解得R=L 由几何关系知，离开区域时的位置坐标：x=L，y=0 （3）根据几何关系知，带电粒子从区域上边界离开磁场的半径满足LrL 半径为：可得根据几何关系知，带电粒子离开磁场时速度方向与y轴正方向夹角30°90°14、 (1)， ；(2)，【解析】(1)当杆与墙壁的夹角为，对杆的受力分析如图所示：据平衡条件可得(2)当杆与墙壁的夹角为时，对杆的受力分析如图所示：由三力组成的矢量三角形与相似，有设杆子长为，由几何关系知解得15、 (1)；(2)；(3)【解析】粒子的运动轨迹如图所示。(1)在x<-d的电场区域中粒子做类平抛运动，可知 由以上三式可得 (2)由(1)向中各式可解得 粒子在B点的速度 可得 运动轨迹经过B、C两点，由几何关系可知，粒子在y<-2d的磁场区域内运动的轨道半径为 运动轨迹对应的圆心角=90°由 可得 (3)由对称性可知，粒子从O点进入电场时的速度大小为v0 在d>x>-d的电场区城内，粒子沿y轴负方向运动的位移 粒子将做往返运动 在两个磁场中的运动周期均为 粒子在磁场中运动总时间为 由原点O出发开始。到第2次到达O点所用的时间