浙江省杭州市高级中学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注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（）A2B3C4D52、如图所示，一列简谐横波向右传播，波长为，两质点的平衡位置相距。当运动到上方最大位移处时，的运动情况是（）A运动到上方最大位移处B运动到下方最大位移处C运动到平衡位置，且速度方向下D运动到平衡位置，且速度方向上3、物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）A大小相同、方向相同B大小相同、方向不同C大小不同、方向不同D大小不同、方向相同4、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是()Aq1、q2为等量异种电荷BN、C两点间场强方向沿x轴负方向CN、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小5、如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n210：1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2的电动机M原线圈输入的交流电压如图乙闭合开关S，电动机正常工作，电流表示数为1A下列判断正确的是（ ）A副线圈两端的电压有效值为VB滑动变阻器R的接入电阻为10C电动机输出的机械功率为12WD若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小6、如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F作用下逆时针缓慢转动，在墙与薄板之间的夹角缓慢地从90°逐渐减小的过程中（ ）A小球对薄板的压力可能小于小球的重力B小球对薄板的正压力一直增大C小球对墙的压力先减小，后增大D小球对墙的正压力不可能大于小球的重力二、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，正三角形的三个顶点、处，各有一条垂直于纸面的长直导线。、处导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，处导线电流是、处导线电流的2倍，方向垂直纸面向里。已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。关于、处导线所受的安培力，下列表述正确的是（ ）A方向相反B方向夹角为60°C大小的比值为D大小的比值为28、如图所示，长木板左端固定一竖直挡板，轻质弹簧左端与挡板连接右端连接一小物块，在小物块上施加水平向右的恒力，整个系统一起向右在光滑水平面上做匀加速直线运动。已知长木板（含挡板）的质量为，小物块的质量为，弹簧的劲度系数为，形变量为，则（）A小物块的加速度为B小物块受到的摩擦力大小一定为，方向水平向左C小物块受到的摩擦力大小可能为，方向水平向左D小物块与长木板之间可能没有摩擦力9、图为回旋加速器的示意图，形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为，加速电压为。处粒子源产生氘核，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。若加速过程中粒子在磁场中运动的周期与高频交流电周期相等，则下列说法正确的是（）A若加速电压增加为原来2倍，则氘核的最大动能变为原来的2倍B若高频交流电的频率增加为原来2倍，则磁感应强度变为原来的2倍C若该加速器对氦核加速，则高频交流电的频率应变为原来的2倍D若该加速器对氦核加速，则氦核的最大动能是氘核最动能的2倍10、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为s时刻的波形图，虚线为t=0.8s时的波形图，波的周期，则（ ）A波速为BA比B先回到平衡位置C在s时，B点到达波峰位置D经过0.4s，B点经过的路程为0.4mE.在s时，A点沿y轴负方向运动三、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）为了测量一个电动势约为6V8V，内电阻小于的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。第一步：按电路图连接实物第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3.0V第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_V。第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表(2)以上实验可供选择的器材有：A电压表（量程为3V，内阻约）B电流表（量程为3A，内阻约）C电阻箱（阻值范围）D.电阻箱（阻值范围）E.滑动变阻器（阻值为，额定电流3A）F.滑动变阻器（阻值为，额定电流0.2A）电阻箱应选_，滑动变阻器应选_。用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出UI图线如图丙所示，可知电池的电动势为_V，内电阻为_。（结果保留2位有效数字）12（12分）测量物块（视为质点）与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道，圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下：A用天平称得物块的质量为；B测得轨道的半径为、的长度为和的高度为；C将物块从点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；D重复步骤，共做5次；E将5个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量其圆心到的距离。则物块到达点时的动能_；在物块从点运动到点的过程中，物块克服摩擦力做的功_；物块与平板的上表面之间的动摩擦因数_。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）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l0.50 m，倾角53°，导轨上端串接一个R0.05 的电阻在导轨间长d0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2.0 T质量m4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s0.24 m一位健身者用恒力F80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g10 m/s2，sin 53°0.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)求： (1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.14（16分）如图所示，在平面坐标系xOy的第象限内有M、N两个平行金属板，板间电压为U，在第象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第、IV象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近M板的S点由静止释放后，经N板上的小孔穿出，从y轴上的A点(yA=l)沿x轴负方向射入电场，从x轴上的C点(xc=-2l)离开电场，经磁场偏转后恰好从坐标原点O处再次进入电场。求：(1)粒子运动到A点的速度大小(2)电场强度E和磁感应强度B的大小15（12分）2018年9月23日“光纤之父”华人科学家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成圆环，已知玻璃的折射率为，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出求：圆环内径R的最小值；在间的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间参考答案一、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、C【解析】电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；故选C。2、C【解析】两质点相距0.35m，而波长为0.20m，故质点Q的振动和位于质点P右方0.15m处的质点A振动步调一致，波向右传播，所以质点P比质点A提前振动了，所以当运动到上方最大位移处时，A位于平衡位置向下振动，即Q运动到平衡位置，且速度方向下，故C正确ABD错误。故选C。3、B【解析】物体做匀速圆周运动时，速度的变化量，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A错误； B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B正确C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C错误； D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D错误。4、C【解析】A若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；B沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向故B正确；Cx图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；DNC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大故D错误；【点睛】由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化5、B【解析】A变压器初级电压有效值为220V，则副线圈两端的电压有效值为选项A错误；B滑动变阻器接入电阻为选项B正确；C电动机输出的机械功率为选项C错误；D若电动机突然卡住，次级电流将变大，次级消耗的功率变大，则原线圈输入功率将变大，选项D错误；故选B.点睛：此题要注意电动机问题的能量转化关系：输出功率等于总功率与内阻上的热功率的差值；电动机被卡住后相当于纯电阻，则电路的电流会变大，电动机很快被烧毁.6、B【解析】以小球为研究对象，处于平衡状态，根据受力平衡，由图可知AB当墙与薄板之间的夹角缓慢地从90°逐渐减小的过程中，薄板给球的支持力逐渐增大，木板受到的压力增大，小球对薄板的压力不可能小于小球的重力，A错误B正确；CD当墙与薄板之间的夹角缓慢地从90°逐渐减小的过程中，墙壁给球的压力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力增大，小球对墙的正压力可能大于小球的重力，CD错误。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】AB结合题意，应用安培定则分析、处磁场，应用平行四边形定则合成、处磁场，应用左手定则判断、处安培力，如图所示，结合几何关系知、处导线所受安培力方向均在平行纸面方向，方向相反，故A正确，B错误；CD设导线长度为，导线在处的磁感应强度大小为，结合几何关系知处磁感应强度有合导线受安培力为安合处磁感应强度有导线受安培力为联立解得大小的比值为故C错误，D正确；故选AD。8、ACD【解析】A长木板与小物块一起做匀加速运动，应相对静止，加速度相同，对整体有解得加速度故A正确；BC因弹簧形变量，故弹簧可能被压缩也可能被拉伸。若被压缩，则长木板受到的摩擦力向右，对长木板有解得小物块受到的摩擦力大小与之相等，方向水平向左，故B错误，C正确；D若弹簧对小物块的弹力方向水平向左，对小物块，根据牛顿第二定律得得如果则故D正确。故选ACD。9、BD【解析】A质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则根据知则最大动能为与加速的电压无关，故A错误；B电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，若高频交流电的频率增加为原来2倍，则T为原来一半，而，则磁感应强度变为原来的2倍。故B正确；C氦核的比荷为，氚核的比荷为，根据可知，若该加速器对氦核加速，则高频交流电的周期应变为原来的倍，频率为原来的故C错误；D最大动能若该加速器对氦核加速，则氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。故D正确。故选BD。10、ACD【解析】A横波沿x轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s，经过0.6s，传播距离6m，则波速m/s故A正确；Bt=0.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点B沿y轴正方向向平衡位置振动，故B比A先回到平衡位置，故B错误；C由图可知，波长8m，则传播距离6m=则传播时间为0.6s=0.75T解得T=0.8s，在t=0.5s时，B振动了，波传播了=3m，根据波形平移可知，B点到达波峰位置，故C正确；D经过0.4s=0.5T，则B点振动了2A=0.4m，故D正确；Et=1.0s时，质点A振动了0.8s=T，则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。故选ACD。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、1.0 C E 6.9 1.5 【解析】(1)1把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为(2)2由题，电压表的量程为3V，内阻约为2k，要改装成9V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为2×2k=4k故电阻箱应选C；3在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E；(3)4由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为U=2.3V则电源的电动势为5内阻为12、 【解析】1从A到B，由动能定理得：mgR=EKB-0，则物块到达B时的动能：EKB=mgR，离开C后，物块做平抛运动，水平方向：x=vCt，竖直方向：，物块在C点的动能，联立可得：；23由B到C过程中，由动能定理得：，B到C过程中，克服摩擦力做的功：可得：。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）2.4m/s（2）48N（3）64J；26.88J【解析】(1)由牛顿第二定律：进入磁场时的速度：(2)感应电动势：感应电流：安培力：代入得：(3)健身者做功：由牛顿定律：CD棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间：焦耳热：14、（1）（2）；【解析】(1)设粒子运动到A点的速度大小为v0，由动能定理得可得粒子运动到A点的速度大小(2)粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为t1，则联立解得设粒子离开电场时速度大小为v，与x轴的夹角为a。则设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则2Rsin=2l可得15、；【解析】从A端最下方入射的光线发生全反射时其他光线能发生全反射，根据几何关系得 sin=设全反射临界角为C，则要使A端垂直入射的光线全部从B端射出，必须有 C根据临界角公式有sinC=因此有：sinsinC即有；解得：R=所以R的最小值为在问的情况下，=45°，R=如图所示光在光纤内传播的总路程为S=2R+R=R光在光纤内传播速度为v=c所以所求时间为t=