湖北省十堰市重点中学2022-2023学年高三六校第一次联考物理试卷含解析.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、某天体平均密度为，第一宇宙速度为v，已知万有引力恒量为G，天体可视为均匀球体，则（）A该天体半径为B该天体表面重力加速度为C绕该天体表面附近飞行的卫星周期为D若考虑天体自转，则维持该天体稳定的最小自转周期为2、2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是()A周期B角速度C线速度D向心加速度3、一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块()A从A下降到B的过程中，合力先变小后变大B从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小C从C上升到B的过程中，动能先增大后减小D从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加4、汽车甲和乙在同一公路上做直线运动，下图是它们运动过程中的U-t图像，二者在t1和t2时刻的速度分别为v1和v2，则在t1到t2时间内At1时刻甲的加速度小于乙的加速度B乙运动的加速度不断增大C甲与乙间距离越来越大D乙的平均速度等于5、在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/sM、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处已知该波的周期大于1s，则下列说法中正确的是（）A该波的周期为sB在t=s时，N的速度一定为2m/sC从t=0到t=1s，M向右移动了2mD从t=s到t=s，M的动能逐渐增大6、有一个变压器，当输入电压为220 V时输出电压为12 V，某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了，于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈（如图所示），然后将原线圈接到110 V交流电源上，将交流电流表与的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端，这时电流表的示数为5 mA。该同学按理想变压器分析，求出了该变压器副线圈的匝数。你认为该变压器原来的副线圈匝数应为（）A2200B1100C60D30二、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、如图甲所示，两平行虚线间存在磁感应强度大小、方向与纸面垂直的匀强磁场，一正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行。已知导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s，cd边进入磁场时开始计时，导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）A导线框的边长为0.2mB匀强磁场的宽度为0.6mC磁感应强度的方向垂直纸面向外D在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，c、d间电势差为零8、用如图所示的装置研究光电效应现象，光电管阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管阳极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。在移动滑片P的过程中，光电流，随电压表示数U变化的图像如图所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是（ ）A当滑片P与c正对时，电路中无光电流B当U=0.6V时，滑片P位于b、c之间C阴极材料的逸出功为0.6eVD当U=0.8V时，到达阳极的光电子的最大动能为1.4eV9、如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片保持理想变压器的输入电压不变，闭合电建S，下列说法正确的是 AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流减小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大10、如图所示，空间中存在匀强磁场，在磁场中有一个半径为R的圆，圆面与磁场垂直，从圆弧上的P点在纸面内沿各个方向向园内射入质量、电荷量、初速度大小均相同的带同种电荷的粒子，结果沿半径PO方向射入的粒子从边界上Q点射出已知OQ与OP间的夹角为60°，不计粒子的重力，则下列说法正确的是A粒子在磁场中做圆周运动的半径为B粒子在磁场中做圆周运动的半径为点C有粒子射出部分的国弧所对圆心角的正弦值为D有粒子射出部分的圆孤所对圆心角的正弦值为三、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）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。打点计时器固定在木板上端，滑块拖着穿过打点计时器限位孔的纸带从木板上滑下。图乙是打出的一段纸带。 （1）已知打点计时器使用的交流电频率为，选取至的7个点为计数点，且各计数点间均有4个点没有画出，测得各点到点的距离依次是。由此可知滑块下滑的加速度_（结果保留三位有效数字）。（2）为了测量动摩擦因数，还应测量的物理量有_。A木板的长度 B木板的末端被垫起的高度 C木板的质量 D滑块的质量 E.滑块运动的时间（3）滑块与木板间的动摩擦因数_（用题中各物理量的字母代号及重力加速度表示）。由于该测量装置存在系统误差測量的动摩擦因数会_（填“偏大”或“偏小”）。12（12分）甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（g取10 m/s2）（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=_（用H、h表示）（2）图（b）中图线为根据实验测量结果，描点作出的s2h关系图线；图线为根据理论计算得到的s2h关系图线对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率_（选填“小于”或“大于”）理论值造成这种偏差的可能原因是_乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”将质量为0.1 kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为_s（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为_J；小球A在C点时的重力势能为_J，动能为_J，机械能为_J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（a），一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为L；两根相同的导体棒M、N置于导轨上并与导轨垂直，长度均为L；棒与导轨间的动摩擦因数为µ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。从t0时开始，对导体棒M施加一平行于导轨的外力F，F随时间变化的规律如图（b）所示。已知在t0时刻导体棒M的加速度大小为µg时，导体棒N开始运动。运动过程中两棒均与导轨接触良好，重力加速度大小为g，两棒的质量均为m，电阻均为R，导轨的电阻不计。求：(1)t0时刻导体棒M的速度vM；(2)0t0时间内外力F的冲量大小；(3)0t0时间内导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。14（16分）一组同学设计了如图所示的玩具轨道，轨道光滑且固定在竖直面内，由竖直部分AB和半径为R的圆弧BCD组成，B与圆心O等高，C为最低点，OD与OC的夹角为。让质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止开始运动，运动过程中始终受到大小为mg的水平向左的恒力作用。小球经D点时对轨道的压力大小为2mg。求（1）A、B间的距离h；（2）小球离开D点后再经过多长时间才能再回到轨道上？15（12分）在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场（如图甲所示）。在空间坐标（x=0，y=a）处有一粒子源，在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个（N足够大）质量为m、电荷量为-q，速度为v0的带电粒子：（不计粒子重力及粒子间的相互作用，题中N、a 、m、-q、v0均为已知量）(1)若放射源所发出的粒子恰好有不能到达x轴，求磁感应强度为多大；(2)求解第(1)问中，x轴上能接收到粒子的区域长度L；(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内，圆心在坐标处。保持磁感应强度不变，在x轴的正半轴 区间上铺设挡板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收，求：这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。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】A.设该天体的质量为M，半径为R，则：根据万有引力提供向心力可得：联立可得该天体半径为:选项A错误；B.根据第一宇宙速度的公式有：解得：选项B错误；C. 绕该天体表面附近飞行的卫星周期：选项C正确；D.若考虑天体自转，则维持该天体稳定的自转周期最小时，天体表面的物体受到的万有引力恰好提供向心力，有：解得：选项D错误。故选C。2、A【解析】根据卫星所受的万有引力提供向心力可知：可得同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则中圆轨道卫星的周期小，角速度、线速度和向心加速度均大，故A正确，BCD错误。故选A。3、C【解析】A从A下降到B的过程中，物块受到向下的重力，弹簧向上的弹力和向上的空气阻力，重力大于弹力和空气阻力之和，弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐变小，到B点时速度达到最大，此时合力为零，则从A下降到B的过程中合力一直减小到零，故A错误； B从A下降到B的过程中，弹簧的弹力和空气阻力之和小于重力，物块的合力逐渐向下，加速度逐渐减小到零；从B下降到C的过程中，物块的合力向上，加速度向上逐渐增大，则从A下降到C的过程中，加速度先减小后增大，故B错误； C从C上升到B的过程中，开始弹力大于空气阻力和重力之和，向上加速，当加速度减为零时此时的压缩量，位置在B点下方，速度达到向上的最大，此后向上做变减速直线运动，故从C上升到B的过程中，动能先增大后减小，故C正确； D对于物块和弹簧组成的系统，由于空气阻力做功，所以系统的机械能减小，即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小，从C上升到B的过程中，物块的动能先增大后减小，则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前是一直减小，之后就不能确定，故D错误。故选C。4、A【解析】试题分析：在速度-时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度，图线上每一点切线的斜率表示物体的瞬时加速度，根据图象的斜率可知加速度的变化；由速度公式可求得位移及平均速度v-t图像的斜率表示加速度，所以时刻甲的加速度小于乙的加速度，乙的斜率越来越小，所以加速度越来越小，A正确B错误；由于甲乙不知道t=0时刻甲乙两车的位置关系，则无法判断两者间的距离如何变化，C错误；甲做匀减速直线运动，在t1和t2时间内，甲的平均速度为，由于乙的位移小于甲的位移，故乙的平均速度，D错误5、D【解析】A.波速为2m/s，波的周期大于1s，则波长大于2m，M、N的平衡位置相距2m，M、N的平衡位置间距小于波长；t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处，波沿x轴正方向传播，则t=0时，波形图如图所示，所以该波的周期：解得：该波的周期为，故A项错误；B.，t=0时，N位于其平衡位置上方最大位移处，则在t=s时，N位于其平衡位置向y轴负方向运动，由于振幅未知，所以振动的速度未知，故B项错误；C.波传播过程中质点不随波迁移，质点在自身平衡位置附近振动，故C项错误；D.在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，因，则t=s时，M位于其平衡位置上方最大位移处，t=s时，M通过其平衡位置沿y轴负方向运动，t=s到t=s，M的动能逐渐增大，故D项正确。6、C【解析】由题意可知当新绕5匝线圈后，原线圈接到110 V交流电源上，新绕线圈电流为5mA，则新绕线圈的电压为根据原副线圈电压值比等于匝数比可知可得原线圈的匝数为匝匝又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V时输出电压为12 V，可得可得该变压器原来的副线圈匝数应为匝匝故C正确，ABD错误。故选C。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根据法拉第电磁感应定律和图象可知，感应电动势故导线框的边长故A正确；B导线框的cd边从进入磁场到离开磁场的时间为0.4s，故磁场的宽度s=vt=0.4m故B错误；C根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C正确；D在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，ab边和cd边均切割磁感线，产生了感应电动势，c、d间有电势差，故D错误。故选AC。8、BD【解析】A由题意可知，能发生光电效应，当滑片P与c正对时，光电管两端无电压，但此时光电子仍能从阴极到达阳极，则电路中有光电流，故A错误；B由图可知，当U=0.6V时，光电流为0即为遏制电压，即光电管两端接反向电压，则阴极电势应更高，滑片P位于b、c之间，故B正确；C由光电效应方程有，由图可知，当U=0.6V时，光电流为0即为遏制电压，则有联立解得故C错误；D光电子逸出时的最大初动能为当U=0.8V时由动能定理得得故D正确。故选BD。9、BD【解析】A由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；B滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；C滑片P上滑，电阻减小，电流增大，则原线圈输入电流也增大，故选项C错误；D此时变压器输出功率将变大，故选项D正确10、BD【解析】AB.设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系可知：r=Rtan30°= A，错误B正确；CD.粒子做圆周运动的直径为：d=2r=R设有粒子射出部分的圆弧所对圆心角为，由几何关系可知：sin=则：C错误，D正确三、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、0.480 AB 偏大 【解析】（1）1打点计时器使用的交流电频率为50Hz，可知打点周期为0.02s，由于各计数点之间均有4个点没有画出，故相邻两个计数点之间的时间间隔为s=0.10s。根据各点到点的距离可以计算出相邻计数点之间的距离，利用逐差法可得滑块下滑的加速度m/s2（2）23滑块沿木板下滑，设木板与水平面间的夹角为，由牛顿第二定律有根据几何关系得联立解得，因此为了测量动摩擦因数，应该测量木板的长度和木板末端被垫起的高度，故AB符合题意，CDE不符合题意；故选AB。（3）4由（2）问可知，由于实验没有考虑滑块拖着纸带运动过程中纸带受到的阻力，所以测量的动摩擦因数会偏大。12、（1）4Hh （2）小于 轨道与小球间存在摩擦或小球的体积过大 （3）0.1 （4）0.112 5 0.8 0.912 5 0.112 5 【解析】（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得：mgh=mv2 解得： 对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：在竖直方向：H=gt2则有： -在水平方向：s=vt-由得： 所以：s2=4Hh（2）对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力，或小球的体积过大造成的阻力过大；由于摩擦阻力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值（3）根据y=gT2得：，（4）设O点下一个点为B点，根据运动学公式得 ，水平初速度 ，所以小球A在O点的速度v0=1.5m/s，小球A在C点时的速度  小球A在O点的机械能E0=0+×0.1×（1.5）2=0.1125 J因O点为小球的水平抛出点，且以O点为零势能点，则小球A在C点时的重力势能为EP=mgh=-0.8J；在C点的动能：EkC=mvc2=0.9125J；小球A在C点时的机械能EC=×m×vc2+（-mgh0C）=0.9125-0.8=0.1125J点睛：本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维，掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动四、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)设t0时刻棒中的感应电流为i0，由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势根据闭合电路欧姆定律导体棒受到的安培力大小为F安=BLi0对导体棒N，由平衡条件得F安=mg整理得t0时刻导体棒M的速度；(2)设t0时刻导体棒M受到的拉力大小为F0，根据牛顿第二定律得解得F0=3mg0t0时间内外力F的冲量大小为；(3)设导体棒M开始运动的时刻是t1，此时导体棒M受到拉力大小等于摩擦力F1=mg由Ft图像可知设t1t0时间内的平均电流为I，导体棒M的位移为x。则t1t0时间内的平均电流为在过程中，根据动量定理，有整理得此过程导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。14、（1）2R（2）2【解析】(1)小球经过D点时，受到水平力mg与重力mg的合力，方向沿D点的切线方向。轨道对小球的支持力提供向心力：小球从A到D过程，根据动能定理：解得：h=2R(2)小球离开D点后，做匀变速直线运动。根据牛顿第二定律：根据匀变速直线运动规律，小球再次回到D点经历的时间：可得：15、 (1)；(2)；(3)【解析】(1)由几关系可知左右两个相切圆为临界条件，由于有不能到达要x轴，所以由几何关系知，磁场中做圆周运动半径为R=a洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则磁感应强度 (2)粒子打x轴上的范围如图所示，x轴右侧长度为x轴左侧，与轴相切，由几何关系知联立可得(3)粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上，根据几何关系则有解得粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上的动量的变化量粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最短时间粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最长时间这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力