湖北省华中师范大学东湖开发区第一附属中学2023年高考物理一模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用05毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符4作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效5如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗一、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、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2. 49 eV的金属钠，下列说法正确的是（ ）A这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 11 eVD金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9. 60 eV2、如图所示，空间直角坐标系处于一个匀强电场中，a、b、c三点分别在x、y、z轴上，且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点，电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为（ ）ABCD3、如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（ ）A当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、p变大、V变大B当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小C当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大D当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变4、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为q（q>0）的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（）A B C D 5、如图所示，四个等量异种的点电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法正确的是（）AA、C两个点的电场强度方向相反BO点电场强度等于零C将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点，电场力做正功DO点的电势低于A点的电势6、位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)通过FAST测得水星与太阳的视角为(水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角),如图所示,若最大视角的正弦C值为,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,则水星的公转周期为A年B年C年D年二、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、一物体静止在粗糙水平地面上，受到一恒力F作用开始运动，经时间t0，其速度变为v；若物体由静止开始受恒力2F作用，经时间t0，其速度可能变为（）AvB2vC3vD4v8、一小球从地面竖直上抛，后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力与速度成正比，取竖直向上为正方向下列关于小球运动的速度v、加速度a、位移s、机械能E随时间t变化的图象中可能正确的有ABCD9、如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为10kg，C的质量为40kg，重力加速度为g=10m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度.（ ） A斜面倾角=30°BA、B、C组成的系统机械能先增加后减小CB的最大速度D当C的速度最大时弹簧处于原长状态10、两根平行的通电长直导线、均垂直于纸面放置，其中的电流方向如图所示，电流分别为和。此时所受安培力大小为。若在、的上方再放置一根与之平行的通电长直导线，导线、间的距离相等，此时所受安培力的合力的大小也是。则下列说法中正确的是（）A导线中的电流为B导线中的电流为C导线受到安培力的合力的大小为D导线受到安培力的合力的大小为三、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）某同学设计了一个既可以测电阻又可以测电源电动势与内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了以下实验器材：电源E（电动势约为6V，内阻约为1）；定值电阻R0（阻值约为5）；电流表A（量程30mA，内阻约为5）；电流表B（量程1A，内阻约为1）；电压表C（量程6V，内阻约为5k）；电压表D（量程3V，内阻约为3k）；滑动变阻器F（阻值020）；滑动变阻器G（阻值0500）根据题中所给信息，请回答以下问题(1)电流表应选_，滑动变阻器应选_；（选填器材代号）(2)该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，其数据如下表所示：I（A）0.300.350.400.450.500.55U1（V）5.685.615.575.515.485.40U2（V）1.441.691.912.162.392.62根据表中数据求得定值电阻R0=_（保留一位小数），其测量值_真实值（选填“>”、“<”或“=”）；该同学同时利用上表测得的数据求得电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值_电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。(3)该同学进一步利用了一个辅助电源E，采用如图乙所示电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R1，使电流表A1的示数为0，测得多组数据。这样，电源的电动势的测量值_电源电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。12（12分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 （填正确答案标号）A小球的质量mB小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE.弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= （3）图（b）中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变m增加，sx图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，sx图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的 次方成正比四、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）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差与气泡半径r之间的关系为，其中。现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强，水的密度，重力加速度g取。（i）求在水下10m处气泡内外的压强差；（ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。14（16分）热气球为了便于调节运动状态，需要携带压舱物，某热气球科学考察结束后正以大小为的速度匀速下降，热气球的总质量为M，当热气球离地某一高度时，释放质量为M的压舱物，结果热气球到达地面时的速度恰好为零，整个过程中空气对热气球作用力不变，忽略空气对压舱物的阻力，重力加速度为g，求:（1）释放压舱物时气球离地的高度h;（2）热气球与压舱物到达地面的时间差.15（12分）如图所示，MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m，分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端接有R=3的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1的金属杆ab，以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，a取10m/s2，（不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动）。求：(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小；(2)正碰后杆ab的速度v1的大小；(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；(4)杆ab运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR。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】这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论E=Em-En（mn）得知，从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，由E=h=hc/得知，频率最高，波长最短故A B错误；从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV故C错误，D正确故选D2、B【解析】由公式代入数据可得由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面，垂直于平面，点到平面的距离，故匀强电场的电场强度大小故B正确，ACD错误。故选B。3、C【解析】以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力且二者大小始终相等，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L不变，活塞的位置不变，h不变；当温度升高时，汽缸内的气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可以判断，体积V增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p不变、V增大；当大气压减小时，对汽缸分析得气体压强p减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得可知体积V变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p减小、V变大，故C正确，ABD错误。故选C。4、A【解析】粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得粒子沿着右侧边界射入，轨迹如图1此时出射点最近，与边界交点与P间距为粒子沿着左侧边界射入，轨迹如图2此时出射点最近，与边界交点与P间距为粒子垂直边界MN射入，轨迹如3图此时出射点最远，与边界交点与P间距为2r，故范围为在荧光屏上P点右侧，将出现一条形亮线，其长度为故A正确，BCD错误。故选A。5、D【解析】AB利用点电荷场强的合成A、O、C三点的合场强均水平向右，AB错误；C在BD直线上场强方向垂直BD向右，则沿着BD移动正电荷电场力不做功，C错误；D沿着电场线方向电势降低，则O点的电势低于A点的电势，选项D正确.故选D。6、A【解析】最大视角的定义，即此时观察者与水星的连线应与水星轨迹相切，由三角函数可得：，结合题中已知条件sin=k，由万有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D错误，A正确.故选A.【点睛】向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用，物理问题经常要结合数学几何关系解决.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、CD【解析】设恒力与水平方向夹角为，物体质量为m，动摩擦力因数为，由牛顿第二定律有得同理当拉力变为2F时，有由速度公式可知，速度将大于原来的2倍，故AB错误，CD正确。故选CD。8、AC【解析】AB. 小球在上升过程中所受重力和阻力，由于所受空气阻力与速度成正比，所以阻力逐渐减小，则加速度逐渐减小，向上做加速度减小的减速运动，上升到最高点再次下落过程中由于空气阻力逐渐增大，所以加速度逐渐减小，做加速度减小的加速运动，故A正确，B错误；C. 在s-t图像中斜率表示速度，物体先向上做减速，在反向做加速，故C正确；D. 因阻力做负功，且导致机械能减小，机械能的减少量为图像不是一次函数，故D错误；故选AC9、ABC【解析】A开始时弹簧压缩的长度为xB得：kxB=mg当A刚离开地面时，弹簧处于拉伸状态，对A有：kxA=mg物体A刚离开地面时，物体B获得最大速度，B、C的加速度为0，对B有：T-mg-kxA=0对C有：Mgsin-T=0解得：=30°故A正确；B由于xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，即此过程中弹簧的弹性势能先减小后增加；而由A、B、C以及弹簧组成的系统机械能守恒，可知A、B、C组成的系统机械能先增加后减小，故B正确；C当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为： 由于xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为vB，由动能定理得： 解得：vB2m/s故C正确；D当B的速度最大时，C的速度也是最大的，此时弹簧处于伸长状态，故D错误；故选ABC。10、BD【解析】AB如图所示由右手螺旋定则知导线在处产生竖直向下的磁场，导线受该磁场向左的安培力由牛顿第三定律知导线也受到导线的磁场向右的安培力，大小也是。产生的磁场对有安培力，结合题意分析得：与夹角为120°，且则、导线在点的磁感应强度大小相等，又、导线与的距离相等，则、导线电流大小相等，为。所以B正确，A错误；CD导线在、处产生的磁感应强度大小相等，则受其安培力为。由余弦定理得所以D正确，C错误。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、B F 4.8 < < = 【解析】(1)12电源电动势为6V，保护电阻约为5，则电流约为I=A=1A故为了能准确测量，电流表应选择B；因电源内电阻较小，故滑动变阻器应选择阻值较小的F；(2)345由电路图可知，U2为定值电阻两端的电压，电流表示数为R0中的电流，由图可知电压表示数与电流表示数成正比，则可知，定值电阻的阻值为R0=4.8由于采用了电流表外接法，故测量出的电流偏大，则由欧姆定律可知，测量值小于真实值；如果用来测量电动势和内阻，由于采用相对电源的电流表外接法，由于电压表分流作用而使电流表示数偏小，则测出的电动势偏小；(3)6由于电压表支路中电流为零，故电压表不再分流，则此时电流表测出的电流为干路电流，电压表示数为路端电压，因此测量结果是准确的。12、（1）ABC (2)（3）减小 增大 2【解析】（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC（2）由平抛规律可知：竖直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而动能Ek=mv2联立可得Ek= ；（3）由题意可知如果h不变，m增加，则相同的L对应的速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移s变小，s-L图线的斜率会减小；只有h增加，则物体下落的时间增加，则相同的L下要对应更大的水平位移s，故s-L图线的斜率会增大弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即Ep=，可知Ep与s的2次方成正比，而s与L成正比，则Ep与L的2次方成正比【点睛】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，弹性势能转化为物体的动能，从而得出结论根据x与L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化，判断斜率的变化弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式，得出弹性势能与x的关系，x与L成正比，得出Ep与L的关系四、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、（i）；（ii）。【解析】（i）内外压强差（ii）气泡在水下10m处有接近水面处有等温变化有解式得由式知，则14、（1） （2）【解析】(1)由题意知F浮=Mg 释放压舱物后： 即热气球向下做匀减运动的加速度大小为：由于热气球到地面时的速度刚好为零，则(2)设压舱物落地所用时间为t1，根据运动学公式有： 解得：设热气球匀减速到地面所用时间为t2 ，则 解得：因此两者到达地面所用时间差为：15、（1）m/s；（2）2m/s；（3）0.1A，方向从b到a，0.02N；（4）1.5J【解析】(1) cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有解得(2)碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有解得碰撞后cd绝缘杆的速度 两杆碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有解得碰撞后ab金属杆的速度 (3 )杆ab刚进入磁场时感应电流根据右手定则可知电流方向从b到a 所受的安培力F的大小为(4) ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有电阻R产生的焦耳热解得