浙江省嘉兴市高中名校2023年高三3月份模拟考试物理试题含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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、互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大且两力的夹角不变，则其合力（）A若两力的夹角小于90°，则合力一定增大B若两力的夹角大于90°，则合力一定增大C若两力的夹角大于90°，则合力一定减小D无论两力夹角多大，合力一定变大2、如图所示，abcd是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45度角，ab，cd为金属棒，ad,bc为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为，重力加速度为g则cd棒中电流的大小和方向：A，方向从d到c B，方向从c到dC，方向从d到c D,方向从c到d3、如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O'是三根细线的结点，bO'水平拉着重物B，cO'沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g=10 m/s2，若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是N，则下列说法中正确的是（）A弹簧的弹力为NB重物A的质量为2.5kgC桌面对重物B的摩擦力为NDOP与竖直方向的夹角为60°4、表是某逻辑电路的真值表，该电路是（ ）输入 输出0 0 00 1 01 0 01 1 1ABCD5、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则AP和Q都带正电荷BP和Q都带负电荷CP带正电荷，Q带负电荷DP带负电荷，Q带正电荷6、如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在0t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（）A从左向右看感应电流的方向为顺时针B从左向石看感应电流的方向为先顺时针后逆时针C感应电流的大小先减小后增加D铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右二、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，长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点)，杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为M。今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而A与B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为 ，重力加速度为g，则下列说法正确的是AA与B刚脱离接触的瞬间，A、B速率之比为2:1BA与B刚脱离接触的瞬间，B的速率为CA落地时速率为DA、B质量之比为1：48、如图所示，两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为n=；沿竖直方向的两条直径BC、BC相互平行，一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖，知AOB=60°。若不考虑光在各个界面的二次反射，下列说法正确的是（）A减小AOB，光线可能在BC面发生全反射BBC、BC间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关C如果BC、BC间距大于，光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出D如果BC、BC间距等于，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15°9、如图所示，一个表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为、，且<，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止，则() A滑块A的质量大于滑块B的质量B两滑块到达斜面底端时的速率相同C两滑块到达斜面底端时，滑块A重力的瞬时功率较大D两滑块到达斜面底端所用时间相同10、如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是A如果a、b带正电，那么c一定带负电B匀强电场场强的大小为C质点c的电荷量大小为D匀强电场的方向与ab边垂直指向c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）某同学利用如图所示的装置欲探究小车的加速度与合外力的关系具体实验步骤如下：按照如图所示安装好实验装置，并测出两光电门之间的距离L平衡摩擦力即调节长木板的倾角，轻推小车后， 使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等取下细绳和沙桶，测量沙子和沙桶的总质量m，并记录把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，并记录小车先后通过光电门甲和乙的时间，并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复的步骤（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，某次实验时通过光电门甲和乙的时间分别为t1和t2，则小车加速度的表达式为a=_（2）关于本实验的说法，正确的是_A平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶B平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶C沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量D小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量（3）若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数，某次实验中，该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角，沙和沙桶的总质量m，以及小车的质量M则可推算出动摩擦因数的表达式=_（表达式中含有m、M、）12（12分）某实验小组设计如图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数：一木板固定在桌面上，一端装有定滑轮；滑块的左端与穿过打点计时器（未画出）的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与托盘连接。在托盘中放入适量砝码，接通电源，释放滑块，打点计时器在纸带上打出一系列的点。(1)如图乙为实验中获取的一条纸带：0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测得计数点间的距离如图所示。已知交流电源的频率为50Hz，根据图中数据计算滑块加速度a =_m/s2 ，计数点3对应的滑块速度v3=_m/s。（结果保留两位有效数字）。(2)滑块、托盘（含砝码）的质量分别用M、m表示，滑块的加速度用a表示，重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因数_（用题中字母表示）。(3)若实验测得的动摩擦因数偏大，主要原因可能是_。A纸带与打点计时器间有摩擦B滑轮存在摩擦阻力C木板未调节水平，左端偏高D未满足M远大于m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，一质量m=0.4kg的滑块（可视为质点）静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P=10.0W。经过一段时间后撒去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为25.6N。已知轨道AB的长度L=2.0m，半径OC和竖直方向的夹角=37°，圆形轨道的半径R=0.5m。（空气阻力可忽略，g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8）求：（1）滑块运动到C点时速度vc的大小；（2）B、C两点的高度差h及水平距离x?（3）水平外力作用在滑块上的时间t?14（16分）如图所示，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板，右边有两个小球A和B用处于原长的轻质弹簧相连，以相同的速度v0向C球运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩。然后D与挡板P发生弹性碰撞，而A的速度不变。过一段时间，弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。已知A、B、C三球的质量均为m。求：(1)弹簧长度第一次被锁定后A球的速度；(2)弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能。15（12分）二十世纪初，卢瑟福进行粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。(1)如图1所示，有两个粒子均以速度射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个粒子此后的运动轨迹示意图；(2)如图2所示，一个粒子以速度射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；(3)实验发现，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数粒子发生了大角度偏转（超过90°）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：将粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；各层原子核前后不互相遮蔽；大角度偏转是粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L，金原子直径为，大角度偏转的粒子数占总粒子的比例为，且。a.请估算金原子核的直径；b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径的估算产生影响。已知金箔的厚度约，金原子直径约，金原子核直径约。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。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、A【解析】A若两力的夹角小于90°，如左图，则合力一定增大，选项A正确； BCD若两力的夹角大于90°，如右图，则合力可能先减小后变大，选项BCD错误；故选A。2、A【解析】设磁场的磁感应强度为B，则有：=BL2sin45°，求得，cd棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指向右上，设cd中的电流为I，则有：BILcos45°=mg，解得：，根据左手定则可知，cd棒中的电流方向从d到c，故A正确， BCD错误。3、C【解析】A 设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与Oa绳的拉力分别为T1和T，则有：2Tcos30°=T1得：T=20N以结点O为研究对象，受力如图根据平衡条件得，弹簧的弹力为F1=Tcos60°=10N故A错误；B 重物A的质量故B错误；C 绳Ob的拉力根据平衡条件可知，桌面对重物B的摩擦力为N，故C正确；D 由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，根据对称性可知，细线OP与竖直方向的夹角为30°故D错误。故选：C。4、B【解析】由图中真值表可知，当输入端为：00、01、10、11时，输出分别为0、0、0、1；则可知只有两输入端均输入高电平时，才能输出高电平，即只有两输入端均为1时，输出端才为1，故该逻辑电路为与逻辑关系；A该图与结论不相符，选项A错误；B该图与结论相符，选项B正确；C该图与结论不相符，选项C错误；D该图与结论不相符，选项D错误；故选B【点评】本题考查门电路中真值表的分析；学会根据真值表理清逻辑关系，会区分门电路并理解其功能5、D【解析】AB受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；CD若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D6、A【解析】AB根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M的感应电流顺时针（从左向右看）。当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）。故电流方向不变，故A正确，B错误；C由图乙可知，ab内的电流的变化率不变，则产生的磁场的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知，铝环M产生的电动势的大小不变，所以感应电流的大小也不变。故C错误；D当线圈中电流为零时，铝环M和线圈之间无磁场力作用，选项D错误；故选A。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. 设小球速度为vA，立方体速度为vB，分离时刻，小球的水平速度与长方体速度相同，即：vAsin30=vB，解得：vA=2vB，故A正确；B. 根据牛顿第二定律有：mgsin30=m，解得vA=，vB=vA/2=，故B正确；C. A从分离到落地，小球机械能守恒，mgLsin30°=，v=，故C错误；D. 在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机械能守恒，则有：mgL(1sin30)= +把vA和vB的值代入，化简得：m：M=1：4，故D正确。故选：ABD.8、AD【解析】A.玻璃砖的临界角为解得C=45°所以减小AOB，光线可能在BC面发生全反射，故A正确；D.由折射定律可得OOD=45°，则OO=OD=，ODE=120°在ODE中，由正弦定理可得又代入数据可得OED=30°，由折射定律可得FEG=45°，所以光线EF相对于光线AO偏折了15°，故D正确；BC.BC、BC间距越大，从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大，可能超过临界角，所以BC、BC间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关，且当入射角小于45°时均可从右侧面射出，故BC错误。故选BC。9、AB【解析】滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大，故：mAgsin=mBgsin；由于，故mAmB，故A正确；滑块下滑过程机械能守恒，有：mgh=mv2，则v= ，由于两个滑块的高度差相等，故落地速度大小相等，即速率相等，故B正确；滑块到达斜面底端时，滑块重力的瞬时功率：PA=mAgsinv，PB=mBgsinv；由于mAgsin=mBgsin，故PA=PB，故C错误；由牛顿第二定律得：mgsin=ma，a=gsin，则aAaB，物体的运动时间，v相同、aAaB，则tAtB，故D错误；故选AB点睛：本题综合考查了共点力平衡、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，注意求解瞬时功率时，不能忘记力与速度方向之间的夹角10、AB【解析】A. 如果a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡故A项正确；BD.设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：；所以匀强电场场强的大小为：，方向与ab边垂直由c指向ab连线故B项正确，D项错误；C.设c电荷带电量为Q，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即：所以c球的带电量为2q，故C项错误；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）； （2）B； （3） 【解析】（1）1小车经过光电门时的速度分别为：，由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度：；（2）2AB.本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，平衡摩擦力时应使小车在悬挂沙桶的情况下匀速运动，所以不需要取下细绳和沙桶，故A错误，B正确；CD. 因为本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量”的实验条件，也不需要小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量，故C错误，D错误。故选：B；（3）对小车，由平衡条件得：Mgsinmg=Mgcos，得动摩擦因数：；12、0.50m/s2 0.26m/s或0.27m/s AB 【解析】（1）1每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔T= 0.1s，根据逐差法有2 根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度有（2）3以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有联立解得（3）4 纸带与打点计时器间的摩擦力和滑轮存在摩擦阻力都会使测得的摩擦力增大，根据可知，摩擦力增大，故摩擦因数增大。木板未调节水平，左端偏高和未满足M远大于m均不会影响摩擦力变大，故AB正确，CD错误。故选AB。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）vc=5m/s；（2）h=1.45m；x=1.2m；（3）t=1.4s【解析】（1）滑块运动到D点时，由牛顿第二定律得：FNmgm滑块由C点运动到D点的过程，由机械能守恒定律得：mgR（1cos）联立解得。（2）滑块在C点时，速度的竖直分量为：B、C两点的高度差为h1.45 m滑块由B运动到C所用的时间为ty13 s滑块运动到B点时的速度为B、C间的水平距离为（3）滑块由A点运动到B点的过程，由动能定理得：解得。14、 (1)；(2)【解析】(1)设C球与B球粘结成D时，D的速度为v1，由动量守恒定律可得解得当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒，有解得A的速度(2)设弹簧长度第一次被锁定后，储存在弹簧中的势能为Ep1。由能量守恒得解得撞击P后，D的速度大小不变，仍为，方向向右；A的速度大小和方向均不变。然后D与A继续相互作用，设当弹簧压缩到最短时，A与D的速度为v3，根据动量守恒定律可得解得弹性势能的增加量为弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能15、 (1) ；(2)碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反；(3) a.；b.不合理【解析】(1)如图，靠仅原子核的偏转角度大一些。(2)设粒子质量为m，金原子核质量为M，碰撞后，粒子速度为v1，金原子核速度为v2。弹性碰撞，动量守恒根据能量守恒解得由题意，因此，即碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反。(3)a金箔厚度为L，金原子直径为D，由假设，金原子层数粒子发生大角度偏转可以认为碰上了金原子核，根据统计规律和概率可以估算出b如果可认为各层原子核前后不互相遮蔽，则代入数据，可得不满足，因此“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”的假设不合理。