河南省豫南豫北名校2023年高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析.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、一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为.下列说法正确的是（ ）A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量2、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示，把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为M、m，相距为L，周期为T，若有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2M、2m，则（）A地、月运动的轨道半径之比为B地、月运动的加速度之比为CP运动的速率与地球的相等DP、Q运动的周期均为3、如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边形线框abcdef，它的六个顶点均位于一个半径为R的圆形区域的边界上，be为圆形区域的一条直径，be上方和下方分别存在大小均为B且方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于圆形区域。现给线框接入从a点流入、从f点流出的大小为I的恒定电流，则金属线框受到的安培力的大小为ABCBIRD04、已知天然材料的折射率都为正值（）。近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值（），称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图所示。点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。如图2所示，其中直线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线（标号为1、2、3、4）之中，正确的是（）A1B2C3D45、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光。则下列说法正确的是（）A在真空中传播时，a光的速度大B从玻璃射向空气时，b光发生全发射的临界角小C经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距大D若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应6、位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（ ）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、下列说法正确的是（）A液体中的扩散现象是由分子间作用力造成的B理想气体吸收热量时，温度和内能都可能保持不变C当两分子间距从分子力为0（分子间引力与斥力大小相等，且均不为0）处减小时，其分子间的作用力表现为斥力D液体的饱和汽压不仅与液体的温度有关而且还与液体的表面积有关E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的8、如图所示，电路中R1和R2均为可变电阻，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，一带电油滴恰好悬浮在两板之间。下列说法正确的是()A仅增大的R2阻值，油滴仍然静止B仅增大R1的阻值，油滴向上运动C增大两板间的距离，油滴仍然静止D断开开关S，油滴将向下运动9、如图所示，倾角为的光滑导轨上接入一定值电阻，和是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域中磁感应强度随时间B2=kt（k>0）变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（ ）A通过金属杆的电流大小为B通过金属杆的电流方向是从a到bC定值电阻的阻值为D定值电阻的阻值为10、如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点，沿斜面向下运动，经C点到达B点时，速度减为零，然后再返回到A点。已知斜面倾角=30°，物块与斜面间的动摩擦因数，整个过程斜面均保持静止，物块所带电量不变。则下列判断正确的是（）A物块在上滑过程中机械能一定减小B物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能C物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能D物块在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力一定为零三、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）某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测具体实验步骤如下：按电路原理图a连接线路将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R1的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置记下R2的阻值回答下列问题：（1）如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90，则毫安表G内阻的测量值Rg=_，与毫安表内阻的真实值相比，Rg_（填“>”、“”或“<”）（2）若忽略实验的误差，将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表，则需要并联一个阻值R=_的电阻（3）根据图b所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是_mA（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=_12（12分）用如图甲所示实验装置探究做功与动能变化的关系，在该实验中_ ( 需要/不需要)平衡摩擦力。若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，则所选择的研究对象是_。图乙所示是实验所得的一条纸带，在纸带上取了O、A、B、C、D、E六个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s， x1=1.42cm， x2=l.84cm， x3=2.25cm，x4=2.67cm， x5=3.10cm， 用天平测得沙桶和沙的质量m=24g，滑块质量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根据以上信息，从A点到D点拉力对滑块做的功为_J，滑块动能增加了_J。根据实验结果可得到：在实验误差允许的范围内合外力做功等于物体动能的变化。(结果均保留两位有效数字)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，两平行长直金属导轨不计电阻水平放置，间距为L，有两根长度均为L、电阻均为R、质量均为m的导体棒AB、CD平放在金属导轨上。其中棒CD通过绝缘细绳、定滑轮与质量也为m的重物相连，重物放在水平地面上，开始时细绳伸直但无弹力，棒CD与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略其他摩擦和其他阻力，导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场，磁场区域的边界满足曲线方程：，单位为。CD棒处在竖直向上的匀强磁场中。现从时刻开始，使棒AB在外力F的作用下以速度v从与y轴重合处开始沿x轴正方向做匀速直线运动,在运动过程中CD棒始终处于静止状态。（1）求棒AB在运动过程中，外力F的最大功率；（2）求棒AB通过磁场区域的过程中，棒CD上产生的焦耳热；（3）若棒AB在匀强磁场中运动时，重物始终未离开地面,且满足：，求重物所受支持力大小随时间变化的表达式。14（16分）如图所示，质量均为m的木块A、B，静止于光滑水平面上。A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量也为m的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放。当球C第一次到达最低点时，木块A与B发生弹性碰撞。求：(1)球C静止释放时A、B木块间的距离；(2)球C向左运动的最大高度；(3)当球C第二次经过最低点时，木块A的速度。15（12分）如图所示，直角坐标系Oxy位于竖直平面内，x轴与绝缘的水平面重合，在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O，A点距O点L=0.045m，质量m1=1×10-3kg的带电小物块以初速度v0=0.5m/s从A点水平向右运动，在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上，碰撞后m2的速度为0.1m/s，此后不再考虑m1、m2间的库仑力已知电场强度E=40N/C，小物块m1与水平面的动摩擦因数为=0.1，取g=10m/s2，求：（1）碰后m1的速度；（2）若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点，OP与x轴的夹角=30°，OP长为Lop=0.4m，求磁感应强度B的大小；（3）其它条件不变，若改变磁场磁感应强度的大小为B/使m2能与m1再次相碰，求B/的大小？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、B【解析】A根据可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，故A错误；B根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，故B正确；C铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故 C错误；D由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故 D错误。2、D【解析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式，进行求解即可。【详解】A对于地、月系统，两者具有相同的角速度和周期，万有引力提供向心力则地、月系统，两者运动的轨道半径之比为故A错误；B对于地、月系统，根据牛顿第二定律，得故B错误；D同理，P、Q系统，万有引力提供向心力P、Q系统的轨道半径运行周期同理，对于地、月系统，运行周期联立解得故D正确；C根据得：地球的运动速率同理可得P运动速率联立解得故C错误。故选D。3、A【解析】根据串并联电路的特点可知线框流过af边的电流：流过abcdef边的电流：de、ab边受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理bc、ef边受到的安培力等大同向，斜向右下方，则de、ab、bc、ef边所受的安培力合力为：方向向下；cd边受到的安培力：方向向下，；af边受到的安培力：方向向上，所以线框受到的合力：A正确，BCD错误。故选A。4、D【解析】ABCD由题，点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，折射光线与入射光线在法线的同一侧，所以不可能是光学1或2；根据光线穿过两侧平行的介质后的特点：方向与开始时的方向相同，所以光线3出介质右侧后，根据折射光线与入射光线在法线同侧这一条件，光线将无法汇聚形成实像；光线4才能满足“同侧”+“成实像”的条件，所以折射光线4可能是正确的，光线3是错误的，由以上的分析可知，ABC错误D正确。故选D。5、D【解析】A真空中传播时，各种颜色光的光速均相同，A错误；B根据光路图可知光偏折程度小，所以光折射率小，根据全反射定律可知光发生全反射的临界角大，B错误；C根据光路图可知光折射率大，所以频率大，波长短，根据可知，经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距小，C错误；D光的频率大于光，根据可知光的光子能量大于光，所以若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应，D正确。故选D。6、B【解析】该题中，太阳、地球、木星的位置关系如图：设地球的公转半径为R1，木星的公转半径为R2，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍，则有： ，由开普勒第三定律有：，可得：，由于地球公转周期为1年，则有：T2年，故B正确，ACD错误二、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、BCE【解析】A扩散现象是分子无规则热运动的表现，A错误；B理想气体吸收热量时，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知温度和内能可能不变，B正确；C当两分子间距从分子力为0处减小时，分子引力和分子斥力均增大，由于斥力增大的快，其分子间作用力表现为斥力，C正确；D液体的饱和汽压与液体的表面积无关，D错误；E由热力学第二定律可知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的，E正确。故选BCE。8、ABD【解析】开始液滴静止，液滴处于平衡状态，由平衡条件可知：mg=q；由图示电路图可知，电源与电阻R1组成简单电路，电容器与R1并联，电容器两端电压等于R1两端电压，等于路端电压，电容器两端电压：U=IR1=；仅增大R2的阻值，极板间电压不变，液滴受力情况不变，液滴静止不动，故A正确；仅增大R1的阻值，极板间电压U变大，液滴受到向上的电场力变大，液滴受到的合力竖直向上，油滴向上运动，故B正确；仅增大两板间的距离，极板间电压不变，板间场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴所受合力竖直向下，液滴向下运动，故C错误；断开电键，电热器通过两电阻放电，电热器两极板间电压为零，液滴只受重力作用，液滴向下运动，故D正确；故选ABD。【点睛】本题考查了判断液滴运动状态问题，分析清楚电路结构，分析清楚极板间场强如何变化、判断出液滴受力如何变化是解题的关键9、AC【解析】A.对金属杆，根据平衡条件，结合安培力公式有mgsin=B1IL，解得，选项A正确；B.由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向是从b到a，选项B错误；C.由法拉第电磁感应定律有，根据闭合电路欧姆定律得，故，选项C正确，选项D错误.10、CD【解析】A上滑过程中满足则电场力做功大于摩擦力做功，即除重力以外的其它力对物体做正功，则物体的机械能增加，选项A错误；B上滑过程中由动能定理则则物块在上滑过程中，增加的重力势能一定小于减少的电势能，选项B错误；C由于滑块下滑经过C点往下运动，再返回到C点时有摩擦力做功，则由能量关系可知物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能，选项C正确；D当不加电场力时，由于斜面对物体的支持力为N=mgcos30°摩擦力f=mgcos30°=mgsin30°可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上；当加电场力后，支持力和摩擦力成比例关系增加，则摩擦力和支持力的合力仍竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下，可知斜面在水平方向受力为零，则斜面所受地面的摩擦力为零，选项D正确。故选CD。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、180 < 20 )32 【解析】（1）1由于指针指在三分之一的位置，说明R2分得电流为电流计电流的两倍，所以电流计电阻是R2的两倍，为180。闭合S2后，R2与Rg的并联值R并<Rg，所以I总>Ig，而此时G的示数为满偏电流的三分之一，所以IR2大于三分之二满偏电流，所以2R2<，即Rg<；（2）2由并联电路分流特点，得=20（3）3标准毫安表的示数为16.0mA时，改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度，故改装电流表的量程为32mA；（4）4把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值当量程为32mA时，则有当量程为30mA时，则有联立解得12、需要 滑块、沙桶和沙子构成的整体 0.016 0.014 【解析】1平衡摩擦力，让小车所受合外力为绳子的拉力；2对小沙桶和沙子应用牛顿第二定律：对小滑块：两式相比：，若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量，小沙桶和沙子的总重量不能视为合外力，所以需要选择滑块、沙桶和沙子构成的整体研究合外力做功与动能变化量的关系；3满足，绳子拉力近似等于沙桶和沙子的总重量，从A点到D点拉力做功：；4匀变速运动中某段时间内，平均速度和中间时刻速度相等，A、D点速度：动能变化量：。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）当 0<t时，FN=mg当<t<时， FN=(1+)mg-sin当t<时， FN=mg【解析】（1）当棒AB运动到处时，棒AB的有效切割长度最长，安培力最大，则外力F最大，功率也最大，此时：F=B1IL=，Pm=Fv解得：Pm=；(2) 棒AB在匀强磁场区域B1的运动过程中，产生的感应电动势为：E=B1Lvsinx则感应电动势的有效值为：E有效=，I有效=  t=可以得到：Q= Rt=；(3)当CD棒所受安培力F安=mg 时，设棒AB所在位置横坐标为x0，对棒CD受力分析可得：=mg    y=Lsinx0解得：x0=，x1=L则：t1=，t2=当 0<t时，则：FN=mg当<t<时，则：FN=mg+mg -即：FN=(1+)mg-sin当t<时，则：FN=mg。14、 (1)(2)(3)，方向水平向左【解析】(1)若C到最低点过程中，A、C的水平位移为xA、xC，A、C水平动量守恒，有：mxC=mxAxA+xC=L联立可解得xA=即球C静止释放时A、B木块间的距离为(2)若C到最低点过程中，A、C的速度大小为vA、vC，对A、C水平动量守恒和机械能守恒，有：mvC=mvA解得vA=vC=因为A和B质量相等，弹性碰撞过程二者交换速度，则碰撞后，vB=当C第一次向左运动到最高点时，设A和C的共同速度为vAC，对A、C有：联立可解得h=(3)C第一次到最低点至第二次到最低点的过程中，对A、C，由水平动量守恒和机械能守恒，因为A和C质量相等，二者交换速度，则木块A的速度为方向水平向左15、（1）0.4m/s，方向向左 （2）1T （3）0.25T【解析】试题分析：(1)m1与m2碰前速度为v1，由动能定理m1glm1vm1v代入数据解得：v10.4 m/s设v20.1 m/s，m1、m2正碰，由动量守恒有：m1v1m1v1m2v2代入数据得：v10.4 m/s，方向水平向左(2)m2恰好做匀速圆周运动，所以qEm2g得：q2×103C粒子由洛伦兹力提供向心力，设其做圆周运动的半径为R，则qv2Bm2轨迹如图，由几何关系有：RlOP解得：B1 T(3)当m2经过y轴时速度水平向左，离开电场后做平抛运动，m1碰后做匀减速运动m1匀减速运动至停，其平均速度为：v10.2 m/s>v20.1 m/s所以m2在m1停止后与其相碰由牛顿第二定律有：fm1gm1am1停止后离O点距离：s则m2平抛的时间：t平抛的高度：hgt2设m2做匀速圆周运动的半径为R，由几何关系有：Rh由qv2B联立得：B0.25 T考点：本题考查了带电粒子在磁场中运动和数形结合能力