湖南省宁乡县一中2023届高三压轴卷物理试卷含解析.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、如图，一个重为10 N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向=60°时处于静止状态，此时所用拉力F的值不可能为A5.0 NBNCND10.0N2、如图所示，箱子中固定有一根轻弹簧，弹簧上端连着一个重物，重物顶在箱子顶部，且弹簧处于压缩状态。设弹簧的弹力大小为F，重物与箱子顶部的弹力大小为FN。当箱子做竖直上抛运动时（）AF=FN=0BF=FN0CF0，FN=0DF=0，FN03、一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时P、Q两质点的位移均为-1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）A这列波沿x轴负方向传播B这列波的波速是50m/sC从t=0.6s开始，紧接着的t=0.9s时间内，A质点通过的路程是4cmD从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置4、下列说法中正确的是A用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力B在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运动C一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大D一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大5、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为的圆轨道 上做匀速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度， 使卫星进入半径为的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（）ABCD6、甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示，则（）A0时刻，甲车速度比乙车小Bt2时刻，甲乙两车速度相等C0t1时间内，甲车的平均速度比乙车大D0t2时间内，甲车通过的距离大二、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、纸面内有一矩形边界磁场ABCD，磁场方向垂直于纸面（方向未画出），其中AD=BC=L，AB=CD=2L，一束粒子以相同的速度v0从B点沿BA方向射入磁场，当磁场为B1时，粒子从C射出磁场；当磁场为B2时，粒子从D射出磁场，则（）A磁场方向垂直于纸面向外B磁感应强度之比B1：B2=5：1C速度偏转角之比1：2=180：37D运动时间之比t1：t2=36：538、如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区，电场区的高度和间隔均为d，水平方向足够长一个质量为m、电荷量为q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出，不计空气阻力，则()A小球在水平方向一直做匀速直线运动B小球在电场区可能做直线运动C若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等D若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等9、如图所示是一个半径为 R 的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为 B，磁感应强度方向垂直纸面向内有一个粒子源在圆上的 A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的 质量均为 m，运动的半径为 r，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为下列说法正确的是A若 r=2R，则粒子在磁场中运动的最长时间为B若r=2R，粒子沿着与半径方向成 45° 角斜向下射入磁场，则有成立C若 r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为D若 r=R，粒子沿着与半径方向成 60°角斜向下射入磁场，则圆心角为 150°10、如图所示，正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成30°角的方向垂直射入磁场甲粒子垂直于bc边离开磁场，乙粒子从ad边的中点离开磁场已知甲、乙两a带电粒子的电荷量之比为1:2，质量之比为1:2，不计粒子重力 以下判断正确的是A甲粒子带负电，乙粒子带正电B甲粒子的动能是乙粒子动能的16倍C甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍D甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的倍三、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）学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示小球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：(1)在图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为s，且不透光的薄片J是_，传感器K的名称是_。(2)在图（b）所示的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_（按顺序填写相应图线所对应的文字）。(3)根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是_。12（12分）为了探究当磁铁靠近线圈时在线圈中产生的感应电动势E与磁铁移动所用时间t之间的关系，某小组同学设计了如图所示的实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，小车经过光电门时，电脑会自动记录挡光片的挡光时间t，以及相应时间内的平均感应电动势E。改变小车的速度，多次测量，记录的数据如下表：次数测量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329t/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）实验操作过程中，线圈与光电门之间的距离_（选填“保持不变”或“变化”），从而实现了控制_不变。（2）在得到上述表格中的数据之后，他们想出两种办法处理数据。第一种是计算法：需要算出_，若该数据基本相等，则验证了E与t成反比。第二种是作图法：在直角坐标系中作出_的关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与t成反比。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）如图所示，在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道，左侧间距为2l，右侧间距为l，有界匀强磁场仅存在于两轨道间，磁场的左右边界（图中虚线）均与轨道垂直。矩形金属线框abcd平放在轨道上，ab边长为l，bc边长为2l。开始时，bc边与磁场左边界的距离为2l，现给金属线框施加一个水平向右的恒定拉力，金属线框由静止开始沿着两根绝缘轨道向右运动，且bc边始终与轨道垂直，从bc边进入磁场直到ad边进入磁场前，线框做匀速运动，从bc边进入右侧窄磁场区域直到ad边完全离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为Q。问：(1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍？(2)磁场左右边界间的距离是多少？(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少？14（16分）如图所示，两个球形容器容积之比为V1V2= 1011，由一细管（容积忽略）相连，细管的水平部分封有一段汞柱，两容器中盛有等量同种气体，并置于两个温度分别为T1和T2的热库内，已知T1=300K ，位于细管中央的汞柱静止。(1)求另一个热库的温度T2；(2)若使两热库温度都升高DT，汞柱是否发生移动？请通过计算说明理由。15（12分）如图所示，一平行玻璃砖的截面是一个矩形，玻璃砖的厚度为d，DC面涂有反光材料。一束极窄的光线从A点以=的入射角射入玻璃砖，AB间的距离为，已知A点的折射光线恰好射到D点，CD间的距离为，已知光在真空中的传播速度为c。求：玻璃砖的折射率；光线从A点进入玻璃到第一次射出玻璃砖所经历的时间。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、A【解析】ABCD以物体为研究对象，根据图解法可知，当拉力F与细线垂直时最小根据平衡条件得F的最小值为：Fmin=Gsin60°=N，当拉力水平向右时，拉力F=Gtan60°=N；所用拉力F的值不可能为A，B、C、D都有可能，故A正确，BCD错误.2、B【解析】刚开始时，对重物受力分析，根据受力平衡有，弹簧的弹力大于重力；当箱子做竖直上抛运动时，重物处于完全失重状态，弹簧仍然处于压缩状态，弹簧的弹力F与箱子顶部的弹力FN大小相等，故B正确，ACD错误。故选B。3、D【解析】A由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出该波的传播方向为沿x轴正向，故A错误；B由甲图读出该波的波长为=20m，由乙图得周期为T=1.2s，则波速为v= m/s=m/s故B错误；C因为t=0.6s时质点A位于平衡位置，则知经过，A质点通过的路程是故C错误；D图示时刻质点P沿y轴正方向，质点Q沿y轴负方向，此时PQ两质点的位移均为-1cm，故质点P经过回到平衡位置，质点Q经过回到平衡位置，故质点P比质点Q早回到平衡位置，故D正确。故选D。4、D【解析】A项：用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故A错误；B项：教室空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的；不是布朗运动；故B错误；C项：由理想气体状态方程可知，当温度升高时如果体积同时膨胀，则压强有可能减小；故C错误；D项：理想气体不计分子势能，故温度升高时，分子平均动能增大，则内能一定增大；故D正确。5、B【解析】根据万有引力提供向心力可得解得卫星在轨道半径为的圆轨道上运动的线速度大小同理可得在半径为的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为设卫星在椭圆轨道上点的速度为，根据题意有可知在点时发动机对卫星做功在点时发动机对卫星做的功为因此有故B正确，A、C、D错误；故选B。6、C【解析】AB因x-t图像的斜率等于速度，可知0时刻，甲车速度比乙车大，t2时刻，甲乙两车速度不相等，选项AB错误；C0t1时间内，甲车的位移大于乙，可知甲车的平均速度比乙车大，选项C正确；D0t2时间内，两车通过的距离相等，选项D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、BD【解析】A由带负电的粒子(电子)偏转方向可知，粒子在B点所受的洛伦兹力方向水平向右，根据左手定则可知，磁场垂直于纸面向里，A错误；B粒子运行轨迹：由几何关系可知：又：解得：洛伦兹力提供向心力：解得：故，B正确；C偏转角度分别为：1=180°2=53°故速度偏转角之比，C错误；D运动时间：因此时间之比：D正确。故选BD。8、ABD【解析】A将小球的运动沿着水平方向和竖直方向进行分解，水平方向不受外力，故小球在水平方向一直以速度v0做匀速直线运动，故A正确；B小球在电场区时，受到竖直向下的重力和竖直向下的电场力，若电场力与重力大小相等，二力平衡，小球能做匀速直线运动，故B正确；C若场强大小为，则电场力等于mg，在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区时小球匀速运动的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不等，故C错误；D当场强大小为，电场力等于2mg，在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有经过第一个无电场区d=v1=gt1经过第一个电场区d=v1t-gt22v2=v1-gt2由联立解得t1=t2v2=0接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，因此，小球经过两电场区的时间相等，故D正确。故选ABD。9、BD【解析】若r=2R，粒子在磁场中时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图，因为r=2R，圆心角=60°，粒子在磁场中运动的最长时间 ，故A错误若r=2R，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，根据几何关系，有 ，故B正确若r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，粒子运动轨迹如图所示，圆心角90°，粒子在磁场中运动的时间 ，故C错误若r=R，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，轨迹如图所示，图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形，圆心角150°，故D正确故选BD.10、CD【解析】根据粒子运动轨迹，应用左手定则可以判断出粒子的电性；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意求出粒子轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律求出粒子的速度然后分析答题；根据粒子做圆周运动的周期公式与粒子转过的圆心角求出粒子的运动时间【详解】由甲粒子垂直于bc边离开磁场可知，甲粒子向上偏转，所以甲粒子带正电，由粒子从ad边的中点离开磁场可知，乙粒子向下偏转，所以乙粒子带负电，故A错误；由几何关系可知，R甲=2L，乙粒子在磁场中偏转的弦切角为60°，弦长为，所以：=2R乙sin60°，解得：R乙=L，由牛顿第二定律得：qvB=m，动能：EK=mv2=，所以甲粒子的动能是乙粒子动能的24倍，故B错误；由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，洛伦兹力：f=qvB=，即，故C正确；由几何关系可知，甲粒子的圆心角为300，由B分析可得，乙粒子的圆心角为120°，粒子在磁场中的运动时间：t=T，粒子做圆周运动的周期： 可知，甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的1/4倍，故D正确.【点睛】题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间三、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、挡光片 光电门传感器 乙、丙、甲 在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。 【解析】(1)12不透光的薄片J是挡光片，传感器K的名称是光电门传感器；(2)3距D点的高度h越高，小球的重力势能越大，小球的动能越小，所以小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲；(3)4“用DIS研究机械能守恒定律”，据图线甲可得，在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。12、保持不变 磁通量的变化量 E和t的乘积 【解析】（1）1为了定量验证感应电动势与时间成反比，我们应该控制磁通量的变化量不变；2所以在实验中，每次测量的时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了控制通过线圈的磁通量的变化量不变；（2）3为了验证与成反比，算出感应电动势和挡光时间的乘积，若该数据基本相等，则验证了与成反比。4在直角坐标系中作感应电动势与挡光时间的倒数关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证与成反比。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、 (1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时速度的4倍；(2)磁场左右边界间的距离是32l；(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是Q。【解析】(1)设磁感强度为B，设线框总电阻为R，线框受的拉力为F，bc边刚进磁场时的速度为v1，则感应电动势为：E1=2Blv1感应电流为：线框所受安培力为：F1=2BI1l线框做匀速运动，其受力平衡，即：F1=F，联立各式得： 设ad边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得：所以：v2=4v1；(2)bc边进入磁场前，线框做匀加速运动，设加速度为a，bc边到达磁场左边界时，线框的速度为从ad边进入磁场到bc边刚好进入右侧窄磁场区域的过程中线框的加速度仍为a，由题意可知bc边刚进入右侧窄磁场区域时的速度为：v2=4v1，从线框全部进入磁场开始，直到bc边进入右侧窄磁场前，线框做匀加速运动，设位移为s1，则：将，代入得：s1=30l磁场左右边界间的距离为：s=l+s1+l=32l；(3)整个过程中，只有拉力F和安培力对线框做功，线框离开磁场之前，动能最大，设最大动能为Ek，由动能定理有：WF+W安=Ek-0由：WF=F（2l+s+l）=35FlW安=-F×3l及Q=-W安可知： 线框的最大动能为：。14、（1）330K；（2）向右移动，理由见解析。【解析】（1）两容器中盛有等量同种气体，当位于细管中央的汞柱平衡时，气体压强相等。由盖吕·萨克定律 解得K （2）假设汞柱不移动，当两热库温度都升高T对左容器，由查理定律有 得 同理对右容器 因为故所以汞柱向右移动.15、；【解析】如图所示光路图由几何关系有由折射定律解得。设在玻璃砖中的全反射临界角为C，由折射定律有在BC面上的入射角为，由几何关系知道=60°>C所以在BC面上发生全反射，直到玻璃砖的上表面F点，才开始有光线从中射出。由折射定律有此过程经历的时间为t，有解得