陕西省西安市长安区一中2023届高三下学期联合考试物理试题含解析.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、如图所示，水平传送带的质量，两端点间距离，传送带以加速度由静止开始顺时针加速运转的同时，将一质量为的滑块（可视为质点）无初速度地轻放在点处，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1，取，电动机的内阻不计。传送带加速到的速度时立即开始做匀速转动而后速率将始终保持不变，则滑块从运动到的过程中（ ）A系统产生的热量为B滑块机械能的增加量为C滑块与传送带相对运动的时间是D传送滑块过程中电动机输出的电能为2、研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之当有光照射K极时，下列说法正确的是AK极中有无光电子射出与入射光频率无关B光电子的最大初动能与入射光频率有关C只有光电管加正向电压时，才会有光电流D光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大3、如图所示，足够长的水平传送带以速度逆时针转动，一质量为1kg的物体以的速度水平向右滑上传送带，经一定的时间后，物体返回到出发点。已知物体与带之间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。则在该过程中摩擦力对物体做的功为（）A0B2.5JC6.5JD12J4、如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是A振子的振幅为4cmB振子的振动周期为1sCt=ls时，振子的速度为正的最大值Dt=ls时，振子的加速度为正的最大值5、图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为51。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、均为理想电表。则（）A电流表示数为0.2AB电流表示数为5AC电压表示数为4VD通过电阻R的交流电的周期为2×10-2s6、如图，一根长直导线竖直放置，通以向上的电流。直导线与铜圆环紧贴但相互绝缘，且导线经过环心O。下述各过程中，铜环中有感应电流的是（）A环竖直向上匀速运动B环绕环心O匀速转动C环向左匀速运动D环以导线为轴匀速转动二、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，竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽，半径为2R，一质量为m的滑块（可视为质点）从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落，经过半圆弧槽后，滑块从半圆弧槽的左端冲出，刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）A滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为B滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为C滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为D滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为8、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mgRB物块从A到B过程与圆弧槽间正压力为C物块在B点时对槽底的压力大小为D物块滑到C点（C点位于A、B之间）且OC和OA的夹角为，此时时重力的瞬时功率为9、如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势与坐标x的关系如图中曲线所示，曲线过（0.1，4.5）和（0.15，3）两点，图中虚线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20 kg、电荷量为2.0×108 C的滑块P（可视为质点），从x0.10 m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02，取重力加速度g10 m/s2。则下列说法中正确的是（）A滑块P运动过程中的电势能逐渐减小B滑块P运动过程中的加速度逐渐增大Cx0.15 m处的电场强度大小为2.0×106 N/CD滑块P运动的最大速度为0.5 m/s10、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（ ）A加速度大小为B速度大小为C动量大小为D动能大小为三、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）某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值所用器材有电流表、，电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯、电源E、开关S及导线等操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值：记录两个电流表、的示数分别为、，请回答以下问题：（1）若电流的内阻可忽略则电流表示数_时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值（2）用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该笔芯的直径为_mm（3）已测得该笔芯的长度，电阻箱的读数为，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率_（结果保留3位有效数字）（4）若电流表的内阻不能忽略，仍利用（l）中方法，则笔芯电阻的测量值_真实值（填“大于”“小于”或“等于”）12（12分）很多人都认为“力越小速度就越小”，为了检验这个观点是否正确，某兴趣小组的同学设计了这样的实验方案：在水平桌面上放一木块，木块后端与穿过打点计时器的纸带相连，前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接，细线上不等间距地挂了五个钩码，其中第四个钩码与第五个钩码之间的距离最大。起初木块停在靠近打点计时器的位置，第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离，如图甲所示。接通打点计时器，木块在钩码的牵引下，由静止开始运动，所有钩码落地后，木块会继续运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图乙是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带，纸带运动方向如箭头所示。（当地重力加速度大小g取9.8m/s2）(1)根据纸带上提供的数据，可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的_段（用D1，D2，D15字母区间表示）；第四个钩码落地后至第五个钩码落地前木块在做_运动。(2)根据纸带上提供的数据，还可以计算出第五个钩码落地后木块运动的加速度大小为_m/s2；木块与桌面间的动摩擦因数为=_。（计算结果保留两位有效数字）(3)根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是_的。（填“正确”或“错误”）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xOy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电场E。y轴左侧有宽为L的垂直纸面向外的匀强磁场，MN右侧空间存在范围足够宽、垂直纸面的匀强磁场（图中未标出）。质量为m、带电量为+q的粒子从P（d，0）沿x轴负方向以大小为v0的初速度射入匀强电场。粒子到达O点后，经过一段时间还能再次回到O点。已知电场强度E=，粒子重力不计。(1)求粒子到O点的速度大小；(2)求y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小应满足什么条件？ (3)若满足(2)的条件，求MN右侧磁场的磁感应强度B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系。14（16分）高空杂技表演中，固定在同一悬点的两根长均为L的轻绳分别系着男、女演员，他们在同一竖直面内先后从不同高度相向无初速摆下，在最低点相拥后，恰能一起摆到男演员的出发点。已知男、女演员质量分别为M、m，女演员的出发点与最低点的高度差为，重力加速度为g，不计空气阻力，男、女演员均视为质点（1）求女演员刚摆到最低点时对绳的拉力大小；（2）若两人接着从男演员的出发点一起无初速摆下，到达最低点时男演员推开女演员，为了使女演员恰能回到其最初出发点，男演员应对女演员做多少功？15（12分）一粗细均匀、两端封闭的U形玻璃管竖直放置，管内水银柱及空气柱长度如图所示，右侧水银柱长l1=20. 0cm，气体压强p1=70. 0cmHg，左侧水银柱长l2=35. 0cm，气体的长度l3=15. 0cm，现打开U形玻璃管右侧端口，求稳定后玻璃管左侧气体的长度将变为多少？设整个过程中气体温度保持不变，大气压强p0=75. 0cmHg（）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】AC.传送带初始做匀加速运动，加速时间，根据牛顿运动定律，滑块的加速度满足，得：，滑块加速过程的位移，故滑块会一直加速到与传送带共速，后保持相对静止一起做匀速运动。滑块加速的时间：，相同时间内传送带的位移，故滑块与传送带的相对路程：，系统产生的热量：，故A正确，C错误；B.根据功能关系，传送带对滑块的摩擦力做的功等于滑块机械能的增加量：，故B错误；D.由能量守恒定律得，电动机输出的电能：，故D错误。故选：A。2、B【解析】K极中有无光电子射出与入射光频率有关，只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出，选项A错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能与入射光频率有关，选项B正确；光电管加反向电压时，只要反向电压小于截止电压，就会有光电流产生，选项C错误；在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，选项D错误.3、A【解析】由题意可知，物体在传送带上做匀变速运动，物体先向右做减速运动，速度为零时再向左做加速运动，回到出发点时速度大小，根据动能定理可知摩擦力做功为零，故A正确，BCD错误。故选A。4、C【解析】由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2cm，周期为2s，t=1s时，振子在平衡位置，切向y轴正向速度，加速度为零，故C正确。5、A【解析】AB根据图象可得原线圈的电压的最大值为，所以电压的有效值为原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为51，则有解得副线圈电压则副线圈中的电流根据变压器电流与匝数的关系有所以原线圈中的电流即电流表的读数故A正确，B错误；C电压表示数为电阻R上的电压，根据欧姆定律有故C错误；D由乙图可知通过电阻R的交流电的周期为4×10-2s，故D错误。故选A。6、C【解析】AD直导线中通以恒定的电流时，产生稳恒的磁场，根据安培定则判断可知，直导线两侧的磁场方向相反，由于左右对称，当环竖直向上、向下匀速运动或以直导线为轴转动，穿过铜环的磁通量始终为零，保持不变，所以没有感应电流产生，AD错误；B环绕环心O匀速转动，穿过铜环的磁通量始终为零，没有感应电流产生，B错误；C环向左匀速运动，磁通量增加，有感应电流产生，C正确。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滑块从A到D做自由落体运动，满足解得A正确；B滑块第一次到达D点时，有B错误；C滑块第一次从A到B的过程中，设滑块克服摩擦力做的功为，根据动能定理有解得C正确；D若滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功不变，则滑块从B点到D点满足解得但是在第二次进入的速度比第一次小，摩擦阻力变小，所以滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功变小，D错误。故选AC。8、ACD【解析】A 物块从A到B做匀速圆周运动，动能不变，由动能定理得 mgR-Wf=0可得克服摩擦力做功：Wf=mgR故A正确；B 物块从A到B过程做匀速圆周运动，合外力提供向心力，因为重力始终竖直，但其与径向的夹角始终变化，而圆弧槽对其的支持力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，故圆弧槽对其的支持力是变力，根据牛顿第三定律可知，物块从A到B过程与圆弧槽间正压力是变力，非恒定值，故B错误；C 物块从P到A的过程，由机械能守恒得可得物块A到B过程中的速度大小为物块在B点时，由牛顿第二定律得解得：根据牛顿第三定律知物块在B点时对槽底的压力大小为，故C正确；D在C点，物体的竖直分速度为重力的瞬时功率故D正确。故选：ACD。9、AC【解析】A在-x图像中，图线的斜率表示电场强度，由图可知，滑块P运动过程中，电场方向不变，电场力始终做正功，则电势能逐渐减小，故A正确；BC由A可知，图线的斜率表示电场强度，处的场强为则此时的电场力大小为滑动摩擦力大小为此时电场力与滑动摩擦力大小相等，由图可知图线斜率逐渐减小，故在之前，电场力大于摩擦力，滑块做加速运动，加速度逐渐减小，在之后，电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故B错误，C正确；D滑块加速度为零时，速度最大，由BC选项可知，在时，电场力和摩擦力大小相等，加速度为零，此时滑块的速度最大，根据动能定理得由图可知处和处的电势差大约为，代入解得最大速度大约为，故D错误。故选AC。10、AD【解析】A由图像可知：在t2时刻物体的加速度由牛顿第二定律可得加速度大小故A正确；BCD由动量定理和图像面积可得则根据动量和动能的关系得故BC错误，D正确。故选AD。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、 1.000 小于 【解析】(1)1若电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值，则两条支路的电流相等，所以：(2)2主尺上的刻度为0.5mm，副尺上的刻度为50格，所以读数为：(3)3 铅笔芯的横截面积：带入电阻定律得：带入数据得：(4)4若电流表的内阻不能忽略，则笔芯电阻的测量值为，真实值为,则笔芯电阻的测量值小于真实值12、 匀速直线 5.0 0.51 错误 【解析】(1)12第五个钩码落地后木块将做减速运动，点迹间距逐渐减小，则可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的；由此也可判断第四个钩码落地后至第五个钩码落地前的一段时间内，纸带上点迹均匀，木块在做匀速直线运动。(2)34由纸带可看出，第五个钩码落地后 根据可得木块运动的加速度大小为由可得=0.51(3)5根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是错误的。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），n=l，2，3【解析】(1)粒子，从P点到O点，由动能定理得可得粒子到(2)洛伦兹力提供向心力粒子要再次回到O点，则粒子不能从y轴左侧的磁场射出，需要返回磁场，经过电场和MN右侧的磁场的作用，再次返回到O点，故要求：故要求(3)粒子通过电场回到MN右侧磁场时速度为。设粒子在右侧磁场中轨道半径为R，要使其能够回到原点，粒子在右侧磁场中应向下偏转，且偏转半径Rr。 解得当R=r可得R>r，要使粒子回到原点（粒子轨迹如下图所示）则须满足其中n=l，2，3，n=l，2，3其中n=1时， 综上，需要B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系满足，n=l，2，314、 (1) ；(2) 【解析】(1)女演员从初始位置到最低点的过程，由机械能守恒定律得在最低点时，对女演员，由牛顿第二定律得联立解得根据牛顿第三定律得女演员对轻绳的拉力大小为。(2)男演员从初始位置摆至最低点的过程，由机械能守恒定律得男、女演员在最低点相拥后获得共同速度，水平方向满足动量守恒他们一起以相同速度摆到男演员的出发点，由机械能守恒定律得他们再一起从男演员的出发点摆至最低点的过程，由机械能守恒定律得男演员在最低点推开女演员，女演员恰能摆回初始位置仍满足此过程男演员对女演员做的功联立解得15、13. 8cm【解析】对左侧气体，分别列出两个状态的压强、体积，根据玻意耳定律列式可求得稳定后玻璃管左侧气体的长度。【详解】设管的横截面积为s，左侧气体初始状态的参量：打开U形玻璃管右侧端口，右侧压强变大，水银向左侧移动，设稳定后玻璃管左侧气体的长度将变为，则：由玻意耳定律得： 即：解得：（不合题意，舍去），答：稳定后玻璃管左侧气体的长度将变为13. 8cm。