河南省开封五县联考2023届高三3月份模拟考试物理试题含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大B若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变C若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变D若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大2、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运动的轨道半径之比为，若木星和土星的质量之比为，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（）A运行周期之比为B向心加速度之比为C环绕速度之比为D表面重力加速度之比3、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为mA和mB的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量之比mA:mB=2:1当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时（如图甲所示），弹簧的伸长量xA；当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时（如图乙所示），弹簧的伸长量为xB，则xA:xB等于（ ）A1:1B1:2C2:1D3:24、关于原子、原子核的相关知识，下列说法正确的是（）A当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大B当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，辐射出光子C核反应方程中的X是中子D轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程质量亏损5、如图所示，一个小球（视为质点）从H12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R4m的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值可能为（取g10 m/s2，所有高度均相对B点而言）（）A12 mB10 mC8.5 mD7 m6、如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（）A绳OA的拉力逐渐增大B绳OA的拉力逐渐减小C绳OA的拉力先增大后减小D绳OA的拉力先减小后增大二、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、如图所示，在边长为L的正方形区域ABCD内存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m，电荷量为q的带电粒子（不计重力），分别以相同的速率v从A点沿不同方向垂直磁场方向射入磁场，当沿AC方向射入时，垂直于BC边射出磁场。则粒子（）A带负电B运动速率C在磁场中运动的最长时间D在磁场中运动的最长时间8、如图所示，两光滑平行金属导轨与，其间距为，直导线垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为。电容器接在、两端，其电容为，除电路中的电阻外，导轨和直导线的电阻均不计。现给直导线一初速度，使之向右运动，当电路稳定后，直导线以速度向右匀速运动，则（ ）A电容器两端的电压为B电阻两端的电压为零C电容器所带电荷量为D直导线所受安培力为9、2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象，如图所示。则下列说法正确的是()A无人机在t1时刻处于超重状态B无人机在0t2这段时间内沿直线飞行C无人机在t2时刻上升至最高点D无人机在t2t3时间内做匀变速运动10、如图甲所示，倾角为30°的足够长的固定光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t0时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s2。下列说法中正确的是（）A02s内物体向上运动B第2s末物体的动量最大C第3s末物体回到出发点D03s内力F的冲量大小为9N·s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）如图所示，一端固定滑轮的长木板放在桌面上，将光电门固定在木板上的B点，用重物通过细线拉小车，且重物与力的传感器相连，若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放（g取10m/s2）（1）完成该实验时，_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，通过光电门的挡光时间t及遮光条的宽度d，还需要测量的物理量是_。由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为_（用测得的物理量表示）。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，A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27的理想气体，中间用细管连接细管中有一绝热活塞M，细管容积不计现给左面的活塞N施加一个推力使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变活塞M保持在原位置不动不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1atm=105Pa当推力时,求：活塞N向右移动的距离是多少?B气缸中的气体升温到多少?14（16分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L，间距为d=1.5L的竖直极板P、Q，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片。水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O。水平极板M、N之间的电压为；竖直极板P、Q之间的电压随时间t变化的图像如图乙所示；磁场的磁感强度。粒子源连续释放初速度不计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到磁场上边界的感光胶片上，已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，认为粒子在偏转极板间飞过时不变，粒子重力不计。求：(1)带电粒子进入偏转电场时的动能Ek；(2)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围。15（12分）第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行。如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为R=10m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切干C点，AC间的竖直高度差为h1=50m CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为m=80kg，从A点由睁止滑下，假设通过C点时雪道对运动员的支持力为F=8000N水平飞出段时间后落到着陆坡 DE的E点上。CE间水平方向的距离x=150m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：(1)运动员到达C点速度vc的大小；(2)CE间竖直高度差h2；(3)运动员从A点滑到C点的过程中克服摩擦力做的功W。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】A温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A错误；BD对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。理想气体质量一定时，满足，若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大，故B错误，D正确；C同理可分析，体积不变、温度降低，气体的压强会变小，故C错误；故选D。2、A【解析】ABC根据 解得则运行周期之比为，向心加速度之比为 ，线速度之比为，故A正确，BC错误；D根据星球表面万有引力等于重力可知由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故D错误。故选A。3、A【解析】设mA=2mB=2m，对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：对A物体有：F弹-2mg=2ma，得 ；对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：对A物体有：F弹-2mg=2ma，得则x1：x2=1：1A 1:1，与结论相符，选项A正确；B 1:2，与结论不相符，选项B错误；C2:1，与结论不相符，选项C错误；D3:2，与结论不相符，选项D错误4、C【解析】A当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与光强无关，选项A错误；B当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，要吸收出光子，选项B错误；C根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，核反应方程中的X质量数为1，电荷数为0，是中子，选项C正确；D轻核聚变的过程和重核裂变的过程都要释放能量，有质量亏损，选项D错误。故选C。5、C【解析】从高度12m处到C点由动能定理，可得从C点到D点由动能定理由于小球在圆环的相同高度处，下滑的速度比上滑的小，对轨道的压力更小，搜到的摩擦力更小，则摩擦力做功则h之值故选C。6、D【解析】以O点为研究对象，根据受力平衡，有：由图可知，绳子OB上的拉力逐渐减小，OA上的拉力先减小后增大。A绳OA的拉力逐渐增大，与分析不符，故A项错误；B绳OA的拉力逐渐减小，与分析不符，故B项错误；C绳OA的拉力先增大后减小，与分析不符，故C项错误；D绳OA的拉力先减小后增大，与分析相符，故D项正确。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、BC【解析】A由左手定则可知粒子带正电，选项A错误；B根据粒子的运动轨迹可知由可得选项B正确； CD从C点射出的粒子在磁场中运动的时间最长，圆弧所对的圆心角为60°，则最长时间为选项C正确，D错误。故选BC。8、ABC【解析】AB当直导线匀速向右运动时，直导线切割磁感线产生的感应电动势为电路稳定后，电容器两极板间的电压电容器既不充电也不放电，电路中无电流，电阻两端无电压，故A、B正确；C电容器所带电荷量为故C正确；D电路稳定后，直导线中无电流，根据可知直导线不受安培力，故D错误；故选ABC。9、AD【解析】A根据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确；B由图象可知，无人机在t=0时刻，vy=0，合初速度为vx沿水平方向，水平与竖直方向均有加速度，那么合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B错误；C无人机在竖直方向，先向上做匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动，在t3时刻上升至最高点，故C错误；D无人机在t2t3时间内，在水平方向上做匀速直线运动，而在竖直方向上向上做匀减速直线运动，因此无人机做匀变速运动，故D正确；故选AD。10、AD【解析】AB对物体受力分析，受重力、支持力和拉力，将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解，平行与斜面方向分力为0到内合外力方向沿斜面向上，物块沿斜面向上运动，0到内物体加速度末速度为到内，合力为加速度为末速度为物体沿斜面向上运动，在末物体的速度为0，则动量A正确，B错误；C到内，合力为加速度为末速度为前内物体的物体第内物体的位移C错误；D内力的冲量大小为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）； （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、需要 A、B的间距x 【解析】（1）本实验需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，则细线对小车的拉力就不是小车的合外力，则合外力的功无法具体计算。（2）小车通过光电门的速度为，根据动能定理：，所以还需要测量的量是A、B的间距x，根据上式可得：合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为四、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、 5 cm；127【解析】加力F后，A中气体的压强为 对A中气体：由pAVA=pAVA则得 初态时， ，LA=15cm故活塞N向右移动的距离是s=LA-LA=5cm对B中气体，困活塞M保持在原位置不动，末态压强为pB=pA=×105Pa根据查理定律得： 解得，TB=400K则 tB=400-273=127点睛：对于两部分气体问题，既要分别研究各自的变化过程，同时要抓住之间的联系，本题是压强相等是重要关系14、 (1)qU0；(2)【解析】(1)带电粒子进入偏转电场时的动能，即为MN间的电场力做的功Ek=WMN=qU0(2)粒子运动轨迹如图所示若t=0时进入偏转电场，在电场中匀速直线运动进入磁场时R=L打在感光胶片上距离中心线最近为x=2L任意电压时出偏转电场时的速度为vn，根据几何关系在胶片上落点长度为打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等，与偏转电压无关,在感光胶片上的落点宽度等于粒子在电场中的偏转距离,带电粒子在电场中最大偏转距离粒子在感光胶片上落点距交点O的长度分别是2L和，则落点范围是15、 (1)30 m/s；(2)125m；(3)4000J【解析】(1)运动员到达C点，由牛顿第二定律得解得vc=30 m/s。(2)CE过程运动员做平抛运动水平方向 竖直方向解得h2=125m。(3)AC过程，由动能定理得解得W =4000J。