黑龙江省高中学2022-2023学年高三第四次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4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、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a所示，用此线圈给图乙中电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b所示，以下说法正确的是At0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行B图线b电动势的瞬时值表达式为e40 sin()VC线圈先后两次转速之比为23D转速调整后，三个灯泡的亮度仍然相同2、地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为3.82d，经衰变后产生一系列子体，最后变成稳定的，在这一过程中（）A要经过4次衰变和4次衰变B要经过4次衰变和6次衰变C氡核的中子数为86，质子数为136D标号为a、b、c、d的4个氡核经3.82d后一定剩下2个核未衰变3、安培曾假设：地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的。现代研究发现：地球的表面层带有多余的电荷，地球自转的速度在变慢。据此分析，下列说法正确的是（）A地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变弱B地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变强C地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变弱D地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变强4、宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O为抛出点，若该星球半径为4000km，引力常量G6.67×1011N·m2·kg2，则下列说法正确的是（）A该星球表面的重力加速度为16.0 m/s2B该星球的第一宇宙速度为4.0km/sC该星球的质量为2.4×1020kgD若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于4.0km/s5、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（）A2B3C4D56、下列各选项中不属于国际单位制（SI）中的基本单位的是（）A电流强度单位安培B电量的单位库仑C热力学温度单位开尔文D物质的量的单位摩尔二、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，空间中存在一匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度大小为磁场方向与竖直面垂直，磁场的上、下边界均为水平面且间距为，纸面（竖直平面）内磁场上边界的上方有一质量为、电阻为的正方形导线框，其边长为上下两边均与磁场边界平行。将线框以初速度水平抛出，线框恰能匀速进入磁场，重力加速度为，不计空气阻力，则（）A线框抛出时边距离磁场上边界的高度为B线框进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量C线框通过磁场的过程中水平位移为D线框通过磁场的过程中边产生的热量为8、如图所示，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A该质点一定带正电B该质点可能带负电C若仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小D若将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大9、如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是( )A物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒B弹簧的劲度系数为C物体A着地时的加速度大小为D物体A着地时弹簧的弹性势能为10、如图所示，地球质量为M，绕太阳做匀速圆周运动，半径为R有一质量为m的飞船，由静止开始从P点在恒力F的作用下，沿PD方向做匀加速直线运动，一年后在D点飞船掠过地球上空，再过三个月，又在Q处掠过地球上空根据以上条件可以得出ADQ的距离为BPD的距离为C地球与太阳的万有引力的大小D地球与太阳的万有引力的大小三、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）油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是_m 3；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则计算得到的油膜面积_，估算的油酸分子直径_。（后两空选填“偏大”或“偏小”）12（12分）(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示，下列说法正确的是_A将斜槽的末端切线调成水平B将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C斜槽轨道必须光滑D每次释放小球时的位置越高，实验效果越好 (2) 为了描出物体的运动轨迹，实验应有下列各个步骤：A以O为原点，画出与y轴相垂直的水平轴x轴；B把事先做的有缺口的纸片用手按在竖直木板上，使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过，用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置；C每次都使小球由斜槽上固定的标卡位置开始滚下，用同样的方法描出小球经过的一系列位置，并用平滑的曲线把它们连接起来，这样就描出了小球做平抛运动的轨迹；D用图钉把白纸钉在竖直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；E在斜槽末端抬高一个小球半径处定为O点，在白纸上把O点描下来，利用重垂线在白纸上画出过O点向下的竖直直线，定为y轴 在上述实验中，缺少的步骤F是_，正确的实验步骤顺序是_(3)如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=_（用L、g表示），其值是_（取g=9.8m/s2）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，在竖直平面内，第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出)，第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度B00.1 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出)，A(m，0)处在磁场的边界上，现有比荷108 C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成60°角的方向从A点射入磁场，初速度范围为×106 m/sv0106 m/s，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴，进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN，取210，不计离子重力和离子间的相互作用。(1)求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度；(2)若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求电场强度E的大小(结果可用分数表示)；(3)在第(2)问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，求荧光屏的最小长度及M点的坐标。14（16分）沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0时的波形如图所示，此时，波传播到x2=2m处的质点B，而平衡位置为x=0.5m处的质点A正好位于波谷位置，再经0.2s，质点A恰好第一次到达波峰。求：(1)该波的波速；(2)在t2=0.9s时，平衡位置为x= 5m处的质点C的位移。15（12分）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，AP之间的距离为d，入射角为，AP间的距离为d=30cm，光速为c=3.0×108m/s，求： ()若要使光束进入长方体后正好能射至D点上，光线在PD之间传播的时间； ()若要使光束在AD面上发生全反射，角的范围。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】本题考察交变电流表达式，最大值为NBS，由此得出改变转速后的最大值，电感和电容都对交流电由阻碍作用。【详解】A.t0时刻电动势为0，故线圈平面恰好与磁场方向垂直，A错误；B.由图中可知，改变后的角速度为，故电动势的最大值为40V，故表达式为，B正确；C.由可知线圈先后两次转速之比为32；D.中转速调整后交流电的频率发生变化，电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大，三个灯泡的亮度各不相同。故选B。2、A【解析】AB原子核衰变过程，一次衰变核电荷数和质量数分别减少2和4，一次衰变核电荷数不变，质量数增加1，所以要经过4次衰变和4次衰变，A正确，B错误；C氡核的质子数为86，质量数为222，中子数为136，C错误；D半衰期是大量原子核衰变的统计规律，几个原子核不具有统计意义，D错误。故选A。3、C【解析】地球自西向东自转，地球表面带电，从而形成环形电流。这一环形电流产生地磁场。若从北极俯视地球地磁场由外向里，由安培定则知产生磁场的环形电流方向应自东向西，与地球自转方向相反，则地球带负电。地球自转速度变小，则产生的环形电流变小，则产生的磁场变弱，ABD错误，C正确。故选C。4、B【解析】A物体做平抛运动，根据平抛运动的规律有联立解得该星球表面的重力加速度为，故A错误；BC设该星球的第一宇宙速度为，该星球的质量为，在星球表面附近，则有解得故B正确，C错误；D根据万有引力提供向心力有解得卫星运动的轨道半径越大，则绕行速度越小，第一守宙速度是绕星球表面运行的速度，同步卫星的速度一定小于4.0km/s，故D错误；故选B。5、C【解析】电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；故选C。6、B【解析】国际单位制规定了七个基本物理量分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位安培、开尔文、摩尔都是国际单位制的基本单位库仑是国际单位制中的导出单位，故A、C、D正确，B错误本题选不是国际单位制的基本单位的故选B【点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是什么，它们在国际单位制分别是什么，这都是需要学生自己记住的二、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线框下边界进入磁场时根据闭合电路欧姆定律在竖直方向上，根据运动学公式解得A正确；B线框进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量B错误；C线框在磁场中匀速运动的时间水平位移解得C正确；D线框进入磁场后做匀速直线运动，减小的重力势能转化为电能，根据能量守恒定律则边产生的热量D错误。故选AC。8、AC【解析】AB在平行板之间有匀强磁场和匀强电场，带电质点做匀速直线运动，所以带电质点受力平衡，重力向下，电场力向上，洛伦兹力向上，则所以带电质点带正电，故A正确，B错误；C如果磁场均匀增大，则该质点所受洛伦兹力将增大，质点向上偏转，但是洛伦兹力对质点不做功，即不改变质点速度的大小，而重力和电场力的合力向下，所以质点将减速，即其速率将减小，所以C正确；D将下极板向下移动，根据电容的决定式可得，电容减小；由题意可知，电容器极板的电荷量不变，则根据公式可得公式即场强的大小与两极板的距离无关，所以场强不变，质点将继续匀速直线运动，所以D错误。故选AC。9、AC【解析】A项：由题知道，物体A下落过程中，B一直静止不动对于物体A和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；B项：物体B对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为 T=mg，开始时弹簧处于原长，由胡克定律知：T=kh，得弹簧的劲度系数为，故B错误；C项：物体A着地时，细绳对A的拉力也等于mg，对A，根据牛顿第二定律得 2mg-mg=2ma，得，故C正确；D项：物体A与弹簧系统机械能守恒，有：，所以，故D错误10、ABC【解析】根据DQ的时间与周期的关系得出D到Q所走的圆心角，结合几何关系求出DQ的距离抓住飞船做匀加速直线运动，结合PD的时间和PQ的时间之比得出位移之比，从而得出PD的距离根据位移时间公式和牛顿第二定律，结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小【详解】地球绕太阳运动的周期为一年，飞船从D到Q所用的时间为三个月，则地球从D到Q的时间为三个月，即四分之一个周期，转动的角度为90度，根据几何关系知，DQ的距离为，故A正确；因为P到D的时间为一年，D到Q的时间为三个月，可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4：5，根据得，PD和PQ距离之比为16：25，则PD和DQ的距离之比为16：9，则，B正确；地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力，对PD段，根据位移公式有：，因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4：1，则，即T=t，向心力，联立解得地球与太阳之间的引力，故C正确D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、2.5×1011 偏小 偏大 【解析】1这滴溶液中纯油酸的体积23若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则没有计算到不完整方格的面积，所以计算得到的油膜面积偏小，由可知，估算的油酸分子直径偏大12、AB； 调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平； DFEABC； ； 0.7m/s 【解析】（1）将斜槽的末端切线调成水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，防止小球下落时碰到木板，选项B正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度相等即可，选项C错误；每次释放小球时的位置必须相同，并非越高实验效果越好，选项D错误；故选AB.（2）在上述实验中，缺少的步骤F是：调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平；正确的实验步骤顺序是DFEABC；（3）设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：2L-L=gT2，得到，水平方向：，水平方向：v0=2×=0.7m/s【点睛】关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题四、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) m2 ，m，(2)×104 V/m，(3)，(m，0)。【解析】(1)由洛伦兹力提供向心力，得qvBrmax0.1 m根据几何关系可知，速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心恰好在y轴B(0，m)点，如图甲所示，离子从C点垂直穿过y轴。根据题意，所有离子均垂直穿过y轴，即速度偏向角相等，AC连线是磁场的边界。速度最小的离子在磁场中做圆周运动的半径：rminm甲 乙速度最小的离子从磁场离开后，匀速前进一段距离，垂直y轴进入电场，根据几何知识，离子恰好从B点进入电场，如图乙所示，故y轴上B点至C点区域有离子穿过，且BCm满足题意的矩形磁场应为图乙中所示，由几何关系可知矩形长m，宽m，面积：Sm2；(2)速度最小的离子从B点进入电场，离子在磁场中运动的时间：t1T·离子在电场中运动的时间为t2，则：BO··又因：t1t2解得：E×104 V/m；(3)离子进入电场后做类平抛运动：BO··水平位移大小：x1vB·t1同理：CO··水平位移大小：x2vC·t2得：x1m，x2m荧光屏的最小长度：Lminx2x1mM点坐标为(m，0)。14、 (1)； (2)【解析】(1)质点第一次到达波峰，时间间隔即由可知波速(2)由可知 波传到点的时间，此时沿轴正方向运动，再经过，点到达波谷，即15、 (i)；(ii) 30°60°【解析】(i)由几何关系 (ii)要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为，如图甲所示，根据几何关系有根据折射定律有解得角的最小值为=30°如图乙，要使光束在AD面上发生全反射，则要使射至AD面上的入射角满足关系式:sinsinC解得60°因此角的范围为30°60°.