河南省新乡市第一中学2022-2023学年高考物理四模试卷含解析.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、热核聚变反应之一是氘核（）和氚核（）聚变反应生成氦核（）和中子。已知的静止质量为2.0136u，的静止质量为3.0150u，的静止质量为4.0015u，中子的静止质量为1.0087u。又有1u相当于931.5MeV。则反应中释放的核能约为（）A4684.1MeVB4667.0MeVC17.1MeVD939.6MeV2、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为地球同步卫星绕地球轨道半径的，则此卫星运行的周期大约是（）A6hB8.4hC12hD16.9h3、托卡马克（Tokamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是A托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的B极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体C欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变D为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T4、在竖直平面内有一条抛物线，在抛物线所在平面建立如图所示的坐标系。在该坐标系内抛物线的方程为，在轴上距坐标原点处，向右沿水平方向抛出一个小球，经后小球落到抛物线上。则小球抛出时的速度大小为（取）ABCD5、材料相同质量不同的两滑块，以相同的初动能在同一水平面上运动，最后都停了下来。下列说法正确的是（ ）A质量大的滑块摩擦力做功多B质量大的滑块运动的位移大C质量大的滑块运动的时间长D质量大的滑块摩擦力冲量大6、如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是(    )A小球做匀速圆周运动B当棒与竖直方向的夹角为 时,小球的速度为C棒的角速度逐渐增大D当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为二、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，一固定斜面倾角为，一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小。若物块上升的最大高度为，则此过程中，物块的（ ）A动能损失了B动能损失了C机械能损失了D机械能损失了8、平静的水池表面有两个振源A、B，固有振动周期均为T。某时刻A开始向下振动，相隔半周期B开始向下振动，二者振动的振幅相同，某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中O是振源连线的中点，OH为中垂线，交叉点G、H的中点为D，C点位于波峰和波谷的正中间，实线代表波峰，虚线代表波谷。下列说法中正确的是_。A如果在E点有一个小的漂浮物，经半个周期将向左漂到F点B两列波叠加后，O点的振动始终减弱C图中G、H两点振幅为零，D点的振幅也为零D当B引起的波传到E点后，E点的振动始终处于加强状态E.C点此时振动的速度为零9、如图所示，在一个倾角为的长斜面底端点正上方的点处将一小球以速度水平抛出，恰好垂直击中斜面上的点，。下列说法正确的是（）A小球的初速度B点离点的距离C保持不变，将小球以的速度水平抛出，则击中斜面的位置到点的距离小于D若抛出点高度变为，欲使小球仍能垂直击中斜面，小球的初速度应调整为10、下说法中正确的是 。A在干涉现象中，振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小B单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，则外力的频率越大，单摆的振幅也越大C全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理D频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于vE.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直三、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）如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg10、满偏电流Ig10mA的电流表、标识不清电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。 (1)其中电阻R2=_。 (2)选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为_mA。(3)兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为_。用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx_。 (保留三位有效数字)小组成员拿来一块电压表，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中_表笔(填“红”或“黑”)接电压表的正接线柱，该电压表示数为1.45V，可以推知该电压表的内阻为_。12（12分）在利用电磁打点计时器（所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)某同学用如甲图所示装置进行实验，得到如乙图所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点， 在中间适当位置选5个点A、B、C、D、E，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.80m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为_J，重力势能的减少量为_JJ。导致动能的增加量小于重力势能减少量的原因是_。（结果精确到小数点后两位）(2)用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到点O的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出h的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能守恒，该物理量是_。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，从离子源A发出的初速度为零、带电荷量为质量为的正离子，被电压为的电场加速后，沿中心轴线射入带电的平行板电容器。电容器的板长为、板间距离为，板间电压为。离子射出电场一段时间后又进入一个环状区域的匀强磁场，磁场的外半径为，宽度，磁场方向垂直于纸面向里，磁场的圆心与平行板电容器的中心重合，求：(1)该离子进入偏转电场时速度的大小；(2)为使该离子不能从磁场外边缘射出，磁场的磁感应强度的最小值；(3)为保证该离子不从磁场外边缘射出，离子在磁场中运动的最长时间。14（16分） (1)如图所示，玻璃棱镜ABC放在空气中，一束由红光和紫光组成的复色光从AC面的a点垂直入射，已知红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，并传播到BC面上的c点。则以下说法中正确的是_A红光和紫光由空气进入棱镜后频率不变B红光和紫光在棱镜中的波长可能相等C红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间长D紫光一定在b处发生了全反射E. 红光一定能从BC面上的c点射出(2)在某一简谐横波的传播方向上，有两个质点A、B，它们相距（大于2个波长小于6个波长）。在某一时刻，A质点在平衡位置处向上振动，B质点处于波谷位置。若波速的大小为48m/s，求该简谐横波的最大频率。15（12分）如图所示，两个平行光滑金属导轨AB、CD固定在水平地面上，其间距L=0.5m，左端接有阻值R=3的定值电阻。一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上，金属 杆的质量m=0.2kg,电阻r=2，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T的匀强磁场中，t=0肘刻，在MN上加 一与金属杆垂直，方向水平向右的外力F，金属杆由静止开始 以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，2s末撤去外力F，运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长)求：(1)1s末外力F的大小；(2)撤去外力F后的过程中，电阻R上产生的焦耳热。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、C【解析】反应的质量亏损根据爱因斯坦的质能方程，可得放出的能量为又有解以上各式得所以C正确，ABD错误。故选C。2、B【解析】由题意卫星的轨道半径是同步卫星半径的，根据开普勒第三定律有可得故ACD错误，B正确。故选B。3、C【解析】A、目前核电站中核反应的原理是核裂变，原理不同，故A错误；B、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行，故B错误；C、欧姆线圈中通以恒定的电流时，产生恒定的磁场，恒定的磁场无法激发电场，则在托卡马克的内部无法产生电场，等离子体无法被加速，因而不能发生核聚变，故C正确D、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，则，由洛伦兹力提供向心力，则，则有，故D错误4、C【解析】小球做平抛运动，如图所示在竖直方向有在水平方向有由题意得联立解得小球抛出时的速度大小为故A、B、D错误，C正确；故选C。5、D【解析】AB滑块匀减速直线运动停下的过程，根据动能定理有得故摩擦力做功相同，质量大的滑块位移小，故AB错误；CD根据动量定理有故质量大的滑块受到的冲量大，运动时间短，故C错误，D正确。故选D。6、D【解析】小球受重力、平台的弹力和杆的作用力，因为升降平台以速度v匀速上升，平台的弹力和杆的作用力变化，即小球受到的合力大小变化，小球做的不是匀速圆周运动，故A错误；棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示，合速度v实=L，沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即Lsin=v， 所以 ，平台向上运动，夹角增大，角速度减小，故BC错误，D正确故选D【点睛】找合速度是本题的关键，应明白实际的速度为合速度然后分解速度，做平行四边形，根据三角形求解此题难度在于合速度难确定，属于中档题二、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】AB已知物体上滑的加速度大小为，由动能定理得：动能损失等于物体克服合外力做功为故A选项错误，B选项正确；CD设摩擦力的大小为，根据牛顿第二定律得得则物块克服摩擦力做功为根据功能关系可知机械能损失，故C错误，D正确。故选BD。8、BCE【解析】A波在传播过程中，介质中的质点只在平衡位置附近振动，不会随着波的传播向前移动，A错误；BC点是振源的中点，波的传播路程差等于零，由于相位恰好相反，所以点以及中垂线上所有质点的振动均为叠加减弱，所以B、C正确；D由图可以看出，B引起的振动传到E点时与A引起的振动相位相反，为叠加减弱位置，D错误；EB引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度，而A刚好传到C点，具有向下的速度，叠加后速度为零选项E正确。故选BCE。9、CD【解析】AB如图甲所示小球垂直击中斜面时，速度的偏向角为，根据平抛运动规律的推论可知，速度偏向角的正切值可得小球在空中运动的时间初速度故AB错误；C保持抛出点高度不变，初速度大小变为原来的两倍，如图乙所示若无斜面，则小球应击中点，实际击中点为轨迹与斜面的交点，显然离底端的距离小于，故C正确；D若抛出点高度变为，根据小球垂直击中斜面的规律知则小球下落的高度和水平位移均变为原来的两倍，根据联立解得故小球的初速度应调整为原来的倍，故D正确。故选CD。10、ADE【解析】A在干涉现象中，振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大，但是振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小，选项A正确；B单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大，则外力的频率越大时，单摆的振幅不一定越大，选项B错误；C全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理，选项C错误；D根据多普勒效应，频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于v，选项D正确；E电磁波是横波，在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项E正确。故选ADE。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、24990 6.9 150 67.4 黑 4350 【解析】(1)1根据闭合电路欧姆定律得 (2)2由图甲所示电路图可知，选择开关接1时电表测量电流，其量程为10mA，由图示表盘可知，其分度值为0.2mA，示数为6.9mA；(3)3由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：0×1000+1×100+5×10+0×1=150，此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值，即R=150；4根据闭合电路欧姆定律有 满偏电流时当电流表示数为联立解得E=1.5VRx=67.456根据电流方向“黑出红进”的规律知，黑表笔接电压表正接线柱，根据闭合电路欧姆定律得 电压表的示数 解得电压表内阻12、8.00 8.25 纸带与打点计时器的摩擦阻力及空气阻力的影响 当地重力加速度g 【解析】(1)1根据匀变速直线运动的规律，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，点的速度为重锤动能的增加量为2重力势能的减少量为3导致动能的增加量小于重力势能减少量的原因是实验时存在空气阻力、纸带与打点计时器的限位孔有摩擦阻力等影响；(2)4利用图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒即所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线；那么图线的斜率就等于当地重力加速度四、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) 【解析】(1)电场中加速，有解得(2)电场中类平抛，如图：竖直方向有水平位移又有解得在最小磁场中做圆周运动，有由几何关系得解得解得(3)在磁场中运动速度一定，磁场不同，运动时间不同。图示为最长时间。圆周运动周期由几何关系得则圆周运动时间解得14、 (1) ADE；(2)230Hz【解析】（1）A光的传播频率由光源决定，故光由一种介质进入另一种介质时频率不变；故A正确；B红光和紫光进入棱镜后，波速减小，根据因为f不变，可知波长都变小，红光和紫光在棱镜中的波长不可能相等，故B错误；C根据折射定律可知红光折射率小于紫光折射率，由可以知道折射率越大的传播速度越小，所以紫光在介质中的传播速率最小，即红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间短，故C错误；D因为红光折射率小于紫光折射率，由临界角公式可知紫光临界角小于红光，因为红光恰好发生全反射，所以紫光一定在b处发生了全反射；故D正确；E根据图中的几何关系可知红光射到BC面上的c点时的入射角小于红光射到AB面上b点的入射角，又因为红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，故红光射到BC面上的c点时的入射角小于临界角，没有发生全反射，故红光一定能从BC面上的c点射出，故E正确。故选ADE。（2）若波由A向B传播，假设波长为、频率f，则由题意得又因为解得所以可知当k=5时f最大，且fmax=210Hz；若波由B向A传播，假设波长为、频率f ，则由题意得又因为解得由上式可知，当k=5时f 最大，且f max=230Hz；通过比较可知该简谐横波的最大频率为230Hz。15、（1）2N（2）0.96J【解析】（1）t=1s时刻，金属杆MN的速度大小为 v1=at1=2×1=2m/s金属杆MN产生的感应电动势为 E=BLv1金属杆MN中的电流大小 金属杆MN受到的安培力大小 F安=BIL联立得 根据牛顿第二定律得 F-F安=ma联立解得 F=2N（2）t=2s时刻，金属杆MN的速度大小为 v2=at2=2×2=4m/s撤去外力F后的过程中，根据能量守恒定律得知电路中产生的总焦耳热 Q=mv22=×0.2×42=1.6J电阻R上产生的焦耳热 QR=Q=×1.6J=0.96J