福建省福州文博中学2023届高三第三次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为ABCD22、如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下，质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2×10-3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所处环境的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2；现将质量为m=4kg的物块挂在活塞中央位置上，活塞挂上重物后，活塞下移，则稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为（）A25cmB26cmC28cmD30cm3、 “跳跳鼠”是很多小朋友喜欢玩的一种玩具（图甲），弹簧上端连接脚踏板，下端连接跳杆（图乙），人在脚踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧将人向上弹起，最终弹簧将跳杆带离地面A不论下压弹簧程度如何，弹簧都能将跳杆带离地面B从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为人的动能C从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人一直向上加速运动D从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人的加速度先减小后增大4、2016里约奥运会男子50米自由泳决赛美国埃尔文夺得金牌。经视频分析发现：他从起跳到入水后再经过加速到获得最大速度2.488m/s所用的时间总共为2.5秒，且这一过程通过的位移为x1=2.988m。若埃尔文以最大速度运动的时间为19s，若超过该时间后他将做1m/s2的匀减速直线运动。则这次比赛中埃尔文的成绩为（）A19.94sB21.94sC20.94sD21.40s5、如图甲所示，单匝矩形线圈abcd垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以顺时针方向为电流正方向，以向右方向为安培力正方向，下列关于bc段导线中的感应电流i和受到的安培力F随时间变化的图象正确的是（）ABCD6、如图所示，甲、乙两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，甲、乙间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（）A甲、乙的质量之比为1:B甲、乙所受弹簧弹力大小之比为:C悬挂甲、乙的细线上拉力大小之比为1:D快速撤去弹簧的瞬间，甲、乙的瞬时加速度大小之比为1:二、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、下列说法正确的是_.A自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀，混合均匀主要是由于碳粒受重力作用D当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时.分子间的距离越大,分子势能越小E.一定质量的理想气体保持体积不变,温度升高,单位时间内撞击器壁单位面上体的分子数增多8、如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为2R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一电阻为R的导体棒PQ接入电路，在水平拉力作用下沿ab、de 。以速度D匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad边向bc边滑动的过程中（ ）APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先增大后减小9、如图所示，纸面内虚线1、2、3相互平行，且间距均为L。1、2间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B，2、3间的匀强磁场垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。边长为的正方形线圈PQMN电阻为R，各边质量和电阻都相同，线圈平面在纸面内。开始PQ与1重合，线圈在水平向右的拉力作用下以速度为向右匀速运动。设PQ刚进入磁场时PQ两端电压为，线圈都进入2、3间磁场中时，PQ两端电压为；在线圈向右运动的整个过程中拉力最大为F，拉力所做的功为W，则下列判断正确的是（）ABCD10、下列说法中正确的有（   ）A满足F=kx的振动是简谐运动B波可以发生干涉、衍射等现象C由波速公式v=f可知，空气中声波的波速由f、共同决定D发生多普勒效应时波的频率发生了变化E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波三、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）如图所示，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系”实验装置简图. （1）本实验采用的实验方法是_A控制变量法 B假设法 C理想实验法 D等效替代法（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是_ A平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D为得出加速度a与与质量m的关系而作出 图象（3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为_m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_m/s2.(计算结果均保留2位有效数字）（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的aF图线.其中图线不过原点的原因是_，图线在末端弯曲的原因是_.12（12分）某同学在验证合外力一定，物体的质量与加速度的关系时，采用图甲所示的装置及数字化信息系统获得了小车的加速度a与小车质量M(包括所放砝码及传感器的质量)的对应关系图象，如图乙所示实验中所挂钩码的质量20g，实验中选用的是不可伸长的轻绳和光滑的轻质定滑轮(1)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行他这样做的目的是下列哪一个_；(填字母代号)A可使位移传感器测出的小车的加速度更准确B可以保证小车最终能够做直线运动C可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力(2)由图乙可知，图线不过原点O，原因是_；(3)该图线的初始段为直线，该段直线的斜率最接近的数值是_A30 B0.3 C20 D0.2四、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，两完全相同质量为m=1kg 的滑块放在动摩擦因数为=的水平面上。长度均为L=1m的轻杆OA、OB搁在两个滑块上，且可绕铰链O自由转动，两轻杆夹角为74°。现用竖直向下的恒力F=20N作用在铰链上，使两滑块由静止开始滑动。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)此时轻杆对滑块A的作用力FA的大小；(2)此时每个滑块的加速度a大小；(3)当轻杆夹角为106°时，每个滑块的速度v大小。14（16分）如图所示，MN为光滑的水平面，NO是一长度s=1.25m、倾角为=37°的光滑斜面（斜面体固定不动），OP为一粗糙的水平面。MN、NO间及NO、OP间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条质量为m=2kg，总长L=0.8m的均匀柔软链条开始时静止的放在MNO面上，其AB段长度为L1=0.4m。链条与OP面的摩擦系数=0.5。（g=10m/s2，sin37°=0.1cos37°=0.8）现自由释放链条，求：(1)链条的A端滑到O点时，链条的速率为多大？(2)链条在水平面OP停下时，其C端离O点的距离为多大？15（12分）倾角为的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“ ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处。现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。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】粒子在磁场中做圆周运动，如图：由几何知识得：，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，则：，故B正确，ACD错误2、D【解析】该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有代入数据解得h1=30cm故D正确，ABC错误。故选D。3、D【解析】当弹簧下压的程度比较小时，弹簧具有的弹性势能较小，弹簧不能将跳杆带离地面，故A错误；从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,弹簧的弹性势能转化为人的动能和重力势能，故B错误；从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，开始弹力大于重力，人向上加速，弹簧逐渐恢复性变,弹力逐渐减小，加速度逐渐减小；后来弹力小于重力，人的加速度反向增加，所以人的加速度先减小后增大，故C错误，D正确所以D正确，ABC错误4、D【解析】埃尔文匀速运动能走过的最大位移为x2=vt2=2.488×19=47.272m因为x1+x2=2.988+47.272=50.26>50m则运动员没有匀减速运动的过程，所以他匀速运动的时间为则埃尔文夺金的成绩为：t=2.5+18.895=21.40sA19.94s与分析不符，故A错误；B21.94s与分析不符，故B错误；C20.94s与分析不符，故C错误；D21.40s与分析相符，故D正确。故选D。5、A【解析】00.5T时间内，B减小，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，为正值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为，不变，则E不变，感应电流i不变。由左手定则可知，bc段导线受到的安培力方向水平向右，是正的。由F=BiL知bc段导线受到的安培力大小随B的减小而逐渐减小。在0.5T-T时间内，B增大，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针方向，为负值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为 ，不变，则E不变，感应电流i不变。由图知：在0.5T-T时间内的是00.5T时间内的2倍，则在0.5T-T时间内的感应电动势E是00.5T时间内的2倍，感应电流也是2倍。在0.5T-T时间内，由左手定则可知，bc段导线受到的安培力方向水平向左，是负的，且由F=BiL，知在0.5T-T时间内bc段导线受到的安培力随B的增大而增大，且是00.5T时间内的4倍，故BCD错误，A正确。故选A。6、D【解析】B因为是同一根弹簧，弹力相等，故B错误；AC对甲乙两个物体受力分析，如图所示甲乙都处于静止状态，受力平衡，则有对甲，对乙，代入数据得故AC错误；D快速撤去弹簧的瞬间，甲、乙所受合力为其重力在绳端的切向分力，根据牛顿运动定律有故D正确。故选D。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、ABE【解析】A根据热力学第二定律，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A正确；B液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；C墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀，混合均匀主要是由于分子无规则运动导致的扩散现象产生的结果，故C错误；D两分子间距大于平衡距离时，分子间为引力，则分子距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故D错误；E一定质量的理想气体保持体积不变，气体的分子密度不变，温度升高，气体分子的平均动能增大，单位时间内撞击器壁单位面上的分子数增多，故E正确8、CD【解析】A导体棒为电源产生的电动势为等效电路为左边电阻和右边并联，总电阻为又线框总电阻为，在从靠近处向滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，故A项错误；B两端电压为路端电压即先增大后减小，故B项错误；C拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有先减小后增大，故C项正确；D根据功率曲线可知当外电阻时输出功率最大，而外电阻先由小于的某值开始增加到，再减小到小于的某值，所以线框消耗的功率先增大后减小，故D项正确故选CD。9、ABD【解析】A只有PQ进入磁场，PQ切割磁感线产生电动势电路中电流PQ两端电压选项A正确；C受到的安培力进入过程克服安培力做功都进入1、2间后磁场回路无电流，不受安培力，拉力为0，不做功；PQ进入右边磁场、MN在左边磁场中，MN切割磁感线产生电动势，PQ切割右边磁感线产生电动势回路中电流PQ和MN受到安培力大小分别为需要拉力最大为选项C错误；BPQ进入右边磁场过程中克服安培力做功都进入右边磁场后，PQ和MN都切割磁场，回路无电流，安培力为0，选项B正确；DPQ出磁场后，只有MN切割磁感线，线圈受到安培力PQ出磁场过程中安培力做功整个过程克服安培力做功选项D正确。故选ABD.10、ABE【解析】A、在简谐运动的回复力表达式F=-kx中，对于弹簧振子，F为振动物体在振动方向受到的合外力，k为弹簧的劲度系数；对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力，故A正确B、一切波都可以发生干涉和衍射现象，是波特有现象，故B正确C、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，故C错误D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D错误E、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波，故E正确故选ABE【点睛】衍射、干涉是波所特有的现象，机械波的波速由介质决定；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波三、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、A BD 0.54 1.5 未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力 未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量 【解析】（1）本实验采用的实验方法是控制变量法；（2）平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时要先接通电源后放小车，选项C错误；因为 为正比关系，故为得出加速度a与与质量m的关系而作出图象，选项D正确；故选BD（3）计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，打B计数点时小车的速度大小为；根据逐差法得，小车的加速度 （4）由图线可知，当力F到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量；12、（1）C （2）平衡摩擦力使长木板的倾角过大； （3）D 【解析】（1）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行他这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力，故选C.（2）由F+F1=Ma解得 由图乙可知，图线不过原点O，在a轴上有正截距，可知存在与F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使长木板的倾角过大；（3）根据可知图线斜率等于F，则最接近的数值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故选D.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）12.5N；（2）；（3）。【解析】(1)在O点，F沿杆的分力为解得N(2)由N解得(3)因为N保持不变，克服摩擦力做功J恒力F做功为J解得14、 (1)3m/s；(2)0.98m。【解析】(1)链条的A端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒，根据机械能守恒定律即可求得链条A端滑到O点时的速率；(2)摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功；从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能定理可求得停下时的C端距O点的距离。【详解】(1)链条的A端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒。设水平面为重力势能的零点。链条开始运动时的机械能为E1，设AB段链条质量为m1=1.0kg，BC段链条质量为m2=1.0kg，则：解得：因为sL，链条的A端滑到O点时，C点已在斜面上。设此时的机械能为E2，则有：由机械能守恒定律，链条的A端滑到O点时的速率v，则有：；(2)链条在开始进入水平面阶段，摩擦力是变力；但摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功，从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能定理：链条在水平面OP停下时，其C端离O点的距离x，解得：。【点睛】本题考查动能定理以及机械能守恒定律的应用，要注意正确分析物理过程，明确摩擦力功的计算方法，知道虽然摩擦力是变力，但由于其均匀变化，故可以利用平均值求解摩擦力的功。15、（1）（2）【解析】（1）以4个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进BC段时，4个滑块的加速度为a，由牛顿第二定律： 以滑块1为研究对象，设刚进入BC段时，轻杆受到的压力为F，由牛顿第二定律：已知联立可得：（2）设4个滑块完全进入粗糙段时，也即第4个滑块刚进入BC时，滑块的共同速度为v这个过程， 4个滑块向下移动了6L的距离，1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L、2L、L，由动能定理，有： 可得：由于动摩擦因数为，则4个滑块都进入BC段后，所受合外力为0，各滑块均以速度v做匀速运动；第1个滑块离开BC后做匀加速下滑，设到达D处时速度为v1，由动能定理：可得：当第1个滑块到达BC边缘刚要离开粗糙段时，第2个滑块正以v的速度匀速向下运动，且运动L距离后离开粗糙段，依次类推，直到第4个滑块离开粗糙段。由此可知，相邻两个滑块到达BC段边缘的时间差为，因此到达水平面的时间差也为 所以滑块在水平面上的间距为联立解得