2023届北京市昌平临川某学校高考冲刺模拟物理试题含解析.pdf
2023学年高考物理模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3,请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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,质量为m 的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度为冲上固定斜面,沿斜面上升的最大高度为瓦已知斜面倾角为如斜面与滑块间的动摩擦因数为n,且/tana,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取斜面底端为零势能面,则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能Ek、势能/与上升高度”之间关系的图象是()2、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图,下列有关实验的叙述正确的是窗口图乙A.图甲是a 粒子散射实验装置,卢瑟福指导他的学生们进行a 粒子散射实验研究时,发现了质子和中子B.图甲是a 粒子散射实验装置,汤姆孙根据a 粒子散射实验,提出了原子“枣糕模型”结构C.图乙是研究光电效应的实验装置,根据光电效应规律,超过极限频率的入射光频率越大,则光电子的最大初动能越大D.图乙是研究光电效应的实验装置,根据光电效应规律,超过极限频率的入射光光照强度一定,则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大3、氢原子的能级如图,大量氢原子处于=4 能级上。当氢原子从=4 能级跃迁到=3能级时,辐射光的波长为1884nm,已知可见光光子的能量在1.61eV 3.10eV范围内,下列判断正确的是()-13.6A.氢原子从=4 能级跃迁到=3 能级,辐射的光子是可见光光子B.从高能级向低能级跃迁时,氢原子要吸收能量C.氢原子从=3 能级跃迁到=1 能级时,辐射光的波长大于1884nmD.用氢原子从=2 能级跃迁到=1能级辐射的光照射W逸=6.34eV的钳,能发生光电效应4、如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变5、天津市有多条河流,每条河流需要架设多座桥梁。假如架设桥梁的每一个桥墩有两根支柱,每根支柱都是用相同横截面积的钢筋混凝土铸造。按照下列角度设计支柱,能使支柱的承重能力更强的是A,方,二方&6、在光电效应实验中,某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管,得到如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线,则两种光中()A.甲光的频率比较大B.甲光的波长比较长C.甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较少D.甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大二、多项选择题:本题共4小题,每小题5 分,共 2 0 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,在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L、心、心、心,在 心、心 之 间 与 心 之 间 存 在 磁 感 应强度大小为3、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈 c d,长边ad=3 L,宽边c d=L,质量为如 电阻为R,将其从图示位置(c d 边与心重合)由静止释放,以边经过磁场边界线及时恰好开始做匀速直线运动,整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内,边始终水平,已知重力加速度g=1 0 m/s 2,则()n X X X X X*x*7.X X X X XA.ab边经过磁场边界线L i 后线圈要做一段减速运动B.ab边经过磁场边界线及后线圈要做一段减速运动9 D2 T3C.c d 边经过磁场边界线心和心的时间间隔大于一-mgRD.从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线过程中,线圈产生的热量为2,”gL一项工8、下 列 说 法 正 确 的 是 A.共享单车是“新四大发明”之一,手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的B.高速运动的物体,沿运动方向的长度会变长C.发生沙尘暴时能见度只有几十米,天空变黄发暗,这是因为发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面D.根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度E.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理9、如图所示,AB两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,小球A 放在固定的光滑斜面上,斜面倾角 =30,BC两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,小球C 放在水平地面上。现用手控制住小球A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知小球A 的质量为4,,小球BC质量相等,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放小球A 后,小球A 沿斜面下滑至速度最大时小球C 恰好离开地面,关于此过程,下列说法正确的是()A.小球BC及弹簧组成的系统机械能守恒B.小球C 的质量为小C.小球A 最大速度大小为2gV 5kD.小 球 B 上升的高度为半K10、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的尸点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法中正确的是A.平行板电容器的电容值将变小B.静电计指针张角变小C.带电油滴的电势能将减少D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变三、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)一个小灯泡的额定电压为2.0V 额定电流约为0.5 A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。A.电源E:电动势为3.0 V,内阻不计;B.电压表Vi:量程为0 3 V,内阻约为lk l;C.电压表V2:量程为0 1 5 V,内阻约为4kl;D.电流表A”量程为0 3 A,内阻约为0.1。;E.电流表A2:量程为。0.6 A,内阻约为0.6。;F.滑动变阻器飞:最大阻值为1 0 Q,额定电流为0.3A;G 滑 动 变 阻 器 最 大 阻 值 为 1 5 C,额定电流为1.0A;H.滑动变阻器小:最大阻值为1 5 0 Q,额定电流为1.0A;L 开关S,导线若干。实验得到如下数据(/和 U 分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):Z/A0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)实 验 中 电 压 表 应 选 用;电流表应选用;滑 动 变 阻 器 应 选 用。(请填写器材前对应的字母)(2)请你不要改动已连接导线,补全图甲所示实物电路图_ _ _ _ _ _ _ _ _ o 闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处在最(选填“左”或“右”)端。甲(3)在如图乙所示坐标系中画出小灯泡的U-/曲线12.(12分)用如图甲所示装置,测定木块与长木板间的动摩擦因数。放在水平桌面上的长木板一端带有定滑轮,另一端固定有打点计时器,穿过打点计时器的纸带连接在木块上,绕过定滑轮的细线一端连接在木块上,另一端悬挂装有祛码的诙码盘,开始时木块靠近打点计时器。当地的重力加速度为g。(1)实验前,需要调节乙的高度,使连接木块的细线与长木板平行。(2)接通电源,释放纸带,图乙为打出的纸带上点迹清晰的一段,纸带上0、1、2、3、4、5、6 为计数点,相邻计数点间均有四个计时点未标出,若打点计时器所接交流电的频率为/,测出纸带上计数点0、2 间的距离为芭,计数点4、6 间的距离为,则打计数点5 时,木块的速度大小为一,木块的加速度大小为一o(3)若木块的质量为悬挂的祛码和祛码盘的总质量为,则木块与长木板间的动摩擦因数为一o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)如图一个带有光滑,圆弧的滑块B,静止于光滑水平面上,圆弧最低点与水平面相切,其质量为M,圆4弧半径为R,另一个质量为加(m=?)的小球A,以水平速度2J颁,沿圆弧的最低点进入圆弧,求:(1)小球A 能上升的最大高度;(2)A、B 最终分离时的速度。14.(16分)如 图,两根形状相同、足够长的光滑金属导轨固定,相互平行,间距为L,两连 接 点 分 连 线 垂 直于所有导轨,左底端接有阻值为R 的电阻。倾斜导轨所在平面与水平面夹角为平面内有磁感应强度为4、方向垂直于平面向上的匀强磁场;水平导轨在同一水平面,所在区域有磁感应强度为昆、方向竖直向上的匀强磁场。阻值为R、质量为机的相同导体杆A、B,4 在倾斜导轨上,3 在水平导轨上,都垂直于导轨。开始时,A 以初速度开始沿倾斜导轨向上滑行,3 在外力作用下保持静止;4 上滑通过距离x 到达最高点时(此时A 仍在倾斜导轨上),8 瞬间获得一个水平初速度并在外力作用下以此速度做匀速直线运动(B始终在水平导轨上并保持与导轨垂直),A 恰能静止在倾斜导轨上。求:(1)在A上滑的过程中,电阻R上产生的热量;(2)8做匀速运动速度的方向、大小;(3)使B做匀速运动的外力的功率。15.(12分)如图所示,R 为变阻箱,电压表为理想电压表,电源电动势E=6 V,当变阻箱阻值为火=4 C 时,闭合电键后,电压表读数。=4 V,求:电路中的电流/和电源内阻r;(2)电源的输出功率P和效率7;(3)试推导说明当R 为多大时,电源的输出功率最大。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】本题考查动能、势能、机械能有关知识,势 能 Ep=mgh”势能与高度成正比,上升到最大高度H 时,势能最大,A错;由能量守恒,机械损失,克服摩擦力做功,转化为内能,上 升 过 程 =0-4 mgeosah/sina=EOmgh/tana,下行时,E=mgH-mg(H-h)/tana,势能E 与高度h 为线性关系,B 错;上行时,动能EK=EKo-(mgsina+A m g e o s)h/c o s 下行时 EK=(mgsina-mgeos。)(H-h)/cos。动能 EK 高度 h 是线性关系,C错,D 正确2、C【解析】AB、图甲是a 粒子散射实验装置,卢瑟福提出了核式结构模型;卢瑟福通过用a 粒子轰击氮原子放出氢核,发现了质子;查得威克发现了中子;汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子,故选项A、B 错误;C、图乙是研究光电效应的实验装置,根 据 光 电 效 应 方 程 -卬 可 知 超 过 极 限 频 率 的 入 射 光 频 率 越 大,则光电子的最大初动能越大,故选项C 正确;D、光较强时,包含的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多,因而饱和电流较大,入射光的光强一定时,频率越大,光电子的最大初动能最越大,而不是所产生的饱和光电流就越大,故选项D 错误.3、D【解析】A.氢原子从=4能级跃迁到=3 能级,辐射的光子的能量为总 一 E,=-0.85eV-(-1.5leV)=0.66eV此能量比可见光光子的能量小,不可能是可见光光子,故 A 错误;B.从高能级向低能级跃迁时,氢原子一定向外放出能量,故 B 错误;C.氢原子从=4能级跃迁到=3 能级辐射的光子能量小于从=3 能级跃迁到=1能级辐射的光子能量,根据E =h-2可知从=3 能级跃迁到=1 能级辐射的光子波长小于1884nm,故 C 错误;D.氢原子从n=2能级跃迁到n=l能级辐射的光子的能量值El 2=E2-E.=-3.4eV-(-13.60eV)=10.20eV故 用 该 光 照 射%=6.34eV的粕,能发生光电效应,故 D 正确。故选D。4、B【解析】因变压器为降压变压器,原线圈匝数大于副线圈匝数;而当同时减小相同匝数时,匝数之比一定变大;再根据变压器原理进行分析即可.【详解】由变压器相关知识得:*=2,原、副线圈减去相同的匝数后:旦*=一 ,_%)0 ,则说明变压器原、U 2 公 n2%n2 n2 n)副线圈的匝数比变大,则可得出C、D 错误.由于原线圈电压恒定不变,则副线圈电压减小,小灯泡实际功率减小,小灯泡变暗,A 错误,B 正确.【点睛】本题考查理想变压器的基本原理,要注意明确电压之比等于匝数之比;而电流之比等于匝数的反比;同时还要注意数学知识的正确应用.5、A【解析】依据受力分析,结合矢量的合成法则,及两力的合力一定时,当两分力夹角越大,则分力越大,夹角越小时,则分力越小,从而即可求解。【详解】由题意可知,两根支柱支撑相同的质量的桥梁,即两个力的合力是一定,当两个力的夹角越大时,则分力也越大,当两个力的夹角越小时,则分力也越小,能使支柱的承重能力更强的是,即使支柱支撑的力要小,故 A 正确,故 B C D错误;故选A。【点睛】考查矢量的合成法则,掌握两力的合成,当合力一定时,两分力大小与夹角的关系,同时理解能使支柱的承重能力更强,不是支柱支撑的力最大,而要最小的。6、B【解析】A B D.根据1 ,出功由图像可知,乙光的截止电压较大,则乙光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大,乙光的频率较大,根据丫=则A甲光波长较大,选项A D 错误,B 正确;C.由图像可知,甲光的饱和光电流较大,则甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较多,选项C 错误;故 选 B。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。分。7、BC【解析】A.cd边经过磁场边界线心时恰好开始做匀速直线运动,M 边从心到心的过程中做匀速直线运动,cd边 到 口 时 ab边 开 始 到 达 则 外 边 经 过 磁 场 边 界 线 L 后做匀速直线运动,故 A 错误;B.刈边从无到小的过程中,穿过线圈的磁通量没有改变,没有感应电流产生,不受安培力,线圈做匀加速直线运动,则附边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大,所受的安培力增大,所以池边经过磁场边界线“后线圈要做一段减速运动,故 B 正确;C.cd边经过磁场边界线小时恰好做匀速直线运动,根据平衡条件有mg=BIL,BLv/=-R联立解得皿B2I3Cd边从L3到 L4的过程做匀速运动,所用时间为L B2V=-v mgRcd边 从 心 到 心 的过程中线圈做匀加速直线运动,加速度为g,设此过程的时间为,由运动学公式得r+v 2vL-1.二-v mgR故 cd边经过磁场边界线乙2和心的时间间隔为v mgR故 c 正确;D.线圈从开始运动到M 边经过磁场边界线过程,根据能量守恒得 3 2 2Q m g-3L-m v2=3mgL-彳 黑故 D 错误。故选BCo8、C D E【解析】A.手机是通过电磁波传递信息的,故 A 错误;B.根据相对论可知,高速运动的物体,沿运动方向的长度会变短,故 B 错误;C.波长较短的光容易被障碍物挡住,不能到达地面,波长较长的光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面,故 C 正确;D.由于波源与接受者的相对位移的改变而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,故根据多普勒效应,可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,故 D 正确;E.光纤通信、医用纤维式窥镜都利用了光的全反射原理,故 E 正确。故选:CDE9、BC【解析】A.以小球B、C 及弹簧组成的系统为研究对象,除系统重力外,绳的拉力耳对系统做功,则系统机械能不守恒,故A 错误;B.小球A 速度最大时,小球A 的加速度为零,则4mg sin a =4对小球8、C 及弹簧组成的系统4=2mcg联立以上两式,解得mc=m故 B 正确;C D.小球C 恰好离开地面时,弹簧弹力片单=Wg=喀弹簧伸长量为 等,初始时,弹簧被压缩 等,则小球3 上升坐,以小球A、B、C 及弹簧组成的系统为研究对象,K K K由机械能守恒定律得2me.2mg 1 2 1 2a-mBg-=-mAvA+-m K K 2 2又VA=VH联立以上两式,解得“2g修故 C 正确,D 错误。故选BCo10、A C D【解析】A-根据0 =言 万 知 增 大 则电容减小 故A正确;B.静电计测量的是电容器两端的电势差,因为电容器始终与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变,故 B错误;C.电势差不变,d增大,则电场强度减小,故 P点与上极板的电势差减小,则尸点的电势升高,因油滴带负电,可知带电油滴的电势能将减小,故 c正确;D.电容器与电源断开,则电荷量不变,再将下极板向下移动一小段距离,即 d 变大,根据。=上 二,c=2,E=44;rkd U d可得E=QsS则两板间场强不变,油滴受电场力不变三、实验题:本题共2小题,共 1 8 分。U、B E G 威-【解析】(1)1 2 3 .灯泡的额定电压为2.0 V,且允许通过的最大电流不能小于0.5 A,灯 泡 正 常 发 光 时 的 电 阻TJ 7/0.5三上。6.6 7RA 0.6 QRv 1 0 0 0 QR 4。故生 匹R 段,选 项 D正确;故选A C D。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。/7=Oj tt/A2。_ JL 6 二二二二二二二二一g电压表应选B;灯泡的额定电流为0.5 A,则电流表应选E;为方便实验操作,则滑动变阻器应选G.则电流表应采用外接法,由表中实验数据可知,电压与电流从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示;闭合开关前,滑片应置于滑动变阻器最左端。(3)6 .根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然 后 作 出 灯 泡 的 曲 线 如 图 所 示。定滑轮t匚2M 2 0 0 M g【解析】(D 口 调节定滑轮的高度使连接木块的细线与长木板平行。(2)网根据时间中点速度等于某段时间的平均速度,则可求打计数点5时,木块的速度大小为RRf根据/x=at2得木块的加速度_ 一再 _ (X2-X1)./J10V 2 0 02(3)4 由牛顿第二定律有mg 一/.iMg=(m+M)a解得m(m +M)(x2-x j/2“一瓦 2 0 0 M g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)4/?;(2)|V S ,【解析】(1)设小球A 能上升的最大高度为H,A 刚脱离B 时水平方向的速度为 对 A、B,由水平方向动量守恒及能量守恒,有m v0=+m vo=g(m +)y 2 +mgH带入VO=2病 无,可得小球A 能上升的最大高度H=4R;(2)设 A、B 最终分离时的速度分别为内和以,由水平方向动量守恒及能量守恒,有m v0=m%+MV2;-g mv+;A/v;解得V1=yl3gR o1 4.Q =皿 二 即 3;八嚅粤,方向向右;p =*铲世1 2DYD2L B、L【解析】当 A 上滑到最高点时,速度减为零,设电路中产生的总热为。总,由能量守恒1 2.八m v0=mgxsn0+Q由于B 与 R 并联后与A 串联,设电阻K 上产生的热量为Q,则。=如解得Q您-2 agxsin 01 2(2)要使A 静止在倾斜导轨上,受到的安培力沿倾斜导轨向上,根据右手定则、左手定则,8 做匀速运动速度的方向向右。设5杆匀速运动的速度大小为y,其中的感应电动势为E,流过A杆的电流为,流过5杆的电流为右,则E =B2LV/一 E4 1R +R24=2Lmg sin 0=B&L解得_ 3mgR sin 0V BXB2I(3)使8做匀速运动的外力大小为R做功的功率为P,则F=B2I2LP=F v解得_ 6 m2g2/?sin2 0二1 5、(1)1 A,2 1;(2)4 W,6 6.6 7%;(3)当 R=2 H 时最大输出功率为4.5 W【解析】(1)电路中的电流Zo=-A =lA R 4根据闭合电路欧姆定律 七=。+,解 得 内 阻 为(2)电源的输出功率%=1 U=lx 4 W =4 W效率为=区 乂 1 0 0%=士X 1 0 0%6 6.6 7%I0E 1 x6(3)电源的输出功率为P=I2RE2(+/)22R=-3(R-r)2)-+4rR可知当R=r=K时,电源输出功率最大,即E2 62P=W=4.5W4r 4x2