2023届山西省新绛县高三下学期联合考试物理试题含解析.pdf

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1、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、如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过 P 点进入磁场这些粒子射出边界的位置

2、均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的 1/1将磁感应强度的大小从原来的1B变为2B，结果相应的弧长变为原来的一半，则2B：1B等于 A2 B3 C2 D1 2、2016 年 8 月 16 日 l 时 40 分，我国在酒泉用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空如图所示为“墨子号”卫星在距离地球表面 500km 高的轨道上实现两地通信的示意图若己知地球表面重力加速度为 g，地球半径为 R，则下列说法正确的是()A工作时，两地发射和接受信号的雷达方向一直是固定的 B卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于 7.9km/s C可以估算出“墨子号”卫星所受到的万有引力

3、大小 D可以估算出地球的平均密度 3、2019 年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图，为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持，“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日 L2点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点 L1或 L2，卫星受地球和月球引力的合力作用，能随月球同步绕地球做圆周运动。则（）A卫星在 L1点的线速度比在 L2点的小 B卫星在 L1点的角速度比在 L2点的大 C同一卫星 L1、L2点受地球和月球引力的合力相等 D若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于 L2点，能量消耗最小，能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持 4、下列说法正确的是（）A单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零 B有些

4、昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象 C变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 D一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大 5、下列说法正确的是（）A做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零 B做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同 C一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功 D在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度 B 也一定为零 6、太阳系中各行星绕太阳运动的轨道在同一面内。在地球上观测金星与太阳的视角为（金星、太阳与观察者连线的夹角），长时间观察该视角并分析

5、记录数据知，该视角的最小值为 0，最大值为m。若地球和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，则金星与地球公转周期的比值为（）A23mcos B3m1sin C3msin D3mcos 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、下列有关热力学基本概念、规律与热力学定律的描述正确的是 。A热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度 B绝热过程中，系统内能的变化只与做功的多少有关，而与做功的方式无关 C改变内能的两种方式是做功和热传递，因此同时做功和热传递一

6、定会改变内能 D第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律 E.机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能 8、如图所示，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动，缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气.起初，在小活塞上的烧杯中放有大量沙子.能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是()A给气缸缓慢加热 B取走烧杯中的沙子 C大气压变小 D让整个装置自由下落 9、如图所示，空间存在竖直方向的匀强电场，虚线abc是间距相等且平行的三条等势线，小球A带正电荷，小球B带等量的负电荷，

7、两小球同时以相同的速度从等势线b上的P点水平抛出，在t时刻小球A到达c等势线，同时小球B到达a等势线，两小球可视为质点，不计两小球之间的相互作用，两小球的重力不可忽略，下列说法错误的是（）A匀强电场的电场强度方向竖直向上 BA球的质量小于B球的质量 C在t时刻小球A的动量等于小球B的动量 D在时间t内小球A的动能的增量大于小球B的动能的增量 10、一列简谐橫波沿x轴正方向传播，已知0t 时的波形如图所示，波上有 P、Q 两点，其纵坐标分别为2cm2cmPQyy，下列说法中正确的是 AP 点的振动形式传到 Q 点需要2T BP、Q 在振动的过程中的任一时刻，位移的大小总相同 C在54T内，P 点

8、通过的路程为 20cm D经过38T，Q 点回到平衡位置 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）某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因素，设计如图（a）所示的实验装置，弹簧左侧固定在挡板 A 上，处于原长的弹簧右端位于 C，弹簧与滑块接触但不拴接，滑块上安装了宽度为 d 的遮光板，轨道 B 处装有光电门。(1)实验的主要步骤如下：用游标卡尺测量遮光片的宽度 d，如图（b）所示，d=_cm；将滑块向左压缩弹簧，由静止释放滑块，同时记录遮光片通过光电门的时间 t；测量并记录光电门与滑块停止运动位置之间的距离 x；改变弹簧

9、压缩量，多次重复步骤和。(2)实验手机的数据并处理如下。实验小组根据上表数据在2vx图中已描绘出五个点，请描绘出余下的点并作出2vx图像_。根据所作图像，可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为_（g 取 10m/s2，结果保留两位有效数字）。12（12 分）某同学想在实验室测量电压表 V1的内阻(1)他先用多用电表的欧姆挡“1k”测量，如图甲所示，该读数为_；多用表的红表笔与电压表 V 的_(选填“正”或“负”)的接线柱相连 (2)为了更准确地测量电压表 V1的内阻，实验室提供的实验器材如下：A待测电压表 V1(量程为 03 V)；B 电压表 V2(量程为 09 V，内阻约为 9 k)；C 滑动变

10、阻器 R1(最大阻值为 20，额定电流为 1 A)；D 定值电阻 R3(阻值为 6 k)；E.电源(电动势为 9 V，内阻约为 1)；F.开关一个、导线若干 根据提供的器材，连接图乙中的实物图_ 某次实验时电压表 V1和电压表 V2的读数分别为 U1和 U2，移动滑动变阻器滑片，多次测量，作出 U2U1图象如图丙所示，已知图象的斜率为 k，则内阻 RV1的表达式为_(用 R3和 k 表示)考虑电压表 V2的内电阻，则该方法对实验的测量结果_(选填“有”或“无”)影响 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

11、 分）如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气已知：大活塞的质量为 2m，横截面积为 2S，小活塞的质量为 m，横截面积为 S；两活塞间距为 L；大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热；初始时氮气和汽缸外大气的压强均为 p0，大活塞与大圆筒底部相距2L，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为 g现通过电阻丝缓慢加热氮气，求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强 14（16 分）如图所示，在 xoy 平面内，虚线 OP 与 x 轴的夹角为 30。OP 与 y 轴之间存在沿着 y 轴负方向的

12、匀强电场，场强大小为 E。OP 与 x 轴之间存在垂直于 xoy 平面向外的匀强磁场。现有一带电的粒子，从 y 轴上的 M 点以初速度 v0、沿着平行于 x 轴的方向射入电场，并从边界 OP 上某点 Q（图中未画出）垂直于 OP 离开电场，恰好没有从x 轴离开第一象限。已知粒子的质量为 m、电荷量为 q（q0），粒子的重力可忽略。求：(1)磁感应强度的大小；(2)粒子在第一象限运动的时间；(3)粒子从 y 轴上离开电场的位置到 O 点的距离。15（12 分）如图所示，平面直角坐标系第一象限中，两个边长均为 L 的正方形与一个边长为 L 的等腰直角三角形相邻排列，三个区域的底边在 x 轴上，正方

13、形区域 I 和三角形区域存在大小相等，方向沿 y 轴负向的匀强电场。质量为 m、电量为 q 的带正电粒子由正方形区域 I 的顶点 A 以初速度 v0沿 x 轴正向射入区域 I，离开电场后打在区域底边的中点 P。若在正方形区域内施加垂直坐标平面向里的匀强磁场，粒子将由区域右边界中点 Q 离开磁场，进入区域中的电场。不计重力，求：(1)正方形区域 I 中电场强度 E 的大小；(2)正方形区域中磁场磁感应强度的大小；(3)粒子离开三角形区域的位置到 x 轴的距离。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

14、】画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件好角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可【详解】磁感应强度为 B1时，从 P 点射入的粒子与磁场边界的最远交点为 M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，POM=120，如图所示：所以粒子做圆周运动的半径 R 为：sin60=Rr，得：32Rr 磁感应强度为 B2时，从 P 点射入的粒子与磁场边界的最远交点为 N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，PON=60，如图所示：所以粒子做圆周运动的半径 R为：sin10=Rr，得：2rR 由带电粒子做圆周运动的半径：mvRqB得：132mvmvRrqBqB 2

15、12mvmvRrqBqB 联立解得：213BB 故选 B【点睛】带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解 2、B【解析】由于地球自转的周期和“墨子号”的周期不同，转动的线速度不同，所以工作时，两地发射和接受信号的雷达方向不是固定的，故 A 错误7.9km/s 是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，则卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s，故 B 正确由于“墨子号”卫星的质量未知，则无法计算“墨子号”所受到的万有引力大小，故 C 错误根据2224()()MmGm RhR

16、hT知，因周期未知，则不能求解地球的质量，从而不能估算地球的密度，选项 D 错误；故选 B 点睛：解决本题的关键知道卫星做圆周运动向心力的来源，知道线速度、周期与轨道半径的关系，理解第一宇宙速度的意义 3、A【解析】B地月拉格朗日点 L1或 L2与月球保持相对静止，卫星在 L1、L2点的角速度相等，故 B 错误；A根据vr可得，卫星在 L1点的线速度比在 L2点的小，故 A 正确；C根据2ar可得，同一卫星 L1、L2点受地球和月球引力的合力不相等，故 C 错误；D若“鹊桥号”刚好位于 L2点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持，故 D

17、 错误。故选 A。4、B【解析】A单摆的摆球在通过最低点时，回复力等于零，而合外力一定不等于零，故 A 错误；B薄而透明的羽翼上出现彩色光带，是由于羽翼前后表面反射，进行相互叠加，是薄膜干涉现象，故 B 正确；C均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故 C 错误；D根据相对论，则有沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故 D 错误。故选：B。5、A【解析】A根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化，物体在运动一周的过程中，动量变化为零，故合力的冲量为零，故 A正确；B在匀变速曲线运动中，加速度不变，根据 va t 可知在任意两段相等时间内速度变化相同，故

18、 B 错误；C一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，一对作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，或不做功，故 C 错误；D在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，但磁感应强度不为零，故 D 错误。故选 A。6、C【解析】如图所示 最大视角m时，观察者与金星的连线应与金星的轨道相切。由几何关系得 sinmrr金地 万有引力提供向心力有 2224MmGmrrT 解得 33m3(s)inTrTr金金地地 故 C 正确，ABD 错误。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

19、得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、ABD【解析】A根据热力学第一定律得热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度，故 A 正确；B绝热过程中，系统内能的变化只与做功的多少有关，而与做功的方式无关，故 B 正确；C改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，故 C 错误；D第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律即热现象的方向性，故 D 正确；E机械能可能全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能，而不产生其他影响，故 E 错误。故选 ABD。8、BD【解析】以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件

20、知(P0-P)(S-s)=G，明确原来气体压强小于大气压强；题目设计的变化如加热、取走沙子、大气压减小、装置自由下落后，我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小，就可以知道活塞上升还是下降了【详解】A设缸内气体压强 P，外界大气压为 P0，大活塞面积 S，小活塞面积 s，活塞和钢球的总重力为 G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知：(P0-P)(S-s)=G 给气缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从气缸结构上看活塞应向下移动，故 A 错误 B取走烧杯中的沙子后，整体的重力小了，由式知容器内气体压强必须增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向

21、上移动，故 B 正确 C大气压变小时，由式知道缸内气体压强要减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以气缸要向下移动，故 C错误 D让整个装置自由下落，缸内气体压强增大(原来小于大气压强)，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，故 D 正确 故选 BD【点睛】本题的关键是利用活塞受力平衡的条件和理想气体状态方程判断封闭气体的体积如何变化，是一道比较困难的易错题 9、ABC【解析】A在竖直方向上两小球做初速度为零的匀加速直线运动，三条等势线间距相等，设间距为d，则两小球在竖直方向上位移大小相等，又同时到达两等势线，运动时间相同，根据212dat可得两小球在竖直方向的加速度大小相同，小球B

22、加速度方向竖直向上，重力方向竖直向下，则电场力方向一定向上，小球B带负电荷，所以匀强电场的电场强度方向竖直向下，故 A 错误，符合题意；B在竖直方向上，根据牛顿第二定律，对小球B有 BBqEm gm a 对小球A有 AAqEm gm a 两式联立得 ABmm 故 B 错误，符合题意；C竖直方向上根据速度公式vat，在t时刻两小球竖直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相等，A球的质量大于B球的质量，则A球的动量大于B球的动量，故 C 错误，符合题意；D两小球在竖直方向的加速度大小相同，ABmm，则小球A所受的合力大于小球B所受的合力，小球A从b等势线到达c等势线和小球B从b等势线

23、到达a等势线两个过程中竖直方向的位移相等，则合力对小球A做的功大于合力对小球B做的功，根据动能定理，在时间t内小球A动能的增量大于小球B动能的增量，故 D 正确，不符合题意。故选 ABC。10、AB【解析】由图看出,P、Q 两点平衡位置间的距离等于半个波长,因简谐波传播过程中,在一个周期内传播一个波长,所以振动形式从P 传到 Q 需要半个周期2T,故 A 正确；P、Q 的振动情况总是相反,所以在振动过程中,它们的位移大小总是相等,故 B 正确；若图示时刻 P 在平衡位置或最大位移处,在54T内,P 点通过的路程为:55 4cm20cmSA ,而实际上图示时刻,P 点不在平衡位置或最大位移处,在

24、54T内，P 点通过的路程不等于 20cm，故 C 错误；图示时刻,Q 点向下运动,速度减小,所以从图示位置运动到波谷的时间大于8T,再从波谷运动到平衡位置的时间为4T,所以经过38T,Q点没有回到平衡位置.故 D 错误.故选 AB 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、1.650cm 0.0480.052 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为：1.6cm，游标尺上第 10 条刻度线和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为100.05mm=0.50mm，所以最终读数为：1.6cm+0.50mm=1.650cm(2)2第 5 点速度为

25、221.65010 m/s=0.33m/s0.05v 则 2222222(0.33)m/s0.1089m/sv 将余下的点描在坐标纸上，且将所有点拟合成直线，如图 (3)3由实验原理得 22 gxv 则图像斜率 2kg 由图像可得 0.1810.18k 解得=0.050 由于误差，则 0.0480.052 均可 12、（1）6000 负 （2）电路如图；31Rk 无 【解析】（1）根据欧姆表的倍率挡和表盘进行读数；欧姆表红表笔接内部电源的负极（2）根据实验原理设计电路图；根据电路图找到 U2和 U1的函数关系，根据斜率求解 RV；根据电路结构判断电压表 V2内阻的影响.【详解】（1）用多用电表

26、的欧姆挡“1k”测量，该读数为 61k=6000；电流从多用电表的负极流入，则多用表的红表笔与电压表 V 的负的接线柱相连（2）实物连线如图；由欧姆定律可得：1213VUUURR，即321(1)VRUUR，则31VRkR，解得31VRRk 由电路图可知，电压表 V2的内阻对测量结果无影响.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、05344mgppS【解析】以两活塞整体为研究对象，根据平衡条件求出初始时氧气压强为 p1和体积 V1；再求出当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时氧气的体积 V2；再由玻意耳定律，

27、求出此时氧气的压强 p2，最后利用平衡条件求出氮气压强为 p；根据平衡条件求出压强，在根据理想气体状态方程求出温度【详解】以两活塞整体为研究对象，设初始时氧气压强为 p1，根据平衡条件有 p0S3mgp1S 化简得：103+mgppS 初始时氧气体积：132222LLSLVS LS 当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氧气体积 V22SL 由于大活塞导热，小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变，设此时氧气压强为 p2，由玻意耳定律得 p2V2p1V1 联立解得氧气的压强：203944mgppS 设此时氮气压强为 p，温度为 T，根据平衡条件有 p02S3mgp2SpS 得：05344mgpp

28、S 14、(1)03Ev；(2)04 33mvqE；(3)2076mvqE【解析】(1)由于粒子从 Q 点垂直于 OP 离开电场，设到 Q 点时竖直分速度为yv，由题意可知 03yvv 设粒子从 M 点到 Q 点运动时间为1t，有 1yqEvtM 粒子做类平抛运动的水平位移如的 0 1xv t 由磁场方向可知粒子向左偏转，根据题意可知粒子运动轨迹恰好与x轴相切，设粒子在磁场中运动的半径为R，由几何关系 cos30cot30 xRR 设粒子在磁场中速度为v，由前面分析可知 02vv 洛伦兹力提供向心力 2vqvBmR 解得 03EBv (2)粒子在磁场中运动周期 2RTv 设粒子在磁场中运动时间

29、为2t，212tT 粒子离开磁场的位置到y轴的距离为x，则 2 cos30 xxR 沿着x轴负方向做匀速直线运动，设经过时间3t到达y轴，0 3xv t 即 04 33mvtqE(3)由几何关系可得粒子离开磁场的位置到x轴距离 2013mvyqE 粒子离开磁场手，竖直方向做匀速直线运动，经过时间3t到达y轴并离开电场 223312yqEyv ttm 则 20256mvyqE 粒子离开电场的位置到O点的距离 201276mvyyyqE。15、（1）20mvEqL；（2）02mvBqL（3）31 L【解析】（1）带电粒子在区域中做类平抛，根据平抛运动的规律列式求解场强 E；（2）粒子在磁场中做匀速

30、圆周运动，根据几何关系求解半径，从而求解 B；（3）在 Q 点进入区域后，若区域补成正方形区域，空间布满场强为 E 的电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到（3L，L）点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从（3L，L）点向左做类平抛运动。【详解】（1）带电粒子在区域中做类平抛 0Lv t 212yat yvat Eqam 设离开角度为，则0tanyvv 离开区域后作直线运动tan2LyL 由以上各式得 20mvEqL 45（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动 02vv 2mvqvBR 有几何关系可得22LR 可求得 02mvBqL （3）在 Q 点进入区域后，若区域补成正方形区域，空间布满场强为 E 的电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到（3L，L）点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从（3L，L）点向左做类平抛运动，当粒子运动到原电场边界时 0 xv t 212yat xyL 解得(23)yL 因此，距离x 轴距离(31)dLyL【点睛】带电粒子在电场中的运动往往用平抛运动的的规律研究；在磁场中做圆周运动，往往用圆周运动和几何知识，找半径，再求其他量；