2022-2023学年山西省大同市铁路第一中学高考仿真卷物理试题含解析.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、如图所示，空间有与竖直平面夹角为 的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为 m 的金属棒 ab 悬挂在天花板的 C、D 两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行

2、。已知磁场的磁感应强度大小为 B，接人电路的金属棒长度为 l，重力加速度为 g，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是（）A由 b 到 a，tanmgBl B由 a 到 b，mgBl C由 a 到 b，sinmgBl D由 b 到 a，sinmgBl 2、如图甲所示，在某电场中建立 x 坐标轴，A、B 为 x 轴上的两点，xA、xB分别为 A、B 两点在 x 轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的动能Ek随其坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）AA 点的电场强度小于 B 点的电场强度 BA 点的电场强度等于 B 点的电场强度 CA 点的电势高于 B 点的电势

3、 D电子由 A 点运动到 B 点的过程中电势能的改变量pkkBAEEE 3、某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用较链与水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结构简化图如图所示。假设钢柱与水平地面所夹锐角为60，钢索上端与钢柱的夹角为30，钢索、短钢棒及棚顶的总质量为 m，重力加速度为 g。则钢柱对钢索拉力的大小为（）A12mg Bmg C3mg D2mg 4、2012 年 12 月 26 日，世界上最长的高铁京广线全线开通如图所示，京广高铁从北京出发，经石家庄、郑州、武汉、长沙、衡阳，到达广州，途经北京、河北、河南、

4、湖北、湖南、广东等 6 省市，全程 2230 公里，全程运行时间 8小时同学们根据上述材料，可以求出 A北京到广州的路程 B北京到广州的平均速度 C北京到广州的加速度 D北京到广州的位移 5、如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中一带正电的小球从静止开始沿管下滑，下列小球运动速度 v 和时间 t、小球所受弹力 FN和速度 v 的关系图像中正确的是 A B C D 6、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为1E，磁感应强度大小为1B、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为14

5、圆弧，圆弧的半径()OP为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A速度选择器的极板1P的电势比极板2P的低 B粒子的速度11BvE C粒子的比荷为2121EERB DP、Q两点间的距离为22112ERBE 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

6、但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、倾角为30的光滑绝缘斜面底端 O 点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的 A 点由静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是 B 点。取 O 点所在的水平面为重力势能的零势能面，A 点为电势能零点，小物块的重力势能E重、BA 之间的电势能E电随它与 O 点间距离 x 变化关系如图所示。重力加速度210m/sg，由图中数据可得（）A小物块的质量为 5kg B在 B 点，25JE电 C从 A 点到 B 点，小物块速度先增大后减小 D从 A 点到 B 点，小物块加速度先增大后减小 8、关于电磁波，下列说法正确的是（）A麦克斯韦第一次用实

7、验证实了电磁波的存在 B非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒，在空气中产生电磁波，只能沿着摇动的方向传播 D频率在 200MHz1000MHz 内的雷达发射的电磁波，波长范围在 0.3m1.5m 之间 E.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 9、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有 A、B、C 三点，如图甲所示，一个电荷量为 210-5 C，质量为 1 g 的小物块在水平面上从 C 点静止释放，其运动的 v-t 图像如图乙所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（）AB

8、 点为中垂线上电场强度最大的点，场强 E=100 N/C B由 C 点到 A 点电势逐渐减小 C由 C 到 A 的过程中物块的电势能先变大后变小 DA、B 两点间的电势差 UAB=500 V 10、如图所示，在半径为 R 的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为 B。P 是磁场边界上的一点，大量电荷量为 q、质量为 m、相同速率的离子从 P 点沿不同方向同时射入磁场。其中有两个离子先后从磁场边界上的 Q 点（图中未画出）射出，两离子在磁场边缘的出射方向间的夹角为60，P 点与 Q 点的距离等于 R。则下列说法正确的是（）A离子在磁场中的运动半径为36R B离子的速率为33qBRm C两个

9、离子从 Q 点射出的时间差为23mqB D各种方向的离子在磁场边缘的出射点与 P 点的最大距离为2 33R 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）图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在O 点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间 t，用游标卡尺测出小圆柱的直径 d，如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下：(1)小圆柱的直径 d_cm；(2)测出悬点到圆柱中心的距离 l，并测出对应的挡光时间 t；(

10、3)改变摆线的长度，重复步骤(2)，多测几组数据；(4)以悬点到圆柱重心的距离 l 为纵坐标，以_为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。计算得该图线的斜率为 k，则当地重力加速度 g=_(用物理量的符号表示)。12（12 分）为了测量一精密金属丝的电阻率：先用多用电表1 挡粗测其电阻为_，然后用螺旋测微器测其直径为_mm，游标卡尺测其长度是_mm.为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A电压表(量程 3V，内阻约为15k)B电压表(量程 15V，内阻约为75k)C电流表(量程 3A，内阻约为0.2)D电流表(量程 600mA，内阻约

11、为1)E滑动变阻器(05，0.6A)F滑动变阻器(02000，0.1A)G输出电压为 3V 的直流稳压电源 E H电阻箱 I开关 S，导线若干 为了尽量多测几组实验数据，则上述器材中应选用的实验器材除 G、I 外，还需的是(填代号)_请在虚线框内设计最合理的电路图_并将图的实物连线_如果金属丝直径为 D，长度为 L，所测电压为 U，电流为 I，写出计算电阻率公式_ 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）一轻质细绳一端系一质量为 m=0.05kg 的小球 A，另一端挂在光滑水平轴 O 上，O 到小球的

12、距离为 L=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离s=2m，动摩擦因数为=0.1现有一滑块 B，质量也为 m，从斜面上滑下，与小球发生弹性正碰，与挡板碰撞时不损失机械能若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g 取 10m/s2，试问：（1）若滑块 B 从斜面某一高度 h 处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平 面内做圆周运动，求此高度 h（2）若滑块 B 从 h=5m 处滑下，求滑块 B 与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力（3）若滑块 B 从 h=5m 处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小 球

13、做完整圆周运动的次数 14（16 分）如图所示，光滑水平地面上，一质量为 M1kg 的平板车上表面光滑，在车上适当位置固定一竖直轻杆，杆上离平板车上表面高为 L1m 的 O 点有一钉子（质量不计），一不可伸长轻绳上端固定在钉子上，下端与一质量m11.5kg 的小球连接，小球竖直悬挂静止时恰好不与平板车接触。在固定杆左侧放一质量为 m20.5kg 的小滑块，现使细绳向左恰好伸直且与竖直方向成 60角由静止释放小球，小球第一次摆到最低点时和小滑块相碰，相碰时滑块正好在钉子正下方的O点。设碰撞过程无机械能损失，球和滑块均可看成质点且不会和杆相碰，不计一切摩擦，g 取10m/s2，计算结果均保留两位有

14、效数字。求：(1)小滑块初始位置距O的水平距离 a；(2)碰后小球能到达的最大高度 H。15（12 分）如图所示，将一矩形区域 abcdef 分为两个矩形区域，abef 区域充满匀强电场，场强为 E，方向竖直向上；bcde 区域充满匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外。be 为其分界线。af、bc 长度均为 L，ab 长度为 0.75L。现有一质量为 m、电荷量为 e 的电子（重力不计）从 a 点沿 ab 方向以初速度 v0射入电场。已知电场强度20169mvEeL，sin370.6，cos370.8.求：(1)该电子从距离 b 点多远的位置进入磁场；(2)若要求电子从 cd 边射出，

15、所加匀强磁场磁感应强度的最大值；(3)若磁感应强度的大小可以调节，则 cd 边上有电子射出部分的长度为多少。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】对导体棒进行受力分析，根据左手定则分析导体棒中的电流方向，根据三角形定则分析求解安培力的大小，从而根据FBIL求解导体棒的电流大小。【详解】导体棒静止，则其受力如图所示：根据左手定则可知，导体棒的电流方向为由 a 到 b，根据平衡条件可知安培力的大小为：sinFBILmg 所以感应电流的大小为：sinmgIBl 故 ABD 错误 C 正确。故选 C。

16、2、B【解析】AB根据动能定理得知：电场力做功等于电子动能的变化，则有 kEEqx 根据数学知识可知，图线的斜率 kqE 斜率不变，q 保持不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，则 ABEE 故 A 错误，B 正确；C由图知，电子从 A 到 B 动能增大，电场力做正功，则知电场力方向从 AB，电场线方向从 BA，根据顺着电场线方向电势降低，则有 AB 故 C 错误；D根据动能定理知 kkPABBAWEEE 即 PkkABEEE 故 D 错误。故选 B。3、B【解析】钢索、短钢棒及棚顶作为一个整体受到三个力：两端的拉力大小均为 F（与水平方向的夹角为6030），竖直向下的重力mg，如

17、图，由平衡条件得 2sin30Fmg 解得 Fmg 故 ACD 错误，B 正确。故选 B。4、A【解析】试题分析：北京到广州全程 2230 公里，指的是的路程，选项 A 正确；北京到广州的直线距离未知，即位移未知，不能求北京到广州的平均速度，选项 B、C、D 错误；考点：路程和位移 5、D【解析】由题中“足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同”可知，本题考查带电物体在复合场中的受力分析，根据电场力性质和洛伦兹力以及受力分析可解答本题。【详解】AB、当粒子速度足够大时，有 fBqvF电 会有 fG 此时，速度不再增加，故 AB 错误；CD、根据受力分析，小球在水平方向受力平衡，即 N=FFBq

18、v电 故 C 错误，D 正确。6、C【解析】A由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，P1的电势板比极板 P2的高，故 A 错误；B粒子在速度选择器内受力平衡，则 qE1=qvB1 可得 11EvB 故 B 错误；C粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则 2qEmvR 联立可得粒子的比荷 22121 EqvmERERB 故 C 正确；D粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供

19、向心力，则 2mvqvBr 联立可得 11ERBrE B P、Q 之间的距离为1122ERBrE B 故 D 错误。故选 C。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、BC【解析】A因为规定 A 点的电势为零，由图象可知 OA 之间的距离为 2m，在 A 点具有的重力势能Ep=100J，也是物块具有的总能量，根据 Ep=mgh=mgOAsin30 得 m=10kg 故 A 错误；B小物块在 B 点时电势能最大，由图象可知 OB 间距离为 1.5m，此

20、时的重力势能为 EpB=mgOBsin30=10101.50.5J=75J 由前面的分析可知物块的总能量是 E=100J 根据 E=EpB+E电 可得 E电=25J 故 B 正确；C小物块从 A 点静止出发，到 B 点速度为零，所以从 A 到 B 的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故 C 正确；D在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小

21、到零后反向增大，故 D 错误。故选 BC。8、BDE【解析】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故 A 错误；B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场，相互激发，形成电磁波。故 B 正确；C.电磁波产生后，可以在任意方向传播，故 C 错误；D.根据cv，电磁波频率在 200MHz 至 1000MHz 的范围内，则电磁波的波长范围在 0.3m 至 1.5m 之间，故 D 正确；E.由于波源与接受者的相对位置的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故 E 正确

22、。故选：BDE。9、ABD【解析】A根据 vt 图象可知物块在 B 点的加速度最大 2402m/s75vat 所受的电场力最大为 331 1022 10NFma 故 B 点的场强最大为 352 10100N/C2 10FEq 故 A 正确；B根据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由 O 点沿中垂线指向外侧，故由 C 点到 A 点电势逐渐减小，B 正确；C根据 vt 图象可知 C 到 A 的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故 C 错误；D由 A 到 B 根据动能定理可得 22110.01J22ABkBAWEmvmv 又因 ABABWqU 故 50.01V500V2

23、10ABABWUq 故 D 正确。故选 ABD。10、BCD【解析】从 Q 点能射出两个离子，则离子圆周运动半径 r 小于磁场区域圆半径 R，运动轨迹如图所示。PQO为等边三角形。A由几何关系得 2RPM 又有 sin60PMr 解两式得 33rR 选项 A 错误；B在磁场中做圆周运动有 2mvqvBr 解式得 33qBRvm 选项 B 正确；C圆周运动的周期为 2 mTqB 两离子在磁场中运动的时间分别为 13Tt 223Tt 则从磁场射出的时间差为 23mtqB 选项 C 正确；D各种方向的离子从磁场中的出射点与 P 点的最大距离为 2 323Rr 选项 D 正确；故选 BCD.三、实验题

24、：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、1.02 21()t 2dk 【解析】(1)1小圆柱的直径 d=1.0cm+20.1mm=1.02cm.(2)23根据机械能守恒定律得 212mglmv 所以 2211()22dglvt 得到 2212()dlgt 则以悬点到圆柱重心的距离 l 为纵坐标，以21()t为横坐标。其中 22dkg 故 22dgk 12、6.0 2.0932.097 100.15 ADE 24U DIL 【解析】由图示多用电表可知，待测电阻阻值是6.0 16.0 ；由图示螺旋测微器可知，其读数为：29.5 0.012.095

25、mmmmmm，由图示游标卡尺可知，其示数为：10 103 0.05100.15mmmmmm；实验需要 G 电源，I 开关与导线，电源电动势为 3V，因此电压表应选 A 通过待测电阻的最大电流约为30.56.0EIAAR，则电流表应选：D为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选：E故选 ADE；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；661ARR，150002506VRR，则有VARRRR，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示 根据实验电路图连接实物电路图，如图所示 由电阻定律可知:22LLRSD，又URI，联立得24UDIL.四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡

26、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）0.5m（2）48N（3）10 次。【解析】（1）小球刚能完成一次完整的圆周运动，它到最高点的速度为 v0，在最高点，仅有重力充当向心力，则有 20vmgmL 在小球从最低点运动到最高点的过程中，机械能守恒，并设小球在最低点速度为 v，则又有 221011222mvmgLmv 解有 15vm/s 滑块从 h 高处运动到将与小球碰撞时速度为 v2，对滑块由能的转化及守恒定律有 22122smghmgmv 因弹性碰撞后速度交换 25v m/s 解上式有 h=0.5m（2）若滑块从 h=5m 处下滑到将要与小球碰撞时速度为 u，同

27、理有/2122smghmumg 解得 95m/su 滑块与小球碰后的瞬间，同理滑块静止，小球以95m/su 的速度开始作圆周运动，绳的拉力 T 和重力的合力充当向心力，则有 2uTmgmL 解式得 T=48N （3）滑块和小球最后一次碰撞时速度为 5m/sv 滑块最后停在水平面上，它通过的路程为 s，同理有/212mghmvmgs 小球做完整圆周运动的次数为 21ssns 解、得 19sm n=10 次 14、(1)0.52m；(2)0.32m【解析】(1)小球摆动过程中，设碰前小球的速度大小为0v，平板车的速度大小为Mv，位移大小分别为1x和Mx，小球开始时高度为 1 cos600.5hLm

28、 小球和平板车在水平方向动量守恒 1 0MMvm v 二者构成的系统机械能守恒 221 011122MMvm vm gh 带入数据联立解得 3m/sMv 02m/sv 11MxmxM 且 1sin 60MxxL 解得 3 3m0.52m10Mx 小球从左向下摆到最低点的过程中，滑块相对于地面静止，M及杆对地向左走过的距离即为所求 0.52mMax(2)小球到最低点时以速度0v与静止的滑块发生弹性碰撞，小球和滑块组成的系统动量守恒且机械能守恒，设碰后瞬间小球和滑块的速度大小分别为1v，2v，则有：1 01 122m vm vm v 2221 01 122111222m vm vm v 联立解得

29、1210121m/smmvvmm 1201223m/smvvmm 此后滑块向右匀速直线运动，不影响小球和车的运动，小球摆到最高点时和平板车具有相同速度v，二者组成的系统动量守恒 1 11MMvmvMm v 解得 0.6m/sv 机械能守恒 22211 11111222Mm gHMvm vMm v 解得 0.32mH 15、(1)2L；(2)3mvqL；(3)56L。【解析】(1)电子在电场中做类似平抛运动，有 0.75Lv0t eEma 212yat 得 2Ly 即该电子从距 b 点2L处进入磁场.（2）粒子进入磁场时，速度方向与 be 边夹角的正切值 tan00.752yvxvy 37 电子进入磁场时的速度为 005sin3vvv 设电子运动轨迹刚好与 cd 边相切时，半径最小为 r1，则由几何关系知 r1r1cos37L 解得 159rL 由21vevBmr可得对应的最大磁感应强度 B3mvqL (3)设电子运动轨迹刚好与 de 边相切时，半径为 r2，则 r2r2sin3712L，解得 r254L 又 r2cosL，故切点刚好为 d 点 电子从 cd 边射出的长度为 y12Lr1sin3756L