2023届河北省邢台市高三第二次模拟考试物理试卷含解析.pdf

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1、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，光滑导轨 MN 水平放置，两根导体棒平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁下落穿出导轨平面的过程中，导体 P、Q 运动情况是 AP、Q 互相靠扰 BP、Q 互相远离 CP、Q 均静止 D因磁铁下落的极性未

2、知，无法判断 2、关于牛顿第一定律和惯性有下列说法，其中正确的是（）A由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 C牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律 D运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 3、下列说法正确的是（）A牛顿第一定律并不是在任何情况下都适用的 B根据 F=ma 可知，物体的加速度方向一定与物体所受拉力 F 的方向一致 C绕地球飞行的宇航舱内物体处于漂浮状态是因为没有受到重力作用 D人在地面上起跳加速上升过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力 4、质量为 m 的物块放

3、在倾角为的固定斜面上。在水平恒力 F 的推动下，物块沿斜面以恒定的加速度 a 向上滑动。物块与斜面间的动摩擦因数为，则 F 的大小为（）A(sincos)cosm agg B(sin)cossinm ag C(sincos)cossinm agg D(sincos)cossinm agg 5、某加湿器在电子元件控制下，通过的电流如图所示，周期为 1.0s，若等效工作电阻恒为100，则该加湿器 1 小时消耗的电能约为（）A28.0 10度 B27.5 10度 C27.0 10度 D27.2 10度 6、2019 年 4 月 10 日，世界上第一张黑洞照片诞生了，证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇

4、宙中质量巨大的一类天体，连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零，引力势能表达式为pGMmEr ，已知地球半径 R=6400km，光速 c=3x108m/s。设想把地球不断压缩（保持球形不变），刚好压缩成一个黑洞时，地球表面的重力加速度约为（）A7109m/s2 B71010m/s2 C1.41010m/s2 D1.41011m/s2 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，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的

5、带电小球 A 和 B，两线上端固定于 O 点，B 球固定在 O 点正下方。当 A 球静止时，两悬线的夹角为 下列方法中能保持两悬线的夹角不变的是（）A同时使两悬线长度减半 B同时使两球的质量和电量都减半 C同时使 A 球的质量和电量都减半 D同时使两悬线长度减半和两球的电量都减半 8、如图，相距 l 的两小球 A、B 位于同一高度(h l、h 均为定值).将 A 向 B 水平抛出，同时让 B 自由下落.A、B 与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则 AA、B 一定能相碰 BA、B 在第一次落地前能否相碰，取决于 A 的初速度大小 C

6、A、B 在第一次落地前若不碰，以后就不会相碰 DA、B 要在最高点相碰，A 球第一次落地的水平位移一定为2l 9、如图甲所示，一交流发电机线圈的总电阻1r ，用电器电阻9R ，流过用电器的电流图象如图乙所示，sin370.6,cos370.8则下列说法中正确的是（）A交流发电机电动势的峰值为50V B交流发电机线圈从图示位置开始经过1s300时电动势的瞬时值为25 2V C交流发电机线圈从图示位置开始转过37时电压表示数为36 2V D交流发电机线圈从图示位置开始转过90的过程中的平均感应电动势为100 2V 10、根据所学知识分析，下列说法正确的是（）A通常金属在各个方向的物理性质都相同，所

7、以金属是非晶体 B晶体体积增大，其分子势能一定增大 C在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力 D人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，进而了解机体对药物的吸收等生理过程 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）某同学在探究弹力和弹簧伸长关系的实验中，用完全相同的弹簧 A 和 B 并联后上端固定，下端与长木板相连，长木板带挂钩和指针总重 2N，右边有一米尺，零刻度与弹簧上端对齐，现在在挂钩上挂不同个数的够吗，测得数据如下表：钩码重力 0N 1N 2N 3N 指针对齐刻度 11cm 12cm 1

8、3cm 14cm（1）每根弹簧的原长为_cm，每根弹簧的劲度系数为_N/m；（2）若将 A、B 弹簧串联起来使用，它们整体的劲度系数为_。A25N/m B100N/m C50N/m D200N/m 12（12 分）某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：A一端带有滑轮和刻度尺的轨道 B两个光电计时器 C安装有挡光片的小车（质量为 M）D拴有细线的托盘（质量为 m0）E.可以调节高度的平衡支架 F.一定数量的钩码 某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门 A、B。实验步骤：调节两个光电门中心的距离，记为 L；调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉

9、着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码的质量记为 m；撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B 的时间分别为 t1 和 t2；利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题(1)图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度 d，则 d=_cm。(2)小车加速从 A 到 B 过程中合外力做的功 W=_；小车动能的变化量的表达式 Ek=_（用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。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

10、题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）一球形人造卫星，其最大横截面积为 A、质量为 m，在轨道半径为 R 的高空绕地球做圆周运动由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小 卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了 H，由于 H R，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动设地球可看成质量为 M 的均匀球体，万有引力常量为 G取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为 r 时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为PGMmEr （1）求人造卫星在轨道半径为 R 的高空绕地球做圆周运动的周期；（2）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做

11、出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变在满足上述假设的条件下，请推导：估算空气颗粒对卫星在半径为 R 轨道上运行时，所受阻力 F 大小的表达式；估算人造卫星由半径为 R 的轨道降低到半径为 R-H 的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数 n 的表达式 14（16 分）某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，如图所示一质量为 m，带电量为+q 的粒子，从

12、 P 点以水平速度 v0射入电场中，然后从 M 点沿半径射入磁场，从 N 点射出磁场已知，带电粒子从 M 点射入磁场时，速度与竖直方向成 30角，弧 MN 是圆周长的 1/3，粒子重力不计求：（1）电场强度 E 的大小（2）圆形磁场区域的半径 R（3）带电粒子从 P 点到 N 点，所经历的时间 t 15（12 分）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是：F=2MmGr但是，在某些特殊情况下，非质点之间的万有引力计算及其应用的问题，我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论，而获得快速有效地解决：a若质点 m 放置在质量分布均匀的大球壳 M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么 m 和

13、 M 之间的万有引力总是为零 b若质点 m 放置在质量分布均匀的大球体 M 之外（rr0），那么它们之间的万有引力为：F=2MmGr，式中的 r 为质点 m 到球心之间的距离;r0为大球体的半径 假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为 的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞 若地球的半径为 R，万有引力常数为 G，把一个质量为 m 的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动 （1）求：小球运动到距地心为 0.5R 处的加速度大小 a；（2）证明：小球在洞内做简谐运动；（3）求：小球在运动过程中的最大速度 vm 参考答案 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题

14、 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、A【解析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知 P、Q 将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A 正确，BCD 错误 2、D【解析】A根据牛顿第一定律知，物体只有在不受外力，或者所受合外力为零时，才能处于静止或匀速直线运动状态，A 错误；B行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的万有引力作用，其运动状态是不断变化的，则 B 项错误；C牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，并不能反

15、映物体惯性的大小，C 错误；D运动物体如果没有受到力的作用，将保持原来的速度做匀速直线运动，D 项中说法符合牛顿第一定律，D 正确；故选 D。3、A【解析】A.牛顿第一定律只能适用于宏观、低速的物体，故 A 正确；B.F=ma 中的物体加速度对应的是物体所受的合外力，而不仅仅是拉力 F，故 B 错误；C.绕地球飞行的宇航舱内物体依旧受到地球的吸引作用，故依旧受到重力作用，故 C 错误；D.地面对人的支持力与人对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故 D 错误。故选 A。4、D【解析】如图所示，物块匀加速运动受重力mg、推力 F、滑动摩擦力fF和支持力NF。正交分解后，沿斜面方向 c

16、os sin fFFmgma 垂直于斜面方向平衡 cos0sinNFmgF 又有 fNFF 解以上三式得(sincos)cossinm aggF 故选 D。5、C【解析】根据有效值的定义，有 2221122I RtI RtI RT 解得：交流电的有效值 2211222210.60.50.4A0.7A1II RtI RtRRRTR 电阻功率 2270W7.0 10kWPI R 所以加湿器 1 小时消耗的电能 227.0 10kW h7.0 10EPt度 故 C 正确，ABD 错误。故选：C。6、A【解析】在地球表面有 2MmGmgR 解得 2GMgR 连光都无法逃脱它的引力束缚，故有 212cG

17、MmmRv 解得 212cvGMR 联立 1692269 107.0 10 m/s22 6.4 10cgRv A 正确 BCD 错误。故选 A。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、CD【解析】同时使两悬线长度减半，若角度 不变，球间距减半，根据公式，静电斥力增加为 4 倍，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故 A 错误；同时使两球的质量和电荷量减半，A 球的重力减小为一半，静电力都减小为四分之一，故重力和静电斥力的合力方向一

18、定改变，不能在原位置平衡，故 B 错误；同时使 A 球的质量和电荷量减半，A 球的重力和静电力都减小为一半，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故 C 正确；同时使两悬线长度和两球的电荷量减半，球间距减为一半，根据公式，静电力不变，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故 D 正确。所以 CD 正确，AB 错误。8、AB【解析】A、B 两物体在竖直方向上的运动是相同的，若 A、B 在第一次落地前不碰，由于反弹后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，则以后一定能碰，故 A 正确，C 错误若 A 球经过水平位移为 l 时，还未落地，则在 B 球正下方相碰.可知当 A 的初

19、速度较大时，A、B 在第一次落地前能发生相碰，故 B 正确若 A、B 在最高点相碰，A 球第一次落地的水平位移 x=l/n，n=2、4、6、8，故 D 错误故选 AB【点睛】此题关键是知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据该规律抓住地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反来判断两球能否相碰 9、BD【解析】A由题图可得电路中电流的峰值为 5 2AmI 交流发电机电动势的峰值为()5 2(9 1)V=502VmmEIRr 故 A 错误；B由题图可得交变电流的角速度100 rad/s，从线圈平面与磁场平行开始计时，则1300s时电动势的瞬时值 1

20、cos50 2cos100(V)50 2cos 10025 2V300meEtt 故 B 正确：C电压表示数为有效值不随时间发生变化，电阻两端电压为 45VUIR 所以电压表示数为45V，故 C 错误；D交流发电机线圈从图示位置开始转过90的过程中的平均感应电动势为 22100 21V2mBSENNNBSEt 故 D 正确。故选 BD。10、CD【解析】A多晶体和非晶体各个方向的物理性质都相同，金属属于多晶体，A 错误；B晶体体积增大，若分子力表现为引力，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子势能减小，B 错误；C水的表面张力的有无与重力无关，所以在宇宙飞船中，水的表面依然存在表面张力，C 正

21、确；D在现代科技中科学家利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液品来研究高子的渗透性，D 正确。故选 CD。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、9cm 50 N/m A 【解析】(1)12根据力的平衡，有 02()Gk LL 把 G=2N 时，L=11cm 与 G=3N 时，L=12cm 代入解得 L0=9cm k=50 N/m(2)3将 A、B 弹簧串联起来使用，当拉力为 F 时，每个弹簧的形变量为 x，整体形变量为 2x，由 F=kx,可得整体的劲度系数 25N/m22Fkkx 故填 A。12、0.735 0mm gL 2222

22、1112Mdtt 【解析】(1)1游标为 20 分度，精确度为 0.05mm，游标对齐的格数不估读，则测挡光片的宽度为 7mm7 0.05mm7.35mm0.735cmd (2)2调节轨道的倾角轻推小车后使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速下滑，说明小车的合力为零，而撤去托盘m0和钩码 m，小车的合力变为 0=()Fmm g合 则小车加速从A 到 B 过程中合外力做的功为 0()WF Lmm gL合 3光电门挡住光的时间极短，求出的平均速度可认为是小车通过 A、B 两位置的瞬时速度，有 1Advt，2Bdvt 则小车动能的变化量的表达式为 22222211111222kBAMdEMvMvtt

23、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）；【解析】试题分析：（1）设卫星在 R 轨道运行的周期为 T，根据万有引力定律和牛顿第二定律有：解得：（2）如图所示，最大横截面积为 A 的卫星，经过时间t从图中的实线位置运动到了图中的虚线位置，该空间区域的稀薄空气颗粒的质量为mAv t 以这部分稀薄空气颗粒为研究对象，碰撞后它们都获得了速度 v，设飞船给这部分稀薄空气颗粒的平均作用力大小为 F，根据动量定理有：F tmv 根据万有引力定律和牛顿第二定律有：，解得：根据牛顿第三定律，卫星所受的阻力大小 F=设

24、卫星在 R 轨道运行时的速度为 v1、动能为 Ek1、势能为 Ep1、机械能为 E1，根据牛顿定律和万有引力定律有：卫星的动能，势能 解得：卫星高度下降 H，在半径为（R-H）轨道上运行，同理可知其机械能 卫星轨道高度下降 H，其机械能的改变量 卫星机械能减少是因为克服空气阻力做了功设卫星在沿半径为 R 的轨道运行一周过程中稀薄空气颗粒作用于卫星的阻力做的功为 W0，利用小量累积的方法可知：上式表明卫星在绕不同轨道运行一周，稀薄空气颗粒所施加的阻力做的功是一恒量，与轨道半径无关 则 E=nW0 解得：考点：牛顿定律；万有引力定律；能量守恒定律.14、（1）2032mvqh （2）02 33mv

25、qB （3）02 333hmvqB 【解析】（1）在电场中，粒子经过 M 点时的速度大小 v=0sin30v=2v0 竖直分速度 vy=v0cot30=3v0 由22yvha，a=qEm得 E=2032mvqh （2）粒子进入磁场后由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动，设轨迹半径为 r 由牛顿第二定律得：qvB=m2vr，02mvmvrqBqB 根据几何关系得：R=rtan30=02 33mvqB （3）在电场中，由 h=12yvt得 t1=02 33hv；在磁场中，运动时间 2112663mmtTqBqB 故带电粒子从 P 点到 N 点，所经历的时间 t=t1+t2=02 333hmvqB 1

26、5、（1）23aGR（2）43FGmxkx 做简谐运动（3）23mGvR【解析】解：（1）根据题意可知，小球距离地心为 r=0.5R 处万有引力大小2MmFGr 又343MVr 由牛顿第二定律可知Fam 三式联立可得：23aGR（2）假设小球相对于球心的位移是 x，则有：2MmFGx 又343MVx 两式联立可得：43GxFm 考虑万有引力 F 的方向总是指向地心，即 F 的方向和小球相对于地心的位移 x 的方向总是方向相反的，若令：43kGm 则有：43FGmxkx 结论：小球在洞内做简谐振动（3）由43FGmxkx 可知，从洞口到地心，小球的万有引力大小 F 是随着做功的距离线性减少的 所以2211022mWkRmv 所以23mGvR