2022-2023学年福建省莆田市名校高考物理一模试卷含解析.pdf

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1、2023 年高考物理模拟试卷 考生须知：1全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为 2L 的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界 MN、PS 是水平的有一边长为 L 的正方形导线框

2、abcd 从距离磁场上边界 MN 的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域已知当线框的 ab 边到达 MN 时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以 MN 处为坐标原点，取如图坐标轴 x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与 ab 边的位置坐标 x 间的以下图线中，可能正确的是 A B C D 2、在边长为 L 的正方形 abcd 的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a 点处有离子源，可以向正方形 abcd 所在区域的任意方向发射速率均为 v 的相同的正离子，且所有离子均垂直 b 边射出，下列说法正确的是（）A磁场区域的最小面积为224L B离子在磁场中做圆周

3、运动的半径为2L C磁场区域的最大面积为24L D离子在磁场中运动的最长时间为23Lv 3、氢原子的能级图如图所示，有一群处于 n=4 能级的氢原子，若氢原子从 n=4 能级向 n=2 能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属 A 发生光电效应，则下列说法中正确的是（）A这群氢原子辐射出的光中共有 3 种频率的光能使金属 A 发生光电效应 B如果辐射进来能量为 0.32 eV 的光子，可以使氢原子从 n4 能级向 n5 能级跃迁 C如果辐射进来能量为 1.32 eV 的光子，不可以使处于 n4 能级的氢原子发生电离 D用氢原子从 n4 能级向 n1 能级跃迁时辐射出的光照射金属 A，所产生的光电子

4、的最大初动能为 10.2 eV 4、如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（）A氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，其核外电子的动能增大 B氢原子从 n=2 能级向 n=1 能级跃迁时辐射出的光子能量为 17eV C一群处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有 3 种 D用能量为 9eV 和 4.6eV 的两种光子同时照射大量的氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离 5、某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时，设计并进行了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相同的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等当两块磁铁匀速向右通过线圈位

5、置时，线圈静止不动，那么线圈所受摩擦力的方向是()A先向左，后向右 B先向左，后向右，再向左 C一直向右 D一直向左 6、下列关于核力、原子核的结合能、比结合能的说法正确的是 A维系原子核稳定的力是核力，核力就是表现为相邻核子间的相互吸引力 B核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小 C比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时会释放核能 D自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 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

6、得 0 分。7、图示水平面上，O 点左侧光滑，右侧粗糙，质量分别为 m、2m、3m 和 4m 的 4 个滑块（视为指点），用轻质细杆相连，相邻滑块间的距离为 L。滑块 1 恰好位于 O 点，滑块 2、3、4 依次沿直线水平向左排开。现对滑块 1 施加一水平恒力 F，在第 2 个滑块进入粗糙水平面后至第 3 个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦因素均为，重力加速度为 g，则下列判断正确的是（）A水平恒力大小为 3mg B滑块匀速运动的速度大小为3 gL5 C在第 2 个滑块进入粗糙水平面前，滑块的加速度大小为1g5 D在水平恒力 F 的作用下，滑块可以全部进

7、入粗糙水平面 8、如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度0.1mh 处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度h并作出如图乙所示滑块的kEh图象，其中高度从 0.2m 上升到 0.35m 范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取210m/sg，由图象可知（）A小滑块的质量为 0.1kg B轻弹簧原长为 0.2m C弹簧最大弹性势能为 0.5J D小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 0.4J 9、关于热现象，下列说法正确的是_。A气体吸热后温度一定升高 B对气体做功可以改

8、变其内能 C理想气体等压压缩过程一定放热 D理想气体绝热膨胀过程内能一定减少 E.在自发过程中，分子一定从高温区域扩散到低温区域 10、如图所示，航天器和卫星分别在同一平面内的 1、2 轨道上绕地球做匀速圆周运动，其半径分别为 r、2r，速率分别为 v1和 v2。航天器运动到 A 点时突然加速到 v3后沿曲线运动，其轨迹与轨道 2 交于 B 点，经过 B 点时速率和加速度分别为 v4和 a1，卫星通过 B 点时加速度为 a2。已知地球的质量为 M，质量为 m 的物体离地球中心距离为 r 时，系统的引力势能为GMmr（取物体离地球无穷远处引力势能为零），物体沿 AB 曲线运动时机械能为零。则下列

9、说法正确的是（）A312vv B24vv C12aa D若航天器质量为 m0，由 A 点运动到 B 点的过程中地球对它的引力做功为202m v 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，用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。(1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把长木板右端用垫木垫高，在不挂重物且计时器打点的情况下，轻推一下小车，让小车拖着纸带在长木板上运动，通过纸带判断小车是否做匀速运动，若实验中发现

10、打点计时器在纸带上打的点如图所示，通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动，可通过以下措施进行改进（_）A若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可 B若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向左平移适当位置即可 C若是纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可 D若纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向右平移适当位置即可(2)采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验，图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分，在纸带上每隔四个点选一个点作为计

11、数点，A、B、C、D 和 E 为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为 50Hz，则 AC 间的距离为_cm，可得小车的加速度 a=_m/s2（计算结果保留两位有效数字）12（12 分）某同学用图示的实验装置探究加速度与力的关系。他在气垫导轨旁安装了一个光电门 B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力大小，传感器下方悬挂钩码。改变钩码数量，每次都从 A 处由静止释放滑块。已知滑块（含遮光条）总质量为 M，导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为 L。请回答下面相关问题。(1)如图，实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为_ 。某次实验

12、中，由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为 t，由力传感器记录对应的细线拉力大小为 F，则滑块运动的加速度大小应表示为_（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。(2)下列实验要求中不必要的是（_）A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些 C应将气垫导轨调节至水平 D应使细线与气垫导轨平行 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，在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体用一绝热的固定活塞 C 和绝热、不计质量、可自由移动的活塞 A 将管

13、道内气体分隔成体积相等的两部分，A、C 与圆环的圆心 O 等高，两部分气体的温度均为 T0=300K现保持下部分气体的温度不变，对上部分气体缓慢加热至 T=500K，求此时活塞 A 的位置与 O 点的连线跟竖直方向 OB 之间的夹角 （不计两活塞的体积）14（16 分）如图所示，两条间距 L1=0.5m 的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角=30的方向固定放置。空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度 B 随时间变化的关系为 B=0.2t(T)。垂直导轨放置的金属棒ab 固定，金属棒 cd 在平行于斜面向上的力 F 作用下保持静止，金属棒 cd 的质量为 m=0.2kg，金属

14、棒 ab 的电阻 R1=0.2，金属棒 cd 的电阻 R2=0.3，两金属棒之间的距离为 L2=0.2m，取 g=10m/s。求：(1)力 F 随时间变化的表达式(2)在 t0=1000s 内金属棒 cd 产生的焦耳热 Q 15（12 分）一列简谐横波在介质中沿 x 轴正向传播，波长 80cm O 和 A 是介质中平衡位置分别位于 x=0 和 x=40cm处的两个质点t0 时开始观测，此时质点 O 的位移 y=-8cm，质点 A 处于 y=-16cm 的波谷位置；t0.5s 时，质点 O第一次回到平衡位置，而 t=1.5s 时，质点 A 第一次回到平衡位置求：（）这列简谐横波的周期 T、波速

15、v 和波长；（）质点 A 振动的位移 y 随时间 t 变化的关系式 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】A.由于 ab 边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为 abcd，沿逆时针方向，故在图像中，0L的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为 0；当线框的 ab 边从磁场的下边出来时，由于其速度要比 ab 边刚入磁场时的速度大，故其感应电流要比0I大，感应电流的方向与 ab 边刚入磁场时相反；由于 ab 边穿出磁场时

16、其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比，发现线框受到的合外力方向是向上的，即阻碍线框的下落，且合外力是变化的，故线框做的是变减速直线运动，产生的电流也是非均匀变化的，故 AB 错误；C.再就整体而言，线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能，故穿出时的电流要大于0I，所以 C 错误，D 正确 2、C【解析】A B由题可知，离子垂直 bc 边射出，沿 ad 方向射出的粒子的轨迹即为磁场区域的边界，其半径与离子做圆周运动的半径相同，所以离子在磁场中做圆周运动的半径为 R=L；磁场区域的最小面积为 22

17、2min11(2)2()422LSLL 故 AB 错误；CD磁场的最大区域是四分之一圆，面积 2max14SL 离子运动的最长时间 42TLtv 故 C 正确，D 错误。故选 C。3、D【解析】A氢原子从 n=4 能级向低能级跃迁时可以辐射出 6 种频率的光子，其中只有从 n=4 能级向 n=3 能级跃迁时所辐射出的光子以及从 n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从 n=4能级向 n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不能使金属 A 发生光电效应，故共有 4 种频率的光能使金属 A 发生光电效应，故 A 错误；B因为从 n=4 能级向 n=5 能级跃迁时所需要的能量为 540.

18、31eVEEE 不等于光子能量为 0.32eV，故 B 错误；C因为要使处于 n=4 能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于 0.85eV 就可以，故 C 错误；D由题意可知，金属 A 的逸出功为 2.55eV，氢原子从 n=4 能级向 n=1 能级跃迁时所辐射出光子的能量为 4112.75eVhvEE 由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能 k010.2eVEhvW 故 D 正确。故选 D。4、A【解析】A当氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径变小，其核外电子的动能将增大，又此过程中电场力做正功，其电势能减小，A 项正确；B处于 n=2 能级的氢原子跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为

19、（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B 项错误；C根据 C24=6 可知，一群处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有 6 种，C 项错误；D处于基态的氢原子要发生电离，吸收的光子能量必须大于等于 13.6eV，D 项错误。故选 A。5、D【解析】当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反，两个磁场产生相互排斥的作用力；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，两个磁场产生相互吸引的作用力，所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动。当磁铁匀速向右通过线圈时，N 极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那

20、么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力。当 N 极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力。所以整个过程线圈所受的摩擦力一直向左。故 D 正确。故选 D。6、C【解析】核力与万有引力性质不同核力只存在于相邻的核子之间；比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量用于表示原子核结合松紧程度；结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能，分散的核子组成原子核时放出的

21、能量叫做原子核结合能。【详解】A 项：维系原子核稳定的力是核力，核力可以是核子间的相互吸引力，也可以是排斥力，故 A 错误；B 项：核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力大的多，故 B 错误；C 项：比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时会亏损质量，放出核能，故 C 正确；D 项：自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等该原子核的结合能，故 D 错误。故选：C。【点睛】本题考查对核力的理解核力是自然界四种基本作用力之一，与万有引力性质、特点不同，同时考查了结合能和比结合能的区别，注意两个概念的联系和应用，同时掌握质量亏损与质能方程。二、多项选择题：本题共 4 小题，

22、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、AC【解析】A在第 2 个滑块进入粗糙水平面后至第 3 个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动，对整体分析则有：(2)0Fmm g 解得：F=3mg 故 A 正确；B根据动能定理有：21(234)2FLmgLmmmm v 解得 v=25gL 故 B 错误；C由牛顿第二定律得(234)Fmgmmmm a 解得 a=1g5 故 C 正确；D水平恒力 F 作用下，第三个物块进入粗糙地带时，整体将做减速运动，由动能定理得 2211(123)(23

23、4)(234)22FLmgLmmmm vmmmm v 解得 25mgLv 故滑块不能全部进入粗糙水平面，故 D 错误。故选 AC。8、BC【解析】A在从 0.2m 上升到 0.35m 范围内，Ek=EP=mg h，图线的斜率绝对值为：0.32N0.350.2kEkmgh 所以：m=0.2kg 故 A 错误；B在 Ek-h 图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从 0.2m 上升到 0.35m 范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从 0.2m 上升到 0.35m 范围内所受作用力为恒力，所示从 h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的 0.2m。故 B 正确；C根据能的转化与守

24、恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以 Epm=mg h=0.210（0.35-0.1）=0.5J 故 C 正确；D由图可知，当 h=0.18m 时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知 EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2100.1-0.32=0.38J 故 D 错误；故选 BC。9、BCD【解析】A根据热力学第一定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，故 A 错误；B做功和热传递都可以改变物体的内能，故 B

25、 正确；C根据理想气体状态方程pVCT，气体等压压缩过，压强不变，体积减小，温度一定降低，内能也减小，即 U0；再根据热力学第一定律：W+Q=U，体积减小，外界气体做功，W0，则 Q0，所以理想气体等压压缩过程一定放热，故 C 正确；D理想气体绝热膨胀过程，Q=0，W0，根据热力学第一定律：W+Q=U 可知，U0，所以理想气体绝热膨胀过程内能一定减少，故 D 正确；E扩散现象是分子的无规则热运动，分子可以从高温区域扩散到低温区域，也可以从低温区域扩散到高温区域，故 E错误。故选 BCD。10、AD【解析】AB在轨道 1 运动时的速度 1GMvr 在轨道 2 运动时的速度 22GMvr 即 12

26、2vv 从 A 到 B 由能量守恒关系可知 2234110222GMmGMmmvmvrr 解得 312vv 14vv 422vv 则选项 A 正确，B 错误；C在 B 点时由 2(2)MmGmar 可得 24GMar 则 12=aa 选项 C 错误；D若航天器质量为 m0，由 A 点运动到 B 点的过程中地球对它的引力做功为 22222040 30202021111(2)(2)2222Wm vm vmvmvm v 选项 D 正确。故选 AD。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、AC 1.23（1.211.25）0.24（0.23

27、0.25）【解析】(1)1AB若是纸带甲端与小车相连，由图乙可知，小车做加速运动，说明平衡摩擦过度，则应保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可，故 A 正确，B 错误；CD若是纸带乙端与小车相连，由图乙可知，小车做减速运动，说明平衡摩擦不够，则应保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可，故 C 正确，D 错误。故选 AC；(2)2由图可知，AC 距离为(2.23 1.00)cm1.23cmACx 由于读数误差，1.21cm1.25cm，均正确；3由图可知，AB 距离为(1.501.00)cm0.50cmABx BC 距离为(2.23 1

28、.50)cm0.73cmBCx CD 距离为(3.202.23)cm0.97cmCDx DE 距离为(4.403.20)cm1.20cmDEx 由逐差法可知加速度为 220.24m/s4DEDCCBBAxxxxaT 由于误差 0.23m/s20.25m/s2均正确。12、0.96cm 222dLt A 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为 9mm，游标尺上第 12 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为120.05mm=0.60mm，所以最终读数为：9mm0.60mm9.60mmd 2已知初速度为零，位移为L，要计算加速度，需要知道末速度，故需要由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，

29、末速度：dvt 由22vaL得：22222vdaLLt(2)3A.拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，不必要使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量，故 A 符合题意；B.应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故 B 不符合题意；C.应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故 C 不符合题意；D.要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故 D 不符合题意。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、45【解析】设圆环管道内上下两部分气体的初始体积为 V0，加热前后两部分

30、气体的压强分别为 P0、P，上部分气体体积的增加量为 V，对上部分气体，根据理想气体状态方程有 0000()PVP VVTT 对下部分气体，根据玻意耳定律有 P0V0=P（V0-V）解得 V=14V0 故活塞 A 的位置与 O 点的连线和竖直方向的夹角为=45【名师点睛】本题关键是找到两部分气体的状态参量，然后根据玻意耳定律和气体的状态变化方程列式后联立求解，不难，要用耐心 14、(1)0.0041(N)Ft；(2)0.48J【解析】(1)由法拉第电磁感应定律可知金属棒与导轨组成的回路产生的电动势为 12BEL Lt 回路中的感应电流 12EIRR 根据楞次定律和左手定则可知金属棒cd受到的安

31、培力沿斜面向下，由平衡条件可得 1sinFmgBIL 解得 0.0041(N)Ft(2)由焦耳定律得 Q总2011EtRR 由电路关系得 212RQQRR总 解得金属棒cd产生的焦耳热 0.48JQ 15、（）T=6.0s、v=0.40m/s、=2.4m（）0.16cos()()3ytm或20.16sin()()33ytm；【解析】（）设振动周期为 T，由于质点 A 在 0 到 1.5s 内由负最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是四分之一周期，故振动周期为：T=6.0s；由于质点 OA 距离 d=0.40m 小于半个波长，且波沿 x 轴正向传播，O 在 t=0.5s 时回到平衡位置，而 t=1.5s 时 A 紧接着回到平衡位置，可知波从 O 传到 A 的时间为：t=1.0s 故此简谐波的传播速度：0.40/dvm st 据波长、波速和周期的关系，可得该波的波长：=2.4vTm （）设质点 A 的位移随时间变化的关系式为：002cos()cos()3yAtAtT 已知 t=0 时，y=-0.16m，有：0cos0.16yAm t=1.5s 时，y=0，有：0cos()02yA 联立解得：0rad A=0.16m 因此质点 A 的位移随时间变化的关系为：0.16cos()3ytm（或：30.16cos()32ytm）