2023届河南省平顶山市、许昌市、汝州高考物理五模试卷含解析.pdf

《2023届河南省平顶山市、许昌市、汝州高考物理五模试卷含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届河南省平顶山市、许昌市、汝州高考物理五模试卷含解析.pdf（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023 年高考物理模拟试卷 注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用 2B 铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、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、下列说法正确的是（）A电子的发现说明原子具有核式结构 B 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 C某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，该金属的逸出功越大 D某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大 2、如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率 P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为 k 时，用户得

3、到的功率为 P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为 nk 时，用户得到的电功率为（）A22221(1)n kPn k P B221(1)nPn P C122221(1)PPn kn k D122221(1)PPn kn k 3、用图 1 装置研究光电效应，分别用 a 光、b 光、c 光照射阴极 K 得到图 2 中 a、b、c 三条光电流 I 与 A、K 间的电压 UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（）A开关 S 扳向 1 时测得的数据得到的是 I 轴左侧的图线 Bb 光的光子能量大于 a 光的光子能量 C用 a 光照射阴极 K 时阴极的逸出功大于用 c 光照射阴极 K 时阴极的逸出功 Db 光

4、照射阴极 K 时逸出的光电子最大初动能小于 a 光照射阴极时逸出的光电子最大初动能 4、作为我国核电走向世界的“国家名片”，华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一，是我国核电创新发展的重大标志性成果，其国内外示范工程按期成功的建设，对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。已知发电站的核能来源于23592U的裂变，现有四种说法 23592U原子核中有 92 个质子，143 个中子；23592U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为：235195139192038540UnUXe2 n；23592U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为 45 亿年，升高温度半

5、衰期缩短；一个23592U裂变能放出 200MeV 的能量，合 3.210-11J。以上说法中完全正确的是（）A B C D 5、如图所示，由粗糙的水平杆 AO 与光滑的竖直杆 BO 组成的绝缘直角支架，在 AO 杆、BO 杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡。现将 P 缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡。若小球所带电荷量不变，与移动前相比（）A杆 AO 对 P 的弹力减小 B杆 BO 对 Q 的弹力减小 CP、Q 之间的库仑力减小 D杆 AO 对 P 的摩擦力增大 6、如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在 O 点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为 m 的金属球

6、 P，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球 P 自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球 P 静止时金属丝与竖直方向的夹角为，此时风力 F 的大小是（）AsinFmg BcosFmg CtanFmg DcosmgF 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、下列关于匀变速运动说法正确的是（）A只有在加速度和速度方向相同时，速度大小才可能增大 B若速度为零，则物体所受合外力可能不能为零 C若物体做匀加速直线运动时，从0t 时刻开始连续相等时间内位移

7、之比不可能是 1：4：8：13：D若物体的加速度增加，则在相同时间内速度变化量一定增大 8、如图所示，在 x 轴的负方向，存在磁感应强度为 B1，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在 x 轴的正方向，存在磁感应强度为 B，方向也垂直于纸面向里的匀强磁场，且 B1B232。在原点 O 处同时发射两个质量分别为 ma和mb的带电粒子，粒子 a 以速率 va沿 x 轴正方向运动，粒子 b 以速率 vb沿 x 轴负方向运动，已知粒子 a 带正电，粒子 b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足 mavambvb。若在此后的运动中，当粒子 a 第 4 次经过 y 轴(出发时经过 y轴不算在内)时，恰与粒子 b

8、 相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是（）A粒子 a、b 在磁场 B1中的偏转半径之比为 32 B两粒子在 y 正半轴相遇 C粒子 a、b 相遇时的速度方向相同 D粒子 a、b 的质量之比为 15 9、如图所示，两平行金属板 A、B 板间电压恒为 U，一束波长为 的入射光射到金属板 B 上，使 B 板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为 W，电子的质量为 m。电荷量为 e，已知普朗克常量为 h，真空中光速为 c，下列说法中正确的是（）A若增大入射光的频率，金属板的逸出功将大于 W B到达 A 板的光电子的最大动能为chWeU C若减小入射光的波长一定会有光电子逸出 D入射光子的能量为ch 1

9、0、下列说法正确的是_ A放热的物体，其内能也可能增加 B液体中的扩散现象是由液体的对流形成的 C液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子间表现为引力 D同一液体在不同温度下的饱和汽压不同 E.只两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等 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）某同学想在验证机械能守恒定律的同时测出重力加速度，设计了如图甲所示的装置。一条轻质软绳跨过定滑轮，两端分别系着两个小钢球 a 和 b，两个小球的质量分别为amm，2bmm。现将两者同时由静止释放，a 在上升过程中先后通过光电门 A、B，计时装

10、置测出钢球通过光电门 A、B 的时间分别为At、Bt，用刻度尺测出两光电门间的距离为 h。(1)用 20 分度的游标卡尺测量钢球 a 的直径，读数如图乙所示，钢球直径为 D=_cm。(2)小球经过光电门 A 时的速度为Av _经过光电门 B 时的速度为Bv _。（用题中给定的字母表示）(3)要验证机械能守恒定律，只需验证_与 2gh 是否相等。（用题中给定的字母表示）(4)多次改变两光电门 A、B 之间的高度，重复实验，用图象法处理数据获得当地重力加速度。用纵轴代表 h，则横轴代表_，所得图象斜率为 k，则重力加速度 g=_。（用题中给定的字母表示）12（12 分）某同学在“探究功与速度变化之

11、间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为 m。具体实验步骤如下：(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。(2)将原长为 OM 的橡皮绳一端固定在木板右端的 O 点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至 P 点（M 点左侧），测得 OM 的距离为 ll，OP 的距离为 l2，力传感器示数为 F，则橡皮绳的劲度系数为_（用 F、l1、l2表示）。(3)将小球从 P 点由静止释放，在 M 点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度 v。将小球连上 2 根、3根橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。橡皮绳 1

12、 根 2 根 3 根 4 根 5 根 6 根 做功 W 2 W 3 W 4 W 5 W 6 W 速度1/m sv 1.01 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 速度平方222/msv 1.02 1.99 2.99 4.00 5.02 6.00 在坐标系中描点、连线，作出 W-v2图像。（_）(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_。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，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

13、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。14（16 分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板 M、N

14、 的 M 板，N 板下方有一对长为 L，间距为 d=1.5L 的竖直极板 P、Q，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片水平极板 M、N 中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板 P、Q 的中线，与磁场上边界的交点为 O水平极板 M、N 之间的电压为 U0；竖直极板 P、Q之间的电压 UPQ随时间 t 变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度 B=021mULq粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q 的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板 P、Q 之间的电场后再进入磁场区域，都会打到感光胶片上已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计求

15、：（1）带电粒子进入偏转电场时的动能 EK；（2）磁场上、下边界区域的最小宽度 x；（3）带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围 15（12 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

16、，氮气的压强 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 粒子散射实验说明原子具有核式结构，故 A 错误；B 衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故 B 错误；CD 在光电效应现象中，金属的逸出功与入射光的频率无关；k0EhW 可知，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，故 C 错误 D 正确。故选 D。2、B【解析】原、副线圈的匝数比为 k，根据变压器的规律可得 1:1:I Ik 据能量守恒可得 22211PPI Rk I R 当升压变压器的原、

17、副线圈匝数比为 nk 时，用户得到的功率为 2211(1)PnPn P 故选 B。3、B【解析】A当光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，当开关 S 扳向 1 时，光电子在光电管是加速，则所加的电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是 I 轴左侧的图线，故 A 错误；B根据 212meUmvhW截 入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大；由题目图可知，b 光的截止电压大于 a 光的截止电压，所以 b 光的频率大于 a 光的频率，依据 Eh 可知，b 光的光子能量大于 a 光的光子能量，B 正确；C同一阴极的逸出功总是相等，与入射光的能量大小无关，C 错误；Db 光的截止电压大于

18、a 光的截止电压，根据 212meUmvhW截 所以 b 光对应的光电子最大初动能大于 a 光的光电子最大初动能，D 错误。故选 B。4、D【解析】由23592U的质量数和电荷数关系可知，23592U原子核中有 92 个质子，143 个中子，正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知正确；半衰期不受外界因素影响，故错误；通过计算知：200MeV=2001091.610-19J=3.210-11J。正确。故选 D。5、D【解析】A对两个小球作为整体分析可知，整体在竖直方向只受重力和 AO 的支持力，故杆 AO 对小球 P 的弹力不变，故 A错误；BC对 Q 受力如图 小球 P 向左移后，两个小

19、球 P、Q 间的库仑力方向向图中虚线处变化，则由力的合成和平衡条件可知杆 BO 对小球 Q的弹力变大，两小球 P、Q 之间的库仑力变大，故 B、C 错误；D对两个小球作为整体受力分析，在水平方向则有杆 BO 对小球 Q 的弹力等于杆 AO 对小球 P 的摩擦力，所以可得杆 AO 对小球 P 的摩擦力变大，故 D 正确；故选 D。6、C【解析】如图受力分析：则风力 tanFmg 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、BCD【解析】A对于匀

20、变速直线运动，由0vvat得，只有在加速度和速度方向相同时，速度大小才增大；对于曲线运动，加速度方向和速度方向的之间夹角大于0小于90时，速度大小也增大，故 A 错误；B做竖直上抛运动的物体，到达最高点时，速度为零，但它所受的合外力为自身重力，不为零，故 B 正确；C物体做匀加速直线运动时，从0t 时刻开始连续相等时间内位移之差为一恒量，即为 2xaT 而 1：4：8：13：位移之差分别是 3、5，故从0t 时刻开始连续相等时间内位移之比不可能是 1：4：8：13：，故 C 正确；D由vat 得，物体的加速度增加，则在相同时间内速度变化量一定增大，故 D 正确。故选 BCD。8、BCD【解析】

21、本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题，相遇问题既考虑到位移问题，又考虑到时间等时，比较复杂，所以要从简单情况出发，由题意 a 粒子逆时针旋转，b 粒子顺时针旋转，由于两粒子的动量（m2va=m1vb）和电量相同，则半径之比就是磁感应强度的反比，所以在 B1磁场中的半径小，则两粒子在两磁场旋转两个半周时，a粒子相对坐标原点上移，b 粒子相对坐标原点下移，若 b 粒子在最初不相遇，则以后就不能相遇了。所以只考虑 b 粒子旋转半周就与 a 粒子相遇的情况。【详解】由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式mvrqB知道：1211111 1aabbrm vm vrqBqB：，所

22、以选项 A 错误。由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式 r mvqB知道，a 粒子从 O 点出发沿 x 轴正方向射出向上逆时针转半周在 y 轴上上移 2ra2，穿过 y 轴后逆时针向下转半周后下移 2ra1，由于 B2B1，则第二次经过 y 轴时在从标原点的上方（2ra2-2ra1）处，同理第四次经过 y 轴时在坐标原点上方 2（2ra2-2ra1）处，所以由题意知选项 B 正确。从最短时间的情况进行考虑，显然是 b 粒子向上转半周后相遇的，a 粒子第四次经过 y 轴时是向右方向，而 b 粒子转半周也是向右的方向，所以两者方向相同，所以选项 C 正确。根据周期公式2 mTqB及题意，

23、当两粒子在 y 轴上相遇时，时间上有：12Tb1Ta1+Ta2 即：1122221 2babmmmqBqBqB，结合 B1：B2=3：2，得到：1 5abmm，所以选项 D 正确。故选 BCD。【点睛】本题的难点在于两个粒子在不同的两个磁场中以不同的速度做半径和周期不同匀速圆周运动，又涉及到相遇问题，需要考虑多种因素。关键的一点是 a 粒子在两个磁场旋转一次后通过 y 轴时位置上移，而 b 粒子恰恰相反，所以是 b 粒子经过半周后与 a 粒子相遇的，有此结论可以判断选项的正误。9、BCD【解析】A金属板的逸出功取决于金属材料，与入射光的频率无关，故 A 错误；B由爱因斯坦光电效应方程可知，光电

24、子的逸出最大动能 kmcEhW 根据动能定理 kmkmEEeU 则当到达 A 板的光电子的最大动能为 kmcEhWeU 故 B 正确；C若减小入射光的波长，那么频率增大，仍一定会有光电子逸出，故 C 正确；D根据Eh，而c，则光子的能量为 cEh 故 D 正确。故选 BCD。10、ACD【解析】A.放热的物体，如果外界对物体做的功大于放出的热量，则其内能增加，A 正确；B.液体中的扩散 现象都是由于分子热运动而产生的，B 错误；C.液体不浸润某种固体时，例如水银对玻璃：当水银与玻璃 接触时，附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱，结果附着层的水银分子比水银内部稀疏，这时在附着层中的

25、分子之间相互吸引，就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟玻璃接触的水银表而有缩小的 趋势，因而形成不浸润现象，C 正确；D.饱和汽压随温度的升高而增大，所以同一液体在不同温度下的饱 和汽压不同，D 正确；E.物体的内能等于组成该物体的所有分子做热运动的动能与分子势能的总和，两物 体的温度相同则分子的平均动能相等，但是物体的总动能与分子数有关，质量和体积相等的物体仅说明物体 的平均密度相同，如果不是同一种物质，它们的总分子数不一定相等，因此两物体的内能不一定相等，E 错误 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、0.950 ADt BDt

26、 222113BADtt 2211BAtt 232Dk 【解析】(1)1铜球直径 9mm+100.05mm=9.50mm=0.950cmD (2)23用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度 AADvt BBDvt(3)4机械能守恒需满足 221122baababBADDmmghmmmmtt 即 2221123BAghDtt(4)5由 2221123BAghDtt 得 2223112BADhgtt 所以用纵轴表示 h，用横轴表示2211BAtt。6斜率 232Dkg 重力加速度 232Dgk 12、21Fll 橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或 Wv2 【解析】(2)1

27、根据胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮绳的劲度系数为：21Fkll(3)2 做出 W-v2图象，如图所示：(4)3 由图象可知，W-v2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。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)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 小球和平板车在水平方向动量守恒 1 0MMv

28、m 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 1210121m/smmvvmm 120122

29、3m/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 14、（1）U0q（2）L（3）2L【解析】（1）带电粒子进入偏转电场时的动能，即为 MN 间的电场力做的功 EK=WMN=U0q（2）设带电粒子以速度 进入磁场，且与磁场边界之间的夹角为 时 向下偏移的距离：y=R-Rcos=R（1-cos）而 R mBq 1=sin y1(1)mcosBqsin 当=90o时，y 有最大值

30、 即加速后的带电粒子以 1的速度进入竖直极板 P、Q 之间的电场不发生偏转，沿中心线进入磁场 磁场上、下边界区域的最小宽度即为此时的带电粒子运动轨道半径 U0q12m12 所以 012qUm ymaxx1 mBqL（3）粒子运动轨迹如图所示，若 t=0 时进入偏转电场，在电场中匀速直线运动进入磁场时 R=L，打在感光胶片上距离中心线最近为 x=2L 任意电压时出偏转电场时的速度为 n，根据几何关系 1ncos Rn nmBq 在胶片上落点长度为 x2Rncos12 mBq 打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等，与偏转电压无关在感光胶片上的落点宽度等于粒子在电场中的偏转距离带电粒子在电

31、场中最大偏转距离 2201311()221.5U qLyatLmv 粒子在感光胶片上落点距交点 O 的长度分别是 2L 和5 2L，则落点范围是 2L 点睛：本题的关键点在于第三问的偏转范围的求得，由于带电粒子先经过 U0的加速，然后进入水平交变电场的偏转，最后进入磁场做匀速圆周运动打在胶片上可以表示出在任意偏转电压下做匀速圆周运动的半径表达式（其中速度用进入电场的速度表示），再表示出打在胶片下的长度巧合的是打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等，与偏转电压无关，从而求出粒子在感光胶片上落点的范围 15、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

32、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，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：05344mgppS