2022-2023学年运城市重点中学高三3月份模拟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、如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在 O 点磁感应强度大小为0B，则正六边形中心 O 处

2、磁感应强度的大小和方向（）A大小为零 B大小02B，方向沿x轴负方向 C大小04B，方向沿x轴正方向 D大小04B，方向沿 y 轴正方向 2、中微子失踪之谜是一直困扰着科学家的问题，原来中微子在离开太阳向地球运动的过程中，发生“中微子振荡”转化为一个 子和一个 子。科学家通过对中微子观察和理论分析，终于弄清了中微子失踪之谜，成为“2001 年世界十大科技突破”之一。若中微子在运动中只转化为一个 子和一个 子，并已知 子的运动方向与中微子原来的方向一致，则 子的运动方向（）A一定与中微子方向一致 B一定与中微子方向相反 C可能与中微子方向不在同一直线上 D只能与中微子方向在同一直线上 3、如图所

3、示为氢原子的能级图，按照玻耳理论，下列说法正确的是（）A当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 B一个氢原子从 n=4 能级向基态跃迁，最多可辐射 6 种不同频率的光子 C处于基态的氢原子可以吸收 14 eV 的光子而发生电离 D氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能减少，电势能增加 4、北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知 a、b、c 三颗卫星均做圆周运动，a 是地球同步卫星，则（）A卫星 a 的角速度小于 c 的角速度 B卫星 a 的加速度大于 c 的加速度 C卫星 a 的运行速度大于第一宇宙速

4、度 D卫星 b 的周期小于 c 的周期 5、如图所示，两电荷量分别为Q 和+2Q 的点电荷固定在直线 MN 上，两者相距为 L，以+2Q 的点电荷所在位置为圆心、2L为半径画圆，a、b、c、d 是圆周上四点，其中 a、b 在 MN 直线上，c、d 两点连线垂直于 MN，下列说法正确的是 Ac、d 两点的电势相同 Ba 点的电势高于 b 点的电势 Cc、d 两点的电场强度相同 Da 点的电场强度小于 b 点的电场强度 6、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为 R，地球自转的周期为 T，则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为 A

5、23 RT B22 RT C4216RT D224RT 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，卫星 a 没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星 b 发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（）Aa、b 做匀速圆周运动所需的向心力大小相等 Bb 做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度 g Ca、b 做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度 Da 做匀速圆周运

6、动的周期等于地球同步卫星的周期 8、下列说法正确的是 。A物体的内能增大，其温度一定升高 B热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化 C液晶既像液体一样具有流动性，又和某些晶体一样具有光学性质的各向异性 D“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积 E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度降低 9、如图所示，倾角=30的斜面固定在地面上，长为 L、质量为 m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳 AB 置于斜面上，与斜面间动摩擦因数32，其 A 端与斜面顶端平齐用细线将质量也为 m 的物块与软绳连接，给物块向下的初速度，使软绳

7、B 端到达斜面顶端（此时物块未到达地面），在此过程中 A物块的速度始终减小 B软绳上滑19L时速度最小 C软绳重力势能共减少了14mgL D软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和 10、如图所示，质量为 M 的长木板静止在光滑水平面上，上表面 OA 段光滑，AB 段粗糙且长为 l，左端 O 处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为 F质量为 m 的小滑块以速度 v 从 A 点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落 则（）A细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为FM B细绳被拉断瞬间

8、弹簧的弹性势能为212mv C弹簧恢复原长时滑块的动能为212mv D滑块与木板 AB 间的动摩擦因数为22vgl 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）物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门 1 和 2 组成的光电计时器，其中光电门 1 在光电门 2 的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门 1 运动至光电门 2 的时间 t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离 h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_cm

9、。(2)改变光电门 1 的位置，保持光电门 2 的位置不变，小球经过光电门 2 的速度为 v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度 g，则 h、t、g、v 四个物理量之间的关系式 h=_。(3)根据实验数据作出htt图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为 k，根据图象得出重力加速度 g 大小为_。12（12 分）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点 O 的正前方，竖直放置一块毛玻璃他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图 1，小明在 O 点左侧用水平的平行光源照

10、射，得到的照片如图 3；如图 2，小红将一个点光源放在 O 点照射重新实验，得到的照片如图 4 已知光源的闪光频率均为 31Hz，光源到玻璃的距离 L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等根据上述实验可求出：(结果 均保留两位小数)（1）重力加速度的大小为_m/s2，投影点经过图 3 中 M 位置时的速度大小为_ m/s（2）小球平抛时的初速度大小为_ m/s 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，水平传送带右端与半径为 R=0.5m 的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于 Q 点，传送带以某

11、一速度顺时针匀速转动。将质量为 m=0.2kg 的小物块轻轻放在传送带的左端 P 点，小物块随传送带向右运动，经 Q 点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点 N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.5，取 g=10m/s2。(1)求传送带的最小转动速率 v0(2)求传送带 PQ 之间的最小长度 L(3)若传送带 PQ 之间的长度为 4m，传送带以(1)中的最小速率 v0转动，求整个过程中产生的热量 Q 及此过程中电动机对传送带做的功 W 14（16 分）某空间区域内存在水平方向的匀强电场，在其中一点O处有一质量为m、带电荷量为q的小球。现将小球由静止释放，小球会垂直击中斜面上的A点。已知斜面与水

12、平方向的夹角为 60，OA之间的距离为d，重力加速度为g。求：(1)场强的大小和方向；(2)带电小球从O点运动到A点机械能的增量；(3)在O点给带电小球一个平行斜面向上的初速度0v，小球落到斜面上时与A点之间的距离。15（12 分）如图，半径为 a 的内圆 A 是电子发射器，其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为 v 的电子；外圆 C 为与 A 同心的金属网，半径为3a不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用，已知电子质量为 m，电量为 e (1)为使从 C 射出的电子速率达到 3v，C、A 间应加多大的电压 U；(2)C、A 间不加电压，而加垂直于纸面向里的匀强磁场 若沿 A

13、径向射出的电子恰好不从 C 射出，求该电子第一次回到 A 时，在磁场中运动的时间 t；为使所有电子都不从 C 射出，所加磁场磁感应强度 B 应多大 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】根据磁场的叠加原理，将最右面电流向里的导线在 O 点产生的磁场与最左面电流向外的导线在 O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为 B1；同理，将左上方电流向外的导线在 O 点产生的磁场与右下方电流向里的导线在 O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为 B2；将右上方电流向里的导线在

14、O 点产生的磁场与左下方电流向外的导线在 O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为 B3。如图所示：根据磁场叠加原理可知 12302BBBB 由几何关系可知 B2与 B3的夹角为 120，故将 B2与 B3合成，则它们的合磁感应强度大小也为 2B0，方向与 B1的方向相同，最后将其与 B1合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为 4 B0，方向沿 y 轴正方向.选项 D 正确，ABC 错误。故选 D。2、D【解析】中微子转化为一个 子和一个 子过程中动量守恒，已知 子的运动方向与中微子原来的方向一致，只能得出 子的运动方向与中微子方向在同一直线上，可能与中微子同向也可能反向。A

15、一定与中微子方向一致与分析不符，故 A 错误；B 一定与中微子方向相反与分析不符，故 B 错误；C 可能与中微子方向不在同一直线上与分析不符，故 C 错误；D 只能与中微子方向在同一直线上与分析不符，故 D 正确。故选：D。3、C【解析】A当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不同的，选项 A 错误；B一个氢原子从4n 能级向基态跃迁，最多可辐射 3 种不同频率的光子，大量处于4n 能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射 6 种不同频率的光子，选项 B 错误；C处于基态的氢原子可以吸收 14eV 的光子而发生电离，选项 C 正确；D氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能增加，电势能

16、减少，选项 D 错误。故选 C。4、A【解析】万有引力提供向心力 2222()2MmvGmrmmrmarTr A由3GMr可知，卫星 a 的角速度小于 c 的角速度，选项 A 正确；B由2GMar可知，卫星 a 的加速度小于 c 的加速度，选项 B 错误；C由GMvr可知，卫星a 的运行速度小于第一宇宙速度，选项 C 错误；D由32rTGM可知，卫星 b 的周期大于 c 的周期，选项 D 错误；故选 A。5、A【解析】A、B、a、b、c、d 四点在以点电荷+2Q 为圆心的圆上，可知+2Q 产生的电场在 a、b、c、d 四点的电势是相等的，所以 a、b、c、d 四点的总电势可以通过-Q 产生的电

17、场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，b 点的电势最高，c、d 两点对称电势相等，a 点电势最低；故 A 正确，B 错误.C、+2Q 的场源在 c、d 两点产生的场强大小相等，-Q 的场源在 c、d 两点的产生的场强大小也相等，根据场强的合成可知两点的总场强大小相等，但方向不同，故 c、d 两点的电场强度不同；故 C 错误；D、由点电荷的场强公式2kQEr，合成可得222212()()22akQkQkQELLL，方向向左；22226839()()22bkQkQkQELLL，方向向右；故abEE；则 D 错误.故选 A.【点睛】本题考查判断电势、场强大小的能力，要利用库仑定律和场强的矢量

18、合成的方法对各点的电势和场强进行判定，并且要充分利用电场的叠加原理进行分析 6、D【解析】在两极：12mMGmgR；在赤道上：2222-=()mMGmgmRRT，则2212224=()RgggRTT；A.23 RT，与结论不相符，选项 A 错误；B.22 RT，与结论不相符，选项 B 错误；C.4216RT，与结论不相符，选项 C 错误；D.224RT，与结论相符，选项 D 正确；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、BD【解析】A两卫星的质量相

19、等，到地心的距离相等，所以受到地球的万有引力相等。卫星 a 在赤道上随地球自转而做圆周运动，万有引力的一部分充当自转的向心力，卫星 b 在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，万有引力全部用来充当公转的向心力，因此 a、b 做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，A 项错误；B对卫星 b 重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力，所以向心加速度等于重力加速度 g，B 项正确；C卫星 b 在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，其公转速度就是最大的环绕速度，也是第一宇宙速度，卫星 a 在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转的向心力小于卫星 b 的公转向心力，根据牛顿第二定律，卫星 a 的线速度小于

20、 b的线速度，即 a 的线速度小于第一字宙速度，C 项错误；D a 在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转周期等于地球的自转周期，同步卫星的公转周期也等于地球的自转周期，所以 a 做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，D 项正确。故选 BD。8、BCD【解析】A物体的内能增大，温度不一定升高，如冰块融化时，分子势能增加，内能增加，温度不变，A 错误；B热量不能自发地从低温物体传给高温物体，但在引起其他变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，B 正确；C液晶是一种特殊的物态，它既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各项异性，C 正确；D“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸

21、分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积，即：VDS D 正确；E绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，根据热力学第一定律：UQW 0Q，外界对气体做功，所以内能增大，温度升高，气体分子运动剧烈程度增大，E 错误。故选 BCD。9、BCD【解析】A 物块下落过程中，刚开始由于5sin30cos304mgmgmgmg，所以物块所受合力向上，物体做减速运动，下落过程中，合力越来越小，当加速度等于零时，速度最小，后合力方向向下，加速度向下，速度增大，所以物体的速度先减小后增大，A 错误；B当加速度等于零时，速度最小，设此时软绳上滑的距离为 x，则：sin30cos30LxLxxmgmgmgmgL

22、LL，代入数据解得：19xL B 正确；C物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为1sin3024LLh ，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度22Lh，则软绳重力势能共减少()244LLLmgMg C 正确；D以物块为研究对象，因物块要克服拉力做功，所以其动能及势能变化量11kpEE，以系统为研究对象，设绳的势能及动能变化量为22pkEE、，克服摩擦力所做的功的绝对值为 W，由能量守恒定律有 1212ppkkEEEEW 则 2211pkkpEEWEE 选项 D 正确 故选 BCD.10、ABD【解析】A细绳被拉断瞬间，对木板分析，由于 OA 段光滑，没有摩擦力，在水平方向上只

23、受到弹簧给的弹力，细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于 F，根据牛顿第二定律有：FMa 解得FaM，A 正确；B滑块以速度 v 从 A 点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速度为 0，由系统的机械能守恒得：细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为212mv，B 正确；C弹簧恢复原长时木板获得的动能，所以滑块的动能小于212mv，C 错误；D由于细绳被拉断瞬间，木板速度为零，小滑块速度为零，所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，即212pEmv，小滑块恰未掉落时滑到木板的右端，且速度与木板相同，设为v，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得 0mM v 212pEmM vmgl 联立解得22vgl，

24、D 正确。故选 ABD。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、1.170 212gtvt 2k 【解析】(1)1主尺读数为 1.1cm，游标尺读数为 0.0514mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为 1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)2小球经过光电门 2 的速度为 v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门 2 的时间 vtg 所以从开始释放到经过光电门 1 的时间 vttttg 所以经过光电门 1 的速度 v vgtvgt 根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离 2122vvhtvtgt(3)

25、3由公式212hgt得 12hvgtt 若htt图线斜率的绝对值为 k，则 12kg 所以重力加速度大小 2gk 12、9.61 0.62 9.30 【解析】（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由2hgT 得：29.61/gm s 投影点经过图 3 中 M 位置时的速度大小20.62/vgm sf （2）设小球在毛玻璃上的投影 NB=Y 则经过时间 t 后小球运动的水平位移为0 x vt；竖直位移为212ygt，由相似三角形得：2012gtv tLY 则：02gLYtv 结合图 4 可得：09.30/vm s 四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写

26、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）5m/s（2）2.5m （3）2.5J 5J【解析】(1)由题意知，传送带转动速率最小时，小物块到达Q点已与传送带同速且小物块刚好能到达N点，在N点有 2NvmgmR 小物块从Q点到N点，由动能定理得 22011222NmgRmvmv 联立解得 05m/sv (2)传送带长度最短时，小物块从P点到Q点一直做匀加速运动，到Q点时刚好与传送带同速，则有 202vaL mgma 联立解得 2.5mL (3)设小物块经过时间t加速到与传送带同速，则 0vat 小物块的位移 2112xat 传送带的位移 0 x vt 根据题意

27、则有 21xxx Qmgx 联立解得 2.5JQ 由能量守恒定律可知，电动机对传送带做功 2012WQmv 代入数据解得 5JW 14、(1)3mgEq,方向水平向右；(2)32mgdE；(3)0dABvg【解析】(1)根据题意，OA方向为合力方向，小球所受电场力水平向右，小球带正电，则匀强电场的方向水平向右；带电小球合力方向与竖直方向成 60角，由平行四边形定则可得 tan60Eqmg 解得 3mgEq(2)根据功能关系可知，电场力对小球做的功等于小球机械能的增量E，则 sin60EEqd 解得 32mgdE(3)解法一 小球所受电场力与重力的合力沿OA方向，若小球初速度平行斜面向上，则小球

28、做类平抛运动，如图甲所示。由平行四边形定则得 cos60mgF合 由牛顿第二定律得 Fma合 设小球在斜面上的落点B到A点的距离为x，小球落到斜面上的时间为t，则 0 x vt 212dat 解得 0dxvg 解法二 小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动。设小球落在斜面上的B点，水平位移xOC，竖直位移yBC，如图乙所示。则 201cos6032xvtgt 201sin602yvtgt BCDOAD，则 yxODdAD sin60dOD tan60dAD 联立解得 dtg 22OBxy 22ABOBd 解得 0dABvg 15、（1）24mve（2）4 39av 2(31)mvBae 【解析】（1）对电子经 C、A 间的电场加速时，由动能定理得 2211322eUmvmv 得24mvUe（2）电子在 C、A 间磁场中运动轨迹与金属网相切轨迹如图所示 设此轨迹圆的半径为 r，则2223arra 又2 rTv 得tan3ar 故=60 所以电子在磁场中运动的时间2-22tT 得4 39atv（3）若沿切线方向射出的电子轨迹恰好与金属网 C 相切则所有电子都不从 C 射出，轨迹如图所示：23raa 又2vevBmr 得23-1mvBae（）所以23-1mvBae（）