2022-2023学年甘肃省兰州市西北师大附中高三第一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 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、质量为 m 的物块放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 2、雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨

3、滴开始下落计时，关于雨滴下落过程中其速度的大小 v、重力势能 Ep随时间变化的情况，如图所示的图象中可能正确的是（）A B C D 3、阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为300m，电压为72 10 V，积雨云底面面积约为821 10 m。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）云层底面与地面间的电场强度 云层底面与地面构成的电容器的电容 云层底面所带电量 A只能估算出 B只能估算出和 C只能估算出和 D均能估算出 4、某同学投篮时将

4、篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是（）A两次在空中的时间可能相等 B两次碰的篮板的速度一定相等 C两次抛出的初速度竖直分量可能相等 D两次抛出的初动能可能相等 5、如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为 1:2，在原线圈电路的 a、b 端输入电压一定的正弦交变电流，电阻 R1、R2消耗的功率相等，则12RR为（）A14 B4 C12 D2 6、如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为 m1、m2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m1搁置

5、在斜面上下述正确的是（）A如果 m1、m2均静止，则地面对斜面没有摩擦力 B如果 m1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力 C如果 m1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向左的摩擦力 D如果 m1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力 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，在真空中，某点电荷 Q 形成的电场中，a、b、c 三个虚线圆分别表示电场中的三个等势面，它们的电势分别为 45V、25V、15V。一粒子 q 带电荷

6、量大小为 0.1C，电性未知，在电场中的运动轨迹如图中实线 KLMN 所示。下列说法正确的是（）A场源电荷 Q 带负电 B粒子 q 带正电 C粒子 q 从 K 到 L 的过程中，克服电场力做功 3J D粒子在距场源电荷最近的 L 处动能为零 8、关于对液体的理解，下列说法正确的是（）A船能浮在水面上，是由于水的表面存在张力 B水表面表现张力是由于表层分子比内部分子间距离大，故体现为引力造成的 C密闭容器，某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸气仍是饱和的 D相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与该温度水的饱和汽压之比 E.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水

7、面 9、如图所示，地球质量为 M，绕太阳做匀速圆周运动，半径为 R有一质量为 m 的飞船，由静止开始从 P 点在恒力F 的作用下，沿 PD 方向做匀加速直线运动，一年后在 D 点飞船掠过地球上空，再过三个月，又在 Q 处掠过地球上空 根据以上条件可以得出 ADQ 的距离为2R BPD 的距离为16 29R C地球与太阳的万有引力的大小29 216FMm D地球与太阳的万有引力的大小29 232FMm 10、如图所示，圆形区域内以直线 AB 为分界线，上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小未知，圆的半径为 R。在磁场左侧有一粒子水

8、平加速器，质量为 m，电量大小为 q 的粒子在极板 M 右侧附近，由静止释放，在电场力的作用下加速，以一定的速度沿直线 CD 射入磁场，直线 CD 与直径 AB 距离为 0.6R。粒子在 AB 上方磁场中偏转后，恰能垂直直径 AB 进入下面的磁场，之后在 AB 下方磁场中偏转后恰好从 O 点进入 AB 上方的磁场。带电粒子的重力不计。则 A带电粒子带负电 B加速电场的电压为22925qB Rm C粒子进入AB 下方磁场时的运动半径为 0.1R DAB 下方磁场的磁感应强度为上方磁场的 3 倍 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（

9、6 分）利用图示装置可以做力学中的许多实验 （1）以下说法正确的是_.A利用此装置“研究匀变速直线运动”时，须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响 B利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的 a-M 关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比 C利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响(2).小华在利用此装置“探究加速度 a 与力 F 的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度 a 的值随钧码个数的增加将趋近于_

10、的值.12（12 分）举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压 U 与电流 I 的关系，图中定值电阻 R0=5，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。(1)实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关 S，调节滑动变阻器 R0的阻值，通过测量得到该电池的 U-I 如图丁曲线 a，由此可知，该电源内阻是否为

11、常数_（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为_V，由图像可知，此时电源内阻值为_。(2)实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得 U-I 如图丁曲线，在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为 2.0V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为_W（计算结果保留两位有效数字）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）(1)如图所示，玻璃棱镜 ABC 放在空气中，一束由红光和紫光组成的复色光从 AC 面的 a 点垂直入射，已知红光恰好在 AB 面上的 b 处发生

12、了全反射，并传播到 BC 面上的 c 点。则以下说法中正确的是_ A红光和紫光由空气进入棱镜后频率不变 B红光和紫光在棱镜中的波长可能相等 C红光由 a 传播到 b 的时间比紫光由 a 传播到 b 的时间长 D紫光一定在 b 处发生了全反射 E.红光一定能从 BC 面上的 c 点射出(2)在某一简谐横波的传播方向上，有两个质点 A、B，它们相距（大于 2 个波长小于 6 个波长）。在某一时刻，A质点在平衡位置处向上振动，B 质点处于波谷位置。若波速的大小为 48m/s，求该简谐横波的最大频率。14（16 分）如图所示，两根足够长的平行竖直导轨，间距为 L，上端接有两个电阻和一个耐压值足够大的电

13、容器，R1R2 23，电容器的电容为 C 且开始不带电。质量为 m、电阻不计的导体棒 ab 垂直跨在导轨上，S 为单刀双掷开关。整个空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。现将开关 S 接 1，ab 以初速度 v0 竖直向上运动，当 ab 向上运动 h 时到达最大高度，此时迅速将开关 S 接 2，导体棒开始向下运动，整个过程中导体棒与导轨接触良好，空气阻力不计，重力加速度大小为 g。试问：(1)此过程中电阻 R1产生的焦耳热；(2)ab 回到出发点的速度大小；(3)当 ab 以速度 v0向上运动时开始计时，t1时刻 ab 到达最大高度 h 处，t2时刻回到出发点，请大致画出

14、ab 从开始运动到回到出发点的 v-t 图像（取竖直向下方向为正方向）。15（12 分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为 40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体 A 封闭在汽缸内在汽缸内距缸底 60cm 处设有 a、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在a、b 上，缸内气体的压强为 p0(p01.0105Pa 为大气压强)，温度为 300K.现缓慢加热汽缸内气体，当温度为 330K 时，活塞恰好离开 a、b；当温度为 360K 时，活塞上升了 4cm.g 取 10m/s2求：活塞的质量；物体 A 的体积 参考答案 一、单项选择题：本题共 6 小题，每

15、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】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 cos 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。2、B【解析】AB根据牛顿第二定律得：mgfma 得：mgfam 随着速度增大，雨滴受到的阻力 f 增大，则知加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动，故 vt 图象切线斜率先减小后不变，故 A 错误，B 正确；C

16、D以地面为重力势能的零参考面，则雨滴的重力势能为：Epmghmg12at2 Ep随时间变化的图象应该是开口向下的，故 CD 错误；故选 B.3、D【解析】两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据UEd可知云层底面与地面间的电场强度；已知积雨云底面面积约为821 10 mS ，板间距离为300md、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的决定式4SCkd可以估算电容器的电容；根据QCU可以估算云层底面所带电量，故 ABC 错误，D 正确。故选 D。4、D【解析】A将篮球的运动逆向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故 A 错误；B篮球的运动逆向视为平

17、抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞篮板的速度较大，故 B 错误；C篮球的运动逆向视为平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由2yvgh可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故 C 错误；D由于水平速度第二次大，竖直速度第一次大，根据速度的合成可知，抛出时的速度大小不能确定，有可能相等，所以两次抛出的初动能可能相等，故 D 正确；故选 D。5、A【解析】因为电阻 R1、R2消耗的功率相等，所以有 2212I RI R 又因为 1221InIn 联立解得 121=4RR 故 BCD 错误，A 正确。故选 A。6、A

18、【解析】如果 m1、m2均静止或 m1沿斜面向下匀速运动，以 m1、m2和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，其受力情况如图 1，由平衡条件得知，地面对斜面没有摩擦力故 A 正确，B 错误 如果 m1沿斜面向上加速运动，将 m1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图 2，根据牛顿第二定律可知，整体有水平向右分加速度，则地面对斜面有向右的摩檫力故 C 错误与 C 项同理可知，如果 m1沿斜面向下加速运动，其加速度沿斜面向下，整体有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对斜面有向左的摩檫力故 D 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

19、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 a、b、c 三个虚线圆电势分别为 45V、25V、15V，说明场源电荷 Q 带正电，故 A 错误；B由粒子运动轨迹可知，粒子与场源电荷之间是斥力作用，粒子 q 带正电，故 B 正确；C粒子 q 从 K 到 L 的过程中，电势升高，电势差为 30V，克服电场力做功为 3JWqU 故 C 正确；D由运动轨迹可以看出，粒子做曲线运动，在 L 处速度大小不可能为零，故 D 错误。故选 BC。8、BDE【解析】A船能浮在水面上，是由于水的浮力作用，故 A 项错误；B液

20、体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，故 B 项正确；C在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，与体积无关；密闭容器中某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积时，蒸气不再是饱和的，但最后稳定后蒸气是饱和的，压强不变；故 C 项错误；D相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比，故 D 项正确；E当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，单位时间内从水中出来的水分子和从空气进入水中的水分子个数相等，达到一种动态平衡，故 E 项正确。9、ABC【解析】根据 DQ 的时间与周期的关系得出

21、 D 到 Q 所走的圆心角，结合几何关系求出 DQ 的距离 抓住飞船做匀加速直线运动，结合 PD 的时间和 PQ 的时间之比得出位移之比，从而得出 PD 的距离根据位移时间公式和牛顿第二定律，结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小【详解】地球绕太阳运动的周期为一年，飞船从 D 到 Q 所用的时间为三个月，则地球从 D 到 Q 的时间为三个月，即四分之一个周期，转动的角度为 90 度，根据几何关系知，DQ 的距离为 2 R，故 A 正确；因为 P 到 D 的时间为一年，D 到 Q的时间为三个月，可知 P 到 D 的时间和 P 到 Q 的时间之比为 4：5，根据212xat得，PD

22、 和 PQ 距离之比为 16：25，则 PD 和 DQ 的距离之比为 16：9，2DQR，则16 29PDR，B 正确；地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力，对 PD 段，根据位移公式有：216 21 92RFatam，因为 P 到 D 的时间和 D 到 Q 的时间之比为 4：1，则44Tt，即 T=t，向心力224nFMRT，联立解得地球与太阳之间的引力29 216FMFm，故 C 正确 D 错误 10、AC【解析】A从 C 点入射的粒子向下做匀速圆周运动，即受到洛仑兹力向下，由左手定则知道粒子带负电，所以选项 A 正确；B由题意知，粒子在 AB 上方磁场中做匀速圆周运动的半径 r

23、10.6R，在电场中加速有：212Uqmv 在 AB 上方磁场中：21mvqvBr 联立得：22950qB RUm 所以选项 B 错误；C粒子在 AB 下方磁场中做匀速圆周运动，由几何关系：22122(0.6)rrRR 解得 r20.1R 所以选项 C 正确；D由洛仑兹力提供向心力得到半径：mvrqB 由于 r16r2，所以 B26B1 所以选项 D 错误。故选 AC。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）C （2）g 【解析】（1）A此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，所以 A 不准确；B曲线的种类有双曲

24、线、抛物线、三角函数曲线等多种，所以若 aM 图象是曲线，不能断定曲线是双曲线，即不能断定加速度与质量成反比，应画出 a1M图象，故 B 错误；C探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故 C 正确（2）设小车质量为 m，钩码质量为 M，则对小车有：Mg FMa 对钩码有：Fmgma 联立解得：MmagMm 将上式变形为：11mMagmM 可见当 Mm 时，加速度 a 趋近于 g 12、否 1.80 4.78 2.5 【解析】（1）1根据闭合电路

25、欧姆定律有：U=E-Ir，所以图象的斜率为电源内阻，但图象的斜率在电流较大时，变化很大，所以电源的内阻是变化的。2 3从电压表的示数可以示数为 1.80V，再从图象的纵轴截距为 2.9V，即电源的电动势为 2.9V，又从图象看出，当路端电压为 1.80V 时，电流为 0.23A，所以电源的内阻 2.9 1.84.780.23EUrI。（2）4在实验一中，电压表的示数为 2.0V，连接坐标原点与电源的（2.0V 路端电压）两点，作出定值的伏安特性曲线如图所示，此时还能求出滑动变阻器的阻值 R=2.00.21-R04.5 同时该直线与图象 b 有一交点，则该交点是电阻是实验二对应的值，由交点坐标可

26、以读出：0.7V，0.75A。所以滑动变阻器此时消耗的功率 P=（0.75）24.5W=2.5W。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)ADE；(2)230Hz【解析】（1）A光的传播频率由光源决定，故光由一种介质进入另一种介质时频率不变；故 A 正确；B红光和紫光进入棱镜后，波速减小，根据 因为 f 不变，可知波长都变小，红光和紫光在棱镜中的波长不可能相等，故 B 错误；C根据折射定律可知红光折射率小于紫光折射率，由 可以知道折射率越大的传播速度越小，所以紫光在介质中的传播速率最小，即红光由 a 传播

27、到 b 的时间比紫光由 a 传播到 b 的时间短，故 C 错误；D因为红光折射率小于紫光折射率，由临界角公式 可知紫光临界角小于红光，因为红光恰好发生全反射，所以紫光一定在 b 处发生了全反射；故 D 正确；E根据图中的几何关系可知红光射到 BC 面上的 c 点时的入射角小于红光射到 AB 面上 b 点的入射角，又因为红光恰好在 AB 面上的 b 处发生了全反射，故红光射到 BC 面上的 c 点时的入射角小于临界角，没有发生全反射，故红光一定能从 BC 面上的 c 点射出，故 E 正确。故选 ADE。（2）若波由 A 向 B 传播，假设波长为、频率 f，则由题意得 又因为 解得 所以可知当 k

28、=5 时 f 最大，且 fmax=210Hz；若波由 B 向 A 传播，假设波长为、频率 f，则由题意得 又因为 解得 由上式可知，当 k=5 时 f 最大，且 f max=230Hz；通过比较可知该简谐横波的最大频率为 230Hz。14、（1）2103 15 2Qmvmgh；（2）222mghvCB Lm；（3）见解析。【解析】（1）只有当开关 S 接 1 时回路中才有焦耳热产生，在导体棒上升过程，设回路中产生的焦耳热为 Q，根据能量守恒有 2012mvmgh 又12:2:3RR，因此电阻 R1产生的热量为 135QQ 2103 15 2Qmvmgh （2）当开关 S 接 2 时，导体棒由静

29、止开始下落，设导体棒下落的加速度为 a，由牛顿第二定律得 mg-ILB=0 又 QC UCBL vICBLattt 联立得 22mgaCB Lm 所以导体棒做初速度为 0，加速度为 a 的匀加速直线运动，设导体棒回到出发点的速度大小为 v，由22vah 得 222mghvCB Lm（3）当导体棒向上运动时，由于所受安培力向下且不断减小，所以导体棒做加速度逐渐减小的减速运动；当导体棒开始向下运动时做初速度为 0 的匀加速直线运动，由于所受安培力与重力反向，所以此过程加速度小于 g.15、（1）4kg （2）640cm3【解析】设物体 A 的体积为 V.T1300K，p11.0105Pa，V16040V T2330K，p2(1.0105440 10mg)Pa，V2V1 T3360K，p3p2，V36440V 由状态 1 到状态 2 为等容过程11PT22PT3 分 代入数据得 m4kg 2 分 由状态 2 到状态 3 为等压过程3223VVTT3 分 代入数据得 V640cm3 1 分