2022-2023学年北京市朝阳陈经纶中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析.doc

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1、2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=5，已知线圈边长ab=cd=0.1m， ad=bc = 0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1n2=l3，线圈在磁感应

2、强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）A从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为 e=40sin200t（V）B交流电压表的示数为20 VC电阻R上消耗的电动率为720WD电流经过变压器后频率变为原来的2倍2、图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上，下列说法正确的是（）A共有10种不同频率的光子辐射出来B共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象C入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大D从金属板中逸出的光电子就是粒子3、如图所示为

3、五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（）A该带电粒子带正电Ba点的电势高于b点的电势C带电粒子在c点的动能小于在d点的动能D带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度4、如图所示，A、B是两个带电小球，质量相等，A球用绝缘细线悬挂于O点，A、B球用绝缘细线相连，两线长度相等，整个装置处于水平向右的匀强电场中，平衡时B球恰好处于O点正下方，OA和AB绳中拉力大小分别为TOA和TAB，则（）A两球的带电量相等BTOA=2TABC增大电场强度，B球上移，仍在O点正下方D增大电场强度，B球左移，在O点正下

4、方的左侧5、质子的静止质量为，中子的静止质量为，粒子的静止质量为，光速。则粒子的结合能约为（）ABCD6、下列说法正确的是（ ）A中X为中子，核反应类型为衰变B中Y为中子，核反应类型为人工核转变C，其中Z为氢核，核反应类型为轻核聚变D，其中K为10个中子，核反应类型为重核裂变二、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、一列简谐横波沿 x 轴传播，t0 时的波形如图所示，质点 A 和 B 相距 0.5m，质点 A 速度沿 y 轴正方向；t0.03s 时，质点 A 第一次到达负向

5、最大位移处。则下列说法正确的是（）A该波沿 x 轴负方向传播B该波的传播速度为 25m/sC从 t0 时起，经过 0.04s，质点 A 沿波传播方向迁移了 1mD在 t0.04s 时，质点 B 处在平衡位置，速度沿 y 轴负方向E.某频率为 25Hz 的简谐横波与该波一定能发生干涉8、如图所示，A和B是两个等量异种点电荷，电荷量的绝对值为q，两点电荷的连线水平且间距为L，OP是两点电荷连线的中垂线，O点是垂足，P点到两点电荷的距离也为L。整个系统处于水平向右的匀强电场中，一重力不计的电子恰好能静止在P点，下列说法正确的是（）A点电荷A一定带正电B匀强电场的电场强度大小为CO点的电场强度大小为D

6、O点和P点电势相同9、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上一质量为m0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是A小球刚接触弹簧时加速度最大B该弹簧的劲度系数为20.0 N/mC从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒D小球自由落体运动下落的高度1.25m10、如图，内壁光滑圆筒竖直固定在地面上，筒内有质量分别为3m、m的刚性小球a、b，两球直径略小于圆筒内径，销子离地面的高度

7、为h。拔掉销子，两球自由下落。若a球与地面间及a、b两球之间均为弹性碰撞，碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ）A两球下落过程中，b对a有竖直向下的压力Ba与b碰后，a的速度为0C落地弹起后，a能上升的最大高度为hD落地弹起后，b能上升的最大高度为4h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）为了验证机能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：（1）实验时，该同学进行了如下操作：将质量分别为和的重物、（的含挡光片、的含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出_（填“的上表面”、“的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的

8、竖直距离。如果系统（重物、）的机械能守恒，应满足的关系式为_。（已知重力加速度为，经过光电门的时间为，挡光片的宽度以及和和）。（2）实验进行过程中，有同学对装置改进，如图乙所示，同时在的下面挂上质量为的钩码，让，经过光电门的速度用表示，距离用表示，若机械能守恒，则有_。12（12分）某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因素，设计如图（a）所示的实验装置，弹簧左侧固定在挡板A上，处于原长的弹簧右端位于C，弹簧与滑块接触但不拴接，滑块上安装了宽度为d的遮光板，轨道B处装有光电门。(1)实验的主要步骤如下：用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图（b）所示，d=_cm；将滑块向左压缩弹簧，由静止释放

9、滑块，同时记录遮光片通过光电门的时间t；测量并记录光电门与滑块停止运动位置之间的距离x；改变弹簧压缩量，多次重复步骤和。(2)实验手机的数据并处理如下。实验小组根据上表数据在图中已描绘出五个点，请描绘出余下的点并作出图像_。根据所作图像，可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为_（g取10m/s2，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）如图所示，系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两

10、个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求(1)第二次平衡时氮气的体积；(2)水的温度。14（16分）如图所示，一直角三角形ABC处于匀强电场中（电场未画出），三角形三点的电势分别为，（，为已知量）。有一电荷量为、质量为的带电粒子（重力不计）从A点以与AB成角的初速度向左下方射出，求

11、：（1）求电场强度E；（2）设粒子的运动轨迹与的角平分线的交点为G，求粒子从A点运动到G点的时间t。15（12分）如图所示，坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场，轴为磁场理想边界，两侧磁感应强度大小不同，已知第二象限磁感强度大小为B。坐标原点粒子源以不同的速率沿与轴正方向成30的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为时，粒子穿过轴第一次进入第一象限，轨迹与轴交点为，进入第一象限经过Q点，已知OQ与轴正方向夹角为30，OQ长为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力(1)求第一象限磁感强度大小；(2)过点粒子的速度满足条件。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4

12、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、B【解析】A 线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值：Em=NBS=500.20.10.2200V=40V图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40cos200t（V）故A错误；B 线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值故B正确；C 根据变压比可知，副线圈输出电压：电阻R上消耗的功率：故C错误；D 变压器不会改变交流电的频率，故D错误。故选：B。2、C【解析】A. 共有种不同频率的光子辐射出来，选项A错误；B. 其中能级

13、差大于2.29eV的跃迁有：41、31、21、42，即共有4种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象，选项B错误；C. 根据光电效应规律可知，入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，选项C正确；D. 从金属板中逸出的光电子是，不是粒子，选项D错误。故选C。3、C【解析】A带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误；BC根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。则根据沿电场线方向电势逐渐降低知所以同理可得由于带电粒子带负电，则粒子的电势能根据能量守恒定律知，带电粒子的动能B错误，C正确；D电场线的疏密程度表示电场强度的大小则带电粒子受到的电场

14、力由牛顿第二定律知带电粒子的加速度D错误。故选C。4、C【解析】A若两球带电量相等，整体受力分析可知，两小球带异种电荷，且OA绳应竖直，A错误；B取B和AB整体为研究对象，对B有其中表示A、B之间的库仑力，为OA、OB绳与竖直方向的夹角；对整体故B错误；CD对B有对整体有故增大E之后OA、AB与竖直方向夹角变大，且夹角相等，故B球上移，仍在O点正下方，C正确，D错误。故选C。5、B【解析】粒子在结合过程中的质量亏损为则粒子的结合能为代入数据得故B正确，ACD错误。6、D【解析】A，核反应类型为衰变，选项A错误；B，核反应类型为轻核聚变，选项B错误；C，核反应类型为人工转变，选项C错误；D，核反

15、应类型为重核裂变，选项D正确。故选D。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、ABD【解析】At0 时质点 A 速度沿 y 轴正方向，可知该波沿 x 轴负方向传播，选项A正确；Bt0.03s 时，质点 A 第一次到达负向最大位移处，可知周期T=0.04s，波长=1m，则该波的传播速度为选项B正确；C波传播过程中，质点只能在平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，选项C错误；D在 t0.04s=T 时，质点 B 回到平衡位置，速度沿 y 轴负方向，选项D正确；E波的频率为则该波

16、与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，选项E错误。故选ABD。8、CD【解析】A对点的电子进行受力分析可知，等量异种电荷、在点产生的合场强方向向左，故点电荷带负电，选项A错误；B匀强电场强度大小选项B错误；C点的电场强度大小选项C正确；D由等量异种电荷电场的规律和匀强电场的特点可知，为电场的一条等势线，故，选项D正确。故选CD。9、BD【解析】AB由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当x为0.1 m时，小球的速度最大，然后减小，说明当x为0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力所以可得：kxmg解得：kN/m20 N/m弹簧的最大缩短量为

17、x最大0.61 m，所以F最大20 N/m0.61 m12.2 N弹力最大时的加速度a51 m/s2小球刚接触弹簧时加速度为10 m/s2，所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确；C小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；D根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度D正确故选BD。10、BD【解析】A两球下落过程中，两球都处于完全失重状态，则b对a没有压力，选项A错误；BCD设两球落地时速度均为方向竖直向下，则a与地面相碰后反弹，速度变为竖直向上的v，则ab碰撞时，设向上为正方向，由动量守恒由能量关系解得则落地弹起后，a能上升的最大高度为零，b能上升的最大高

18、度为选项C错误，BD正确。故选BD。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、挡光片中心 【解析】（1）1需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离；2根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则系统的末速度为则系统动能的增加量为系统重力势能的减小量为若系统机械能守恒则有（2）3若系统机械能守恒则有解得12、1.650cm 0.0480.052 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为：1.6cm，游标尺上第10条刻度线和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为100.05mm=0.50mm，所以最终读数为：1.6cm+0.50

19、mm=1.650cm(2)2第5点速度为则将余下的点描在坐标纸上，且将所有点拟合成直线，如图(3)3由实验原理得则图像斜率由图像可得解得由于误差，则0.0480.052均可四、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)2.7Sh； (2)95.55【解析】(1)以氢气为研究对象，初态压强为p0，体积为hS，末态体积为0.8hS。气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p0V1=p2V2，即p0hS=p0.8hS解得p=1.25p0活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1p0，体积为V；

20、末态的压强为p，体积为V，则p=p+0.1p0=1.35p0，V=2.2hS由玻意耳定律得1.1p0V=1.35p02.2hS解得V=2.7hS(2)活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为2hS和T0=273K，末态体积为2.7hS。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得解得T=368.55K水的温度t=T-273K=368.55 K -273=95.5514、（1）；（2）。【解析】（1）如图所示，由题意可知，AC边的中点D与B点的电势相等，且AC=2BC=2L，故BCD构成正三角形，则BD是电场中的一条等势线，电场方向与CB成角斜向上。由几何关系可得（2）分析可知，粒子的初速度方向与电场方向垂直，故粒子沿初速度的方向做匀速直线运动，则有沿垂直于初速度的方向做匀加速运动，故有且联立解得15、 (1) ；(2) 或【解析】(1)设速度为的粒子在第二象限和第一象限做圆周运动的圆心分别为、，轨道半径分别为、，由牛顿第二定律得根据几何关系得：过点做速度的垂线PA，连接PQ，做PQ中垂线交PA于A，所以A点为在第一象限轨迹圆心，因为，交点为B，在直角三角形QBA中解得(2)根据(1)假设粒子在第二象限半径为，则在第一象限半径为若粒子从第二象限过点，则：得：又因为所以若粒子从第一象限过点，则：得：，又因为所以