山西大学附中2023年高三最后一模物理试题含解析.doc

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1、2023年高考物理模拟试卷注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动。黑洞是一类特殊

2、的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随着很多新奇的物理现象。传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来，但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“ 黑洞温度T”。T=其中T为“黑洞”的温度，h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞的质量。K是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”。以下几个选项中能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（ ）ABCD2、火星的质量是地球质量的a倍，半径为地球半径的b倍，其公转周期为地球公转周期的c倍。假设火星和地球均可

3、视为质量分布均匀的球体，且环绕太阳的运动均可看成是匀速圆周运动。则下列说法正确的是（）A火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为a：bB同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为a：bC太阳、火星间的距离与日、地之间的距离之比为D太阳的密度与地球的密度之比为c2：13、如图所示，一倾角、质量为的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是（）A若增大推力，则整个系统稳定后斜

4、面体受到的摩擦力变大B若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零C斜面对小球的支持力大小为D水平推力大小为4、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走+Q及AB边上的细棒，则O点强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)ABCD5、某天体平均密度为，第一宇宙速度为v，已知万有引力恒量为G，天体可视为均匀球体，则（）A该天体半径为B该天体表面重力加速度为C绕该天体表面附近飞行的卫星周期为D若考虑天体自转，则维持该天体

5、稳定的最小自转周期为6、如图所示，在O点处放正点电荷，以水平线上的某点O为圆心，画一个圆与电场线分别相交于a、b、c、d、e则下列说法正确的是 ( )Ab、e两点的电场强度相同Bb、c两点间电势差等于e、d两点间电势差Ca点电势高于c点电势D负电子在d点的电势能大于在b点的电势能二、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，有选错的得0分。7、下列说法正确的是（）A人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象B在双缝干涉实验中，光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽C梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子

6、时会向外发射电磁波D狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关E.火车鸣笛向我们驶来，我们听到的声音频率比声源振动的频率低8、如图所示为匀强电场中的一组等间距的竖直直线，一个带电粒子从A点以一定的初速度斜向上射入电场，结果粒子沿初速度方向斜向右上方做直线运动，则下列说法正确的是（）A若竖直直线是电场线，电场的方向一定竖直向上B若竖直直线是电场线，粒子沿直线向上运动过程动能保持不变C若竖直直线是等势线，粒子一定做匀速直线运动D若竖直直线是等势线，粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大9、关于理想气体，下列说法正确的是（）A已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子质量B已

7、知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子直径C气体压强是因为气体分子间表现为斥力D气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致E.一定质量的理想气体体积不变，温度升高，压强一定增大10、回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。下列说法正确的是（）A交变电场的周期为B粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比C粒子在磁场中运动的时间为D粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为三、实验题：本题共2小题，共18分。把

8、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）某同学利用如图甲所示的实验装置，通过研究纸带上第一个点到某一个点之间的运动来验证机械能守恒定律。通过实验数据分析，发现本实验存在较大的误差，为此改用如图乙所示的实验装置：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中球心正好经过光电门B时，通过与光电门B相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径，重力加速度为g。请回答下列问题：(1)小铁球经过光电门时的瞬时速度v=_（用题中所给字母表示）。(2)如果d、t、h、g满足关系式_，就可验证机械能守恒定律。(3)比较两个

9、方案，改进后的方案相比原方案主要的两个优点是_。A不需要测出小铁球的质量B电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0C消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响D数据处理大大简化12（12分）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C。重力加速度为g。实验步骤如下：用天平称出物块Q的质量m；测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC的长度h；将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C的

10、距离s。（1）请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能Ekc=_以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数=_。（2）实验步骤的目的是_。如果实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是_。（写出一个可能的原因即可）。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（10分）细管 AB 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。长 L0.5m 的 BD 段竖直，其 B 端与半径 R0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接，P 点为圆弧轨道的最高点。CD 段是半径 R0.3m 的四分之一圆弧，AC 段在水平面上。管中有

11、两个可视为质点的小球 a、b， 质量分别为 ma6kg、mb2kg。最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置，a 球以速度 v0 水平向右运动，与b 球发生弹性碰撞。重力加速度g 取10m/s2。（1）若 v04m/s，求碰后 a、b 两球的速度大小：（2）若 a 球恰好能运动到 B 点，求 v0的大小，并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。14（16分）如图所示，左边圆柱形容器的横截面积为S，上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为m的活塞；右边圆柱形容器上端封闭高为H，横截面积为。两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，

12、平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空。现将阀门打开，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时气体的热力学温度增加到原来热力学温度的1.3倍。已知外界大气压强为p，求：(i)系统达到新的平衡时活塞到容器底的距离r；(ii)此过程中容器内的气体内能的增加量U。15（12分）一半球形玻璃砖，球心为O，OA和OB与竖直方向间的夹角均为30。一束光线射向A点，折射光线恰好竖直向下射到C点，已知该玻璃砖折射率为。(1)求射向A点的光线与竖直方向的夹角；(2)从B点射入的光线折射后恰好过C点，求折射光线BC与虚线BO夹角的正弦值。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

13、给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】根据得，h的单位为c的单位是m/s， G的单位是M的单位是kg， T的单位是K，代入上式可得k的单位是故A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】A当卫星绕任一行星表面做匀速圆周运动时的速度即为该行星的第一宇宙速度，由解得则火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为故A错误；B对于天体表面的物体，万有引力近似等于重力，即有：解得：则同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为ab2故B错误；C根据开普勒第三定律可知，太阳、火星之间的距离与日、地之间的距离之比为故C正确；D由于太阳的质量、半径与地球的质量、半径的关系未知，所以不能确

14、定它们的密度之间的关系，故D错误。故选C。3、B【解析】A斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力不变，故A错误；B若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为以整体为研究对象可得由此可得摩擦因数所以当时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故B正确；C弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示竖直方向根据平衡条件可得则支持力故C错误；D对小球根据牛顿第二定律可得解得再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得解得水平推力故D错误。故选B。4、

15、D【解析】根据对称性，AF与CD上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零，AB与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零.BC中点的点电荷在O点产生的电场强度为，因EF上的细棒与BC中点的点电荷在O点产生的电场强度叠加为零，EF上的细棒在O点产生的电场强度为，故每根细棒在O点产生的电场强度为，移走+Q及AB边上的细棒，O点的电场强度为EF与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加，这两个场强夹角为60，所以叠加后电场强度为；故选D。A，与结论不相符，选项A错误；B，与结论不相符，选项B错误；C，与结论不相符，选项C错误；D，与结论相符，选项D正确；5、C【解析】A.设该天体的质量为M，半径为R，则：根

16、据万有引力提供向心力可得：联立可得该天体半径为:选项A错误；B.根据第一宇宙速度的公式有：解得：选项B错误；C. 绕该天体表面附近飞行的卫星周期：选项C正确；D.若考虑天体自转，则维持该天体稳定的自转周期最小时，天体表面的物体受到的万有引力恰好提供向心力，有：解得：选项D错误。故选C。6、B【解析】b、e两点到点电荷O的距离相等，根据可知两点处的电场强度大小相等，但是方向不同，故电场强度不同，A错误；b、e两点到点电荷O的距离相等，即两点在同一等势面上，电势相等，c、d两点到点电荷O的距离相等，即两点在同一等势面上，电势相等，故b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差，B正确；在正电荷产生的电

17、场中，距离点电荷越近，电势越高，故a点的电势低于c点的电势，b点电势低于d点电势，而负电荷在低电势处电势能大，故负电子在d点的电势能小于在b点的电势能，CD错误；【点睛】本题的关键是掌握点电荷电场规律：距离正点电荷越近，电势越高，电场强度越大，在与点电荷等距的点处的电势相等，负点电荷在低电势处电势能大二、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、ACD【解析】A超声波比人耳听到的声波波长短，而波长越长越容易发生光的衍射，所以人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象，A正确；

18、B根据双缝干涉实验中相邻亮（暗）条纹的间距公式可知，光的频率越高，波长越短，光屏上出现的条纹越窄，所以B错误；C梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子时会产生变化的电磁场，即可向外发射电磁波；所以C正确；D狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关，所以D正确；E火车鸣笛向我们驶来，即波源与观察者相互靠近，我们听到的声音频率比声源振动的频率高，所以E错误。故选ACD。8、BD【解析】AB粒子做直线运动，则粒子受到的合力与初速度共线，因此粒子一定受重力作用，若竖直直线是电场线，粒子受到的电场力一定竖直向上，粒子斜向右上做直线运动，因此合力一定为零，粒子做匀速直线运动，动能不变，由

19、于粒子的电性未知，因此电场方向不能确定，选项A错误，B正确；CD若竖直直线是等势线，电场力水平，由于粒子斜向右上做直线运动，因此电场力一定水平向左，合力与粒子运动的速度方向相反，粒子斜向右上做减速运动；粒子受到的电场力做负功，因此粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大，选项C错误，D正确。故选BD。9、ADE【解析】A一个分子的质量已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子质量，A正确；B一个气体分子占据的体积已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不可以估算一个分子直径，B错误；CD气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致，气体分子之间的距离较大，几乎不体现分子力，C错误，D正确；E根据

20、理想气体状态方程可知一定质量的理想气体体积不变，温度升高，压强一定增大，E正确。故选ADE。10、CD【解析】A为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速，交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同，即A错误；B粒子最终从加速器飞出时解得粒子飞出回旋加速器时的速度大小和无关，B错误；C粒子在电场中加速的次数为，根据动能定理粒子在磁场中运动的时间C正确；D粒子第一次经过电场加速进入磁场，洛伦兹力提供向心力解得D正确。故选CD。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、 BC 【解析】(1)1用平均速度代替小铁球经过光电门时的瞬时速度，即(2)2若小铁球机

21、械能守恒，则有可得(3)3比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点：一是消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响；二是电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0，故BC正确，AD错误。故选BC。12、 减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力 【解析】考查实验“测物体间的动摩擦因数”。【详解】1离开C后，物块做平抛运动：水平方向：竖直方向：物块在C点的动能：解得：；2从A到B，由动能定理得：则物块到达B时的动能：由B到C过程中，由动能定理得：克服摩擦力做的功：B到C过程中，克服摩擦力做的功：得：；3实验步骤的目的是测平均值，减少偶然误差；4实验测得的值比实际值偏大，其原因除

22、了实验中测量的误差之外，很有可能就是其它地方有摩擦，比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。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）2m/s,6m/s（2）8m/s,能。【解析】(1)由于 a、b 的碰撞是弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒mav0=mava+mbvb同时，碰撞过程中机械能也守恒由以上两式可解得(2) 在 a碰撞以后的运动过程中，a小球机械能守恒。若a恰好运动到B点，即到达B点时速度为 0解得:v1=4m/s由(1)问中计算可知解得:v0=8m/s同理也可求出b球碰撞以后的速度假设 b球能上到P点，上升过程中机械能守恒解得若恰好能运动到P点解得：可得 v3vP因此，b球能够通过 P点.14、 (i)(ii)【解析】(i)设阀门打开前气体的热力学温度为T，由盖吕萨克定律有：解得：(ii)设容器内的气体压强为p，取活塞为研究对象，有：外界对气体所做的功为：由系统绝热有：Q=0由热力学第一定律有：U=W，解得：15、 (1)30；(2)【解析】(1)光路图如下图所示，根据折射定律有解得EAG=60即入射光线与竖直方向的夹角为30。(2)由几何关系得CO=Rsin30=0.5RAB=2CO= R根据正弦定理得