河南省示范性高中2023届高三下学期联考物理试题含解析.doc

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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、一质点在xOy平面内运动轨迹如图所示，下列判断正确的是（）A质点沿x方向可能做匀速运动B质点沿y方向一定做匀速运动C若质点沿y方向始终匀速运动，则x方向可能先加速后减速D若质点沿y方向始终

2、匀速运动，则x方向可能先减速后反向加速2、 “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面电势分别为A和B，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。下列说法中正确的是AA球面电势比B球面电势高B电子在AB间偏转电场中做匀变速运动C等势面C所在处电场强度的大小为E=D等势面C所在处电势大小为3、

3、下列说法正确的是（ ）A射线是聚变反应过程中由原子核外电子电离产生的B汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量C天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构D卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的4、如图所示，一根均匀柔软的细绳质量为m。两端固定在等高的挂钩上，细绳两端的切线与水平方向夹角为，重力加速度为g。挂钩对细绳拉力的大小为ABCD5、如图甲所示MN是一条电场线上的两点，从M点由静止释放一个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下沿电场线M点运动到N点，其运动速度随时间t的变化规律如图乙所示下列叙述中不正确的是（ ）AM点场强比N的场强小BM点的电

4、势比N点的电势高C从M点运动到N点电势能增大D从M点运动到N点粒子所受电场力逐渐地大6、如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，与半径OA成30夹角，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180，不计电荷的重力，下列说法正确的是()A该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点B该点电荷的比荷为C该点电荷在磁场中的运动时间为tD该点电荷带正电二、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

5、图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止己知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）（重力加速度为g）A金属棒克服安培力做的功等于金属棒产生的焦耳热B金属棒克服安培力做的功为mghC金属棒产生的电热为D金属棒运动的时间为8、下列说法中正确的是_。A光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变B对同一种光学

6、材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同C雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象D光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理9、两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，每根杆的电阻均为，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时，杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为。则以下说法正确的是（ ）A杆所受拉力

7、的大小为B杆所受拉力的大小为C杆下落高度为的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为D杆水平运动位移为的过程中，整个回路中产生的总热量为10、荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，则下列说法正确的是A飞船在轨道上运动时，运行的周期TTTB飞船在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能C飞船在P点从轨道变轨到轨道，需要在P点朝速度反方向喷气D若轨道贴近火星表面，已知飞船在轨道上运动的角速度，可以推知火星的密度三、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）如图所示装置可以用来

8、研究小车的匀变速直线运动。带有定滑轮的长木板放置在桌面上，重物通过跨过定滑轮的细线拉着小车向左加速运动，定滑轮与小车间的细线与长木板平行，打点计时器打下的纸带记录下小车的运动信息。（1）下面说法正确的是_A长木板必须水平放置B小车的质量必须远大于重物的质量C需要平衡小车与长木板间的摩擦力D应该先接通打点计时器的电源，然后再释放小车（2）实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔四个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离如图所示，其中。则打第4个计数点时小车的速度_，小车的加速度 _ (结果均保留两位有效数字)。12（12分）某实验小组设计了如图所示的实验装置

9、验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：（1）物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P，使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h。（2）现将物块P从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度大小v=_。（3）己知当地的重力加速度为g，为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是_（用相应的文字及字母表示）。（4）利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是_。（5）改变高度h，重复实验，描绘出v2-h图象，该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内，若k= _

10、，则验证了机械能守恒定律。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

11、的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W14（16分）如图甲，匀强电场的电场强度为E，电场中沿电场线方向上两点A和B距离为d。（1）一个点电荷+q从A点移动到B点，请你用功的定义、电场力做功与电势差的关系证明；（2）若以B处为零势能位置，计算负点电荷-q，在A处具有的电势能EpA；（3）某一带正电的点电荷周围的电场线如图乙所示，其中一条电场线上的三点M、N、P，N是MP的中点。请你判断M、N两点间电势差UMN与N、P两点间电势差UNP是否相等，并阐述你的理由。15（12分）如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为。两个大小不计的物块质量分别为和,与传送带间的动摩擦因数分别为和。已知物块与碰撞

12、时间极短且无能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。（1）若传送带不动，将物块无初速度地放置于传送带上的某点，在该点右上方传送带上的另一处无初速度地释放物块，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小为，求与第一次碰撞后瞬间的速度；（2）若传送带保持速度顺时针运转，如同第（1）问一样无初速度地释放和，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小也为，求它们第二次碰撞前瞬间的速度；（3）在第（2）问所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物块做的功。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】AB物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的

13、一侧，则加速度大致指向轨迹凹的一侧，由图可知：x轴方向有分加速度，所以x轴方向不可能匀速，y方向可能有分加速度，故质点沿y方向可能做变速运动，也可能做匀速运动，故A、B错误；CD物体在y方向匀速，则合力在水平方向，合力指向轨迹的凹侧可知合力水平向左，因此物体在水平方向先向右减速后向左加速，C错误，D正确。故选D。2、C【解析】A电子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，受力的方向与电场的方向相反，所以板的电势较高；故A错误；B电子做匀速圆周运动，受到的电场力始终始终圆心，是变力，所以电子在电场中的运动不是匀变速运动故B错误；C电子在等势面所在处做匀速圆周运动，电场力提供向心力：又：，联立以上三式，

14、解得：故C正确；D该电场是放射状电场，内侧的电场线密，电场强度大，所以有：即有：所以可得：故D错误；故选C。3、C【解析】A 射线是核衰变过程中由原子核释放出来的。故A错误；B 汤姆孙在研究阴极射线时发现电子，美国物理学家密立根精确地测出电子的电荷量，故B错误；C 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C正确；D 玻尔的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的，故D错误。故选：C。4、A【解析】先对挂钩一端受力分析可知挂钩对绳子的拉力和绳子对挂钩的拉力相等：对绳子受力分析如右图，正交分解：解得：，A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】AD从v-t图像可以看出，加速度越来

15、越大，根据牛顿第二定律，则说明受到的电场力越来越大，根据公式，说明电场强度越来越大，所以M点场强比N的场强小，故AD正确；B因为带电粒子做加速运动，所以受到的电场力往右，又因为带电粒子带正电，所以电场线的方向往右，又因为顺着电场线的方向电势降低，所以M点的电势比N点的电势高，故B正确；C从M点运动到N点动能增加，电势能应该减小，故C错误。故选C。6、B【解析】如图所示，点电荷在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系作出点电荷运动轨迹有：电荷在电场中刚好运动T/1，电荷做圆周运动的半径r=Rsin30=R/1A. 如图，电荷离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向相反，其反向延长线不通过O点，故A错误

16、；B. 根据洛伦兹力提供向心力有，所以：，故B正确；C. 由图知该电荷在磁场中运动的时间t=，故C错误；D. 根据电荷偏转方向，由左手定则可知，该电荷带负电，故D错误故选B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、CD【解析】根据功能关系知，金属棒克服安培力做的功等于金属棒以及电阻R上产生的焦耳热之和，故A错误设金属棒克服安培力所做的功为W对整个过程，由动能定理得 mgh-mgd-W=0，得 W=mg（h-d），故B错误电路中产生的总的焦耳热Q=W= mg（h-d），则属棒

17、产生的电热为mg（h-d），故C正确金属棒在下滑过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh=mv02，得金属棒经过磁场通过某界面的电量为 ；根据动量定理： ，其中 ，解得 ，选项D正确；故选CD.8、ACE【解析】A光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，选项A正确；B对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度不同，选项B错误；C雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项C正确；D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D错误；E光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项E正确；故选ACE。9、BD【解析】ABab杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流，

18、大小为cd杆中的感应电流方向为dc，cd杆受到的安培力方向水平向右，大小为 F安=BIL cd杆向下匀速运动，有mg=F安 解式得，ab杆匀速运动的速度为 导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+mg 由解得选项A错误，B正确C设cd杆以v2速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离，则整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 Q=F安s得 选项C错误；Dab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 ab杆摩擦生热 cd杆摩擦生热则总热量 选项D正确；故选BD.10、AD【解析】A根据开普勒第三定律，可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期TTT。故A正确。BC飞船在

19、P点从轨道变轨到轨道，需要在P点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道，则在轨道上机械能小于在轨道的机械能。故BC错误。D据万有引力提供圆周运动向心力，火星的密度为：。联立解得火星的密度：故D正确。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、D 1.2 2.0 【解析】（1）1只要小车做匀加速运动即可，因此，A、B、C选项是没有必要的，实验时需要先接通电源，再释放小车，以确保纸带上能够记录下较多的运动信息，选项D正确。（2）2交流电的频率为，相邻两计数点间的时间间隔3由逐差法可求得小车的加速度。根据代人数据，得。12、 P的质量M，Q的质量m

20、（M-m）gh= 【解析】（1）1光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有：；（2）2两物块和轻绳构成的系统，只有重力做功，机械能守恒：故要验证机械能守恒还需要测量P的质量M、Q的质量m；（3）3将光电门所测速度带入表达式：则验证机械能守恒的表达式为：；（4）4将验证表达式变形为：若在误差允许的范围内，系统满足机械能守恒定律，图像将是一条过原点的倾斜直线，其斜率为：。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、（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

21、时，小物块到达点已与传送带同速且小物块刚好能到达点，在点有小物块从点到点，由动能定理得联立解得(2)传送带长度最短时，小物块从点到点一直做匀加速运动，到点时刚好与传送带同速，则有联立解得(3)设小物块经过时间加速到与传送带同速，则小物块的位移传送带的位移根据题意则有联立解得由能量守恒定律可知，电动机对传送带做功代入数据解得14、（1）见解析；（2）-Eqd（3）不相等。【解析】（1）证明：q从A点移到B点，电场力做功为W=Fdq受到的电场力为F=qE根据电势差的定义式得A、B两点间的电势差为以上方程联立可得（2）负点电荷-q从A到B，电场力做功 解得 （3）U=Ed公式仅适用于匀强电场，点电荷

22、的电场不是匀强电场，虽然MN=NP，但是由于MN之间的场强比NP之间的场强大，则M、N之间电势差UMN大于N、P之间的电势差UNP。15、（1）；（2），方向沿传送带向下；（3）【解析】（1）由于，故放上传送带后不动，对和第一次的碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有又解得（2）传送带顺时针运行时，仍受力平衡，在被碰撞之前一直保持静止，因而传送带顺时针运行时，碰前的运动情形与传送带静止时一样，由于第一次碰后反弹的速度小于，故相对传送带的运动方向向下，受到的摩擦力向上，合力向下做减速运动。减速到零后相对传送带也向下运动，摩擦力方向不变，设在传送带上运动时的加速度大小为，根据牛顿第二定律有解得

23、解法一从第一次碰后到第二次碰前做匀变速运动，做匀速运动两者位移相等，则有解得，方向沿传送带向下解法二以为参考系，从第一次碰后到第二次碰前，有解得第二次碰前相对的速度则对地的速度为方向沿传送带向下解法三第一次碰撞后到第一次碰撞前，两者位移相同，故平均速度相同，则有解得，方向沿传送带向下（3）以地面为参考系，第二次碰后瞬间和第三次碰前瞬间的速度分别记为和，第二次碰后瞬间的速度记为。两者发生第二次弹性碰撞时，根据动量守恒和能量守恒有解得解法一第二次碰后做匀变速运动，做匀速运动。到第三次碰前两者位移相等，所以解得，方向沿传送带向下从第一次碰后到第三次碰前的位移传送带对做的功解法二设第二次碰撞后再经时间，发生第三次碰撞，设位移分别为，以向下为正，则解得而传送带对做的功解法三以为参考系，第二次碰撞到第三次碰撞之间，和的相对运动规律和第次与第二次之间的相同，故第三次碰撞前，的对地速度描绘从释放和开始到它们第三次碰撞前，它们对地的图线如下结合图象，可以计算从第一次碰后到第二次碰前对地的位移传送带对做的功