资源描述
A.
D.
2023 年高考物理模拟试卷
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用 2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色 字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2 .请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3 .保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、 “太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,球拍上放一橡胶太
极球,健身者舞动球拍时,保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球
在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动,则( )
A.小球的机械能守恒
B.平板对小球的弹力在 A 处最大,在C 处最小
C.在B、D 两处,小球可能不受平板的摩擦力
D.小球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值
2、如图所示,用两根长度均为 l 的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下,轻绳与天花板的夹角为 θ ,整个系统静止,
T
这时每根轻绳中的拉力为 T.现将一根轻绳剪断,当小球摆至最低点时,轻绳中的拉力为 T'. θ 为某一值时, 最
T
大,此最大值为
9
4
B. 2
C. 3 2 2
54
25
3、下列说法正确的是( )
A.米、千克、秒、库仑都属于国际单位制的基本单位
B.同一个物体在地球上比在月球上惯性大
C.一对作用力与反作用力做的功一定大小相等且一正一反
D.物体做曲线运动时,其所受合力的瞬时功率可能为零
4、以下各物理量属于矢量的是( )
A.质量
B.时间
C.电流
D.磁感应强度
5、如图甲所示,一倾角 θ=30°的斜面体固定在水平地面上,一个物块与一轻弹簧相连,静止在斜面上。现用大小为F =kt (k 为常量, F、 t 的单位均为国际标准单位)的拉力沿斜面向上拉轻弹簧的上端,物块受到的摩擦力 Ff 随时间变 化的关系图像如图乙所示, 物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 重力加速度 g=10m/s2, 则下列判断正确的
是( )
A.物块的质量为 2.5kg
B. k 的值为 1.5N/s
3
C.物块与斜面间的动摩擦因数为
5
D. t 6s时,物块的动能为 5.12J
6 、如图所示, A、 B、 C 是光滑绝缘斜面上的三个点, Q 是一带正电的固定点电荷, Q、 B 连线垂直于斜面, Q、 A 连 线与 Q、 C 连线长度相等,带正电的小物块从 A 点以初速度 v 沿斜面向下运动。下列说法正确的是( )
A.小物块在 B 点电势能最小
B.小物块在 C 点的速度也为v
C.小物块在 A、 C 两点的机械能相等
D.小物块从 A 点运动到 C 点的过程中,一定先减速后加速
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.固体中的分子是静止的,液体、气体中的分子是运动的
B.液态物质浸润某固态物质时,附着层中分子间的相互作用表现为斥力
C.一定质量的理想气体,在温度不变的条件下,当它的体积减小时,在单位时间内、单位面积上气体分子对器壁碰
撞的次数增大
D.理想气体实验定律对饱和汽也适用
E.有的物质在物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高
8、下列说法中正确的是 ( )
A.随着科技的不断进步,绝对零度可能达到
B.分子势能随着分子间距的增大,可能先减小后增大
C.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
D.一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小
E.当卫星中的物体处于完全失重时,若一个固定的容器装有浸润其器壁的液体置于卫星内,则必须用盖子盖紧,否则
容器中的液体一定会沿器壁流散
9、如图所示,一条形磁铁竖直放置,金属线圈从磁铁正上方某处下落,经条形磁铁 A、 B 两端时速度分别为 v1、 v2, 线圈中的电流分别为 I1、 I2 ,线圈在运动过程中保持水平,则( )
A. I1 和 I2 的方向相同
C. I1 ∶I2=v 1(2) ∶v 2(2)
B. I1 和 I2 的方向相反
D. I1 ∶I2=v1 ∶v2
10、如图甲所示,圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接,线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,取垂直于纸
面向里为磁感应强度 B 的正方向, B 随时间 t 的变化关系如图乙所示. t=0 时刻,在平行板电容器间,由静止释放一带
正电的粒子(重力可忽略不计),假设粒子运动未碰到极板,不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响,下列关于板间
电场强度、粒子在板间运动的位移、速度和加速度与时间的关系图象中(以向上为正方向)可能正确的是( )
A. B.
C. D.
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)某兴趣小组要精确测定额定电压为 3V 的白炽灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻约 500 ,
实验室提供的器材有:
A.电流表 A (量程: 0~3mA,内阻R = 15 ) A
B.定值电阻R = 1985 1
C.滑动变阻器 R (0~10 )
D.电压表 V (量程: 0~10V,内阻R = 1k )
V
E.蓄电池 E (电动势为 12V,内阻 r 很小)
F.开关 S 一个
G.导线若干
(1)要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的____
x
(2)选择正确电路进行实验,若电压表的示数用 U 表示, 电流表的示数用 I 表示,写出测量白炽灯电阻的表达式R =___
(用题目中给的相应字母表示),当电流表中的电流强度 I=___mA 时,记下电压表的读数 U 并代入表达式,其计算结
果即为白炽灯正常工作时的电阻。
12. (12 分)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率
发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻 Rx 的压阻效应,已知 Rx 的阻值变化范围为几
欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源 E(电动势 3 V,内阻约为 1 Ω)
B.电流表 A1(0~0.6 A,内阻 r1=5 Ω) C.电流表 A2(0~0.6 A,内阻 r2≈1 Ω) D.开关 S,定值电阻 R0=5 Ω
(1)为了比较准确地测量电阻 Rx 的阻值,请完成虚线框内电路图的设计______.
(2)在电阻 Rx 上加一个竖直向下的力 F(设竖直向下为正方向),闭合开关 S,记下电表读数, A1 的读数为 I1, A2 的读数 为 I2 ,得 Rx =________.(用字母表示)
(3)改变力的大小,得到不同的 Rx 值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx 值.最后绘成 的图象如图所示,除观察到电阻 Rx 的阻值随压力 F 的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是 ________________________.当 F 竖直向下时,可得 Fx 与所受压力 F 的数值关系是 Rx =________.
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,直线MN 与水平线夹角为 60°,其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场,磁感应强
度为 B;直线 PQ 垂直MN,且 PQ 与MN包围的空间有一匀强电场,电场方向平行于 PQ.有一质量为 m 电量为+q
的带电粒子在纸面内以 v0 的水平初速度从 A 点飞入磁场,粒子进入磁场 t0(t0 未知)时间后立即撤除磁场,此时粒子未
到达 MN,之后粒子垂直 MQ 边界从 C 点(图中未画出)飞入电场;随后粒子再次通过C 点.粒子在以上整个过程中
所用总时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需时间,粒子所受重力不计.试求:
(1)粒子在磁场中运动的时间 t0
(2)匀强电场场强 E 的大小.
14. (16 分)我国不少省市 ETC 联网已经启动运行, ETC 是电子不停车收费系统的简称,汽车分别通过 ETC 通道和
人工收费通道的流程如图所示。 假设汽车以 v1=12 m/s 朝收费站沿直线行驶, 如果过 ETC 通道, 需要在距收费站中心 线前 d=10 m 处正好匀减速至 v2=4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1 正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰 好在中心线处匀减速至零,经过 t0=20 s 缴费成功后,再启动汽车匀加速至 v1 正常行驶,设汽车加速和减速过程中的
加速度大小均为 1 m/s2 。求:
(1)汽车过 ETC 通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小?
(2)汽车通过人工收费通道,应在离收费站中心线多远处开始减速?
(3)汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约的时间是多少?
15. (12 分)质量为 2kg 的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为 1. 2,最大静摩擦力和滑动 摩擦力大小视为相等.从 t=1 时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力 F 的作用, F 随时间 t 的 变化规律如图所示.重力加速度 g 取 11m/s2 ,则物体在 t=1 到 t=12s 这段时间内的位移大小为
A. 18m
C. 72m
B. 54m
D. 198m
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、 C
【解析】
A.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,动能不变,但重力势能变化,机械能变化,故 A 错误;
B.对小球受力分析可知,小球在最高点 A 处时,其重力和平板对它的压力的合力提供向心力,而在最低点C 处时,
平板对小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力,故在 A 处最小, C 处最大,故 B 错误;
C.小球在B、D 两处时,若平板的支持力与小球的重力的合力恰好提供向心力,小球相对平板没有相对运动趋势,摩
擦力为零,故 C 正确;
D.小球在最高点,速度有最小值,其最小值满足
mg = mv 2minR
解得
v = gR
min
故 D 错误。
故选 C。
2、 A
【解析】
1 v2
剪断细线之前: 2Tsinθ=mg; 剪断细线后, 摆到最低点时: mv2 = mgl(1 sin9 ), 由牛顿第二定律: T mg = m ;
2 l
T 9
联立解得 = 6sin 9 4sin 2 9 ) ,由数学知识可知,此比值的最大值为 ,故选 A.
T 4
3、 D
【解析】
A.在国际单位制中,力学的单位被选为基本单位的是米、千克、秒,电学的单位被选为基本单位的是安培,不是库 仑,故 A 错误;
B.惯性大小的唯一量度是质量,故同一个物体在地球上与在月球上惯性一样大,故 B 错误;
C.作用力做正功,反作用力也可以做正功,比如两带电小球靠斥力分开,库仑斥力对两小球都做正功,故 C 错误; D.物体做曲线运动时,如果速度和力垂直,功率为零,如匀速圆周运动,故 D 正确。
故选 D。
4、 D
【解析】
矢量是既有大小,又有方向的物理量;
AB.质量、时间只有大小而没有方向,都是标量,选项 AB 错误;
C.电流有大小和方向,但电流的合成不满足平行四边形定则,也是标量,选项 C 错误;
D.磁感应强度有大小,也有方向,是矢量,故选项 D 正确。
5、 D
【解析】
A.当t = 0时,则可知:
F = mgsin9 = 5N
f
解得:
m = 1kg
故 A 错误;
B.当t = 2s时,由图像可知:
F = 0
f
说明此时刻F = 5N ,则:
k = 2.5N/m
故 B 错误;
C.后来滑动,则图像可知:
F = 6N = mgcos9
f
解得:
2 3
=
5
故 C 错误;
D.设 t 时刻开始向上滑动,即当:
1
F = F + mgsin9
f
即:
kt = 6N + 5N
1
解得:
t = 4.4s
1
即4.4s时刻物体开始向上滑动, 6s时刻已经向上滑动了,则合力为:
F = kt F mgsin9
合 f
即:
F = kt 11N
合
根据动量定理可得:
. t=mv 0
2
即:
(6 4.4)=1 v
解得:
v = 3.2m/s
即当t = 6s时所以速度大小为3.2m/s,则动能为:
Ek = 2(1) mv2 = 2(1) 1 3.22J = 5.12J
故 D 正确;
故选 D。
6、 C
【解析】
A.该电场是正点电荷产生的电场,所以 B 点的电势最高,根据正电荷在电势越高的地方,电势能越大,可知带正电 的小物块在 B 点电势能最大,故 A 错误;
BC.在电场中 A、 C 两点的电势相等,所以小物块在A、 C 两点的电势能相等,根据能量守恒定律,可知小物块在A、 C 两点的机械能相等,小物块从 A 点到 C 点重力做正功,重力势能减少,电势能变化量为零,所以在 C 点动能增加, 故在 C 点的速度大于 v,故 B 错误, C 正确;
D.小物块从 A 点运动到 C 点的过程中,可能先减速后加速,也可能一直加速,故 D 错误。
故选 C。
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、 BCE
【解析】
A.无论固体、液体和气体,分子都在做永不停息的无规则运动,故 A 错误;
B.液体浸润某固体时,附着层内分子分布比内部密集,分子力表现为斥力,液面沿固体扩展,故 B 正确;
C.温度不变,分子平均动能不变,分子平均速率不变。体积减小时,单位体积内分子个数增大,压强增大,故 C 正 确;
D .对于饱和汽,只要稍微降低温度就会变成液体,体积大大减小;只要稍微增大压强也会变成液体,体积大大减小, 所以饱和汽不遵循气体实验定律,故 D 错误;
E.晶体有固定熔点,熔化时吸收热量,温度不变,故 E 正确。
故选 BCE。
8、 BDE
【解析】
A.绝对零度是不能达到。故 A 错误;
B.两个分子之间的距离从无穷远到无限靠近的过程中,分子之间的作用力先是吸引力,后是排斥力,所以分子力先 做正功,后做负功;同理,分子间距从无限靠近到无穷远的过程中,分子力也是先做正功,后做负功;所以可知分子 势能随着分子间距的增大,可能先减小后增大。故 B 正确;
C.布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动,由于花粉是由花粉颗粒组成的,所以布朗运动反映的是花粉颗粒的运 动,不是花粉分子的热运动,是液体分子的热运动的反应,故 C 错误;
D.根据理想气体得状态方程可知,一定质量的理想气体在等压压缩的过程中气体的温度一定降低,而一定量的理想 气体得内能仅仅与温度有关, 温度降低气体的内能减小, 所以一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小。 故 D 正确;
E.当卫星中的物体处于完全失重时,若一个固定的容器装有浸润其器壁的液体置于卫星内,根据浸润的特点可知必 须用盖子盖紧,否则容器中的液体一定会沿器壁流散。故 E 正确;
故选 BDE.
9、 BD
【解析】
AB.金属线圈经条形磁铁 A、 B 两端时,磁通量先向上的增大后向上减小,依据楞次定律“增反减同”,导致感应电流 产生的磁场方向先向下, 后向上, 根据右手螺旋定则可知, 则 I1 和 I2 感应电流的方向先顺时针, 后逆时针 (从上向下), 即它们的方向相反,故 A 错误, B 正确;
CD.依据法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,则有
E BLv
I= =
R R
即 I 与 v 成正比,故 C 错误, D 正确。
故选 BD。
10、 CD
【解析】
B T T 3T
A、根据法拉第电磁感应定律E = = . S, 0~ 感应电动势大小不变,方向逆时针, ~ 感应电动势大
t t 4 4 4
小不变,方向顺时针方向,方向与0~ 相反; T~T
T 3
4 4
感应电动势大小不变沿逆时针方向,方向与0~ 相同,故 A 错误;
T
4
T
BCD、 0~ 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电,金属板下极板带正电;粒子带正电,则粒子所受电场
4
T T
力方向竖直向上而向上做匀加速运动. ~ 内情况: 由楞次定律可知, 金属板上极板带正电, 金属板下极板带负电; 4 2
因粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动,直到速度为零, ~ T ,内情况:由楞次定 2 4
3T
T 3
律可知,金属板上极板带正电,金属板下极板带负电,带正电粒子向下匀加速,同理, ~T ,内情况:由楞次定 4
律可知,金属板上极板带负电,金属板下极板带正电;因粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上,而向下做匀
T
减速运动,直到速度为零;由上分析可知, 末速度减小为零,位移最大,当 T 末,粒子回到了原来位置,故 B 错
2
误, CD 正确.
点睛:本题属于综合性题目,注意将产生感应电流的部分看作电源,则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压, 这样即可还原为我们常见题型.
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。
I (R + R )
1 A
11、 (1) C (2) U 一 I (3) 1.5 R
V
【解析】
(1) [1]要精确测定额定电压为 3V 的白炽灯正常工作时的电阻,需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流, 由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压,可以将电流表A 与定值电阻串 联改装为电压表测量电压;
白炽灯正常工作时的电流约为
I = U = 3 Ω = 6mA
R 500
左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量总电流,约:
R 1000
I = UV = 10 Ω = 10mA;
V
因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法。
所以电路图选取 C.
(2) [2]根据欧姆定律知,灯泡两端的电压
U=I(R1+RA),
通过灯泡的电流为:
U
I = 一 I
灯 R ,
V
所以白炽灯正常工作时的电阻为:
12、
R = = 1 A
U I (R + R )
I灯 U 一 I ;
R
V
[3]改装后的电压表内阻为: RV=1985+15Ω=2000Ω,则当 I=1.5mA 时,白炽灯两端的电压为 3V,达到额定电压,测出
来的电阻为正常工作时的电阻。
I r
1 1
I 一 I
2 2
压力方向改变,其阻值不变 R = 16一 2F
x
【解析】
(1) 由于题目中没有电压表, 为了比较准确测量电阻 R , 知道电流表 A 的阻值,
x 1 所以用电流表 A1 作为电压表使用,
电流表 A 连在干路上,即可求出电阻 R 的阻值,电路图的设计:
2 x
(2)根据串并联和欧姆定律得: I r =(I 一 I ) R ,得到:
1 1 2 1 x
x I 一 I .
R = I r11
2 1
(3)从图象上可以看出压力方向改变,其阻值不变,其电阻与压力关系为一次函数,由图象可得: R = 16一 2F.
x
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。
R = 0
7 m 12Bv
13、 (1) ; (2) E = 0
6qB 5 3
【解析】
(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,轨迹如图所示:
v2
根据牛顿第二定律: qBv = m 0
0 R
周期为: T = 2 Rv0 = 2 mqB
2107 m
粒子运动时间为: t = T =
0 360 6qB
v2
(2)带电粒子在磁场中做圆周运动有: qBv = m 0
0 R
解得:
mv
qB
D 到 C 是匀速运动: DC =
DC
可得运动时间为: t =
1 v
0
R
2
m
= 2qB
带电粒子在电场中运动时间: t = T t t = (5 3)m 2 0 1 6qB
qE
带电粒子在电场中运动的加速度: a =
m
t
速度为: v = a 2
0 2
可得: E = 12Bv053
14、 (1)138 m; (2)72 m; (3)25 s。
【解析】
v
(1)过 ETC 通道时,减速的位移和加速的位移相等,则
x = v2 一v212 =64 m
1 2a
故总的位移 x 总 1=2x1+d=138 m.
2
(2)经人工收费通道时,开始减速时距离中心线为x2
v 一 v d
2
(3)过 ETC 通道的时间 t1 = 1 2a ×2+ v =18.5 s
过人工收费通道的时间 t2 = 1 ×2+t0=44 s
v
a
x =2x =144 m
总 2 2
二者的位移差 Δx=x -x =6 m
总 2 总 1
x
在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动,则 Δt=t2-(t1 + v )=25 s
1
15、 B
【解析】
试题分析:对物体受力分析可知, 1 到 3s 内,由于滑动摩擦力为: Ff=μFN =μmg=1. 2×21N=4N,恰好等于外力 F 大
小,所以物体仍能保持静止状态, 3s 到 6s 内,物体产生的加速度为: a = F 一 Ffm= 8一42=2m /s2 ,发生的位移为:
1 1
x = at 2 = 2 32 m = 9m ;6s 到 9s 内,物体所受的合力为零,做匀速直线运动,由于 6s 时的速度为:
2 2 2
v=at=2×3=6m/s,所以发生的位移为: x3=vt=6× (9-6) =18m; 9 到 12s 内,物体做匀加速直线运动,发生的位移为:
1 1
x4=vt+ 2 at2=6×3+ 2 ×2×32=27m;所以总位移为: x=1+x2+x3+x4==9+18+27=54m,所以 B 正确;
考点:牛顿第二定律的应用
【名师点睛】遇到多过程的动力学问题,应分别进行受力分析和运动过程分析,然后选取相应的物理规律进行求解, 也可以借助 v-t 图象求解.
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