2023年北京西城長安中學高三第五次模擬考試物理試卷(含答案解析)_第1頁
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文檔簡介

2023學年高考物理模擬試卷注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區域內作答,超出答題區域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示,在屏MN的上方有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里。P為屏上的一小孔,PC與MN垂直。一群質量為m、帶電荷量為-q(q>0)的粒子(不計重力),以相同的速率v,從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區域。粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內,且散開在與PC夾角為θ的范圍內。則在屏MN上被粒子打中的區域的長度為()A. B. C. D.2.兩車在平直的公路上沿同一方向行駛,兩車運動的圖象如圖所示。在時刻,車在車前方處,在時間內,車的位移為,則()A.若在時刻相遇,則B.若在時刻相遇,則C.若在時刻相遇,則下次相遇時刻為D.若在時刻相遇,則下次相遇時車速度為3.2019年10月5日2時51分,我國在太原衛星發射中心用“長征四號丙”運載火箭,成功將“高分十號”衛星發射升空,衛星順利進入略低于地球同步軌道的圓軌道,任務獲得圓滿成功。下列關于“高分十號”衛星的描述正確的是A.“高分十號”衛星在軌運行周期可能大于24小時B.“高分十號”衛星在軌運行速度在第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C.“高分十號”衛星在軌運行的機械能一定小于同步衛星的機械能D.“高分十號”衛星在軌運行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度4.在某種介質中,一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖(a)所示,此時質點A在波峰位置,質點D剛要開始振動,質點C的振動圖像如圖(b)所示;t=0時刻在D點有一臺機械波信號接收器(圖中未畫出),正以2m/s的速度沿x軸正向勻速運動。下列說法正確的是()A.質點D的起振方向沿y軸負方向B.t=0.05s時質點B回到平衡位置C.信號接收器接收到該機械波的頻率小于2.5HzD.若改變振源的振動頻率,則形成的機械波在該介質中的傳播速度也將發生改變5.如圖所示,一個小球(視為質點)從H=12m高處,由靜止開始通過光滑弧形軌道AB,進入半徑R=4m的豎直圓環,且與圓環間動摩擦因數處處相等,當到達環頂C時,剛好對軌道壓力為零;沿CB圓弧滑下后,進入光滑弧形軌道BD,且到達高度為h的D點時的速度為零,則h之值可能為(取g=10m/s2,所有高度均相對B點而言)()A.12m B.10m C.8.5m D.7m6.電源電動勢反映了電源把其他形式的能轉化為電能的本領,下列關于電動勢的說法中正確的是A.電動勢是一種非靜電力B.電動勢越大表明電源儲存的電能越多C.電動勢由電源中非靜電力的特性決定,跟其體積、外電路無關D.電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7.圖示水平面上,O點左側光滑,右側粗糙,質量分別為m、2m、3m和4m的4個滑塊(視為指點),用輕質細桿相連,相鄰滑塊間的距離為L。滑塊1恰好位于O點,滑塊2、3、4依次沿直線水平向左排開。現對滑塊1施加一水平恒力F,在第2個滑塊進入粗糙水平面后至第3個滑塊進入粗糙水平面前,滑塊做勻速直線運動。已知滑塊與粗糙水平面間的動摩擦因素均為,重力加速度為g,則下列判斷正確的是()A.水平恒力大小為3mgB.滑塊勻速運動的速度大小為C.在第2個滑塊進入粗糙水平面前,滑塊的加速度大小為D.在水平恒力F的作用下,滑塊可以全部進入粗糙水平面8.如圖所示,有甲、乙兩顆衛星分別在不同的軌道圍繞一個半徑為R、表面重力加速度為g的行星運動,衛星甲、衛星乙各自所在的軌道平面相互垂直,衛星甲的軌道為圓,距離行星表面的高度為R,衛星乙的軌道為橢圓,M、N兩點的連線為其橢圓軌道的長軸且M、N兩點間的距離為4R.則下列說法中正確的有A.衛星甲的線速度大小為B.甲、乙衛星運行的周期相等C.衛星乙沿橢圓軌道運行經過M點時的速度小于衛星甲沿圓軌道運行的速度D.衛星乙沿橢圓軌道運行經過N點時的加速度小于衛星甲沿圓軌道運行的加速度9.如圖所示,甲圖為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波動圖像,乙圖為參與波動質點P的振動圖像,則下列判斷正確的是________.A.該波的傳播速率為4m/sB.該波的傳播方向沿x軸正方向C.經過0.5s,質點P沿波的傳播方向向前傳播4mD.該波在傳播過程中若遇到2m的障礙物,能發生明顯衍射現象E.經過0.5s時間,質點P的位移為零,路程為0.4m10.如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環,圓環與一輕質水平狀態的彈簧相連,彈簧的另一端固定在墻上O點,且處于原長。現讓圓環從A點由靜止開始下滑,滑到O點正下方B點時速度為零。則在圓環下滑過程中()A.圓環的機械能先減小后增大,再減小B.彈簧的彈性勢能先增大再減小C.與圓環在A點的加速度相同的位置還有兩處D.彈簧再次恢復到原長時圓環的速度最大三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)某實驗小組想用下圖所示裝置驗證動能定理。墊塊的作用是使長木板產生一個合適的傾角來平衡小車運動過程中受到的阻力,小車的凹槽可以添加鉤碼以改變小車的質量,用小桶以及里面的細沙的重力來替代小車受到的合力,可以改變細沙的多少來改變合力的大小。已知打點計時器的打點頻率為f,當地重力加速度為g。(1)要完成實驗,必須測量哪些物理量___A.紙帶上某兩點間的距離x,以及這兩點的瞬時速度B.長木板的傾角αC.小車及凹槽內鉤碼的總質量MD.小桶及里面細沙的總質量m(2)仔細平衡小車受到的阻力,并多次改變小車的質量M和小桶里面細沙的質量m,通過測量和計算發現:合力的功總是大于兩點動能的差值,這___(填“符合”或“不符合“)實驗的實際情況。12.(12分)某同學用單色光進行雙縫干涉實驗,在屏上觀察到如圖甲所示的條紋,僅改變一個實驗條件后,觀察到的條紋如圖乙所示.他改變的實驗條件可能是()A.減小光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.減小雙縫到光屏之間的距離D.換用頻率更高的單色光源四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)在如圖所示的xoy平面直角坐標系中,一足夠長絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合,在全部區域和的條形區域內均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強磁場,且區域磁場上下邊界平行。一帶正電粒子,從y軸上的(0,a)點以速度v沿與y軸負向成45°角出射。帶電粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變,且碰撞過程中無電荷量損失。已知粒子質量為m,電荷量為q,磁感應強度的大小,不計粒子的重力。(1)求粒子進入下方磁場后第一次打在絕緣板上的位置;(2)為保證粒子不從的下邊界射出,磁場下邊界位置縱坐標y需要滿足的條件;(3)在滿足(2)的情況下,若在絕緣板上的合適位置開一小孔,粒子穿過后能再次回到出發點。寫出在板上開這一小孔可能的位置坐標(不需要寫出過程);(4)在滿足(3)的情況下,求粒子從(0,a)出射僅一次經過區域的磁場到再次返回出發點經歷的時間。14.(16分)如圖所示,平行導軌寬為L、傾角為θ,處在垂直導軌平面向下的勻強磁場中,磁感強度為B,CD為磁場的邊界,導軌左端接一電流傳感器,CD右邊平滑連一足夠長的導軌。質量為m、電阻為R的導體棒ab長也為L,兩端與導軌接觸良好,自導軌上某處由靜止滑下。其余電阻不計,不計一切摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。(1)棒ab上的感應電流方向如何?(2)棒ab在磁場內下滑過程中,速度為v時加速度為多大?(3)若全過程中電流傳感器指示的最大電流為I0。求棒ab相對于CD能上升的最大高度。15.(12分)粗細均勻的U形管中裝有水銀,左管上端開口與大氣相連,右管上端封閉,如圖所示。開始時兩管內水銀柱等高,兩管內空氣(可視為理想氣體)柱長均為l=90cm,此時兩管內空氣柱溫度均為27℃,外界大氣壓為p0=76cmHg。現在左管上端開口處緩慢注入水銀壓縮空氣柱,直至右管內水銀面上升10cm,在注入水銀過程中,左管內溫度緩慢下降到–23℃,右管內溫度保持在27℃。求:(i)注入水銀柱的長度;(ii)左管注入的水銀柱上表面離左管開口的距離。

2023學年模擬測試卷參考答案(含詳細解析)一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、A【答案解析】

粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得解得粒子沿著右側邊界射入,軌跡如圖1此時出射點最近,與邊界交點與P間距為粒子沿著左側邊界射入,軌跡如圖2此時出射點最近,與邊界交點與P間距為粒子垂直邊界MN射入,軌跡如3圖此時出射點最遠,與邊界交點與P間距為2r,故范圍為在熒光屏上P點右側,將出現一條形亮線,其長度為故A正確,BCD錯誤。故選A。2、B【答案解析】

A.根據題述,在時刻,車在車前方處,在時間內,車的位移為,若在時刻相遇,根據圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移,則有解得,故A錯誤;B.若在時刻相遇,根據圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移,則有解得,故B正確;C.若在時刻相遇,則下次相遇的時刻為關于對稱的時刻,故C錯誤;D.若在時刻相遇,則下次相遇時刻為,下次相遇時車速度故D錯誤。故選B。3、D【答案解析】

A.萬有引力提供向心力:解得:,因為“高分十號”軌道半徑略低于地球同步軌道的圓軌道,所以周期小于同步衛星的周期24小時,A錯誤;B.第一宇宙速度是衛星繞地球運行的最大環繞速度,所以“高分十號”衛星在軌運行速度小于第一宇宙速度,B錯誤;C.“高分十號”和同步衛星的質量關系未知,所以機械能大小關系不確定,C錯誤;D.高空的衛星由萬有引力提供向心加速度:可知“高分十號”衛星的向心加速度大于同步衛星的向心加速度,同步衛星和地球赤道上的物體角速度相同,根據:可知同步衛星的向心加速度大于地球赤道上的物體的向心加速度,所以“高分十號”衛星在軌運行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度,D正確。故選D。4、C【答案解析】

A.因t=0時刻質點C從平衡位置向下振動,可知波沿x軸正向傳播,則質點D的起振方向沿y軸正方向,選項A錯誤;B.波速為當質點B回到平衡位置時,波向右至少傳播1.5m,則所需時間為選項B錯誤;C.機械波的頻率為2.5Hz,接收器遠離波源運動,根據多普勒效應可知,信號接收器接收到該機械波的頻率小于2.5Hz,選項C正確;D.機械波的傳播速度只與介質有關,則若改變振源的振動頻率,則形成的機械波在該介質中的傳播速度不變,選項D錯誤。故選C。5、C【答案解析】

從高度12m處到C點由動能定理,可得從C點到D點由動能定理由于小球在圓環的相同高度處,下滑的速度比上滑的小,對軌道的壓力更小,搜到的摩擦力更小,則摩擦力做功則h之值故選C。6、C【答案解析】

ABC.電動勢的大小等于非靜電力把單位正電荷從電源的負極,經過電源內部移到電源正極所做的功,電動勢不是一種非靜電力,電源電動勢反映電源將其他形式能量轉化為電能的本領大小,電動勢越大,電源將其他形式能量轉化為電能的本領越大,AB錯誤,C正確;D.電動勢大小等于電路斷開后電源兩端的電壓,D錯誤。故選C。二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、AC【答案解析】

A.在第2個滑塊進入粗糙水平面后至第3個滑塊進入粗糙水平面前,滑塊做勻速直線運動,對整體分析則有:解得:F=3mg故A正確;B.根據動能定理有:解得v=故B錯誤;C.由牛頓第二定律得解得a=故C正確;D.水平恒力F作用下,第三個物塊進入粗糙地帶時,整體將做減速運動,由動能定理得解得故滑塊不能全部進入粗糙水平面,故D錯誤。故選AC。8、BD【答案解析】

A.衛星甲繞中心天體做勻速圓周運動,由萬有引力提供向心力,有:解得:其中,根據地球表面萬有引力等于重力得聯立解得甲環繞中心天體運動的線速度大小為故A錯誤;B.衛星甲繞中心天體做勻速圓周運動,由萬有引力提供向心力,有根據地球表面萬有引力等于重力得解得衛星甲運行的周期為由衛星乙橢圓軌道的半長軸等于衛星甲圓軌道的半徑,根據開普勒第三定律,可知衛星乙運行的周期和衛星甲運行的周期相等,故B正確;C.衛星做逐漸遠離圓心的運動,要實現這個運動必須使衛星所需向心力大于萬有引力,應給衛星加速,所以衛星乙沿橢圓軌道經過M點時的速度大于軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛星的線速度,而軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛星的線速度大于衛星甲在圓軌道上的線速度,所以衛星乙沿橢圓軌道運行經過M點時的速度大于衛星甲沿圓軌道運行的速度,故C錯誤;D.衛星運行時只受萬有引力,加速度所以衛星乙沿橢圓軌道運行經過N點時的加速度小于衛星甲沿圓軌道運行的加速度,故D正確。9、ADE【答案解析】

A.由甲圖讀出該波的波長為λ=4m,由乙圖讀出周期為T=1s,則波速為v==4m/s,故A正確;B.在乙圖上讀出t=0時刻P質點的振動方向沿y軸負方向,在甲圖上判斷出該波的傳播方向沿x軸負方向,故B錯誤;C.質點P只在自己的平衡位置附近上下振動,并不隨波的傳播方向向前傳播,故C錯誤;D.由于該波的波長為4m,與障礙物尺寸相差較多,故能發生明顯的衍射現象,故D正確;E.經過t=0.5s=,質點P又回到平衡位置,位移為零,路程為S=2A=2×0.2m=0.4m,故E正確.10、AC【答案解析】

AB.開始時,彈簧處于原長,彈簧先壓縮,彈性勢能增大,當彈簧與桿垂直時,彈簧壓縮量最大,繼續往下滑,彈性勢能減小,當滑到彈簧恢復原長時,繼續下滑,彈簧將伸長,彈性勢能增大直到滑到B點,即彈簧彈性勢能先增大后減小再增大,由能量守恒可知,圓環的機械能先減小后增大,再減小,A正確,B錯誤;C.A點時,彈簧為原長,無彈力,受力分析可知,圓環的加速度由重力沿斜面向下的分力提供:解得,當彈簧與桿垂直時,彈簧彈力垂直于桿,不提供加速度,此時加速度由重力沿斜面向下的分力提供,即,繼續往下滑,還有一處彈簧恢復原長,此處彈簧也沒有彈力,加速度由重力沿斜面向下的分力提供,即,所以與圓環在A點的加速度相同的位置還有兩處,C正確;D.彈簧再次恢復到原長時,加速度為,沿斜面向下,即將繼續往下加速運動,直到加速度為零時開始減速,所以彈簧再次恢復到原長時速度不是最大,D錯誤。故選AC。三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、CD符合【答案解析】

根據該實驗的實驗原理、要求和減少誤差的角度分析,平衡摩擦力作用后,進行實驗過程中需要用刻度尺測量紙帶上兩點的距離,用天平測出小車及凹槽內鉤碼的總質量,小桶及里面細沙的總質量,根據實驗原理,明確實驗現象中產生實驗誤差的原因即可求解。【題目詳解】(1)[1]以小車及凹槽內砝碼為研究對象,根據動能定理可知:其中F可以用小桶以及里面的細沙的重力來代替,x是紙帶上某兩點間的距,M為小車和凹槽內鉤碼的總質量,和v為對應兩點的速度,因此需要測量的物理量為紙帶上某兩點間的距離x,小車和凹槽內鉤碼的總質量M,小桶及里面細沙的總質量m,但速度不是測量處理的,是計算出的結果,故CD正確AB錯誤。故選CD。(2)[2]雖然平衡小車受到的阻力,但是運動過程中小桶和里面的細沙的重力始終大于小車受到合外力,使合力做的

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