
福建永定
-
2023年2月15日发(作者:)2023年高考物理模拟试卷
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答
案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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,物体
A、B
的质量分别为
m
、
2
m
,物体
B
置于水平面上,
B
物体上部半圆型槽的半径为
R
,将物体
A
从圆槽的右侧最顶端由静止释放,一切摩擦均不计。则()
A
.
A
、
B
物体组成的系统动量守恒
B
.
A
不能到达圆槽的左侧最高点
C
.
A
运动到圆槽的最低点时
A
的速率为
2
3
gR
D
.
A
运动到圆槽的最低点时
B
的速率为
3
gR
2、如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数之比为
1:2
,在原线圈电路的
a
、
b
端输入电压一定的正弦交变电
流,电阻
R
1、
R
2消耗的功率相等,则1
2
R
R
为()
A
.
1
4
B
.
4
C
.
1
2
D
.
2
3、
“
月亮正加速远离地球!后代没月亮看了。
”
一项新的研究表明,月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象,
潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,同时也导致月球正在以每年
38cm
的速度远离地球。不考虑其他
变化,则很多年后与现在相比,下列说法正确的是()
A
.月球绕地球做圆周运动的周期将减小
B
.月球绕地球做圆周运动的线速度增大
C
.地球同步定点卫星的高度增大
D
.地球同步定点卫星的角速度增大
4、氢原子的能级图如图所示,已知可见光的光子能量范围是1.63eV~3.10eV。则大量氢原子从高能级向低能级跃迁
时可产生不同能量的可见光光子的种类有()
A
.
1
种
B
.
2
种
C
.
3
种
D
.
4
种
5、关于做简谐运动的单摆,下列说法正确的是()
A
.单摆做稳定的受迫振动时,单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率
B
.秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一,周期变为
0.5s
C
.已知摆球初始时刻的位置及其周期,就可知摆球在任意时刻运动速度的方向
D
.单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零
6、如图甲所示,
AB
两绝缘金属环套在同一铁芯上,
A
环中电流
i
A随时间
t
的变化规律如图乙所示,下列说法中正确
的是()
A
.
t
1时刻,两环作用力最大
B
.
t
2和
t
3时刻,两环相互吸引
C
.
t
2时刻两环相互吸引,
t
3时刻两环相互排斥
D
.
t
3和
t
4时刻,两环相互吸引
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
.物体的摄氏温度变化了
1℃,其热力学温度变化了1K
B
.气体放出热量时,其分子的平均动能一定减小
C
.气体之所以能充满整个空间,是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱
D
.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计,则气体的内能只与温度有关
E.
密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)向外界释放热量,而外界对其做功
8、一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是
__________
.
(
填正确答案标号
)
A
.质点振动频率是
0.25Hz
B
.在
10s
内质点经过的路程是
20cm
C
.第
4s
末质点的速度最大
D
.在
t
=
1s
和
t
=
3s
两时刻,质点位移大小相等、方向相同
E.
在
t
=
2s
和
t
=
4s
两时刻,质点速度大小相等、方向相同
9、如图所示,在水平向左的匀强电场中,可视为质点的带负电物块,以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的
A
点,
沿斜面向下运动,经
C
点到达
B
点时,速度减为零,然后再返回到
A
点。已知斜面倾角
θ=30°
,物块与斜面间的动摩
擦因数
3
3
,整个过程斜面均保持静止,物块所带电量不变。则下列判断正确的是()
A
.物块在上滑过程中机械能一定减小
B
.物块在上滑过程中,增加的重力势能一定大于减少的电势能
C
.物块下滑时经过
C
点的动能一定大于上滑时经过
C
点的动能
D
.物块在下滑过程中,斜面与地面之间的摩擦力一定为零
10、如图所示,空间存在水平向左的匀强电场
E
和垂直纸面向外的匀强磁场
B
,在竖直平面内从
a
点沿
ab
、
ac
方向抛
出两带电小球,不考虑两带电小球间的相互作用,两小球的电荷量始终不变,关于小球的运动,下列说法正确的是
()
A
.沿
ab
、
ac
方向抛出的小球都可能做直线运动
B
.若小球沿
ac
方向做直线运动,则小球带负电,可能做匀加速运动
C
.若小球沿
ab
方向做直线运动,则小球带正电,且一定做匀速运动
D
.两小球在运动过程中机械能均守恒
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)在研究
“
一定质量的气体在体积不变时压强与温度关系
”
的实验中(如图甲),与压强传感器相连的试管内
装有密闭的空气和温度传感器的热敏元件。将试管放在大烧杯的凉水中,逐次加入热水并搅拌,记录得到试管内空气
不同的压强和温度值,图乙为二组同学通过记录的压强和摄氏温度数据绘制的
P
﹣
t
图象,初始封闭气体体积相同。
(
1
)两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为
__
,两图线斜率不同可能的原因是
__
;
(
2
)通过图乙归纳出一定质量的气体体积不变时压强与摄氏温度的函数关系是
__
,该规律符合
__
定律。
12.(12分)在
“
测定金属的电阻率
”
实验中:
(
1
)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图甲所示,其示数为
____cm
;用刻度尺测得金属丝的长度如图乙
所示,其示数为
_____cm
;用欧姆表粗略测量该金属丝的电阻,选择
“×1”
欧姆挡测量,示数如图丙所示,其示数为
_____Ω
。
(
2
)用伏安法进一步精确测金属丝的电阻
R
,实验所用器材如下:
a.
电流表
A
(
量程为
0.2A
,内阻为
1Ω)
b.
电压表
V
(
量程为
9V
,内阻约
3kΩ)
c.
定值电阻
R
0
(
阻值为
2Ω)
d.
滑动变阻器
R
(
最大阻值为
10Ω
,额定电流为
2A)
e.
电池组
(
电动势为
9V
,内阻不计
)
f.
开关、导线若干
①某小组同学利用以上器材设计电路,部分电路图如图丁所示,请把电路图补充完整_____
。
(
要保证滑动变阻器的滑
片任意移动时,电表均不被烧坏
)
②某次实验中,电压表的示数为4.5V
,电流表的示数为
0.1A
,则金属丝电阻的值为
________Ω
;根据该测量值求得金
属丝的电阻率为
________Ω·m
。
(
计算结果均保留三位有效数字
)
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,直角三角形
ABC
为一玻璃三棱镜的横截面其中∠
A=30°
,直角边
BC=a
.在截面所在的平面
内,一束单色光从
AB
边的中点
O
射入棱镜,入射角为
i
.如果
i=45°
,光线经折射再反射后垂直
BC
边射出,不考虑
光线沿原路返回的情况.
(
结果可用根式表示
)
(i)
求玻璃的折射率
n
(ⅱ)
若入射角
i
在
0~90°
之间变化时,求从
O
点折射到
AC
边上的光线射出的宽度.
14.(16分)如图所示,光滑水平地面上方
ABCD
区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场,电场强度
E
=1×106N/C
,
方向竖直向上,
AD
距离为
1m
,
CD
高度为
1m
,一厚度不计的绝缘长木板其右端距
B
点
1m
,木板质量
M
=1kg
,在木
板右端放有一带电量
q
=+1×10-6C
的小铁块(可视为质点),其质量
m
=0.1kg
,小铁块与木板间动摩擦因数
μ
=0.4
,现
对长木板施加一水平向右的恒力
F
1
=11.4N
,作用
1s
后撤去恒力,
g
取
10m/s1.
(1)
求前
1s
小铁块的加速度大小
a
m,长木板加速度大小
a
M;
(1)
要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞,求磁感强度
B
的最小值;
(3)
在
t
=1s
时再给长木板施加一个水平向左的力
F
1,满足(
1
)条件下,要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止,
求木板的最小长度(计算过程
π
取
3.14
).
15.(12分)如图,在
x0y
平面坐标系的第Ⅰ象限内有沿
x
轴负方向的匀强电场,它的场强大小为
E=4×105V/m
,第
Ⅱ象限有垂直平面向里的匀强磁场—
个带正电粒子以速度大小
v
0
=2×107m/s
从上
A
点沿
y
轴正方向射人电场,并从
C
点进入磁场
.
已知
A
点坐标为(
0.2m
,
0
),该粒子的比荷
q
m
=2.5×109C/kg
,不计粒子的重力
.
(1)
求
C
点的坐标;
(2)
求粒子刚进入磁场时的速度;
(3)
若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度
B
的大小
.
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】
A
.
A
、
B
物体组成的系统只有水平方向动量守恒,选项
A
错误;
B
.运动过程不计一切摩擦,故机械能守恒,那么
A
可以到达
B
圆槽的左侧最高点,且
A
在
B
圆槽的左侧最高点时,
A
、
B
的速度都为零,故
B
错误;
CD
.对
A
运动到圆槽的最低点的运动过程由水平方向动量守恒
2
AB
mvmv
对
AB
整体应用机械能守恒可得
22
11
2
22AB
mgmvvRm
所以
A
运动到圆槽的最低点时
B
的速率为
3B
gR
v
4
3A
gR
v
故
C
错误,
D
正确;
故选
D
。
2、
A
【解析】
因为电阻
R
1、
R
2消耗的功率相等,所以有
22
12
IRIR
又因为
12
21
In
In
联立解得
1
2
1
=
4
R
R
故
BCD
错误,
A
正确。
故选
A
。
3、
C
【解析】
A
.月球绕着地球做匀速圆周运动,故有:
2
22
4Mm
Gmr
rT
解得:
3
2
r
T
GM
随着地月间距增加,月球绕地球做圆周运动的周期将变大,故
A
错误;
B
.月球绕着地球做匀速圆周运动,故有:
2
2
Mmv
Gm
rr
解得:
GM
v
r
随着地月间距增加,月球绕地球做圆周运动的线速度变小,故
B
错误;
CD
.潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,则地球自转周期增加,故自转角速度变小,故同步卫星的角
速度变小,根据
3
GM
r
可知轨道半径变大,故高度增大,故
C
正确,
D
错误;
故选
C
。
4、
D
【解析】
大量氢原子从高能级向1n能级跃迁时,辐射的光子能量都大于10.2eV,不在1.63eV~3.10eV范围之内,发出的
光都是不可见光;大量氢原子从高能级向3n能级跃迁时,辐射的光子能量都小于1.51eV,不在1.63eV~3.10eV范
围之内,发出的光都是不可见光;3n能级向2n能级跃迁时,辐射的光子能量为1.89eV,属于可见光;4n能
级向2n能级跃迁时,辐射的光子能量为2.55eV,属于可见光;5n能级向2n能级跃迁时,辐射的光子能量为
2.86eV,属于可见光;6n能级向2n能级跃迁时,辐射的光子能量为
3.02eV
,属于可见光;7n能级向2n
能级跃迁时,辐射的光子能量为
3.12eV
,属于不可见光;可知只有
4
种可见光,故
ABC
错误,
D
正确。
故选
D
。
5、
A
【解析】
A
.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,与固有频率无关,故
A
正确;
B
.根据单摆的周期公式
2
L
T
g
知摆长缩短为原来的四分之一,则周期变为原来的二分之一,即为
1s
,故
B
错误;
C
.摆球在同一位置振动方向有两种,所以已知初始时刻的位置和振动周期,不知道初始时刻摆球的振动方向,不能
知道振子在任意时刻运动速度的方向,故
C
错误;
D
.单摆运动中,摆球在最低点做圆周运动,所以摆球经过平衡位置时所受的合外力提供向心力,故
D
错误。
故选
A
。
6、
B
【解析】
t
1时刻感应电流为零,故两环作用力为零,则选项
A
错误;
t
2时刻
A
环中电流在减小,则
B
环中产生与
A
环中同向的
电流,故相互吸引,
t
3时刻同理也应相互吸引,故选项
B
正确,
C
错误;
t
4时刻
A
中电流为零,两环无相互作用,选
项
D
错误.
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、
ACE
【解析】
A
.由热力学温度与摄氏温度的关系:
T
=
t
+273
,可知摄氏温度变化
1℃,热力学温度变化1K
,故
A
正确;
B
.气体放出热量时,若外界对气体做功,则气体的温度也可能升高,其分子的平均动能增加,选项
B
错误;
C
.无论是气体,液体还是固体,其分子间都存在间距,但气体的间距最大,由于分子间存在较大的间距,气体分子
间相互作用的引力和斥力十分微弱,气体分子可以在空间自由运动,所以气体能充满整个空间,
C
正确;
D
.气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外,还与气体的质量有关。对于气体分子间作用力可以忽略时,气体
的内能只由温度和质量决定。分子越多,总的能量越大,所以
D
错误;
E
.不计分子势能时,气体温度降低,则内能减小,向外界释放热量;薄塑料瓶变扁,气体体积减小,外界对其做功,
故
E
正确。
故选
ACE
。
8、
ABC
【解析】
A
、振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移,由图象可知,质点运动的周期
T
=
4s
,其频率
f
=
1
T
=
0.25Hz
,
故
A
正确;
B
、
10s
内质点运动了
5
2
T
,其运动路程为
s
=
5
2
×4
A
=
5
2
×4×2cm
=
20cm
,故
B
正确;
C
、第
4s
末质点在平衡位置,其速度最大,故
C
正确;
D
、
t
=
1s
和
t
=
3s
两时刻,由图象可知,位移大小相等、方向相反,故
D
错误;
E
、在
t
=
2s
质点处于平衡位置,其速度最大,但
t
=
2s
和
t
=
4s
两时刻,速度方向相反,故
E
错误.
9、
CD
【解析】
A
.上滑过程中满足
cossinEqfmg
则电场力做功大于摩擦力做功,即除重力以外的其它力对物体做正功,则物体的机械能增加,选项
A
错误;
B
.上滑过程中由动能定理
-
fGk
WWWE
电
则
G
WW
电
则物块在上滑过程中,增加的重力势能一定小于减少的电势能,选项
B
错误;
C
.由于滑块下滑经过
C
点往下运动,再返回到
C
点时有摩擦力做功,则由能量关系可知物块下滑时经过
C
点的动能
一定大于上滑时经过
C
点的动能,选项
C
正确;
D
.当不加电场力时,由于斜面对物体的支持力为
N
=
mg
cos30°
摩擦力
f
=
μmg
cos30°=
mg
sin30°
可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上;当加电场力后,支持力和摩擦力成比例关系增加,则摩擦力和支持力的合
力仍竖直向上,根据牛顿第三定律,则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下,可知斜面在水平方向受力为零,
则斜面所受地面的摩擦力为零,选项
D
正确。
故选
CD
。
10、
AC
【解析】
ABC
.先分析沿
ab
方向抛出的带电小球,若小球带正电,则小球所受电场力方向与电场强度方向相同,重力竖直向下,
由左手定则知小球所受洛伦兹力方向垂直
ab
斜向上,小球受力可能平衡,可能做直线运动;若小球带负电,则小球受
力不可能平衡。再分析沿
ac
方向抛出的带电小球,同理可知,只有小球带负电时可能受力平衡,可能做直线运动。若
小球做直线运动,假设小球同时做匀加速运动,则小球受到的洛伦兹力持续增大,那么小球将无法做直线运动,假设
不成立,小球做的直线运动一定是匀速运动,故
A
、
C
正确,
B
错误;
D
.在小球的运动过程中,洛伦兹力不做功,电场力对小球做功,故小球的机械能不守恒,故
D
错误。
故选
AC
。
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、﹣
273℃
两组初始气体压强不同,两组气体初始温度不同
p
=
P
0(
1
+
273
t
)查理
【解析】
(
1
)1
两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为绝对零度,其值为﹣
273℃;
(
2
)23
结合图象,设温度为零摄氏度时的压强为
P
0,则有
0
273
P
=
k
被封闭气体的压强与摄氏温度之间的关系有
273
P
t
=
k
解得:
p
=
P
0(
1+
273
t
)
由上式可知,两图线斜率不同的原因是,两组初始气体压强不同,或两组气体初始温度不同
4
在实验过程中,一定质量的气体体积不变,符合查理定律的变化规律。
12、
0.221030.5030.029.343.6810
【解析】
(1)[1]
螺旋测微器的示数为
2mm21.00.01mm2.210mm0.2210cm
[2]
刻度尺示数为
450.0mm100.0mm350.0mm35.0cm
[3]
欧姆表选择
“×1”
欧姆挡测量,示数为
30.01Ω=30.0Ω
(2)[4]
当电压表满偏时,通过
x
R
的电流约为
0.3A
,可利用
0
R
与电流表并联分流,因电流表内阻已知,故电流表采用
内接法。
[5]
通过
x
R的电流为
AA
A
0.15A
IR
II
R
x
R两端的电压
V
4.4IRUU
AA
V
故
4.4
29.3
0.15x
U
R
I
ΩΩ
[6]
由
l
R
S
知金属丝的电阻率
2
4
()
2
3.6810Ωm
x
x
d
R
RS
ll
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、
(i)2(ii)
31
4
a
【解析】
正确画出光路图,根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率,再根据全反射的条件求解从
O
点折射到
AC
边上的
光线射出的宽度
【详解】
(i)
设光线进入棱镜是的折射角为
r
,如图
1
所示,
由几何关系可知30r
根据折射定律可求得
sin
2
sin
i
n
r
(ⅱ)
设光线进入棱镜在
AC
面发生全发射时的临界角为
C
,
1
sinC
n
解得:45C
如图
2
所示,当0r时,关系进入棱镜在
AC
面的入射点计为
P
,随着入射角的增大,光线在
AC
面的入射点由移,
入射角增大,入射角等于
C
时发生全发射,此时入射点计为
Q
,所以在
AC
面上
PQ
之间有光线射出.
由几何关系知
2
a
OP
,作
OD
垂直
AC
,则
3
sin60
4
ODOPa
1
cos60
4
DPOPa
3
tan454
OD
DQa
所以
AC
边三有光线射出的宽度
31
4
PQDQDPa
故本题答案是:
(i)2(ii)
31
4
a
【点睛】
对于光路图的题目来说,最主要的是正确画出光路图,在借助几何关系求解.
14、(
1
)
4m/s1;
6m/s1;(
1
)5410T;(
3
)
6.915m
【解析】
(
1
)当
F
作用在长木板上时,对小铁块由牛顿第二定律:
m
mgma
,
解得:24/
m
ams
对长木板:
M
FmgMa
代入数据解得:26/
M
ams
(
1
)由于
mgqE
,此后小铁块进入复合场做匀速圆周运动(如图所示),
当1rm,铁块必定会与木板碰撞,当1r时有可能不会相撞,但
B
不是最小值,因此要使得小铁块与长木板不发
生碰撞,其圆周运动半径
r=1m
,此时对应的磁场强度最小
根据:
2
m
m
v
qvBm
r
速度关系为:
4/
mm
vatms
联立解得:
5410m
mv
BT
qr
(
3
)长木板运动
1s
末位移为:2
1
3
2MM
xatm
速度关系为:
MM
vat
小铁块运动
1s
末位移:2
1
2
2mm
xatm
撤去
F
后长木板减速运动,小铁块离开长木板后先在磁场中做匀速圆周运动,出场后竖直上抛,设小铁块离开长木板
的总时间t
小铁块在磁场中运动的总时间:
1
0.785
2
Tm
ts
qB
小铁块出场后上抛与下降的总时间:
2
2
0.8
v
ts
g
所以:
12
1.585ttts
若小铁块回到木板时不发生滑动,则木板速度与小铁块相同,此过程木板匀速运动位移为:
7.925
2
Mm
M
vv
xtm
此时小铁块从
C
点滑上长木板,距木板右端
1
2
MmM
xxxx
代入数据得木板的最小长度:
1
5
36.925
4
xmm
15、(
l
)(
0
,
0.4m
);(
2
)72210/ms,与
y
轴的夹角为45;(
3
)221210BT
.
【解析】
试题分析:(
1
)粒子在第一象限内做类平抛运动,即沿
y
轴正方向做匀速直线运动,沿
x
轴负方向做匀加速直线运动,
由类平抛运动规律可以求出水平位移.(
2
)在第一问手基础上,求出类平抛运动的末速度即为进入磁场的初速度.(
3
)
粒子进入第二象限后做匀速圆周运动,若要使粒子不进入第三象限,则当粒子的运动轨迹恰与
x
轴相切时,是粒子的
最大的半径,对应最小的磁感应强度.
(
l
)粒子在第
I
象限内的运动类似平抛运动,轨迹如图
沿
x
轴负方向做匀加速运动,则有:2
1
2A
xat,
FqE
a
mm
沿
y
轴正方向做匀速运动,则有:
0
yvt
联立解得:
y=0.4m
故粒子经过
y
轴时的坐标为(
0
,
0.4m
)
(
2
)设粒子进入磁场时的速度为
v
则
x
轴方向的速度为7210/
x
vatms
,
y
轴方向的速度为
0y
vv
由22
xy
vvv,解得:72210/vms
设速度
v
的方向与
y
轴的夹角为
则有:
1x
y
v
tan
v
解得:45,即速度
v
的方向与
y
轴的夹角为45
(
3
)粒子在磁场中做匀速圆周运动,其最大半径为
R
的圆弧
在运动轨迹图中,由几何关系得:9045,Rlcosy
又
2mv
qvB
R
联立解得:磁感应强度最小值为221210
min
BT
则第
II
象限内的磁场磁感应强度221210BT
【点睛】本题是带电粒子在组合的匀强电场和匀强磁场中做类平抛运动和匀速圆周运动的综合题,需要考虑的是带电
粒子在匀强磁场中运动的极端情况,要使粒子不进入第三象限,则带电粒子最大的运动半径恰恰与
x
轴相切,由几何
关系求出最大半径,再由洛仑兹力提供向心力从而求出最小的磁感应强度.