四川省南充市高2023年高考物理全真模拟密押卷含解析
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2023年高考物理模拟试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律.以下实验中属于理想实验的是()
A.伽利略的斜面实验
B.用打点计时器测定物体的加速度
C.验证平行四边形定则
D.利用自由落体运动测定反应时间
2、图为某发电站的发电机发出的交流电,经升压变压器、降压变压器后向某小区的用户供电的示意图,已知升压变压器原线圈两端的电压为500sin100(V)
u tπ
=。
则下列说法正确的是()
A.小区用户得到的交流电的频率可能为100Hz
B.升压变压器原线圈两端的电压的有效值为500V
C.用电高峰时输电线上损失的电压不变
D.深夜小区的用户逐渐减少时,输电线损耗的电功率减小
3、关于近代物理学,下列说法正确的是()
A.α射线、β射线和γ射线中,γ射线的电离能力最强
B.根据玻尔理论,氢原子在辐射光子的同时,轨道也在连续地减小
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成
D.对于某种金属,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
4、下列说法正确的是()
A.β衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的
B.贝克勒尔通过实验发现了中子
C.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ1的光子;原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为
λ2的光子,已知λ1>λ2,那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收波长为212
λλλ-的光子
D .赫兹首次用实验证实了电磁波的存在
5、核电站使用的核燃料有一种典型的核裂变方程是
2351y 891
92
0x 360U+n Ba Kr 3n →++,假设23592U 质量为m 1,10n 质量为
m 2,y
x Ba 质量为m 3,89
36Kr 质量为m 4,光速为c ,则( ) A .该核反应属于人工转变 B .方程中x =56,y =142
C .核反应中释放的能量为(m 1-2m 2-m 3-m 4)c 2
D .该裂变方程可以简化为
235
y 891
92
x 360U Ba Kr 2n →++
6、如图,倾角为45α=︒的斜面ABC 固定在水平面上,质量为m 的小球从顶点A 先后以初速度0v 和02v 向左水平抛出,分别落在斜面上的1P 、2P 点,经历的时间分别为1t 、2t ;A 点与1P 、1P 与2P 之间的距离分别为1l 和2l ,不计空气阻力影响。
下列说法正确的是( )
A .12:1:1t t =
B .12:1:2l l =
C .两球刚落到斜面上时的速度比为1∶4
D .两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1∶1
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、利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。
霍尔元件常用两种半导体材料制成:一类是N 型半导体,其载流子是电子,另一类是P 型半导体,其载流子称为“空穴”,相当于带正电的粒子。
把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中,磁场B 的方向垂直于霍尔元件的工作面,当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I 时,其上、下两表面之间会形成电势差。
则下列说法中正确的是( )
A .若长方体是N 型半导体,则上表面电势高于下表面电势
B .若长方体是P 型半导体,则上表面电势高于下表面电势
C .在测地球赤道的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面平行
D .在测地球两极的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面平行
8、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d ,电荷量分别为+Q 和-Q ,在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L 、内壁光滑的绝缘细管,有一带电荷量为+q 的小球以初速度v0从上端管口射入,重力加速度为g ,静电力常量为k ,则小球( )
A .下落过程中加速度始终为g
B .受到的库仑力先做正功后做负功
C .速度先增大后减小,射出时速度仍为v 0
D .管壁对小球的弹力最大值为2
8qQ k
d 9、如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m ,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间动摩擦因数
3
μ
,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g .现对物块施加一水平向右的拉力F ,则木板加速度大小a 可能是 ( )
A .a =μg
B .a =
3g
μ C .a =
23
g
μ D .a =2F m
-
3g
μ 10、中国航天科工集团虹云工程,将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网,建成后WiFi 信号覆盖全球。
假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为
16
T ,(T 0为地球的自转周期),已知地球的第一宇宙速度为v ,地球表面的重力加速度为g ,则地球的半径R 和该卫星做圆周运动的半径r 分别为( )
A .2
v R g =
B .2
2v R g =
C .22
032
4T v r g π= D .2032
82T v
v r g π
= 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)在测定电源电动势和内电阻的实验中,实验室提供了合适的的实验器材。
(1)甲同学按电路图a 进行测量实验,其中R 2为保护电阻,则
①请用笔画线代替导线在图b 中完成电路的连接______;
②根据电压表的读数U 和电流表的读数I ,画出U-I 图线如图c 所示,可得电源的电动势E =___________V ,内电阻r =___________Ω(结果保留两位有效数字)。
(2)乙同学误将测量电路连接成如图d 所示,其他操作正确,根据电压表的读数U 和电流表的读数I ,画出U-I 图线如图e 所示,可得电源的电动势E =___________V ,内电阻r =___________Ω(结果保留两位有效数字)。
12.(12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()d d h ,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2t=______,就可验证机械能守恒定律。
(3)比较两个方案,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0
C.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
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,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:
(1)抽气前氢气的压强;
(2)抽气后氢气的压强和体积.
14.(16分)如图所示,在倾角为θ=30°且足够长的斜面上,质量为3m的物块B静止在距斜面顶编为L的位置,质量为m的光滑物块A由斜面顶端静止滑下,与物块B发生第一次正碰。
一段时间后A、B又发生第二次正碰,如此重复。
已知物块A与物块B每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失,且第二次碰撞发生在物块B的速度刚好减为零的瞬间。
已知物块B所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。
求
(1)A 、B 发生第一次碰撞后瞬间的速度
(2)从一开始到A 、B 发生第n 次碰撞时,物块A 在斜面上的总位移。
15.(12分)《道路交通安全法》规定汽车通过红绿灯路口时,需按信号灯指示行驶.若某路口有等待通行的多辆汽车,第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐,汽车质量均为m =1 500 kg ,车长均为L =4.8 m ,前后相邻两车之间的距离均为x =1.2 m .每辆汽车匀加速起动t 1=4 s 后保持v =10 m/s 的速度匀速行驶,运动过程中阻力恒为f =1 800 N ,求: (1)汽车匀加速阶段的牵引力F 大小;
(2)由于人的反应时间,绿灯亮起时,第一个司机滞后△t =0.8 s 起动,且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8 s 起动汽车,绿灯时长20 s .绿灯亮起后经多长时间第五辆汽车最后端恰好通过停止线.
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、A 【解析】
A .伽利略的斜面实验,抓住主要因素,忽略了次要因素,从而更深刻地反映了自然规律,属于理想实验,故A 正确;
B .用打点计时器测物体的加速度是在实验室进行是实际操作的实验,故B 错误;
C .平行四边形法则的科学探究属于等效替代法,故C 错误;
D .利用自由落体运动测定反应时间是实际进行的实验,不是理想实验,故D 错误. 故选A . 2、D 【解析】
A .发电机的输出电压随时间变化的关系,由电压的表达式可知T =0.02s ,故
11
Hz 50Hz 0.02
f T =
== 又由于变压器不改变交流电的频率,则用户得到的交流电的频率也应为50Hz ,A 错误; B .由图像可知交流的最大值为U m =500V ,因此其有效值为
U =
则输入原线圈的电压为,B 错误;
C .用电高峰时,用户增多,降压变压器副线圈的电流增大,则原线圈的电流增大,输电电流增大,则输电线上损失的电压增大,C 错误;
D .深夜小区的用户逐渐减少时,则降压变压器的输入功率减小,输入电流也减小,输电线上损失的功率减小,D 正确。
故选D 。
3、D 【解析】
A .α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透本领比较强,而电离能力最强是α射线,故A 错误;
B .玻尔理论认为原子的能量是量子化的,轨道半径也是量子化的,故氢原子在辐射光子的同时,轨道不是连续地减小,故B 错误;
C .卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出原子核式结构学说,故C 错误;
D .根据光电效应方程km 0
E h W ν=-知,超过极限频率的入射频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,故D 正确。
故选D 。
4、D 【解析】
A .β衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子,故A 错误;
B .根据物理学史可知,查德威克通过α粒子轰击铍核的实验,发现了中子的存在,故B 错误;
C .光子的能量hc
E λ
=
,由题12λλ>,则12E E <,从a 能级状态跃迁到b 能级状态时吸收波长为λ1的光子,原子从
b 能级状态跃迁到
c 能级状态时发射波长为λ2的光子,根据玻尔理论,a 能级的能量值大于c 能级的能量值
2
2
3
hc
hc
hc
λλλ-
=
所以原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要辐射波长为
12
12
λλλλ-的光子,故C 错误; D .根据物理学史可知,赫兹首次用实验证实了电磁波的存在,故D 正确。
故选:D 。
5、C 【解析】
A .该核反应属于重核裂变,不属于人工转变,A 错误;
B .根据质量数和电荷数守恒可知,x =56,y =144,B 错误;
C .根据爱因斯坦质能方程,反应释放出的能量为:
()2212342=E mc m m m m c ∆=∆---
C 正确;
D .核反应方程不能进行简化,D 错误。
故选C 。
6、D 【解析】
A .平抛运动落在斜面上时,竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定
2012tan gt y x v t
α== 解得
02tan v t g
α
=
可知时间与初速度成正比,所以12:1:2t t =,故A 错误; B .落点到A 点的距离
2
002cos cos c s t o an v t v x
l g αααα
===
可知距离与初速度的平方成正比,所以12:1:4l l =,故B 错误; CD .设速度与水平方向的夹角为θ,有
tan 2tan y v gt
v v θα=
=
= 则知小球落在斜面上时速度方向相同,所以两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角相同,夹角正切值的比为1∶1, 则落到斜面上时的速度为
cos v v θ
=
则可知刚落到斜面上时的速度与初速度成正比,所以两球刚落到斜面上时的速度比为1∶2,故C 错误,D 正确。
故选D 。
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、BD 【解析】
AB .若长方体是N 型半导体,由左手定则可知,电子向上表面偏转,则上表面电势低于下表面电势;若长方体是P 型半导体,则带正电的粒子向上表面偏转,即上表面电势高于下表面电势,选项A 错误,B 正确;
C .赤道处的地磁场是水平的,则在测地球赤道的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面垂直,选项C 错误;
D .两极处的地磁场是竖直的,在测地球两极的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面平行,选项D 正确。
故选BD 。
8、AD 【解析】
A .电荷量为+q 的小球以初速度v 0从管口射入的过程,因库仑力与速度方向垂直,竖直方向只受重力作用,加速度始终为g ,故A 正确;
B .小球有下落过程中,库仑力与速度方向垂直,则库仑力不做功,故B 错误;
C .电场力不做功,只有重力做功;根据动能定理,速度不断增加,故C 错误;
D .在两个电荷的中垂线的中点,单个电荷产生的电场强度为:
E= 2
24()2
kQ kQ
d d =
根据矢量的合成法则,则有电场强度最大值为
2
8kQ d ,因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为2qQ
8k d ,结合受力分
析可知,弹力与库仑力平衡,则管壁对小球的弹力最大值为2qQ
8k d
,故D 正确; 故选AD.
点睛:对于等量异种电荷,根据矢量的合成法则,中垂线的中点的电场强度最大,在无穷远的电场强度为零;点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程,电场力不做功;中点处的电场强度最大,则库仑力也最大,弹力也是最大,从而即可求解. 9、BD 【解析】
当物块与木板一起向右加速,没有发生相对滑动,以物块和木板整体为研究对象进行受力分析,有:
()23
F m m g ma μ
-
+=
解得:123
F a g m μ=
- 当物块和木板间发生相对滑动,以木板为研究对象有:
23
mg mg ma μ
μ-
⋅= 解得:13
a g μ=
故BD 正确,AC 错误。
10、AD 【解析】
AB .绕地球表面运行的卫星对应的速度是第一宇宙速度,此时重力提供向心力,设卫星的质量为m ,即
2
v mg m R
=
得出
2v R g
=
故A 正确,B 错误;
CD .卫星在高空中旋转时,万有引力提供向心力,设地球的质量为M ,此高度的速度大小为v 1,则有
2202 16
GMm mr T r
π=()
其中 GM =R 2g
解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
203
2
82T v
v r g π
= 故C 错误,D 正确。
故选AD 。
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、(1)① ②2.8 0.60 (2)3.0 0.50
【解析】
解:(1)①根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;
②根据闭合电路欧姆定律可得:U E Ir =-,则由数学规律可知电动势 2.8E V =,内电阻
2.8 1.60.600.2
U r I ∆-==Ω=Ω∆; (2)由乙同学的电路接法可知1R 左右两部分并联后与2R 串联,则可知在滑片移动过程中,滑动变阻器接入电阻先增大后减小,则路端电压先增大后减小,所以出现图e 所示的图象,则由图象可知当电压为2.5V 时,电流为0.5A ,此时两部分电阻相等,则总电流为11I A =;而当电压为2.4V 时,电流分别对应0.33A 和0.87A ,则说明当电压为2.4V 时,干路电流为20.330.87 1.2I A A =+=;则根据闭合电路欧姆定律可得2.5E r =-,2.4 1.2E r =-,解得电源的电动势 3.0E V =,内电阻0.50r =Ω;
12、d t
22d gh 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
d v t
= (2)[2]若小铁球机械能守恒,则有
212
mv mgh = 可得
2
2
2d t gh = (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 。
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)
12
(p 0+p );(2)01124p p +;00042p p V p p ++() 【解析】 解:(1)设抽气前氢气的压强为p 10,根据力的平衡条件得
(p 10–p )·
2S =(p 0–p )·S ① 得p 10=12
(p 0+p )② (2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p 1和V 1,氮气的压强和体积分别为p 2和V 2,根据力的平衡条件有p 2·
S =p 1·2S ③ 由玻意耳定律得p 1V 1=p 10·
2V 0④ p 2V 2=p 0·V 0⑤
由于两活塞用刚性杆连接,故
V 1–2V 0=2(V 0–V 2)⑥
联立②③④⑤⑥式解得
101124
p p p =+⑦ 00104=2p p V V p p
++()⑧ 14、(1
)02A v v =-
=
方向沿斜而向上;02B v v ==(2)L +(n -1)34L =314n L +(n =1,2,3……)
【解析】 (1)设物块A 运动至第一次碰撞前速度为0v ,由动能定理得
mg sin θ×L =2012
mv A 、B 发生弹性正碰,有
0 3A B mv mv mv =+
2012
mv =2211322A B mv mv +⋅ 解得第一次碰撞后瞬间A 、B 的速度
02A v v =-=,方向沿斜而向上
02
B v v == (2)碰后经时间t 时A 、B 发生第二次正碰,则A 、B 的位移相等,设为x ,取沿斜而向右下为正方向,对B 有
x =102B v t +()
对A 有:
x =21()2
A A v v t + 2221sin (2
)A A mgx m v v θ=- 解得第二次碰前A 的速度
v A 2=v 0
x =34
L 因为第二次碰前两物体的速度与第一次碰前完全相同,因此以后每次碰撞之间两物体的运动情况也完全相同。
到第n 次碰撞时,物块A 在斜面上的总位移:
s =L +(n -1)34
L =314n L +(n =1,2,3……) 15、 (1)5550N ;(2)8.88s
【解析】
(1)依题意得,汽车前4s 的加速度:a =v /t 1=2.5m/s 2①
由牛顿第二定律得:F-f=ma ②
解得:F =5550N ③
(2)第五辆车最后端通过停止线,需前进距离:s =4×
(x +L )+L =28.8m ④ 已知汽车匀加速阶段加速时间:t 1=4s ⑤
所以汽车匀加速的位移:1120m 2v s t =
=⑥ 汽车匀速行驶时间:120.88s s s t v
-==⑦ 第五辆车延迟时间:t 3=5Δt =4s ⑧
第五辆汽车最后端恰好通过停止线的时间:t=t 1+t 2+t 3=8.88s <20s ⑨。