广西柳铁一中2023届高三5月联合模拟物理试题(详细答案版)

广西柳铁一中2023届高三5月联合模拟物理试题（详细答案版）
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、一平行板电容器的电容为C ，A 极板材料发生光电效应的极限波长为0λ，整个装置处于真空中，如图所示。

现用一波长为λ（λ＜0λ）的单色光持续照射电容器的A 极板，B 极板接地。

若产生的光电子均不会飞出两极板间，则下列说法正确的是（ ）（已知真空中的光速为c ，普朗克常量为h ，光电子的电量为e ）
A ．光电子的最大初动能为0hc λλ
- B ．光电子的最大初动能为()00h c λλλλ
- C ．平行板电容器可带的电荷量最多为()00hc C e λλλλ
- D ．平行板电容器可带的电荷量最多为()00h C ce λλλλ
- 2、下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A ．根据公式=SR L
ρ可知，金属电阻率与导体的电阻成正比 B ．根据公式W UIt =可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功
C ．根据公式q It =可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
D ．根据公式Q C U
=可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比 3、如图所示，直线1和曲线2分别是汽车a 和b 在同一平直公路上行驶的位置－时间（x －t ）图像，由图像可知（ ）
A．在t1时刻，a、b两车的运动方向相同
B．在t2时刻，a、b两车的运动方向相反
C．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速率相等
D．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速度相等
4、下列说法正确的是（）
A．阴极射线的本质是高频电磁波
B．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
D．23994Pu变成20782Pb，经历了4次β衰变和6次α衰变
5、完全相同的两列高铁在直铁轨上相向行使，速度为350km/h，两列车迎面交错而过时，双方驾驶员看到对方列车从眼前划过的时间大约是2s，以下说法正确的是（）
A．由以上数据可以估算出每列车总长约为200m
B．由以上数据可以估算出每列车总长约为400m
C．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是4s
D．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是1s
6、如图甲所示，将由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩放入被吊的空罐内，使其张开一定的夹角压紧在罐壁上，其内部结构如图乙所示。

当钢绳向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，当摩擦力足够大时，就能将重物提升起来，且罐越重，短杆提供的压力越大。

若罐的质量为m，短杆与竖直方向的夹角θ=60°，匀速吊起该罐时，短杆对罐壁的压力大小为(短杆的质量不计，重力加速度为g) （）
A．mg B．C．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、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上，与水平地面夹角都为θ，
AO=OB=A′O′=O′B′=L，OO′与AO垂直，两虚线位置离顶部OO′等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b 质量都为m，与轨道的摩擦系数都为μ，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）
A．匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上B．两个匀强磁场大小关系为：B1=μB2
C．整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgL cosθD．整个过程产生的焦耳热Q2=mgL sinθ﹣μmgL cosθ﹣1
2
mv2
8、如图所示，卫星1和卫星2均绕地球做圆周运动，其中卫星1为地球同步轨道卫星，卫星2是极地卫星，卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径. 则下列说法正确的是
A．卫星1和卫星2做圆周运动的圆心均为地心
B．卫星2的运行周期小于24h
C．卫星1的向心加速度大于卫星2的向心加速度
D．卫星2的线速度小于静止在赤道上某物体的线速度
9、把光电管接成如图所示的电路，用以研究光电效应。

用一定频率的可见光照射光电管的阴极K，电流表中有电流通过，则（）
A．用紫外线照射，电流表中一定有电流通过
B．用红外线照射，电流表中一定无电流通过
C．保持照射光不变，当滑动变阻器的滑片向a端滑动时，电流表示数可能不变
D．将电路中电池的正负极反转连接，电流表中一定没有电流通过
10、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。

则以下判断正确的是（）
A．
B．①是衰变，②是衰变
C．①是衰变，②是衰变
D．经过7次衰变5次衰变后变成
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）图甲为一个简单的多用电表的电路图，其中电源的电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω，电流表内阻R g=10Ω、满偏电流I g=10mA。

该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度。

(1)选择开关接“1”，指针指在图乙所示位置时示数为_____（结果保留三位有效数字）。

(2)如果选择开关接“3”，图甲中电阻R2=240Ω，则此状态下多用电表为量程_____的电压表。

(3)如果选择开关接“2”，该多用电表可用来测电阻，C刻度应标为_______Ω。

(4)如果选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针刚好满偏，再测量某一电阻，指针指在图乙所示位置，则该电阻的测量阻值为_______Ω（保留两位有效数字）。

(5)如果将该多用电表的电池换成一个电动势为1.5V、内阻为1.2Ω的电池，正确调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_____（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

12．（12分）举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。

图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0=5Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。

(1)实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R0的阻值，通过测量得到该电池的U-I如图丁曲线a，由此可知，该电源内阻是否为常数______（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为______V，由图像可知，此时电源内阻值为______Ω。

(2)实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U-I如图丁曲线，在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为______W（计算结果保留两位有效数字）
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，相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。

质量均为m=0.04kg、电阻均为R=0.1Ω的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。

质量为M=0.20kg的物体C，用绝缘细线绕过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接。

细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮质量不计。

已知倾斜导轨与水平面的夹角 =37°，水平导轨与ab棒间的动摩擦因数μ=0.4。

重力加速度g=10m/s2，水平导轨足够长，导体棒cd 运动过程中始终不离开倾斜导轨。

物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落高度h=1m，求这一运动过程中：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）
（1）物体C 能达到的最大速度m v 是多少？
（2）由于摩擦产生的内能与电流产生的内能各为多少？
（3）若当棒ab 、cd 达到最大速度的瞬间，连接导体棒ab 、cd 及物体C 的绝缘细线突然同时断裂，且ab 棒也刚好进入到水平导轨的更加粗糙部分（ab 棒与水平导轨间的动摩擦因数变为μ'=0.6）。

若从绝缘细线断裂到ab 棒速度减小为零的过程中ab 棒向右发生的位移x =0.11m ，求这一过程所经历的时间？
14．（16分）如图所示，绝热性能良好的汽缸开口向上，缸中用绝热性能良好的活塞封闭一段气体，气柱的长为h ，活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好，活塞的质量为m ，横截面积为S ，大气压强为p 0，开始时缸中气体的温度为T 0，重力加速度为g 。

①若在汽缸上放一个质量为m 的物块，再给缸中气体加热，使气柱长仍为h ，则加热后气体的温度为多少? ②若只给缸中气体缓慢加热，当气体温度为2T 0时，电热丝产生的热量为Q ，则气体的内能增加多少？
15．（12分）如图，质量均为m 的两个小球A 、B 固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，AB=OB=l ，可绕过O 点且与纸面垂直的水平轴无摩擦地在竖直平面内转动，空气阻力不计。

A 球带正电，B 球带负电，电量均为q ，整个系统处在竖直
向下的匀强电场中，场强E =2mg q。

开始时，AB 水平，以图中AB 位置为重力势能和电势能的零点，问： (1)为使系统在图示位置平衡，需在A 点施加一力F ，则F 至少多大？方向如何？
(2)若撤去F ，OB 转过45°角时，A 球角速度多大？此时系统电势能总和是多大？
(3)若撤去F ，OB 转过多大角度时，系统机械能最大？最大值是多少？
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】
AB ．根据光电效应方程可知
000()km hc hc
hc
E λλλλλλ-=-=
选项AB 错误；
CD ．随着电子的不断积聚，两板电压逐渐变大，设最大电压为U ，则
km Ue E =
且
Q=CU
解得
()00hc C Q e λλλλ
-= 选项C 正确，D 错误。

故选C 。

2、C
【解析】
A ．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A 错误；
B ．公式W UIt =适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B 错误；
C ．根据公式q It =可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C 正确；
D ．电容的公式Q C U =
采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D 错误。

故选C 。

3、D
【解析】
AB ．由x t -图像的斜率正负表示速度方向，由图像可知，t 1时刻，a 、b 两车的运动方向相反，t 2时刻，a 、b 两车的运动方向相同，故AB 错误；
C ．由x t -图像可知，b 汽车的路程大于a 汽车的路程，由于时间相同，所以b 车的平均速率大于a 车的平均速率，故C 错误；
D ．在t 1到t 3这段时间内，两汽车的位移相同，时间相同，故a 、b 两车的平均速度相等，故D 正确。

故选D 。

4、C
【解析】
A ．阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A 错误；
B ．玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B 错误。

C ．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C 正确；
D ．239
94Pu 变成207
82Pb ，经历了239207=84
-次α衰变，8×2-（94-82）=4次β衰变，选项D 错误。

故选C 。

5、B
【解析】
AB ．两列车相向运动，每列车总长为： 350350()2m 400m 3.6 3.6
L v t =∆=+⨯≈ 故A 错误，B 正确；
CD ．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间为：
400s 2s 3503503.6 3.6
L t v ==≈∆+ 故C 、D 错误；
故选B 。

6、B
【解析】
先对罐整体受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件求解细线的拉力；再将细线的拉力沿着两个短杆方向分解；最后将短杆方向分力沿着水平和竖直方向正交分解，水平分力等于短杆对罐壁的压力。

【详解】
先对罐整体受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，拉力等于重力，故：T=mg；再将细线的拉力沿着两个短杆方向分解，如图所示：
解得：，最后将短杆方向分力沿着水平和竖直方向正交分解，如图所示：
，根据牛顿第三定律可知故短杆对罐壁的压力为，故选B。

【点睛】
本题关键是灵活选择研究对象，画出受力分析图，然后多次根据共点力平衡条件列式分析。

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、ABD
【解析】
A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mg sinθ﹣μmg cosθ；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mg sinθ﹣μmg cosθ，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；
B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=μB2IL；解得B1=μB2，故B 正确；
C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于μmg cosθ，因此整个过程摩擦产生的热量Q1 2μmgL cosθ，故C错误；
D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：
2mgL sin θ﹣2μmgL cos θ﹣2Q 2=
12⨯2mv 2 解得整个过程产生的焦耳热：
Q 2=mgL sin θ﹣μmgL cos θ﹣
12
mv 2 故D 正确。

故选ABD 。

8、AB
【解析】 A ．由万有引力提供向心力，卫星1和卫星2的做圆周运动的圆心均为地心，A 正确；
B ．卫星1的周期为24h ，根据：
2
224Mm G m r r T
π= 可得：
2T = 因为卫星2的轨道半径小于卫星1的轨道半径，所以卫星2的运行周期小于卫星1的周期，即小于24h ，故B 正确； C ．根据：
2Mm G ma r
= 可得： 2GM a r =
卫星1的向心加速度小于卫星2的向心加速度，故C 错误；
D ．由：
2
2Mm v G m r r
= 可得：
v =可知卫星1的线速度小于卫星2的线速度，由v r ω=知赤道上物体的线速度小于卫星1的线速度，所以卫星2的线速度大于静止在赤道上某物体的线速度，故D 错误.
9、AC
【解析】
A．紫外线的频率高于可见光，照射时能发生光电效应，电流表中一定有电流通过。

所以A正确；
B．红外线的频率低于可见光，其光子能量更小。

红外线的频率有可能大于阴极K的截止频率，则可能发生光电效应，电流表中可能有电流通过。

所以B错误；
C．当滑片向a端滑动时，光电管两端电压增大，其阳极吸收光电子的能力增强。

但若在滑动前电流已经达到饱和光电流，则增大电压光电流也不会增大。

所以C正确；
D．将电路中电池的正负极反接，光电子处在反向电压下，若光电子的动能足够大，电流表中可能有电流通过。

所以D 错误。

故选AC。

10、BD
【解析】
ABC．由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即
故
经过②变化为，质量数没有发生变化，为衰变，即
故
故A错误，C错误，B正确；
D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为
电荷数为
变成了，故D正确。

故选BD。

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、7.46mA 2.5V 150 51 准确
【解析】
(1)[1]选择开关接“1”时测电流，电表表盘下面刻度的最小分度值为0.2mA ，指针在两最小刻度之间进行估读，故其示数为
37.4mA 0.2mA 7.46mA 10
+⨯= 说明：估读方法符合最新高考评分标准。

(2)[2]根据串联电路有分压作用可知，当电表满偏时有
()2 2.5V g g U I R R =+=
所以开关接“3”时为量程2.5V 的电压表。

(3)[3]欧姆表的内阻
150Ωg
E R I ==内 由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表内阻，故C 处刻度为150Ω。

(4)[4]根据闭合电路欧姆定律有
x
E I R R =+内 其中
7.46mA I =，150ΩR =内
解得
51Ωx R =
(5)[5]因为电源内阻的变化，可以通过调零电阻阻值的变化来抵消，所以调零后测量某电阻阻值的测量结果是准确的。

12、否 1.80 4.78 2.5
【解析】
（1）[1]．根据闭合电路欧姆定律有：U=E-Ir ，所以图象的斜率为电源内阻，但图象的斜率在电流较大时，变化很大，所以电源的内阻是变化的。

[2] [3]．从电压表的示数可以示数为1.80V ，再从图象的纵轴截距为2.9V ，即电源的电动势为2.9V ，又从图象看出，当路端电压为1.80V 时，电流为0.23A ，所以电源的内阻
2.9 1.8 4.780.23
E U r I --==Ω=Ω。

（2）[4]．在实验一中，电压表的示数为2.0V ，连接坐标原点与电源的（2.0V 路端电压）两点，作出定值的伏安特性曲线如图所示，
此时还能求出滑动变阻器的阻值
R =2.00.21
Ω-R 0≈4.5Ω 同时该直线与图象b 有一交点，则该交点是电阻是实验二对应的值，由交点坐标可以读出：0.7V ，0.75A 。

所以滑动变阻器此时消耗的功率
P=（0.75）2×4.5W=2.5W 。

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）2m/s （2）0.16J 1.04J （3）0.15s
【解析】
（1）设C 达到最大速度为m v ，由法拉第电磁感应定律可得回路的感应电动势为：
E =2BLv m ①
由欧姆定律可得回路中的电流强度为：2E I R
= ② 金属导体棒ab 、cd 受到的安培力为：F BIL = ③
线中张力为T 2，导体棒ab 、cd 及物体C 的受力如图，
由平衡条件可得：1sin 37o T mg F =+，21T T F f =++ ，2T Mg = ④
联立①②③④解得2m m v s = ⑤
（2）运动过程中由于摩擦产生的内能：E 1=μmgh =0.16J ⑥
由能的转化和守恒定律可得：
2121(2)sin 372
o m Mgh m M v mgh E E =++++ ⑦ 联立⑤⑥⑦
将1h m =，代入可得这一过程由电流产生的内能：2 1.04E J =
（3）经分析， 在ab 棒向右减速运动的过程中，其加速度大小与cd 棒沿斜面向上运动的加速度大小始终相等，速率也始终相等。

设某时刻它们的速率为v ，则：E=2BLV 由欧姆定律可得回路中的电流强度为：2E I R
= 金属导体棒ab 、cd 受到的安培力为：F BIL =
对ab 棒运用动量定理： 22m B L v t mgt mv R
μ∆+=∑ 又0.11v t x m ∆==∑
计算可得 t =0.15s
14、①0002p S mg T p S mg
++ ②0Q p Sh mgh -- 【解析】 ①没有放物块量，缸内气体的压强为10mg P P S
=+ 放一个质量为m 的物块后，缸丙气体的压强为202mg P P S =+
则有：1202
P P T T = 解得：02002P S mg T T P S mg +=
+； ②若只给缸中气体缓慢加热，气体发生等压变化，当气体温度为02T 时，设活塞上升的高度为H ，则有
00
()2hS H h S T T += 解得：H=h 此过程气体对外做功100(mg W PSH P Sh P Sh mgh S
==+=+ 根据热力学第一定律，气体的内能增加量为0E Q W Q P Sh mgh ∆=-=--
15、（1
；方向与AB 成45︒角斜向上（2
mgl （3）90°；12mgl 【解析】
(1)当
F 垂直于OA 时力最小，根据力矩平衡：
mgl qEl F +=
已知：
12
qE mg
= 可以求出：
min F = 方向与AB 成45︒角斜向上
(2)对系统列动能定理可得：
2211()()(1cos45)22
A B mg qE l mg qE l mv mv ++--︒
=+ 其中： A v l =，B v l ω=
可得：
ω=此时，电场力对A 球做正功，则有：
A W qEl =
电场力对B 球做负功，则有：
(1cos45)B W qEl =--︒
则电场力对系统做功：
cos45W qEl
=︒
则系统电势能：
24P E qEl mgl =-=-
(3)电势能最小时，机械能最大，由(2)的结论，系统电势能总和为：
cos θP E qEl =-
即当90θ=︒，电势能最小：
min P l E qE =-
初始位置时，电势能和机械能均为零，则此时最大机械能： 12max E qEl mgl ==
机。