2023屆山西省大同二中高考壓軸卷物理試卷（含答案解析）

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、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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，是一個研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS實驗裝置示意圖，其中質(zhì)量為m的圓柱體放置在未畫出的光滑圓盤邊緣，繩子一端連接小圓柱體，另一端連接力傳感器，使圓柱體做勻速圓周運動。圓周運動的軌道半徑為r，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度。關(guān)于這個實驗下列說法不正確的是（）A．研究向心力與半徑的關(guān)系時，保持圓柱體線速度和質(zhì)量一定，應(yīng)畫圖像B．研究向心力與線速度的關(guān)系時，保持圓柱體質(zhì)量和運動半徑一定，應(yīng)畫圖像C．研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系時，保持圓柱體線速度和運動半徑一定，應(yīng)畫圖像D．如能保證兩個傳感器同步記錄，圓筒可以不做勻速圓周運動，同樣可以完成該實驗目的2．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，虛線左側(cè)無磁場，右側(cè)有磁感應(yīng)強度的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，質(zhì)量、帶電量的小球C靜置于其中；虛線左側(cè)有質(zhì)量，不帶電的絕緣小球A以速度進入磁場中與C球發(fā)生正碰，碰后C球?qū)λ矫鎵毫偤脼榱悖鲎矔r電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移，g取10m/s

2，取向右為正方向．則下列說法正確的是（）

A．碰后A球速度為 B．C對A的沖量為C．A對C做功0.1J D．AC間的碰撞為彈性碰撞3．一質(zhì)點靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對其施加水平外力F，F(xiàn)隨時間變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是（）A．在0~4s時間內(nèi)，位移先增后減B．在0~4s時間內(nèi)，動量一直增加C．在0~8s時間內(nèi)，F(xiàn)的沖量為0D．在0~8s時間內(nèi)，F(xiàn)做的功不為04．輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上。現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是（）A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大 B．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變C．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變 D．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小5．質(zhì)量為m的物體放在粗糙水平面上，在一個足夠大的水平力F作用下開始運動，經(jīng)過一段時間t撤去拉力，物體繼續(xù)滑行直至停止，運動總位移s。如果僅改變F的大小，作用時間不變，總位移s也會變化，則s與F關(guān)系的圖象是（）A． B． C． D．6．某體育場看臺的風雨棚是鋼架結(jié)構(gòu)的，兩側(cè)傾斜鋼柱用固定在其頂端的鋼索拉住，下端用較鏈與水平地面連接，鋼索上有許多豎直短鋼棒將棚頂支撐在鋼索上，整個系統(tǒng)左右對稱，結(jié)構(gòu)簡化圖如圖所示。假設(shè)鋼柱與水平地面所夾銳角為，鋼索上端與鋼柱的夾角為，鋼索、短鋼棒及棚頂?shù)目傎|(zhì)量為m，重力加速度為g。則鋼柱對鋼索拉力的大小為（）A．mg B．mg C．mg D．2mg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．如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直紙面向里．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v﹣t圖象，圖中數(shù)據(jù)均為己知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，則在線框穿過磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．t1到t2過程中，線框中感應(yīng)電流沿順時針方向B．線框的邊長為v1（t2﹣t1）C．線框中安培力的最大功率為D．線框中安培力的最大功率為8．18世紀，數(shù)學家莫佩爾蒂和哲學家伏爾泰，曾設(shè)想“穿透”地球：假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球，一個人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以從南極出口飛出，則以下說法正確的是（已知地球表面處重力加速度g取10m/s2；地球半徑R＝6.4×106m；地球表面及內(nèi)部某一點的引力勢能Ep＝－，r為物體距地心的距離）（）A．人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，雖然重力發(fā)生變化，但是機械能守恒B．當人下落經(jīng)過距地心0.5R瞬間，人的瞬時速度大小為4×103m/sC．人在下落過程中，受到的萬有引力與到地心的距離成正比D．人從北極開始下落，直到經(jīng)過地心的過程中，萬有引力對人做功W＝1.6×109J9．某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標簽模糊的理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比。R為定值電阻，、為兩只標有“5V，2A”的相同小燈泡，在輸入端加如圖乙所示的交變電壓。開關(guān)S斷開時，燈泡正常發(fā)光，測得電阻R兩端的電壓與燈泡兩端電壓相等，則下列說法正確的是（）A．理思變壓器原副線圈的匝數(shù)比為B．理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為C．定值電阻的阻值為D．閉合開關(guān)S后，燈泡變暗10．一質(zhì)量為m的物體靜止在水平地面上，在水平拉力F的作用下開始運動，在0～6s內(nèi)其速度與時間關(guān)系圖象和拉力的功率與時間關(guān)系圖象如圖所示，取g=10m/s2，下列判斷正確的是（）A．0～6s內(nèi)物體克服摩擦力做功24JB．物體的質(zhì)量m為2kgC．0～6s內(nèi)合外力對物體做的總功為120JD．0～6s內(nèi)拉力做的功為156J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）某同學設(shè)計了如圖甲所示的電路測電源的電動勢和內(nèi)阻。(1)閉合電鍵S1，將單刀雙擲開關(guān)合向a，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電壓和電流的值，在U-I坐標平面內(nèi)描點作圖再將單刀雙擲開關(guān)合向b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電壓和電流的值，在U-I坐標平面內(nèi)描點作圖兩次作出的圖象如圖乙所示，則將單刀雙擲開關(guān)合向a時測出的數(shù)據(jù)描點作出的圖象應(yīng)是___________(填“A”或“B”)。將電鍵合向___________(填“a”或“b”)時，測得的電源電動勢沒有系統(tǒng)誤差。(2)根據(jù)兩次測得的數(shù)據(jù)分析可知，根據(jù)圖線___________(填“A”或“B”)求得的電動勢更準確，其電動勢的值為E=___________V。(3)若該同學通過實驗測出電流表的內(nèi)阻為RA=1Ω，則利用圖線___________(填“A”或“B”)測得的電源的內(nèi)阻更準確，由此求得電源的內(nèi)阻為r=___________Ω。12．（12分）某同學用如圖甲所示裝置測當?shù)氐闹亓铀俣?，光電門A、B與光電計時器相連，可記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間（1）實驗前用游標卡尺測量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑d=_____mm（2）讓小球緊靠固定擋板，由靜止釋放，光電計時器記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間t1、t2，測出兩光電門間的高度差h，則測得的重力加速度g=_____(用測得的物理量的符號表示)。（3）將光電計時器記錄小球通過光電門的時間改為記錄小球從光電門A運動到光電門B所用的時間，保持光電門B的位置不變，多次改變光電門A的位置,每次均讓小球從緊靠固定擋板由靜止釋放，記錄每次兩光電間的高度差h及小球從光電門A運動到光電門B所用的時間t，作出圖象如圖丙所示，若圖象斜率的絕對值為k，則圖象與縱軸的截距意義為____，當?shù)氐闹亓铀俣葹開___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）質(zhì)量為的小型無人機下面懸掛著一個質(zhì)量為的小物塊，正以的速度勻速下降，某時刻懸繩斷裂小物塊豎直下落，小物塊經(jīng)過落地，已知無人機運動中受到的空氣阻力大小始終為其自身重力的0.1倍，無人機的升力始終恒定，不計小物塊受到的空氣阻力，重力加速度為，求當小物塊剛要落地時:（1）無人機的速度;（2）無人機離地面的高度。14．（16分）如圖所示，在一豎直放置的圓環(huán)形管道內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體．用一絕熱的固定活塞C和絕熱、不計質(zhì)量、可自由移動的活塞A將管道內(nèi)氣體分隔成體積相等的兩部分，A、C與圓環(huán)的圓心O等高，兩部分氣體的溫度均為T0=300K．現(xiàn)保持下部分氣體的溫度不變，對上部分氣體緩慢加熱至T=500K，求此時活塞A的位置與O點的連線跟豎直方向OB之間的夾角θ．（不計兩活塞的體積）15．（12分）如圖圓柱形導熱氣缸質(zhì)量為，內(nèi)部橫截面積為，活塞的質(zhì)量為，穩(wěn)定時活塞到氣缸底部的距離為。用豎直方向的力將活塞緩慢向上拉，直到氣缸即將離開地面為止，此時活塞仍在氣缸中，此過程中拉力做的功為。已知大氣壓強為，重力加速度為，環(huán)境溫度不變，氣缸密閉性良好且與活塞之間無摩擦。求：（1）最終活塞到氣缸底部的距離；（2）上拉過程中氣體從外界吸收的熱量。

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】

A．根據(jù)向心力公式結(jié)合牛頓第二定律有可知研究向心力與半徑的關(guān)系時，保持圓柱體線速度和質(zhì)量一定，應(yīng)畫圖像，二者呈線性關(guān)系，便于研究，A錯誤；B．研究向心力與線速度的關(guān)系時，保持圓柱體質(zhì)量和運動半徑一定，應(yīng)畫圖像，B正確；C．研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系時，保持圓柱體線速度和運動半徑一定，應(yīng)畫圖像，C正確；D．如能保證兩個傳感器同步記錄，圓筒可以不做勻速圓周運動，光電傳感器測量圓柱通過瞬間的線速度，力傳感器測量此時瞬間的向心力（繩子拉力）大小，同樣可以完成該實驗目的，D正確。本題選擇不正確的，故選A。2、A【答案解析】

A．設(shè)碰后A球的速度為v1，C球速度為v2。

碰撞后C球?qū)λ矫鎵毫偤脼榱?，說明C受到的洛倫茲力等于其重力，則有Bqcv2=mcg代入數(shù)據(jù)解得v2=20m/s在A、C兩球碰撞過程中，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得mAv0=mAv1+mcv2代入數(shù)據(jù)解得v1=15m/s故A正確。

B．對A球，根據(jù)動量定理，C對A的沖量為I=mAv1-mAv0=（0.004×15-0.004×20）N?s=-0.02N?s故B錯誤。

C．對A球，根據(jù)動能定理可知A對C做的功為故C錯誤；

D．碰撞前系統(tǒng)的總動能為碰撞后的總動能為因Ek′＜Ek，說明碰撞有機械能損失，為非彈性碰撞，故D錯誤。

故選A。3、C【答案解析】

A．由圖可知，在0-4s內(nèi)力F先向正方向，再向反方向，故質(zhì)點先加速再減速到0，速度方向不變，位移增加，故A錯誤；B．在0-4s內(nèi)，速度先增加后減小，動量先增加后減小，故B錯誤；C．0到8s內(nèi)，一半時間的沖量為正，另一半時間的沖量為負，則總的沖量為0，故C正確；D．因8s內(nèi)總的沖量為0，根據(jù)動量定理，可知動量的變化為0，即初末速度為0，則動能的變化量為0，F(xiàn)做功為0，故D錯誤。故選C。4、D【答案解析】

以圓環(huán)、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，根據(jù)平衡條件得到，桿對環(huán)的摩擦力f=G保持不變；桿對環(huán)的彈力FN=F再以結(jié)點O為研究對象，分析受力情況，如圖2所示：設(shè)繩與豎直方向夾角為θ，由平衡條件得到F=mgtanθ當物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置過程中，θ逐漸減小，則F逐漸減小，F(xiàn)N逐漸減小。據(jù)牛頓第三定律可得，F(xiàn)1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小。故D項正確，ABC三項錯誤。5、C【答案解析】

當拉力F小于最大靜摩擦力，物體的位移為零；當F大于最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1物體在足夠大的水平力F作用下的加速度a1=撤去拉力后，物體的速度撤去拉力后，物體的加速度物體繼續(xù)滑行直至停止，運動的時間物體運動的總位移可見，作用時間t不變，s﹣F是一元二次函數(shù)，是開口向上的拋物線，故C正確，ABD錯誤。故選C。6、B【答案解析】

鋼索、短鋼棒及棚頂作為一個整體受到三個力：兩端的拉力大小均為F（與水平方向的夾角為），豎直向下的重力，如圖，由平衡條件得解得故ACD錯誤，B正確。故選B。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、BD【答案解析】

A．金屬線框剛進入磁場時，磁通量增加，磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，故A錯誤；B．由圖象可知，金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動，速度為v1，勻速運動的時間為t2﹣t1，故金屬框的邊長：L＝v1（t2﹣t1），故B正確；CD．在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：mg＝BIL，又，又L＝v1（t2﹣t1），聯(lián)立解得：；線框僅在進入磁場和離開磁場過程中受安培力，進入時安培力等于重力，離開時安培力大于重力，開始減速，故開始離開磁場時安培力最大，功率最大，為Pm＝F安t2，又，聯(lián)立得：，故C錯誤，D正確．8、AC【答案解析】

A.人下落過程只有重力做功，重力做功效果為重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽蕶C械能守恒，故A正確；B.當人下落經(jīng)過距地心0.5R瞬間，其引力勢能為：根據(jù)功能關(guān)系可知：即：在地球表面處忽略地球的自轉(zhuǎn)：則聯(lián)立以上方程可以得到：故B錯誤；C.設(shè)人到地心的距離為，地球密度為，那么，由萬有引力定律可得：人在下落過程中受到的萬有引力為：故萬有引力與到地心的距離成正比，故C正確；D.由萬有引力可得：人下落到地心的過程萬有引力做功為：由于人的質(zhì)量未知，故無法求出萬有引力的功，故D錯誤；故選AC。9、BCD【答案解析】

AB．由圖乙可知，輸入電壓的有效值為20V，斷開S，燈泡L1正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為5V，燈泡中的電流為2A，即副線圈輸出電壓為5V，又因電阻R兩端的電壓為5V，故變壓器原線圈的輸入電壓為15V，原、副線圈的匝數(shù)比故A錯誤，B正確；

C．由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，原、副線圈中的電流之比解得電阻R中的電流為A，由歐姆定律可知故C正確：

D．開關(guān)S閉合后，電路的總電阻減小，設(shè)副線圈輸出電壓保持不變，故副線圈輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，原線圈輸入電流增大，電阻R兩端電壓增加，則變壓器原線圈輸入電壓減小，故副線圈輸出電壓減小，燈泡L1兩端電壓降低，燈泡L1變暗，故D正確。

故選BCD。10、BD【答案解析】

2~6s內(nèi)，物體做勻速直線運動，拉力與摩擦力大小相等。0~2s內(nèi)，物體做勻加速直線運動，根據(jù)v-t圖像的斜率求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量。根據(jù)動能定理求合外力對物體做的總功，根據(jù)v-t圖像的“面積”求出物體的位移，從而求出摩擦力做功，即可求出拉力做的功?！绢}目詳解】A．在2~6s內(nèi)，物體做勻速直線運動，由，得故物體受到的摩擦力大小根據(jù)v-t圖像的“面積”表示物體的位移，知0~6s內(nèi)物體的位移為物體克服摩擦力做功故A錯誤。B．0～2s內(nèi)，物體的加速度由牛頓第二定律可得在2s末，，由圖知P′=60W，v=6m/s聯(lián)立解得F′=10N，m=2kg故B正確。C．0~6s內(nèi)合外力對物體做的總功故C錯誤。D．由動能定理可知故D正確。故選BD?！敬鸢更c睛】本題的關(guān)鍵要根據(jù)速度時間圖像得到物體的運動情況，分析時要抓住速度圖像的斜率表示加速度、面積表示位移。要知道動能定理是求功常用的方法。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、AbB1.5B4【答案解析】

(1)單刀雙擲開關(guān)合向a時，由于電壓表的分流，使測得的電源電動勢和內(nèi)阻都比真實值小，單刀雙擲開關(guān)合向b時，由于電流表的分壓，測得的電源電動勢等于真實值，測得的內(nèi)阻比真實值大，因此單刀雙擲開關(guān)合向a時測出的數(shù)據(jù)描點作出的圖象是A；(2)圖線B測得的電動勢沒有系統(tǒng)誤差，更準確，其值為1.5V，由于圖線B測得的內(nèi)阻值實際為電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻之和，因此誤差較大，因此由圖線A求得的電源內(nèi)阻值更準確；(3)若測出電流表的內(nèi)阻，則利用圖B測得的內(nèi)阻更準確，由此求得電源的內(nèi)阻為。12、11.4小球經(jīng)過光電門B時的速度2k【答案解析】

（1）[1]由圖示游標卡尺可知，其示數(shù)為d=1