山西省忻州市第一中學2022-2023學年高三第一次模擬考試物理試卷含解析

2023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，物體A放在斜面體B上，A恰能沿斜面勻速下滑，而斜面體B靜止不動．若沿斜面方向用力向下拉物體A，使物體A沿斜面加速下滑，則此時斜面體B對地面的摩擦力A．方向水平向左 B．方向水平向右C．大小為零 D．無法判斷大小和方向2、如圖甲所示，一傾角θ＝30°的斜面體固定在水平地面上，一個物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F＝kt（k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標準單位）的拉力沿斜面向上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力Ff隨時間變化的關系圖像如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為2.5kgB．k的值為1.5N/sC．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．時，物塊的動能為5.12J3、如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為10︰1，原線圈兩端連接正弦交流電源u=311sin314t(V)，副線圈接電阻R，同時接有理想電壓表和理想電流表。下列判斷正確的是（）A．電壓表讀數(shù)約為31.1VB．若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍C．若僅將R的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍D．若R的阻值和副線圈匝數(shù)同時增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍4、如圖所示，金屬框架ABCD（框架電阻忽略不計）固定在水平面內(nèi)，處于豎直方向的磁感應強度大小為B的勻強磁場中，其中AB與CD平行且足夠長，BC和CD夾角（＜90°），光滑均勻?qū)w棒EF（垂直于CD）緊貼框架，在外力作用下向右勻速運動，v垂直于導體棒EF。若以經(jīng)過C點作為計時起點，導體棒EF的電阻與長度成正比，則電路中電流大小I與時間t，消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象是A． B．C． D．5、某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關S和電池組E，用導線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關S，小燈泡正常發(fā)光；再斷開開關S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（）A．線圈的電阻偏大B．小燈泡的額定電壓偏大C．電源的電動勢偏小D．線圈的自感系數(shù)偏小6、在平直公路上行駛的甲車和乙車，它們沿同一方向運動的圖像如圖所示。已知時刻乙車在甲車前方處，下列說法正確的是（）A．時，甲、乙兩車相遇B．內(nèi)，甲、乙兩車位移相等C．甲、乙兩車之間的最小距離為D．相遇前甲、乙兩車之間的最大距離為18m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、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為8、阿列克謝·帕斯特諾夫發(fā)明的俄羅斯方塊經(jīng)典游戲曾風靡全球，會長自制了如圖所示電阻為R的導線框，將其放在光滑水平面上，邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于水平面向下的磁感應強度為B的勻強磁場。已知L>3l，現(xiàn)給金屬框一個向右的速度（未知）使其向右穿過磁場區(qū)域，線框穿過磁場后速度為初速度的一半，則下列說法正確的是A．線框進入磁場的過程中感應電流方向沿abcdaB．線框完全進入磁場后速度為初速度的四分之三C．初速度大小為D．線框進入磁場過程中克服安培力做的功是出磁場的過程中克服安培力做功的五分之七9、如圖，理想變壓器上接有3個完全相同的燈泡，其中1個燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓usin100t（V），3個燈泡均正常發(fā)光，忽略導線電阻，則變壓器（）A．副線圈電壓的頻率為100HzB．原線圈兩端的電壓為12VC．原副線圈的電流比為2︰1D．原副線圈的匝數(shù)比為2︰110、如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動摩擦因數(shù)為．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．現(xiàn)對A施加一水平拉力F，則（）A．當F＜2μmg時，A、B都相對地面靜止B．當F＝時，A的加速度為C．當F＞3μmg時，A相對B滑動D．無論F為何值，B的加速度不會超過三、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）某個同學設計了一個電路，既能測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時測量未知電阻Rx的阻值。器材如下：A．電池組（四節(jié)干電池）B．待測電阻Rx（約l0Ω）C．電壓表V1（量程3V、內(nèi)阻很大）D．電壓表V2（量程6V、內(nèi)阻很大）E．電阻箱R（最大阻值99.9Ω）F．開關一只，導線若干實驗步驟如下：（1）將實驗器材連接成如圖(a)所示的電路，閉合開關，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，先讓電壓表V1接近滿偏，逐漸增加電阻箱的阻值，并分別讀出兩只電壓表的讀數(shù)。（2）根據(jù)記錄的電壓表V1的讀數(shù)U1和電壓表V2的讀數(shù)U2,以為縱坐標，以對應的電阻箱的阻值R為橫坐標，得到的實驗結(jié)果如圖(b)所示。由圖可求得待測電阻Rx=____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（3）圖(c)分別是以兩電壓表的讀數(shù)為縱坐標，以兩電壓表讀數(shù)之差與電阻箱阻值的比值為橫坐標得到結(jié)果。由圖可求得電池組的電動勢E=__V，內(nèi)阻r=____Ω；兩圖線的交點的橫坐標為___A，縱坐標為________V.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某課外活動小組使用如圖所示的實驗裝置進行《驗證機械能守恒定律》的實驗，主要步驟：A、用游標卡尺測量并記錄小球直徑dB、將小球用細線懸于O點，用刻度尺測量并記錄懸點O到球心的距離lC、將小球拉離豎直位置由靜止釋放，同時測量并記錄細線與豎直方向的夾角θD、小球擺到最低點經(jīng)過光電門，光電計時器（圖中未畫出）自動記錄小球通過光電門的時間ΔtE、改變小球釋放位置重復C、D多次F、分析數(shù)據(jù)，驗證機械能守恒定律請回答下列問題：(1)步驟A中游標卡尺示數(shù)情況如下圖所示，小球直徑d=________mm(2)實驗記錄如下表，請將表中數(shù)據(jù)補充完整（表中v是小球經(jīng)過光電門的速度θ10°20°30°40°50°60°cosθ0.980.940.870.770.640.50Δt/ms18.09.06.04.63.73.1v/ms-10.541.09①_____2.132.653.16v2/m2s-20.301.19②_______4.547.029.99(3)某同學為了作出v2-cosθ圖像，根據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)進行了部分描點，請補充完整并作出v2-cosθ圖像（______）(4)實驗完成后，某同學找不到記錄的懸點O到球心的距離l了，請你幫助計算出這個數(shù)據(jù)l=____m（保留兩位有效數(shù)字），已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2。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）如圖所示，半徑為R=0.5m，內(nèi)壁光滑的圓軌道豎直固定在水平地面上．圓軌道底端與地面相切，一可視為質(zhì)點的物塊A以的速度從左側(cè)入口向右滑入圓軌道，滑過最高點Q，從圓軌道右側(cè)出口滑出后，與靜止在地面上P點的可視為質(zhì)點的物塊B碰撞（碰撞時間極短），P點左側(cè)地面光滑，右側(cè)粗糙段和光滑段交替排列，每段長度均為L=0.1m，兩物塊碰后粘在一起做直線運動．已知兩物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)均為，物塊A、B的質(zhì)量均為，重力加速度g?。?）求物塊A到達Q點時的速度大小v和受到的彈力F；（2）若兩物塊最終停止在第k個粗糙段上，求k的數(shù)值；（3）求兩物塊滑至第n（n<k）個光滑段上的速度與n的關系式．14．（16分）1932年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運動特點，解決了粒子的加速問題?，F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和恢學設備中?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間；(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時進入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）15．（12分）如圖所示，一個圓筒形導熱汽缸開口向上豎直放置，內(nèi)有活塞，其橫截面積為S=1×10－4m2，質(zhì)量為m=1kg，活塞上放有一個質(zhì)量M=2kg的物塊，活塞與汽缸之間無摩擦且不漏氣，其內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱高度h=0.2m。已知大氣壓強p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2。(1)如果拿掉活塞上的物塊，氣柱高度將變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?2)如果緩慢降低環(huán)境溫度，使活塞恢復到原高度，此過程中氣體放出熱量5J，求氣體內(nèi)能的增量ΔU。

參考答案一、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、C【解析】

由題物體A恰能在斜面體上沿斜面勻速下滑時，斜面對物體A的作用力豎直向上，與物體A的重力平衡。物體A對斜面的力豎直向下，斜面不受地面的摩擦力作用。此時斜面體受到重力、地面的支持力、物體對斜面的壓力和沿斜面向下的滑動摩擦力。若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物體A，使物體A加速下滑時，物體A對斜面的壓力沒有變化，則對斜面的滑動摩擦力也沒有變化，所以斜面體的受力情況沒有改變，則地面對斜面體仍沒有摩擦力，即斜面體受地面的摩擦力為零。A.方向水平向左。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.方向水平向右。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.大小為零。與上述結(jié)論相符，故C正確；D.無法判斷大小和方向。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：C。2、D【解析】

A.當時，則可知：解得：故A錯誤；

B.當時，由圖像可知：說明此時刻，則：故B錯誤；

C.后來滑動，則圖像可知：解得：故C錯誤；

D.設時刻開始向上滑動，即當：即：解得：即時刻物體開始向上滑動，時刻已經(jīng)向上滑動了，則合力為：即：根據(jù)動量定理可得：即：解得：即當時所以速度大小為，則動能為：故D正確；故選D。3、B【解析】

根據(jù)u=220sin314t(V)可知，原線圈的電壓有效值為，電壓表的讀數(shù)為變壓器的輸出電壓的有效值，由得，電壓表讀數(shù)為，故A錯誤；若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，根據(jù)可知，U2增大到原來的2倍，由可知，電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍，故B正確；輸入電壓和匝數(shù)比不變，則輸出電壓不變，僅將R的阻值增加到原來的2倍，由可知，電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，輸入功率變?yōu)樵瓉淼囊话耄蔆錯誤；若副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則U2增加到原來的2倍，同時R的阻值也增加到原來的2倍，故輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯誤。4、D【解析】

AB．設AB與CD間間距為L，導體棒EF單位長度的電阻為r0，在時，電路中電流大小在時，電路中電流大小所以電路中電流大小不變，故AB兩項錯誤；CD．在時，電路中消耗的電功率在時，電路中消耗的電功率所以電路中消耗的電功率先隨x均勻增加后不變，故C項錯誤，D項正確。5、A【解析】

圖中的電路是一個燈泡與電感線圈并聯(lián)再與電源、開關串聯(lián)起來的電路，當小燈泡正常發(fā)光時，通過燈泡和電感線圈中都有電流，當開關斷開時，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象，說明開關斷開后，通過小燈泡的電流也沒有顯著增大，這是因為原來通過電感線圈的電流小于燈泡的電流，當斷電后，電感最多會產(chǎn)生原來通過自己的等大的電流，故造成小燈泡未閃亮的原因是線圈的電阻偏大的緣故。故選A。6、B【解析】

AD．0時刻，乙車在甲車前處，前內(nèi)乙車的速度大于甲車的速度，所以兩車的距離逐漸變大，在時刻速度相等，距離最遠，圖線和時間軸圍成的面積為位移AD錯誤；B．圖線和時間軸圍成的面積為位移，前內(nèi)，根據(jù)幾何關系可知甲乙兩車的圖線和時間軸圍成的面積相等，所以二者位移相等，B正確；C．甲車速度大于乙車速度，二者最終可以相遇，最小距離為0m，C錯誤。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、AD【解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．8、BCD【解析】

A．由右手定則可知，線框進磁場過程電流方向為adcba，故A錯誤；B．將線框分為三部分，其中左右兩部分切割邊長同為2l，中間部分切割邊長為l，由動量定理可得其中由于線框進、出磁場的過程磁通量變化相同，故速度變化兩相同，故故線框完全進入磁場后的速度為故B正確；C．根據(jù)線框形狀，進磁場過程中，對線框由動量定理解得故C正確；D．線框進、出磁場的過程中克服安培力做功分別為故，故D正確；故選BCD。9、BD【解析】

A．根據(jù)交流電源的電壓usin100t（V），可知角速度為：rad/s，則頻率為：50HzA錯誤；CD．設每只燈的額定電流為I，額定電壓為U，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，原副線圈電流之比為1：2，根據(jù)原副線圈中電流之比與匝數(shù)成反比得原、副線圈的匝數(shù)之比為：故C錯誤，D正確；B．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比：得原線圈兩端電壓為：根據(jù)閉合電路歐姆定律得交流電源電壓為：該交流電的最大值為V，則有效值為18V，所以3U=18V則燈泡的額定電壓為6V，原線圈兩端得電壓等于2U=12V，B正確；故選BD。10、BCD【解析】

試題分析：根據(jù)題意可知，B與地面間的最大靜摩擦力為：fBm＝，因此要使B能夠相對地面滑動，A對B所施加的摩擦力至少為：fAB＝fBm＝，A、B間的最大靜摩擦力為：fABm＝2μmg，因此，根據(jù)牛頓第二定律可知當滿足：＝，且≤fAB＜2μmg，即≤F＜3μmg時，A、B將一起向右加速滑動，故選項A錯誤；當F≥3μmg時，A、B將以不同的加速度向右滑動，根據(jù)牛頓第二定律有：F－2μmg＝2maA，2μmg－＝maB，解得：aA＝－μg，aB＝，故選項C、D正確；當F＝時，對A和B整體受力分析有，，解得aA＝aB＝，故選項B正確．考點：本題主要考查了牛頓第二定律的應用，以及處理連接體的方法問題，屬于中檔題．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、8.06.04.00.504.0【解析】

(2)[1]串聯(lián)電路電流處處相等，由圖（a）所示電路圖可知：則：則圖象的斜率：解得：RX=8.0Ω(3)[2][3]由圖（a）所示電路圖可知：圖線是電源的U-I圖象，由圖示圖象可知，電源電動勢：E=6.0V，電源內(nèi)阻：[4][5]圖線是RX的U-I圖象，兩圖線交點反應的是電源與定值電阻直接串聯(lián)時的情況，交點的橫坐標：縱坐標：U=E-Ir=6-0.50×4=4.0V12、9.801.632.661.0【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為9mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：9mm+0.80