2023屆山西省風(fēng)陵渡高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直，并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在水平勻強(qiáng)磁場中，棒在豎直向上的恒力F作用下勻速上升的一段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．通過電阻R的電流方向向左B．棒受到的安培力方向向上C．棒機(jī)械能的增加量等于恒力F做的功D．棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量2、如圖所示，一個(gè)圓弧面在點(diǎn)與水平面相切，圓弧面的半徑。在兩點(diǎn)間放平面薄木板。一個(gè)小物塊以的速度從點(diǎn)滑上木板，并恰好能運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)。物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取。則小物塊向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A． B． C． D．3、某實(shí)驗(yàn)小組要測量金屬鋁的逸出功，經(jīng)討論設(shè)計(jì)出如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)方法是：把鋁板平放在桌面上，刻度尺緊挨著鋁板垂直桌面放置，靈敏度足夠高的熒光板與鋁板平行，并使整個(gè)裝置處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中；讓波長為λ的單色光持續(xù)照射鋁板表面，將熒光板向下移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)熒光板與鋁板距離為d時(shí)，熒光板上剛好出現(xiàn)輝光。已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為c，電子電量為e，質(zhì)量為m。下列說法正確的是（）A．金屬鋁的逸出功為B．從鋁板逸出的光電子最大初動(dòng)能為C．將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)，移動(dòng)過程中熒光板上的輝光強(qiáng)度可能保持不變D．將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)到某一位置，并增大入射光波長，板上的輝光強(qiáng)度一定增強(qiáng)4、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根水平放置的平行粗糙金屬導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN．現(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流I的大小與時(shí)間t成正比，即I=kt，其中k為常量，不考慮電流對勻強(qiáng)磁場的影響，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于金屬棒的加速度a、速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是A． B．C． D．5、如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑水平面上，小車上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和車一起以加速度a向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向成α角，細(xì)線的拉力為T。若用一力F′水平向左拉小車，使小球和車一起以加速度a′向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向也成α角，細(xì)線的拉力為T′。則（）A．a(chǎn)′＞a，T′=T B．a(chǎn)′=a，T′=T C．a(chǎn)′＜a，T′＞T D．a(chǎn)?＜a，T′＜T6、有甲、乙兩個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的小鋼球，乙球的質(zhì)量大于甲球的質(zhì)量。現(xiàn)讓甲球以速度v0在某一水平桌面上水平拋出，拋出后甲球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的②圖線所示。然后再將乙球以同樣的速度在同一地點(diǎn)將它水平拋出。兩球的運(yùn)動(dòng)都不計(jì)空氣的阻力，則乙球的運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中的（）A．① B．② C．③ D．④二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，粗糙的水平軌道BC的右端與半徑R＝0.45m的光滑豎直圓軌道在C點(diǎn)相切，傾斜軌道AB與水平方向間的夾角為，質(zhì)量m＝0.1kg的小球從傾斜軌道頂端A點(diǎn)由靜止滑下，小球經(jīng)過軌道銜接處時(shí)沒有能量損失。已知水平軌道BC的長度L＝2m，小球與傾斜軌道和水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.375，sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．若小球剛好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，則小球開始滑下時(shí)的高度為1.5mB．若小球開始滑下時(shí)的高度為2m，則第一次在圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)小球不離開軌道C．若小球開始滑下時(shí)的高度為2.5m，則第一次在圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)小球不離開軌道D．若小球開始滑下時(shí)的高度為3m，則第一次在圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)小球?qū)㈦x開軌道8、用一束波長為λ的綠光照射某極限波長為λo的金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．該金屬逸出功為W=hλoB．把這束綠光遮住一半，則逸出的光電流強(qiáng)度減小C．若改用一束紅光照射，則不可能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．要使光電流為0，光電管兩級至少需要加大小為的電壓9、下列說法中正確的是。A．電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子總能量減小D．光電效應(yīng)中極限頻率的存在說明了光的波動(dòng)性10、下列關(guān)于熱力學(xué)定律的說法正確的是_______。A．如果兩個(gè)系統(tǒng)均與第三個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，這兩個(gè)系統(tǒng)的溫度一定相等B．外界對某系統(tǒng)做正功，該系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加C．可以找到一種材料做成墻壁，冬天供暖時(shí)吸收熱量溫度升高，然后向房間自動(dòng)釋放熱量供暖，然后再把熱量吸收回去，形成循環(huán)供暖，只需要短時(shí)間供熱后即可停止外界供熱D．低溫系統(tǒng)可以向高溫系統(tǒng)傳遞熱量E.無論科技如何進(jìn)步與發(fā)展，絕對零度都不可以達(dá)到三、實(shí)驗(yàn)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）用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，擋光片寬度為b，輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與A和重物B相連，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3倍，A、B靜止時(shí)擋光片上端到光電門的距離為h(h>>b)。由靜止釋放B后，擋光片經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間為t，重力加速度為g.(1)實(shí)驗(yàn)中，將擋光片通過光電門的平均速度當(dāng)作A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度，該速度表達(dá)式為____________(用題中所給字母表示)。(2)為減小擋光片通過光電門的平均速度與A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在的誤差，下列做法中可行的是____________(填選項(xiàng)序號(hào)字母)。A．將B改換成密度小而體積大的重物B．減小擋光片的擋光寬度bC．增大擋光片的擋光寬度bD．減小擋光片上端到光電門的距離h(3)在A下落h的過程中，驗(yàn)證A和B的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為______________________(用題中所給字母表示)。12．（12分）某同學(xué)用“插針法”測一玻璃磚的折射率。①在木板上平鋪一張白紙，并把玻璃磚放在白紙上，在紙上描出玻璃磚的兩條邊界。然后在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩根大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察，在玻璃磚另一側(cè)豎直插大頭針P3時(shí)，應(yīng)使P3________，用同樣的方法插上大頭針P4。②在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)O為圓心作一半徑為5.00cm的圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法線NN'的垂線，垂足分別為C、D點(diǎn)，如圖所示。測得AC=4.00cm，BD=2.80cm，則玻璃的折射率n=_____________。四、計(jì)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，一直角三棱柱ABC，其中，，AB長度為2L，M為AB的中點(diǎn)，N為BC的中點(diǎn)，一光線從AB面上的M點(diǎn)以45°的入射角射入三棱柱，折射光線經(jīng)過N點(diǎn)。已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）三棱柱折射率n；（2）光從開始射入三棱柱到第一次射出所需的時(shí)間。14．（16分）如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上側(cè)與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長度為l=10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0cm，現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)的高度差為h1=10.0cm時(shí)，將開關(guān)K關(guān)閉，已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg．（1）求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度；（2）此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀達(dá)到同一高度，求注入水銀在管內(nèi)的長度．15．（12分）為了從室內(nèi)觀察室外情況，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“貓眼”裝置，即在門上開一個(gè)小孔，在孔內(nèi)安裝一塊與門厚度相同的圓柱形玻璃體，厚度L=3.46cm，直徑D=2.00cm，如圖所示（俯視圖）。室內(nèi)的人通過該玻璃體能看到室外的角度范圍為120°。取≈1.73，求該玻璃的折射率。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A.由右手定則可以判斷出通過金屬棒的電流方向向左，則通過電阻R的電流方向向右，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由左手定則可以判斷出金屬棒受到的安培力方向向下，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)平衡條件可知重力等于恒力減去安培力，根據(jù)功能關(guān)系知恒力做的功等于棒機(jī)械能的增加量與電路中產(chǎn)生的熱量之和，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.金屬棒在豎直向上的恒力作用下勻速上升，安培力做負(fù)功，即克服安培力做功，根據(jù)功能關(guān)系知金屬棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量，故選項(xiàng)D正確。2、A【解析】

設(shè)木板長度為。向上滑動(dòng)過程能量守恒，有如圖所示由幾何關(guān)系得，，又有運(yùn)動(dòng)過程有又有解以上各式得A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3、A【解析】

AB．從鋁板中逸出的光電子具有最大初動(dòng)能的電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的直徑為d，則由解得最大初動(dòng)能金屬鋁的逸出功為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)，則達(dá)到熒光板的光電子會(huì)增加，則移動(dòng)過程中熒光板上的輝光強(qiáng)度要增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．增大入射光波長，則光電子最大初動(dòng)能減小，則光子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最大半徑減小，則達(dá)到板上的電子數(shù)減小，則板上的輝光強(qiáng)度不一定增強(qiáng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。4、D【解析】

AB、由題，棒中通入的電流與時(shí)間成正比，I=kt，棒將受到安培力作用，當(dāng)安培力大于最大靜摩擦力時(shí)，棒才開始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma，而F=BIL，I=kt，得到BkL?t-f=ma，可見，a隨t的變化均勻增大。當(dāng)t=0時(shí)，f=-ma，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知AB錯(cuò)誤，故AB錯(cuò)誤。

CD、速度圖象的斜率等于加速度，a增大，則v-t圖象的斜率增大。故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、A【解析】

對情況一的整體受力分析，受重力、支持力和拉力：①再對小球分析：②③聯(lián)立①②③解得：，；再對情況二的小球受力分析，據(jù)牛頓第二定律，有：④解得，由于M＞m，所以；細(xì)線的拉力：⑤A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、B【解析】

兩球在水平方向都做初速度相同的勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向，兩小球的加速度相同，都為重力加速度g，故在豎直方向的運(yùn)動(dòng)也完全相同，因此兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，即乙球的運(yùn)動(dòng)軌跡依然是圖線②。A．①與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．②與分析相符，故B正確；C．③與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．④與分析不符，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、ABD【解析】

A．若小球剛好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理，研究小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程得mgh1－μmgcos－μmgL＝0－0解得h1＝1.5m故A正確；B．若小球開始滑下時(shí)的高度為2m，根據(jù)動(dòng)能定理，從A點(diǎn)到C點(diǎn)有mgh2－μmgcos－μmgL＝EkC－0解得EkC＝0.25mg由動(dòng)能定理得小球要運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)(右半部分圓軌道上與圓心等高的點(diǎn)為D點(diǎn))，在C點(diǎn)的動(dòng)能至少是mgR＝0.45mg所以小球不能到達(dá)D點(diǎn)，在C點(diǎn)與D點(diǎn)之間某處速度減為零，然后沿圓軌道返回滑下，故B正確；C．小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，剛好不脫離軌道時(shí)，在圓軌道最高點(diǎn)速度最小是，由動(dòng)能定理得－2mgR＝mv2－Ek0理可得要使小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球在C點(diǎn)動(dòng)能最小值為Ek0＝mg若小球開始滑下時(shí)的高度為2.5m，則小球在C點(diǎn)的動(dòng)能是0.5mg，若小球開始滑下時(shí)的高度為3m，則小球在C點(diǎn)的動(dòng)能是0.75mg，這兩種情況下小球通過D點(diǎn)后都會(huì)在D點(diǎn)與最高點(diǎn)之間某一位置做斜拋運(yùn)動(dòng)，即小球?qū)㈦x開軌道，故C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。8、BD【解析】該金屬逸出功為：，故A錯(cuò)誤；光的強(qiáng)度增大，則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多，遮住一半，光電子數(shù)減小，逸出的光電流強(qiáng)度減小，但仍發(fā)生光電效應(yīng)，光電子最大初動(dòng)能將不變，故C錯(cuò)誤，B正確；光電效應(yīng)方程為：，光速為：，根據(jù)動(dòng)能定理可得光電流為零時(shí)有：，聯(lián)立解得：，故D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．9、AB【解析】

A．電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子的波動(dòng)性，故A正確；B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化，故B正確；C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增大，故C錯(cuò)誤；D．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明了光的粒子性，并不是波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤。故選AB。10、ADE【解析】

A．如果兩個(gè)系統(tǒng)均與第三個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，這兩個(gè)系統(tǒng)的溫度一定相等，A正確；B．外界做正功，有可能同時(shí)放熱，內(nèi)能的變化不確定，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，題中所述的問題不可能實(shí)現(xiàn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．低溫系統(tǒng)向高溫系統(tǒng)傳遞熱量是可以實(shí)現(xiàn)的，前提是要引起其他變化，D正確；E．絕對零度不可以達(dá)到，E正確．故選ADE。三、實(shí)驗(yàn)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、B【解析】

（1）[1]．A經(jīng)過光電門時(shí)的速度：；（2）[2]．A、運(yùn)動(dòng)過程中重物B要受到空氣阻力作用，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)將B

改換成密度大而體積小的重物，故A錯(cuò)誤；BC、擋光片的寬度越小，擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的平均速度越接近其瞬時(shí)速度，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)減小擋光片的擋光寬度b，故B正確，C錯(cuò)誤；D、擋光片經(jīng)過光電門的時(shí)間越短實(shí)驗(yàn)誤差越小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)增大擋光片上端到光電門的距離h，故D錯(cuò)誤；

故選B．（3）[3]．設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為3m，由機(jī)械能守恒定律得：整理得gh=v2即：12、擋住P2、P1的像1.43【解析】

①[1]．在木板上平鋪一張白紙，并把玻璃磚放在白紙上，在紙上描出玻璃磚的兩條邊界。然后在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩根大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察，在玻璃磚另一側(cè)豎直插大頭針P3時(shí)，應(yīng)使P3擋住P2、P1的像，用同樣的方法插上大頭針P4。②[2]．玻璃的折射率四、計(jì)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