甘肅省武威市重點中學(xué)2023年全國高三模擬考一物理試題

甘肅省武威市重點中學(xué)2023年全國高三模擬考(一）物理試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A． B．C． D．2、將一個小木塊和一個小鋼珠分別以不同的速度，豎直向上拋出，若小木塊受到的空氣阻力大小跟速度大小成正比，即（其中為常數(shù)），小鋼珠的阻力忽略不計，關(guān)于兩物體運動的圖象正確的是（取向上為正方向）（）A． B．C． D．3、如圖所示，空間有兩個等量異種點電荷Q1和Q2，Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，兩點電荷間的距離為L，O為連線的中點。在以Q1、Q2為圓心，為半徑的兩個圓上有A、B、C、D、M、N六個點，A、B、C、D為豎直直徑的端點，M、N為水平直徑的端點，下列說法中正確的是（）A．A、C兩點電場強度相同B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向相反C．把帶正電的試探電荷從C點沿圓弧移動到N點的過程中電勢能不變D．帶負(fù)電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能4、某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，當(dāng)原線圈兩端輸入如圖所示(圖示中的圖線為正弦曲線的正值部分)的電壓時，副線圈的輸出電壓為（）A．22V B．22V C．11V D．11V5、關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B．氣體的壓強是由氣體分子重力產(chǎn)生的C．氣體壓強不變時，氣體的分子平均動能可能變大D．氣體膨脹時，氣體的內(nèi)能一定減小6、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100t(V)的交流電源上，副線圈接有R=55的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．原線圈的輸入功率為220WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為55VD．通過電阻R的交變電流頻率是100Hz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、如圖所示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向內(nèi)．有一個粒子源在圓上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m，運動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為．下列說法正確的是A．若r=2R，則粒子在磁場中運動的最長時間為B．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有成立C．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運動時間為D．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角為150°8、兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直．邊長為、總電阻為的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖（a）所示．已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于時刻進(jìn)入磁場．線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖（b）所示(感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正)．下列說法正確的是（）A．磁感應(yīng)強度的大小為

TB．導(dǎo)線框運動速度的大小為C．磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外D．在至這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為9、如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，下端與阻值為R的電阻相連。勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、長為L、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從ab位置以初速度v沿導(dǎo)軌向上運動，剛好能滑行到與ab相距為s的a′b′位置，然后再返回到ab。該運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B．上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為D．電阻R在導(dǎo)體榛向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量小于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量10、下列說法正確的是()A．在擺角很小時單擺的周期與振幅無關(guān)B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力頻率C．變化的電場一定能產(chǎn)生變化的磁場D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)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(xué)利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設(shè)計了如下實驗．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實驗中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．12．（12分）某實驗小組利用如下器材設(shè)計電路先測量未知電阻阻值，再測量電源的電動勢及內(nèi)阻。實驗電路圖如甲圖所示，實驗室提供的器材有：電源E（電動勢約4.5V，內(nèi)阻為r）電流表A1（量程0～15mA，內(nèi)阻為r1=10Ω）電流表A2（量程0～100mA，內(nèi)阻為r2=1.5Ω）定值電阻R1（阻值R1=90Ω）定值電阻R2（阻值R2=190Ω）滑動變阻器R3（阻值范圍0～30Ω）電阻箱R4（阻值范圍0～99.99Ω）待測電阻Rx（電阻約55Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）圖甲中電阻A應(yīng)選____，電阻B應(yīng)選___（填符號）；（2）實驗小組通過處理實驗數(shù)據(jù)，作出了兩電流表示數(shù)之間的關(guān)系，如圖乙所示，則待測電阻電阻Rx的阻值為____；（3）測電源電動勢和內(nèi)阻時，某實驗小組通過處理實驗數(shù)據(jù)，作出了電阻B阻值R與電流表A2電流倒數(shù)之間的關(guān)系，如圖丙所示，則待測電源的電動勢為____，內(nèi)阻為____（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。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，在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，第I象限的等腰三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場。一質(zhì)量為m帶電荷量為q的帶電粒子從電場中Q（-2h，-h）點以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點O射入第I象限，最后垂直于PM的方向射出磁場。已知MN平行于x軸，NP垂直于x軸，N點的坐標(biāo)為（2h，2h），不計粒子的重力，求：(1)電場強度的大??；(2)最小的磁感應(yīng)強度的大??；(3)粒子在最小磁場中的運動時間。14．（16分）如圖所示，間距為L的平行金屬板MN、PQ之間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。MN板帶正電荷，PQ板帶等量負(fù)電荷，板間磁場方向垂直紙面向里，是平行于兩金屬板的中心軸線。緊挨著平行金屬板的右側(cè)有一垂直紙面向外足夠大的勻強偏轉(zhuǎn)磁場，在其與垂直的左邊界上放置一足夠大的熒光屏。在O點的離子源不斷發(fā)出沿方向的電荷量均為q、質(zhì)量均為m，速度分別為和的帶正電的離子束。速度為的離子沿直線方向運動，速度為的離子恰好擦著極板的邊緣射出平行金屬板其速度方向在平行金屬板間偏轉(zhuǎn)了，兩種離子都打到熒光屏上，且在熒光屏上只有一個亮點。已知在金屬板MN、PQ之間勻強磁場的磁感應(yīng)強度。不計離子重力和離子間相互作用。已知在金屬板MN、PQ之間的勻強磁場磁感應(yīng)強度。求：(1)金屬板MN、PQ之間的電場強度；(2)金屬板的右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度；(3)兩種離子在金屬板右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場中運動時間之差。15．（12分）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體?；钊馁|(zhì)量為m、橫截面積為s，與容器底部相距h?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時停止加熱，活塞上升了2h并穩(wěn)定，此時氣體的熱力學(xué)溫度為T1．已知大氣壓強為P0，重力加速度為g，活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣。求：①加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量；②停止對氣體加熱后，在活塞上緩緩。添加砂粒，當(dāng)添加砂粒的質(zhì)量為m0時，活塞恰好下降了h。求此時氣體的溫度。

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【解題分析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對象，這一段的重力為設(shè)其余彈簧對這一小段的作用力為T，對這一小段受力分析如圖(因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球的最右側(cè)一小側(cè)研究)：據(jù)平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關(guān)系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關(guān)系解得故C正確，ABD錯誤。2、D【解題分析】

小鋼珠在運動過程中只受到重力作用，所以小鋼珠的圖象為一條向下傾斜的直線，小木塊在向上運動過程中其加速度滿足隨著的減小減小，當(dāng)速度減為零的瞬間加速度剛好減小到等于重力加速度，此時曲線的斜率跟斜線的斜率相同，之后小木塊下落，這個過程加速度滿足加速度繼續(xù)減小，如果高度足夠高，小鋼珠最后可能做勻速直線運動；故選D。3、D【解題分析】

A．由等量異種點電荷的電場分布可知，A、C兩點電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向都水平向左，故B錯誤；C．由于C、N兩點離負(fù)點電荷距離相等，但C點離正點電荷更近，則C、N兩點電勢不同，則電勢能不同，故C錯誤；D．由于M、A兩點離正點電荷距離相等，但A點離負(fù)點電荷更近，則A點電勢更低，根據(jù)負(fù)電荷在電勢低處電勢能大，則帶負(fù)電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能，故D正確。故選D。4、C【解題分析】

由公式其中V解得V故ABD錯誤，C正確。故選C。5、C【解題分析】

A．氣體的體積是氣體分子所能充滿的整個空間，不是所有氣體分子的體積之和，故A錯誤；B．大量做無規(guī)則熱運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強，與氣體重力無關(guān)，故B錯誤；C．氣體壓強不變時，體積增大，氣體溫度升高，則分子的平均動能增大，故C正確；D．氣體膨脹時，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外做功同時可能吸收更多的熱量，內(nèi)能可以增加，故D錯誤。故選C。6、C【解題分析】

C．原線圈的交流電電壓的有效值是220V，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，由可得副線圈上得到的電壓有效值為所以電壓表測電壓有效值，則示數(shù)是55V，選項C正確；B．副線圈上的電流為又由于，則原線圈中的電流為則電流表的讀數(shù)為0.25A，故B錯誤；A．原線圈輸入的電功率故A錯誤；D．原副線圈的交流電的頻率相同，則副線圈中的交流電的頻率也是50Hz，故D錯誤。故選C。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【解題分析】若r=2R，粒子在磁場中時間最長時，磁場區(qū)域的直徑是軌跡的一條弦，作出軌跡如圖，因為r=2R，圓心角θ=60°，粒子在磁場中運動的最長時間，故A錯誤．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，根據(jù)幾何關(guān)系，有，故B正確．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，粒子運動軌跡如圖所示，圓心角90°，粒子在磁場中運動的時間，故C錯誤．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，軌跡如圖所示，圖中軌跡圓心與磁場圓心以及入射點和出射點構(gòu)成菱形，圓心角150°，故D正確．故選BD.8、BC【解題分析】

由E–t圖象可知，線框經(jīng)過0.2s全部進(jìn)入磁場，則速度，選項B正確；E=0.01V，根據(jù)E=BLv可知，B=0.2T，選項A錯誤；線框進(jìn)磁場過程中，感應(yīng)為電流順時針，根據(jù)右手定則可知，原磁場的磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外，選項C正確；在t=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流，所受的安培力大小為F=BIL=0.04N，選項D錯誤．9、BC【解題分析】

向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況；上滑過程中根據(jù)功能關(guān)系結(jié)合焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量的計算公式求解向下滑行過程中通過電阻R的電荷量；根據(jù)分析電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量與向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量的大小?！绢}目詳解】A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)右手定則可得棒中的電流方向，根據(jù)左手定則可得安培力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：其中：解得：由于速度減小，則加速度減小，棒不做勻減速直線運動，故A錯誤；B．設(shè)上滑過程中克服安培力做的功為W，根據(jù)功能關(guān)系可得：克服安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，則：上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：故B正確；C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為：故C正確；D．由于上滑過程中和下滑過程中導(dǎo)體棒通過的位移相等，即導(dǎo)體棒掃過的面積S相等，根據(jù)安培力做功計算公式可得：由于上滑過程中的平均速度大于，下滑過程中的平均速度，所以上滑過程中平均電流大于下滑過程中的平均電流，則電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量大于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量，故D錯誤。故選BC。10、AD【解題分析】

A．單擺周期T＝2π與振幅無關(guān)，A項正確；B．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，振動顯著增強，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時即共振，B項錯誤；C．均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，C項錯誤；D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象時，振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域間隔出現(xiàn)，這些區(qū)域位置不變，D項正確。故選AD。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、大于相同v2-【解題分析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要剛釋放C時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應(yīng)作出圖線．④由上表達(dá)式可知，，解得．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對表達(dá)式的變形的技巧．12、504.20.50【解題分析】

(1)[1][2]．因待測電源的電動勢為4.5V，則電流表A1與電阻R2串聯(lián)，相當(dāng)于量程為的電壓表，可知圖甲中電阻A應(yīng)選R2；電阻B應(yīng)選阻值能改變且能夠讀數(shù)的電阻箱R4；(2)[3]．由圖可知，當(dāng)I1=12mA時I2=60mA，可得(3)[4][5]．由電路圖可知，電流表A1，電阻A以及Rx三部分的等效電阻為R′=40Ω，由閉合電路的歐姆定律即由圖像可知解得r=0.5Ω四、