2023屆北京市西城區(qū)第一五六中學高三下學期第五次調研考試物理試題（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、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，一輛運送沙子的自卸卡車，裝滿沙子．沙粒之間的動摩擦因數為μ1，沙子與車廂底部材料的動摩擦因數為μ2，車廂的傾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列說法正確的是A．要順利地卸干凈全部沙子，應滿足tanθ=μ2B．要順利地卸干凈全部沙子，應滿足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應滿足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應滿足μ2>μ1>tanθ2．沿同一直線運動的A、B兩物體運動的v-t圖象如圖所示，由圖象可知A．A、B兩物體運動方向始終相同B．A、B兩物體的加速度在前4s內大小相等、方向相反C．A、B兩物體在前4s內不可能相遇D．A、B兩物體若在6s時相遇，則時開始時二者相距30m3．托卡馬克（Tokamak）是一種復雜的環(huán)形裝置，結構如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達到較高的溫度．再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行．已知真空室內等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應強度B必須正比于溫度T4．關于原子核及其變化，下列說法中正確的是（）A．衰變和裂變都能自發(fā)的發(fā)生B．β衰變現象說明電子是原子核的組成部分C．升高溫度可以使放射性元素的半衰期縮短D．同種放射性元素在化合物中的半衰期與單質中的半衰期相等5．甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛．在t=0到t=t1的時間內，它們的v-t圖象如圖所示．在這段時間內A．汽車甲的平均速度比乙大B．汽車乙的平均速度等于C．甲乙兩汽車的位移相同D．汽車甲的加速度大小逐漸減小，汽車乙的加速度大小逐漸增大6．在物理學的發(fā)展過程中，科學的物理思想與方法對物理學的發(fā)展起到了重要作用，下列關于物理思想和方法的說法中，錯誤的是（）A．合力與分力的關系體現了等效替換的思想B．庫侖扭秤實驗和卡文迪許扭秤實驗都用了放大的思想C．加速度a＝、電場強度E＝都采用了比值定義法D．牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產物，能用實驗直接驗證二、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。7．一列橫波沿x軸傳播，在某時刻x軸上相距s=4m的兩質點A、B（波由A傳向B）均處于平衡位置，且A、B間只有一個波峰，經過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，則該波的傳播速度可能為（）A．1m/s B．1.5m/s C．3m/s D．5m/s8．如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55的負載電阻，原、副線圈匝數之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是A．電流表的讀數為1.00AB．電流表的讀數為2.00AC．電壓表的讀數為110VD．電壓表的讀數為155V9．如圖甲所示，長為l、傾角為α的斜面固定在水平地面上，一質量為m的小物塊從斜面頂端由靜止釋放并沿斜面向下滑動，已知小物塊與斜面間的動摩擦因數μ與下滑距離x的變化圖像如圖乙所示，則()A．μB．小物塊下滑的加速度逐漸增大C．小物塊下滑到斜面低端的過程中克服摩擦力做的功為1D．小物塊下滑到低端時的速度大小為2gl10．如圖所示，兩光滑平行金屬導軌與，其間距為，直導線垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為。電容器接在、兩端，其電容為，除電路中的電阻外，導軌和直導線的電阻均不計?，F給直導線一初速度，使之向右運動，當電路穩(wěn)定后，直導線以速度向右勻速運動，則（）A．電容器兩端的電壓為 B．電阻兩端的電壓為零C．電容器所帶電荷量為 D．直導線所受安培力為三、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）多用電表的原理如圖為簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250μA，內阻為480Ω。虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋。(1)圖中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接；(2)根據題給條件可得R1＝________Ω，R2＝________Ω，R4＝________Ω，R5＝________Ω。12．（12分）某同學用圖中所給器材進行與安培力有關的實驗。兩根金屬導軌ab和a1b1，固定在同一水平面內且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導軌的正上方，S極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直。（不計金屬導軌的電阻和摩擦）(1)在開關閉合后，金屬棒向_________（選填“左側”或“右側”）移動。(2)為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導軌間的距離B．保持兩個導軌間距不變，換一根更長的金屬棒C．將滑動變阻器滑片向左移動D．把磁鐵換成磁性更強的足夠大的釹鐵硼磁鐵其中正確的是_________（填入正確選項前的字母）。(3)如果將電路中電流方向反向，磁場也反向，金屬棒將會向_____（選填“左側"或“右側”）移動。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）兩根足夠長的平行金屬導軌固定于同一水平面內，兩導軌間的距離為L，導軌上垂直放置兩根導體棒a和b，俯視圖如圖甲所示。兩根導體棒的質量均為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻不計，在整個導軌平面內，有磁感應強度大小為B的豎直向上的勻強磁場。兩導體棒與導軌接觸良好且均可沿導軌無摩擦地滑行，開始時，兩棒均靜止，間距為x0，現給導體棒a一向右的初速度v0，并開始計時，可得到如圖乙所示的圖像（表示兩棒的相對速度，即）。求：（1）0～t2時間內回路產生的焦耳熱；（2）t1時刻棒a的加速度大??；（3）t2時刻兩棒之間的距離。14．（16分）“801所”設計的磁聚焦式霍爾推進器可作為太空飛船的發(fā)動機，其原理如下：系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體(由電量相同的正、負離子組成)經系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應強度為B1、垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域Ⅰ內．當柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關閉區(qū)域Ⅰ系統(tǒng)(關閉粒子進入通道、撤去磁場B1)．區(qū)域Ⅱ內有磁感應強度大小為B2、垂直紙面向外的勻強磁場，磁場右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓(圓與下板相切于極板中央A)．放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發(fā)射速度大小相等的氙原子核，氙原子核經過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束，經過柵極MN、PQ之間的電場加速后從PQ噴出，在加速氙原子核的過程中探測器獲得反向推力(不計氙原子核、等離子體的重力，不計粒子之間相互作用于相對論效應)．已知極板長RM=2D，柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質量為m、電荷量為q，求：(1)氙原子核在A處的速度大小v2；(2)氙原子核從PQ噴出時的速度大小v3；(3)因區(qū)域Ⅱ內磁場發(fā)生器故障，導致區(qū)域Ⅱ中磁感應強度減半并分布在整個區(qū)域Ⅱ中，求能進入區(qū)域Ⅰ的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數的百分比．15．（12分）如圖所示，足夠長的光滑水平臺面M距地面高h=0.80m，平臺右端緊接長度L=5.4m的水平傳送帶NP，A、B兩滑塊的質量分別為mA=4kg、mB=2kg，滑塊之間壓著一條輕彈簧(不與兩滑塊栓接)并用一根細線鎖定，兩者一起在平臺上以速度v=1m/s向右勻速運動；突然，滑塊間的細線瞬間斷裂，兩滑塊與彈簧脫離，之后A繼續(xù)向右運動，并在靜止的傳送帶上滑行了1.8m，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.25，g=10m/s2，求：(1)細線斷裂瞬間彈簧釋放的彈性勢能EP；(2)若在滑塊A沖到傳送帶時傳送帶立即以速度v1=1m/s逆時針勻速運動，求滑塊A與傳送帶系統(tǒng)因摩擦產生的熱量Q；(3)若在滑塊A沖到傳送帶時傳送帶立即以速度v2順時針勻速運動，試討論滑塊A運動至P點時做平拋運動的水平位移x與v2的關系?(傳送帶兩端的輪子半徑足夠小)

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、C【答案解析】

假設最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力時，能順利地卸干凈全部沙子，有，B對；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子為研究對象，，C對；2、D【答案解析】A物體先向負方向做減速運動，然后在向正方向做加速運動；B物體一直向正方向加速，故選項A錯誤；直線的斜率等于加速度，則A、B兩物體的加速度在前4s內大小相等方向相同，選項B錯誤；前4s內兩物體運動方向相反，因不知起始位置，則A、B兩物體在前4s內可能相遇，選項C錯誤；A、B兩物體若在6s時相遇，則計時開始時二者相距12點睛：能從圖象中獲取盡量多的信息是解決圖象問題的關鍵，在同一個坐標系中要正確比較各個圖象表示的運動情況，明確圖象斜率的含義，最好能把圖象和實際運動想結合起來．3、C【答案解析】

A、目前核電站中核反應的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內部無法產生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．4、D【答案解析】

A．衰變能自發(fā)發(fā)生，裂變不能自發(fā)發(fā)生，A錯誤；B．衰變是原子核中的中子轉化為質子同時產生電子的過程，所以電子不是原子核的組成部分，B錯誤；CD．元素原子核的半衰期是由元素本身決定，與元素所處的物理和化學狀態(tài)無關，C錯誤，D正確。故選D。5、A【答案解析】試題分析：因為圖線與坐標軸所夾的面積是物體的位移，故在0-t1時間內，甲車的位移大于乙車，故根據可知，甲車的平均速度大于乙車，選項A正確，C錯誤；因為乙車做變減速運動故平均速度不等于，選項B錯誤；因為圖線的切線的斜率等于物體的加速度，故甲乙兩車的加速度均逐漸減小，選項D錯誤．考點：v-t圖象及其物理意義6、D【答案解析】

A．合力與分力的關系體現了等效替換的思想，故A正確，不符合題意；B．庫侖扭秤實驗和卡文迪許扭秤實驗都用了放大的思想，故B正確，不符合題意；C．加速度a＝、電場強度E＝都采用了比值定義法，故C正確，不符合題意；D．牛頓第一定律是在實驗的基礎上經邏輯推理而得出的，采用的是實驗加推理的方法，反映了物體不受外力時的運動狀態(tài)，而不受外力的物體不存在的，所以不能用實驗直接驗證，故D錯誤，符合題意；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、AC【答案解析】

根據題意畫出A、B間只有一個波峰的所有波形如圖所示。由于波的傳播方向由A到B，可分為下列四種情形：

a圖中，λ=8m；經過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知T=4s，則波速b圖中，λ=4m；經過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知，則波速c圖中，λ=4m；經過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知，則波速d圖中，；經過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知，則波速故AC正確，BD錯誤。故選AC。8、AC【答案解析】

CD．原線圈電壓有效值U1=220V，根據原副線圈匝數比為2:1可知次級電壓為U2=110V，則電壓表的讀數為110V，選項C正確，D錯誤；AB．根據變壓器輸入功率等于輸出功率，即解得I1=1.00A，選項A正確，B錯誤；故選AC.9、BC【答案解析】

A、物塊在斜面頂端靜止釋放能夠下滑，則滿足：mgsinα＞μ0mgcosα，即μ0＜tanα，故A錯誤.B、根據牛頓第二定律有：a=mgsinα-μmgcosαC、由圖乙可知μ=-μ0lx+μ0，則摩擦力其中f0=μ0mgcosα，圖線和橫軸所圍的面積表示克服摩擦力做的功，則下滑到斜面底端的過程克服摩擦力做功：WfD、下滑過程根據動能定理有：mglsinα-W故選BC.【答案點睛】本題主要考查了牛頓第二定律、動能定理的綜合應用，涉及到變力做功的問題，F-x圖象所圍的面積表示F所做的功.10、ABC【答案解析】

AB．當直導線勻速向右運動時，直導線切割磁感線產生的感應電動勢為電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電，電路中無電流，電阻兩端無電壓，故A、B正確；C．電容器所帶電荷量為故C正確；D．電路穩(wěn)定后，直導線中無電流，根據可知直導線不受安培力，故D錯誤；故選ABC。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、黑64968804000【答案解析】

(1)[1]根據歐姆表原理可知，內部電源的正極應接黑表筆，這樣才能保證在測電阻時電流表中電流“紅進黑出”，所以

A

端應接黑色筆；(2)[2][3]與表頭串聯是電壓表的改裝，與表頭并聯是電流表的改裝。當開關撥向1，此時電表為量程為電流表，電路圖如圖此時有當開關撥向2，此時電表為量程為電流表，電路圖如圖此時有聯立兩式可解得R1=64Ω，R2=96Ω；[4][5]當開關撥向4，此時電表為量程為1V的電壓表，此時有當開關撥向5，此時電表為量程為5V的電壓表，此時有聯立兩式解得R4=880Ω；R5=4000Ω。12、左側ACD左側【答案解析】

(1)[1]根據題意可知，磁場方向豎直向下，電流方向垂直紙面向里。所以根據左手定則可得安培力方向為水平向左，故導體棒向左側運動。(2)[2]ACD．根據公式可得，適當增加導軌間的距離或者增大電流或者增大磁場磁感應強度，可增大金屬棒受到的安培力，根據動能定理得則金屬棒離開導軌時的動能變大，即離開導軌時的速度變大，ACD正確；

B．若換用一根更長的金屬棒，但金屬棒切割磁感線的有效長度即導軌間的寬度不變，安培力F不變，棒的質量變大，由可知速度變小，故B錯誤。故選ACD。(3)[3]都反向后，電流垂直紙面向外，磁場方向豎直向上，根據左手定則可得安培力方向仍向左，故導體棒仍向左側移動。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、(1)；(2)；(3)【答案解析】

(1)t2時刻，兩棒速度相等。由動量守恒定律mv0=mv+mv由能量守恒定律，整個過程中產生的焦耳熱得(2)t1時刻回路中的電動勢此時棒a所受的安培力由牛頓第二定律可得，棒a的加速度(3)t2時刻，兩棒速度相同，由(1)知0-t2時間內，對棒b，由動量定理，有∑BiL△t＝mv?0即BqL=mv得又得14、（1）（2）（3）【答案解析】

（1）離子在磁場中做勻速圓周運動時：根據題意，在A處發(fā)射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成寬度為D的平行氙原子核束，即則：（2）等離子體由下方進入區(qū)域I后，在洛倫茲力的作用下偏轉，當粒子受到的電場力等于洛倫茲力時，形成穩(wěn)定