2023學年山西省太原市山西大學附中高三第二次調(diào)研物理試卷（含答案解析）

2023學年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認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．我國的航天技術處于世界先進行列，如圖所示是衛(wèi)星發(fā)射過程中的兩個環(huán)節(jié)，即衛(wèi)星先經(jīng)歷了橢圓軌道I，再在A點從橢圓軌道I進入圓形軌道Ⅱ，下列說法中錯誤的是（）A．在軌道I上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B．在軌道I上經(jīng)過A的動能小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能C．在軌道I上運動的周期小于在軌道Ⅱ上運動的周期D．在軌道I上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度2．質量為m的光滑圓柱體A放在質量也為m的光滑“V”型槽B上，如圖，α=60°，另有質量為M的物體C通過跨過定滑輪的不可伸長的細繩與B相連，現(xiàn)將C自由釋放，則下列說法正確的是()A．當M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gB．當M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gC．當M=6m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.75gD．當M=5m時，A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動3．如圖為跳水運動員從起跳到落水過程的示意圖，運動員從最高點到入水前的運動過程記為I，運動員入水后到最低點的運動過程記為II，忽略空氣阻力，則運動員A．過程I的動量改變量等于零B．過程II的動量改變量等于零C．過程I的動量改變量等于重力的沖量D．過程II的動量改變量等于重力的沖量4．如圖是德國物理學家史特恩設計的最早測定氣體分子速率的示意圖．M、N是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒N的半徑為R，內(nèi)筒的半徑比R小得多，可忽略不計．筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉動．M筒開有與轉軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1和v2的分子，分子到達N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不變，ω取某合適值，則以下結論中正確的是（）A．當時（n為正整數(shù)），分子落在不同的狹條上B．當時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上C．只要時間足夠長，N筒上到處都落有分子D．分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上5．下列對圖中的甲、乙、丙、丁四個圖像敘述正確的是（）A．圖甲是流過導體某個橫截面的電量隨時間變化的圖像，則電流在均勻增大B．圖乙是某物體的位移隨時間變化的圖像，則該物體受不為零的恒定合力作用C．圖丙是光電子最大初動能隨入射光頻率變化的圖像，則與實線對應金屬的逸出功比虛線的大D．圖丁是某物體的速度隨時間變化的圖像，則該物體所受的合力隨時間增大6．一個核衰變?yōu)橐粋€核的過程中，發(fā)生了m次衰變和n次衰變，則m、n的值分別為（）A．8、6 B．6、8 C．4、8 D．8、4二、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．關于光的干涉術射和偏振，下列說法中正確的是______。A．高級照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象B．全息照相的拍攝主要是利用了光的偏振原理C．通過手指間的縫蹤觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象D．中國古代的“小孔成像”實驗，反映了光波的衍射E.與X射線相比，紫外線更容易發(fā)生行射現(xiàn)象8．如圖所示，圖甲中M為一電動機，當滑動變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時，電動機沒有發(fā)生轉動，不考慮電表對電路的影響，以下判斷錯誤的是（）A．電路中電源電動勢為3.6VB．變阻器向右滑動時，V2讀數(shù)逐漸減小C．此電路中，電動機的輸入功率減小D．變阻器的最大阻值為30Ω9．如圖所示，正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，E、F、G、H分別為四條邊的中點,且GH連線水平，O為正方形的中心。豎直平面內(nèi)分布有一勻強電場、電場方向與水平面成45°角?，F(xiàn)自O點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．電場方向一定由O指向DB．粒子從O到G，電勢能逐漸減小C．粒子返回至H點時速率也為D．若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經(jīng)過DE間某點10．如圖所示，足夠大的水平圓臺中央固定一光滑豎直細桿，原長為L的輕質彈簧套在豎直桿上，質量均為m的光滑小球A、B用長為L的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉動，當轉動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則A．小球均靜止時，彈簧的長度為L-B．角速度ω=ω0時，小球A對彈簧的壓力為mgC．角速度ω0=D．角速度從ω0繼續(xù)增大的過程中，小球A對彈簧的壓力不變?nèi)?、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）某學習小組將一個直流電源和一個很大的定值電阻(約幾十千歐)串聯(lián)組成了一個新電源，如圖甲所示。當該電源兩端接的電阻較小時(小于300歐姆)，該電源能穩(wěn)定輸出約30μA的恒定電流。該學習小組利用新電源設計了如圖乙所示的電路測量一個量程為30μA、內(nèi)阻約為幾百歐姆的靈敏電流計的內(nèi)阻。主要實驗步驟如下：(1)只閉合圖乙中的開關K，靈敏電流計指針如圖丙中實線所示，該示數(shù)為________μA。(2)再閉合圖乙中的開關S，調(diào)節(jié)變阻箱R1，使靈敏電流計的指針指到圖丙中虛線位置，此時變阻箱的示數(shù)為330歐姆。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算可知，靈敏電流計的內(nèi)阻為____歐姆，此測量值____(填“大于”、“小于”、“等于”)真實值。12．（12分）用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。(1)下列操作正確且必要的有__________。A．使用天平測出重物的質量B．應先接通打點計時器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落C．用刻度尺測出物體下落的高度h，通過v=gt算出瞬時速度vD．選擇體積小、質量大的重物，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小系統(tǒng)誤差(2)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，將起始點記為O，依次選取6個連續(xù)的點，分別記為A、B、C、D、E、F，量出各點與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，在打B點和E點這段時間內(nèi)，如果重物的機械能守恒，在誤差允許的范圍內(nèi)應滿足的關系式為_______________（已知重力加速度為g）。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）2019年1月3日，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面，并通過“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近距離拍攝月球背面的圖片。此次任務實現(xiàn)了人類探測器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過中繼衛(wèi)星與地球通訊，因而開啟了人類探索月球的新篇章。（1）為了盡可能減小著陸過程中月球對飛船的沖擊力，探測器在距月面非常近的距離h處才關閉發(fā)動機，此時速度相對月球表面豎直向下，大小為v，然后僅在月球重力作用下豎直下落，接觸月面時通過其上的“四條腿”緩沖，平穩(wěn)地停在月面，緩沖時間為t，如圖1所示。已知月球表面附近的力加速度為，探測器質量為，求：①探測器與月面接觸前瞬間相對月球表面的速度v′的大小。②月球對探測器的平均沖擊力F的大小。（2）探測器在月球背面著陸的難度要比在月球正面著陸大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮擋，著陸前探測器將無法和地球之間實現(xiàn)通訊。2018年5月，我國發(fā)射了一顆名為“鵲橋”的中繼衛(wèi)星，在地球和月球背面的探測器之間搭了一個“橋”，從而有效地解決了通訊的問題。為了實現(xiàn)通訊和節(jié)約能量，“鵲橋”的理想位置就是固繞“地一月”系統(tǒng)的一個拉格朗日點運動，如圖2所示。所謂“地一月”系統(tǒng)的拉格朗日點是指空間中的某個點，在該點放置一個質量很小的天體，該天體僅在地球和月球的萬有引力作用下保持與地球和月球敏相對位置不變。①設地球質量為M，月球質量為m，地球中心和月球中心間的距離為L，月球繞地心運動，圖2中所示的拉格朗日點到月球球心的距離為r。推導并寫出r與M、m和L之間的關系式。②地球和太陽組成的“日一地”系統(tǒng)同樣存在拉格朗日點，圖3為“日一地”系統(tǒng)示意圖，請在圖中太陽和地球所在直線上用符號“*”標記出幾個可能拉格朗日點的大概位置。14．（16分）如圖所示，兩豎直極板之間存在勻強電場，兩極板之間的電勢差為U，左側電勢高、右側電勢低，兩極板間的距離為d。一不計重力質量為m、電荷量為q的帶正電粒子P從靠近左極板的位置由靜止釋放，帶電粒子經(jīng)過加速后從右側極板間的狹縫進入正方形勻強磁場區(qū)域ABCD。勻強磁場ABCD區(qū)域的AC連線豎直，BD連線水平，正方形ABCD的邊長為L。(1)如果帶電粒子從A點離開磁場，則勻強磁場的磁感應強度為多少？(2)如果帶電粒子從AB邊離開，且離開磁場時，速度方向與AB邊垂直，則勻強磁場的磁感應強度為多少？粒子離開磁場的位置到B點的距離為多少？15．（12分）如圖所示，兩平行金屬板，、長，兩板間距離，、兩板間的電勢差。一比荷為的帶正電粒子（不計重力）從點沿電場中心線垂直電場線以初速度飛入電場，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面、間的無電場區(qū)域，已知兩界面、相距為。帶點粒子從分界線上的點進入右側的區(qū)域，右側是一個矩形磁場區(qū)域上下無邊界，磁感應強度大小為，方向如圖所示。求：（1）分界線上的點與中心線的距離；（2）粒子進入磁場區(qū)域后若能從邊返回，求磁場寬度應滿足的條件。

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、D【答案解析】

A．在軌道I上運動過程中，從B到A，萬有引力做負功，所以在軌道I上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度，故A不符題意；B．要實現(xiàn)從軌道I變軌到軌道II，要在軌道I的A點加速，才能變軌到軌道II，所以在軌道I上經(jīng)過A的速度小于在軌道II上經(jīng)過A的速度，即在軌道I上經(jīng)過A的動能小于在軌道II上經(jīng)過A的動能，故B不符題意；C．根據(jù)可知半長軸越大，周期越大，故在軌道I上運動的周期小于在軌道II上運動的周期，故C不符題意；D．根據(jù)可得由于在軌道I上經(jīng)過A點時的軌道半徑等于軌道II上經(jīng)過A的軌道半徑，所以兩者在A點的加速度相等，故D符合題意。本題選錯誤的，故選D。2、B【答案解析】

D.當A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動時，對A受力分析如圖根據(jù)牛頓運動定律有：解得B與C為繩子連接體，具有共同的運動情況，此時對于B和C有：所以，即解得選項D錯誤；C.當，A和B將發(fā)生相對滑動，選項C錯誤；A.當，A和B保持相對靜止。若A和B保持相對靜止，則有解得所以當M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項A錯誤；B.當M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項B正確。故選B。3、C【答案解析】

分析兩個過程中運動員速度的變化、受力情況等，由此確定動量的變化是否為零?！绢}目詳解】AC．過程I中動量改變量等于重力的沖量，即為mgt，不為零，故A錯誤，C正確；B．運動員進入水前的速度不為零，末速度為零，過程II的動量改變量不等于零，故B錯誤；D．過程II的動量改變量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量，故D錯誤。4、A【答案解析】微粒從M到N運動時間，對應N筒轉過角度，即如果以v1射出時，轉過角度：，如果以v2射出時，轉過角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整數(shù)倍，即當時（n為正整數(shù)），分子落在不同的兩處與S平行的狹條上，故A正確，D錯誤；若相差2π的整數(shù)倍，則落在一處，即當時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上．故B錯誤；若微粒運動時間為N筒轉動周期的整數(shù)倍，微粒只能到達N筒上固定的位置，因此，故C錯誤．故選A點睛：解答此題一定明確微粒運動的時間與N筒轉動的時間相等，在此基礎上分別以v1、v2射出時來討論微粒落到N筒上的可能位置．5、C【答案解析】

A、由于q=It，q-t圖像的斜率不變，所以電流不變，選項A錯誤；B、由圖像可知，物體做勻速直線運動，合力為0，選項B錯誤；C、根據(jù)光電效應方程得，延長圖像，圖像的縱截距絕對值為逸出功，則與實線對應金屬的逸出功比虛線的大，選項C正確；D、v-t圖像斜率是加速度，斜率越來越小，加速度減小，則合力減小，選項D錯誤。故選C。6、A【答案解析】

在α衰變的過程中，電荷數(shù)少2，質量數(shù)少4，在β衰變的過程中，電荷數(shù)多1，有2m-n=104m=32解得m=8n=6故A正確，BCD錯誤。

故選A。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、ACE【答案解析】

A．照相機的鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象，因為可見光有七種顏色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顧到一種顏色的光讓它完全進入鏡頭，一般情況下都是讓綠光全部進人的，這種情況下，你在陽光下看到的鏡頭反光其顏色就是淡紫色，故A正確；B．全息照相的拍攝主要是利用了光的干涉原理，故B錯誤；C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故C正確；D．小孔成像反映了光的直線傳播，與衍射無關，故D錯誤；E．波長越長越容易發(fā)生衍射，與X射線相比，紫外線波長更長更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E正確。故選ACE。8、BC【答案解析】

先確定圖線與電壓表示數(shù)對應的關系，再根據(jù)圖線求出電源的電動勢，并判斷V2讀數(shù)的變化情況。當I=0.3A時，電動機輸入功率最大。變阻器的全部接入電路時，電路中電流最小，由歐姆定律求解變阻器的最大阻值。【題目詳解】A．由電路圖甲知，電壓表V2測量路端電壓，電流增大時，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關系。此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為當電流I=0.1A時，U=3.4V，則電源的電動勢故A正確。B．變阻器向右滑動時，R阻值變大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓即為V2讀數(shù)逐漸增大，故B錯誤。C．由圖可知，電動機的電阻當I=0.3A時，U=3V，電動機輸入功率最大，此電路中，電動機的輸入功率增大，故C錯誤。D．當I=0.1A時，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以故D正確。本題選擇錯誤的，故BC符合題意。故選BC?！敬鸢更c睛】此題考查對物理圖像的理解能力，可以把本題看成動態(tài)分析問題，來選擇兩電表示對應的圖線。對于電動機，理解并掌握功率的分配關系是關鍵。9、AD【答案解析】

A．自O點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點，可知粒子沿OG方向做勻減速運動，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場力斜向右上方，即電場方向一定由O指向D，選項A正確；B．粒子從O到G，電場力做負功，則電勢能逐漸增加，選項B錯誤；C．粒子返回至O點時速率為，則到達H點的速度大于v0，選項C錯誤；D．設正方形邊長為2L，粒子速度方向向左時，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g，因粒子恰能到達G點，則僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g，則當粒子水平位移為L時，則：豎直位移則粒子一定經(jīng)過DE間某點，選項D正確；故選AD。10、ACD【答案解析】

A．若兩球靜止時，均受力平衡，對B球分析可知桿的彈力為零，；設彈簧的壓縮量為x，再對A球分析可得：，故彈簧的長度為：，故A項正確；BC．當轉動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面，即，設桿與轉盤的夾角為，由牛頓第二定律可知：而對A球依然處于平衡，有：而由幾何關系：聯(lián)立四式解得：，則彈簧對A球的彈力為2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力為2mg，故B錯誤，C正確；D．當角速度從ω0繼續(xù)增大，B球將飄起來，桿與水平方向的夾角變小，對A與B的系統(tǒng)，在豎直方向始終處于平衡，有：則彈簧對A球的彈力是2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力依然為2mg，故D正確；故選ACD。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、25.0220小于【答案解析】

(1)[1]靈敏電流計的分度值為1mA，靈敏電流計指針如圖丙中實線所示，該示數(shù)為25.0mA；(2)[2]靈敏電流計的指針指到圖丙中虛線位置，該示數(shù)為15.0mA；根據(jù)并聯(lián)分流可得流過調(diào)節(jié)變阻箱的電流為根據(jù)電流結構和歐姆定律則有解得靈敏電流計的內(nèi)阻為[3]閉合圖乙中的開關S，總電阻減小，電路中的總電流增大，流過調(diào)節(jié)變阻箱的電流大于10mA，根據(jù)電流結構和歐姆定律可知此測量值偏小，所以測量值小于真實值。12、BD【答案解析】

(1)[1]A．機械能守恒等式左右兩邊都有質量，所以不用天平測出重物的質量，故A錯誤；B．操作上，應先接通打點計時器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，故B