2023屆山西省長治市潞州區(qū)長治高三二診模擬考試物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，一閉合的金屬圓環(huán)從靜止開始下落，穿過一豎直懸掛的條形磁鐵，磁鐵的N極向上，在運動過程中，圓環(huán)的中心軸線始終與磁鐵的中軸線保持重合，則下列說法中正確的是A．對于金屬圓環(huán)來說，在AB段磁通量向下B．條形磁體的磁感線起于N極，終于S極，磁感線是不閉合的C．自上向下看，在AB段感應(yīng)電流沿順時針方向D．自上向下看，在AB段感應(yīng)電流沿逆時針方向2、圖為某發(fā)電站的發(fā)電機發(fā)出的交流電，經(jīng)升壓變壓器、降壓變壓器后向某小區(qū)的用戶供電的示意圖，已知升壓變壓器原線圈兩端的電壓為。則下列說法正確的是（）A．小區(qū)用戶得到的交流電的頻率可能為100HzB．升壓變壓器原線圈兩端的電壓的有效值為500VC．用電高峰時輸電線上損失的電壓不變D．深夜小區(qū)的用戶逐漸減少時，輸電線損耗的電功率減小3、如圖所示，“娃娃機”是指將商品陳列在一個透明的箱內(nèi)，其上有一個可控制的抓取玩具的機器手臂的機器，使用者要憑自己的技術(shù)操控手臂，以取到自己想要的玩具。不計空氣阻力，關(guān)于“娃娃機”，下列說法正確的是（）A．玩具從機械爪處自由下落時，玩具的機械能守恒B．機械爪抓到玩具勻速水平移動時，玩具的動能增加C．機械爪抓到玩具勻速上升時，玩具的機械能守恒D．機械爪抓到玩具加速上升時，機械爪做的功等于玩具重力勢能的變化量4、如圖所示，質(zhì)量分別為3m和m的兩個可視為質(zhì)點的小球a、b，中間用一細線連接，并通過另一細線將小球a與天花板上的O點相連，為使小球a和小球b均處于靜止狀態(tài)，且Oa細線向右偏離豎直方向的夾角恒為，需要對小球b朝某一方向施加一拉力F。若已知sin=0.6，cos=0.8，重力加速度為g，則當(dāng)F的大小達到最小時，Oa細線對小球a的拉力大小為（）A．2.4mg B．3mg C．3.2mg D．4mg5、某籃球運動員垂直起跳的高度為100cm，則該運動員的滯空時間（運動員起跳后，從雙腳都離開地面到任意一只腳接觸地面的時間間隔）約為（）A．0.20s B．0.45s C．0.90s D．1.60s6、已知天然材料的折射率都為正值(n>0)。近年來，人們針對電磁波某些頻段設(shè)計的人工材料，可以使折射率為負值(n<0)，稱為負折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負折射介質(zhì)時，符合折射定律，但折射角為負，即折射線與入射線位于界面法線同側(cè)，如圖1所示。點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2C．3 D．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、下列有關(guān)熱力學(xué)基本概念、規(guī)律與熱力學(xué)定律的描述正確的是。A．熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度B．絕熱過程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關(guān)，而與做功的方式無關(guān)C．改變內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞，因此同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律E.機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能8、如圖所示，一光滑絕緣足夠長的斜面與兩個等量同種正點電荷連線的中垂面重合，O為兩點電荷連線的中點。A、B為斜面上的兩點，且。一個帶電荷量為q、質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的小物塊，從A點以初速度v0開始沿斜面下滑，到達B點速度恰好為零。（斜面對電場無影響）以下說法正確的是（）A．小物塊帶正電，從A運動到B點，加速度先增大后減小B．小物塊帶負電，從A運動到B點，電勢能先減小后增大C．小物塊運動到O點時具有最大速度D．小物塊能回到A點，且速度大小等于v09、2019年1月3日10時26分，“嫦娥四號”探測器成功在月球背面著陸，標志著我國探月航天工程達到了一個新高度，如圖所示為“嫦娥四號”到達月球背面的巡視器。已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，則下列判斷中最接近實際的是（）A．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為9：4B．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為81：16C．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為9：2D．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為2：910、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點由靜止滑下，小球經(jīng)過軌道銜接處時沒有能量損失。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．若小球剛好運動到C點，則小球開始滑下時的高度為1.5mB．若小球開始滑下時的高度為2m，則第一次在圓軌道內(nèi)運動時小球不離開軌道C．若小球開始滑下時的高度為2.5m，則第一次在圓軌道內(nèi)運動時小球不離開軌道D．若小球開始滑下時的高度為3m，則第一次在圓軌道內(nèi)運動時小球?qū)㈦x開軌道三、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）利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv（約為300Ω）。某同學(xué)的實驗步驟如下：①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大；②閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；③保持電鍵S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開電鍵S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的三分之一；讀出此時電阻箱R0=596Ω的阻值，則電壓表內(nèi)電阻RV=_____________Ω。實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計）、導(dǎo)線和電鍵之外，還有如下可供選擇的實驗器材：A滑動變阻器：最大阻值200ΩB滑動變阻器：最大值阻10ΩC定值電阻：阻值約20ΩD定值電阻：阻值約200根據(jù)以上設(shè)計的實驗方法，回答下列問題。①為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用___________，定值電阻R'應(yīng)選用______________（填寫可供選擇實驗器材前面的序號）。②對于上述的測量方法，從實驗原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測___________真實值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），這誤差屬于____________誤差（填”偶然”或者”系統(tǒng)”）且在其他條件不變的情況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越____________（填“大”或“小”）。12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一段總阻值約為10Ω的均勻電阻絲的電阻率ρ。在刻度尺兩端的接線柱a和b之間接入該電阻絲，金屬夾P夾在電阻絲上，沿電阻絲移動金屬夾，從而可改變接入電路的電阻絲長度。實驗提供的器材有：電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A1（量程0~0.6A）；電流表A2（量程0~100mA）；電阻箱R（0~99.99Ω）；開關(guān)、導(dǎo)線若干。實驗操作步驟如下：①用螺旋測微器測出電阻絲的直徑D；②根據(jù)所提供的實驗器材，設(shè)計如圖甲所示的實驗電路；③調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值最大，將金屬夾夾在電阻絲某位置上；④閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；⑤改變P的位置，調(diào)整________，使電流表再次滿偏；⑥重復(fù)多次，記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)；(1)電流表應(yīng)選擇________（選填“A1”或“A2”）；(2)步驟⑤中應(yīng)完善的內(nèi)容是_______；(3)用記錄的多組R和L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示圖線，截距分別為r和l，則電阻絲的電阻率表達式ρ=_____（用給定的字母表示）；(4)電流表的內(nèi)阻對本實驗結(jié)果__________（填“有”或“無”）影響。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，一金屬箱固定在傾角為的足夠長固定斜面上，金屬箱底面厚度不計，箱長l1=4.5m，質(zhì)量m1=8kg。金屬箱上端側(cè)壁A打開，距斜面頂端l2=5m?，F(xiàn)將質(zhì)量m2=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)由斜面頂端自由釋放，沿斜面進入金屬箱，物塊進入金屬箱時沒有能量損失，最后與金屬箱下端側(cè)壁B發(fā)生彈性碰撞。碰撞的同時上端側(cè)壁A下落鎖定并釋放金屬箱。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3，與金屬箱內(nèi)表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.125，金屬箱與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)物塊與金屬箱下端側(cè)壁B相碰前瞬間的速度；(2)物塊與金屬箱側(cè)壁第二次相碰前物塊的速度。(結(jié)果保留2位小數(shù))14．（16分）高空雜技表演中，固定在同一懸點的兩根長均為L的輕繩分別系著男、女演員，他們在同一豎直面內(nèi)先后從不同高度相向無初速擺下，在最低點相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點與最低點的高度差為，重力加速度為g，不計空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點（1）求女演員剛擺到最低點時對繩的拉力大??；（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點一起無初速擺下，到達最低點時男演員推開女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點，男演員應(yīng)對女演員做多少功？15．（12分）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應(yīng)強度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達兩盒間的狹縫。通過電源正負極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設(shè)粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；(2)實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應(yīng)開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。

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】

A．在圓環(huán)還沒有套上磁鐵之前，圓環(huán)中磁通量方向向上。故A錯誤。B．磁感線是閉合的。故B錯誤。CD．根據(jù)楞次定律，AB段感應(yīng)電流是順時針方向。故C正確，D錯誤。2、D【解析】

A．發(fā)電機的輸出電壓隨時間變化的關(guān)系，由電壓的表達式可知T=0.02s，故又由于變壓器不改變交流電的頻率，則用戶得到的交流電的頻率也應(yīng)為50Hz，A錯誤；B．由圖像可知交流的最大值為Um=500V，因此其有效值為則輸入原線圈的電壓為，B錯誤；C．用電高峰時，用戶增多，降壓變壓器副線圈的電流增大，則原線圈的電流增大，輸電電流增大，則輸電線上損失的電壓增大，C錯誤；D．深夜小區(qū)的用戶逐漸減少時，則降壓變壓器的輸入功率減小，輸入電流也減小，輸電線上損失的功率減小，D正確。故選D。3、A【解析】

A．在沒有空氣阻力的情況下，玩具從機器手臂處自由落下時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，沒有能量的損失，即玩具的機械能守恒，故A正確；B．機器手臂抓到玩具水平勻速運動時，玩具的質(zhì)量和速度均不變，則動能不變，故B錯誤；C．機器手臂抓到玩具勻速上升時，動能不變，重力勢能增大，所以玩具的機械能變大，故C錯誤；D．機器手臂抓玩具加速上升時，動能和重力勢能均變大，所以手臂做的功等于玩具重力勢能與動能的增大量之和，故D錯誤。故選A。4、C【解析】

以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力作出F在三個方向時整體的受力圖：根據(jù)平衡條件得知F與T的合力與總重力總是大小相等、方向相反的，由力的合成圖可以知道當(dāng)F與繩子oa垂直時F有最小值，即圖中2位置，此時Oa細線對小球a的拉力大小為故C正確，ABD錯誤。故選C。5、C【解析】

根據(jù)物體做自由落體運動時可知可得物體自由落體運動下落1m需要的時間約為0.45s，根據(jù)豎直上拋運動和自由落體運動的關(guān)系可知，滯空時間約為0.90s，C正確，ABD錯誤。故選C。6、D【解析】

由題意可知，負折射率的介質(zhì)使得折射光線與入射光線均在法線的同一側(cè)，現(xiàn)在讓我們判斷從S點發(fā)出的這條光線的折射光線，則光線1、2是不可能的，因為它們均在法線的另一側(cè)，光線3、4是可能的，但是題意中又說明在另一側(cè)成實像，即實際光線有交點，光線3在射出介質(zhì)時，其折射線如左圖所示，折射光線反向延長線交于一點，成虛像。而光線4的折射光線直接相交成實像（如右圖所示）。故選D。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、ABD【解析】

A．根據(jù)熱力學(xué)第一定律得熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，故A正確；B．絕熱過程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關(guān)，而與做功的方式無關(guān)，故B正確；C．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者在內(nèi)能的改變上是一樣的，若對外做功的同時吸收熱量，內(nèi)能可能不變，故C錯誤；D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律即熱現(xiàn)象的方向性，故D正確；E．機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能，而不產(chǎn)生其他影響，故E錯誤。故選ABD。8、BD【解析】

AB．從A到B，物塊的動能和重力勢能均減小，則機械能減小，電勢能變大，電場力對滑塊做負功，可知滑塊帶負電，從A到O，電場力做正功，電勢能減?。粡腛到B電場力做負功，電勢能變大；因在O點兩側(cè)斜面上都存在一個場強最大的位置，此位置與AB兩點的位置關(guān)系不確定，則不能確定滑塊加速度的變化情況，選項A錯誤，B正確；C．因滑塊在O點以下某位置時，受到向下的重力、垂直斜面的支持力以及沿斜面向上的電場力，三力平衡時加速度為零，速度最大，可知小物塊運動到O點以下某位置時具有最大速度，選項C錯誤；D．小物塊到達最低點后，加速度沿斜面向上，由能量關(guān)系可知，滑塊能回到A點，且速度大小等于v0，選項D正確。故選BD。9、BC【解析】

AB．根據(jù)天體表面物體的重力等于萬有引力，有mg=G可得g=G所以地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為g故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)質(zhì)量為m的物體在環(huán)繞天體表面飛行時的速度即為天體第一宇宙速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有G可得第一宇宙速度v=所以地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為v故C正確，D錯誤。故選BC。10、ABD【解析】

A．若小球剛好運動到C點，由動能定理，研究小球從A點到C點的過程得mgh1－μmgcos－μmgL＝0－0解得h1＝1.5m故A正確；B．若小球開始滑下時的高度為2m，根據(jù)動能定理，從A點到C點有mgh2－μmgcos－μmgL＝EkC－0解得EkC＝0.25mg由動能定理得小球要運動到D點(右半部分圓軌道上與圓心等高的點為D點)，在C點的動能至少是mgR＝0.45mg所以小球不能到達D點，在C點與D點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動，剛好不脫離軌道時，在圓軌道最高點速度最小是，由動能定理得－2mgR＝mv2－Ek0理可得要使小球做完整的圓周運動，小球在C點動能最小值為Ek0＝mg若小球開始滑下時的高度為2.5m，則小球在C點的動能是0.5mg，若小球開始滑下時的高度為3m，則小球在C點的動能是0.75mg，這兩種情況下小球通過D點后都會在D點與最高點之間某一位置做斜拋運動，即小球?qū)㈦x開軌道，故C錯誤，D正確。故選ABD。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、298BC大于系統(tǒng)小【解析】

[1]由實驗原理可知，電壓表的指針指到滿刻度的三分之一，因此電阻箱分得總電壓的三分之二，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，，故電壓表內(nèi)阻為298Ω。①[2][3]該實驗中，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實驗操作，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器，即選擇B；定值電阻起保護作用，因電源電動勢為1.5V，若保護電阻太大，則實驗無法實現(xiàn)，故定值電阻應(yīng)選用C。②[4]從實驗原理分析可知，當(dāng)再斷開開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值，當(dāng)當(dāng)電壓表半偏時，閉合電路的干路電流將減小，故內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半。[5]而電阻箱R0的電壓超過電壓表電壓，導(dǎo)致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于真實電阻；本誤差是由實驗原理造成的，屬于系統(tǒng)誤差。[6]在其他條件不變的情況下，若RV越大，滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變化越小，其測量值R測的誤差就越小。12、A2電阻箱R的阻值無【解析】

(1)[1]．當(dāng)電流表A1接入電路，電流表滿偏時電路中的總電阻為；而當(dāng)電流表A2接入電路，電流表滿偏時電路中的總電阻為，可知電流表應(yīng)選擇A2；(2)[2]．步驟⑤中應(yīng)完善的內(nèi)容是：改變P的位置，調(diào)整電阻箱R的阻值，使電流表再次滿偏；(3)[3]．當(dāng)每次都是電流表滿偏時，外電路的總電阻是恒定值，設(shè)為R0，則即由圖像可知即(4)[4]．若考慮電流表的內(nèi)阻，則表達式變?yōu)橐騌-L的斜率不變，則測量值不變，即電流表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果無影響。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)，方向斜面向上【解析】

(1)物塊沿斜面下滑，設(shè)加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運動學(xué)規(guī)律可得物塊進入金屬箱后，設(shè)加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運動學(xué)規(guī)律可得解得(2