2023學(xué)年山西大學(xué)高三第一次模擬考試物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，圓心為O，半徑為r，MN是直徑，一粒子發(fā)射裝置S置于M端，可從M端向圓平面內(nèi)任意方向發(fā)射速率相等的同種帶電粒子，某個(gè)粒子從N端離開磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，其中k為帶電粒子的比荷，下列說法正確的是（）A．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向垂直于MNB．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向與MN的夾角為45°C．該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短D．若該粒子沿直徑MN方向射入磁場，其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2、已知?dú)湓幽芗?jí)公式為，其中n=1，2，…稱為量子數(shù)，A為已知常量；要想使氫原子量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑?shù)為n的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時(shí)放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．53、在豎直平衡（截面）內(nèi)固定三根平行的長直導(dǎo)線a、b、c，通有大小相等、方向如圖所示的電流．若在三根導(dǎo)線所在空間內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場后，導(dǎo)線a所受安培力的合力恰好為零，則所加磁場的方向可能是（）A．垂直導(dǎo)線向左B．垂直導(dǎo)線向右C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外4、如圖所示，一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量均為m的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，重力加速度為g。B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與A、B間彈力FN的大小分別是（）A．μ=tanα，F(xiàn)N=mgsinαB．μ=tanα，F(xiàn)N=mgsinαC．μ=tanα，F(xiàn)N=mgcosαD．μ=tanα，F(xiàn)N=mgsinα5、如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊，木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出其加速度a，得到如圖乙所示的a-F圖，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，取g＝10m/s2，則下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是A．滑塊的質(zhì)量m＝4kgB．木板的質(zhì)量M＝2kgC．當(dāng)F＝8N時(shí)滑塊加速度為2m/s2D．滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出六種不同頻率的光子。讓輻射出的光子照射某種金屬，所有光線中，有三種不同波長的光可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則下列有關(guān)說法中正確的是（）A．受到激發(fā)后的氫原子處于n=6能級(jí)上B．該金屬的逸出功小于10.2eVC．該金屬的逸出功大于12.75eVD．光電子的最大初動(dòng)能一定大于2.55eV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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從P點(diǎn)由靜止釋放剛好從槽口A點(diǎn)無碰撞地進(jìn)入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點(diǎn)，不計(jì)物塊的大小，P點(diǎn)到A點(diǎn)高度為h，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是A．物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mg(R+h)B．物塊從A到B過程重力的平均功率為C．物塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)槽底的壓力大小為D．物塊到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mg8、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電容器的電容，閉合開關(guān)S，下列說法中正確的是（）A．將R的阻值調(diào)至?xí)r，電容器的電荷量為B．將R的阻值調(diào)至?xí)r，滑動(dòng)變阻器的功率為最大值C．將R的阻值調(diào)至?xí)r，電源的輸出功率為最大值D．在R的滑動(dòng)觸頭P由左向右移動(dòng)的過程中，電容器的電荷量增加9、P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2A．P1的平均密度比PB．P1的第一宇宙速度比PC．s1的向心加速度比sD．s1的公轉(zhuǎn)周期比s10、半徑分別為r和2r的同心半圓導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)锳→BB．導(dǎo)體棒A端相等于電源正極C．導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不變，同時(shí)使豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，則通過電阻R的電流可能一直為零三、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）某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，圖中D為鐵架臺(tái)，E為固定在鐵架臺(tái)上的定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）,F為光電門，C為固定在重物上的寬度為d=0.48cm的遮光條（質(zhì)量不計(jì)）。讓質(zhì)量為3.0kg的重物A拉著質(zhì)量為1.0kg的物塊B從靜止開始下落。某次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得A靜止時(shí)遮光條到光電門的距離h=60.0cm，測(cè)出遮光條C經(jīng)過光電門的時(shí)間，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實(shí)驗(yàn)重物A經(jīng)過光電門的速度為_______m/s,重力加速度為________m/s2（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。本次實(shí)驗(yàn)重力加速度的測(cè)量值比實(shí)際值________（填“偏小”、“偏大”或“不變”）。12．（12分）某同學(xué)欲將電流表改裝為兩用電表，即中央刻度為15的“×1”擋的歐姆表及量程為0~15V的電壓表，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材有A．一節(jié)全新的5號(hào)干電池E（內(nèi)阻不計(jì)）B．電流表A1（量程0~10mA，內(nèi)阻為25Ω）C．電流表A2（量程0~100mA，內(nèi)阻為2.5Ω）D．滑動(dòng)變阻器R1（0~30Ω）E.滑動(dòng)變阻器R2（0~3Ω）F.定值電阻R3（117.5Ω）G.定值電阻R4（120Ω）H.定值電阻R5（147.5Ω）L.單刀雙擲開關(guān)S，一對(duì)表筆及若干導(dǎo)線(1)圖中a應(yīng)接電流表的______（選填“+”或“－”）接線柱，測(cè)量電壓時(shí)應(yīng)將開關(guān)S扳向_______（選填“1”或“2”）；(2)圖中電流表應(yīng)選用________（選填“B”或“C”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（選填“D”或“E”），定值電阻R0應(yīng)選________（選填“F"“G"或“H”）；(3)在正確選用器材的情況下，正確連接好實(shí)驗(yàn)電路若電流表滿偏電流為Ig，則電阻刻度盤上指針指在Ig處應(yīng)標(biāo)上_______。（填寫具體數(shù)值）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）如圖所示，質(zhì)量M=3kg的足夠長的小車停在光滑水平地面上，另一木塊m=1kg，以v0=4m/s的速度沖上小車，木塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3，g=10m/s2，求經(jīng)過時(shí)間t=2.0s時(shí)：（1）小車的速度大小v；（2）以上過程中，小車運(yùn)動(dòng)的距離x；（3）以上過程中，木塊與小車由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q．14．（16分）在呼倫貝爾草原的夏季，滑草是非常受游客歡迎的游樂項(xiàng)目。一個(gè)滑草專用滑道由斜坡部分和水平部分組成，兩部分在C點(diǎn)由極小的圓弧平滑連接，斜坡滑道與水平面成角，在水平滑道上距C點(diǎn)40米的D點(diǎn)放置一個(gè)汽車輪胎，某游客從斜坡軌道上的A點(diǎn)推動(dòng)滑車經(jīng)過一段助跑到達(dá)B點(diǎn)跳上滑車，跳上滑車時(shí)即獲得速度v0，B點(diǎn)距C點(diǎn)的距離為24.5米，滑車與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，空氣阻力忽略不計(jì)，人和滑車可看做質(zhì)點(diǎn)。g=10m/s2（sin=0.6，cos=0.8）求：(1)人在斜坡滑道BC段下滑時(shí)的加速度為多大；(2)為了避免滑車和輪胎碰撞則在B點(diǎn)的速度v0應(yīng)取何值。15．（12分）如圖所示，地面和半圓軌道面均光滑．質(zhì)量M=1kg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為S=3m，小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊（不計(jì)大小）以v0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)．小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小車與墻壁碰撞時(shí)的速度；（1）要滑塊能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值．

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、B【解析】

ABC．由題設(shè)條件帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為，根據(jù)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可知，帶電粒子從M到N運(yùn)動(dòng)了四分之一周期，由幾何知識(shí)作圖知道該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在邊界圓上，半徑為，由則發(fā)射方向與MN的夾角為45°，此軌跡對(duì)應(yīng)弧長最長，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，B正確；D．根據(jù)前面的數(shù)據(jù)再畫出沿MN方向的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，經(jīng)計(jì)算軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為，則時(shí)間不等于，D錯(cuò)誤．故選B。2、C【解析】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑?shù)為的激發(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)放出的能量為根據(jù)題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C。3、D【解析】

根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線b在a處的磁場向里，導(dǎo)線c在a處的磁場向外，因b離a較近，可知bc在a處的合磁場垂直紙面向里；因?qū)Ь€a所受安培力的合力恰好為零，可知a處所加磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?；A．垂直導(dǎo)線向左，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．垂直導(dǎo)線向右，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．垂直紙面向里，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．垂直紙面向外，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；4、A【解析】

以AB整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα解得對(duì)B受力分析可知，B受重力、支持力、A的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)；則有mgsinα=μmgcosα+解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】

AB．由題圖乙知，F(xiàn)＝6N時(shí)，滑塊與木板剛好不相對(duì)滑動(dòng)，加速度為a＝1m/s2。對(duì)整體分析，由牛頓第二定律有F＝（M＋m）a，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:M＋m＝6kg，當(dāng)F≥6N時(shí)，對(duì)木板，根據(jù)牛頓第二定律得:，知圖線的斜率k＝，則:M＝2kg，滑塊的質(zhì)量:m＝4kg；故AB不符合題意；CD．根據(jù)F＝6N時(shí)，a＝1m/s2，代入表達(dá)式計(jì)算得出:μ＝0.1，當(dāng)F＝8N時(shí)，對(duì)滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得μmg＝ma′，計(jì)算得出：a′＝μg＝1m/s2，故C符合題意，D不符合題意。故選C。6、B【解析】

A．根據(jù)公式可知所以由躍遷規(guī)律可得由第4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，產(chǎn)生6種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；BC．由題意及能級(jí)差關(guān)系可知躍遷到基態(tài)的三種光能使其發(fā)生光電效應(yīng)，所以金屬逸出功小于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量金屬逸出功大于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量故B正確，C錯(cuò)誤；D．由于金屬的逸出功不知具體數(shù)值，所以根據(jù)可知光電子的最大初動(dòng)能也不能確定具體值，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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A項(xiàng)：物塊從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：，因此克服摩擦力做功，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)機(jī)械能守恒，物塊在A點(diǎn)時(shí)的速度大小由得：，從A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，因此從A到B過程中重力的平均功率為，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)牛頓第二定律：，解得：，由牛頓第三定律得可知，故C正確；D項(xiàng)：物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度與重力垂直，因此重務(wù)的瞬時(shí)功率為0，故D錯(cuò)誤。故選：BC。8、AB【解析】

將R的阻值調(diào)至，兩端的電壓為，根據(jù)公式，代入數(shù)據(jù)解得電容器的電荷量為，故A正確；根據(jù)公式，可知滑動(dòng)變阻器的功率，可知當(dāng)時(shí)，最小，則最大，故B正確；電源的輸出功率，當(dāng)時(shí)，電源輸出功率最大，故C錯(cuò)誤；在R的滑動(dòng)觸頭P由左向右移動(dòng)的過程中，其接入電路的電阻減小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，電容器兩極板間電壓減小，電容器的電荷量減小，故D錯(cuò)誤．9、AC【解析】由圖可知，兩行星的球體半徑相同，對(duì)行星周圍空間各處物體來說，萬有引力提供加速度，故有，故可知P1的質(zhì)量比P2的大，即P1的平均密度比P2的大，所以選項(xiàng)A正確；由圖可知，P1表面的重力加速比P2的大，由可知，P1的第一宇宙速度比P2的大，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)衛(wèi)星而言，萬有引力提供向心加速度，即，故可知，s1的向心加速度比s2考點(diǎn)：天體與萬有引力定律10、AC【解析】

AB．由右手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)锳→B，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極，則B端相當(dāng)于電源正極，故A正確，B錯(cuò)誤；C．AB棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為故C正確；D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不變，由于磁場均勻增大，則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)增大，如果導(dǎo)體棒不動(dòng)，豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)不變，且與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反，則兩電動(dòng)勢(shì)不可能一直相等，即通過電阻R的電流不可能一直為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。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、2.49.6偏小【解析】

[1]根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實(shí)驗(yàn)重物A經(jīng)過光電門的速度為[2]對(duì)A、B整體且代入數(shù)據(jù)解得[3]由于存在阻力，導(dǎo)致加速度偏小，實(shí)驗(yàn)重力加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏小。12、+1CDH5Ω【解析】

(1)[1]歐姆表內(nèi)置電源正極與黑表筆相連，則左邊電筆為紅表筆，所以圖中a應(yīng)接電流表的“+”；[2]電流表與分壓電阻串聯(lián)可以改裝成電壓表，由圖示電路圖可知，測(cè)量電壓時(shí)應(yīng)將開關(guān)S扳向1；(2)[3]中央刻度為15的“×1”擋的歐姆表中值電阻為15Ω，歐姆表內(nèi)阻等于中值電阻，歐姆調(diào)零時(shí)電路電流故電流表應(yīng)選擇C；[4]當(dāng)改裝成歐姆表時(shí)，接入一個(gè)調(diào)零電阻，由題意由于歐姆表的內(nèi)阻為15，則故滑動(dòng)變阻器選D；[5]當(dāng)改裝為量程為0－15V的電壓表時(shí)，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為故定值電阻選H；(3)[6]若電阻值指在,即此時(shí)電流為所以待測(cè)電阻四、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、（3）（3）（3）6J【解析】試題分析：（3）木塊的加速度am=μg=3m/s3小車的加速度：兩者速度相等時(shí)：v=v2-amt3=aMt3解得：t3=3s，v=3m/s此后小車和木塊共同勻速運(yùn)動(dòng)，則t=3．2s時(shí)小車的速度大小v=3m/s（3）小車加速階段的位移為：x3＝aMt33=×3×33=2．5m勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3=t-t3=3s小車勻速階段的位移為：x3=vt3=3×3=3m3s內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的距離x=x3+x3=3．5m（3）速度相等前，木塊的位移：木塊和小車的相對(duì)位移為：△x=x′-x3=3m木塊與小車由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=f?△x=μmg△x=6J考點(diǎn)：牛頓第二定律的綜合應(yīng)用14、(1)4m/s2；(2)2m/s【解析】

(1)在斜面BC部分的下滑的加速度為，則有得(2)在水平CD