2023学年山东省青州高三第五次模拟考试物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．f的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时f=0C．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比D．在物体与轴O的距离一定的条件下,f跟圆盘转动的角速度成正比2、如图所示，竖直面内有一光滑半圆，半径为R，圆心为O。一原长为2R的轻质弹簧两端各固定一个可视为质点的小球P和Q置于半圆内，把小球P固定在半圆最低点，小球Q静止时，Q与O的连线与竖直方向成夹角，现在把Q的质量加倍，系统静止后，PQ之间距离为（）A． B． C． D．3、科学家通过实验研究发现，放射性元素有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（）A．a＝211，b＝82B．①是β衰变，②是α衰变C．①②均是α衰变D．经过7次α衰变5次β衰变后变成4、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:3，两端共接有六只相同的小灯泡L1、L2、L3、L4、L5和L6（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压U恒定的交流电源，六只小灯泡均发光．下列说法正确的是（）A．L1、L2、L3三只灯泡亮度一定相同B．小灯泡L2一定比L4亮C．交流电源输出电压U是小灯泡L4两端电压的4.5倍D．L1消耗的功率是L2消耗灯泡的2.25倍5、如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨与水平面夹角为θ，处于方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B的匀强磁场中。将金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放下滑距离x时速度为v。已知金属杆质量为m，定值电阻以及金属杆的电阻均为R，重力加速度为g，导轨杆与导轨接触良好。则下列说法正确的是（）A．此过程中流过导体棒的电荷量q等于B．金属杆ab下滑x时加速度大小为gsinθ－C．金属杆ab下滑的最大速度大小为D．金属杆从开始运动到速度最大时，杆产生的焦耳热为mgxsinθ－6、位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)．通过FAST测得水星与太阳的视角为(水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角),如图所示,若最大视角的正弦C值为,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,则水星的公转周期为A．年 B．年 C．年 D．年二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，质量均为的物块放在倾角为的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，与挡板接触，间用劲度系数为的轻弹簧连接，均处于静止状态。现对物块施加沿斜面向上、大小恒定的拉力，使物块沿斜面向上运动，当向上运动到速度最大时，对挡板的压力恰好为零，重力加速度为，则在此过程中，下列说法正确的是（）A．拉力等于B．物块的加速度一直减小C．物块向上移动的距离为D．物块的加速度大小为时，物块对挡板的压力为8、地球探测器的发射可简化为以下过程。先开动发动机使探测器从地表由静止匀加速上升至高处，该过程的平均加速度约为。再开动几次发动机改变探测器速度的大小与方向，实现变轨，最后该探测器在高度绕地球做匀速圆周运动。已知探测器的质量约为，地球半径约为，万有引力常量为。探测器上升过程中重力加速度可视为不变，约为。则关于探测器的下列说法，正确的是（）A．直线上升过程的末速度约为B．直线上升过程发动机的推力约为C．直线上升过程机械能守恒D．绕地球做匀速圆周运动的速度约为9、下列说法正确的是_____．A．放热的物体，其内能也可能增加B．液体中的扩散现象是由液体的对流形成的C．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子间表现为引力D．同一液体在不同温度下的饱和汽压不同E.只两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等10、两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是（）A．磁感应强度的大小为

TB．导线框运动速度的大小为C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，在其表面不同位置固定两个光电门，小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力，将长木板C端适当垫高，使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车，另一端绕过定滑轮挂一托盘，托盘中有一砝码调节定滑轮的高度，使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行，将小车靠近长木板的C端某位置由静止释放，进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和砝码的总质量。(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图乙所示，其读数为_____cm；(2)某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2，此过程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L，则小车的加速度表达式a（______）（结果用字母d、t1、t2、L表示）；(3)某同学在实验中保持小车总质量不变，增加托盘中砝码的个数，并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力F，通过多次测量作出aF图线，如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是_____。12．（12分）实验室中有一台铭牌模糊的可拆卸式变压器，如图所示，该变压器可近似看做理想变压器。某同学欲测量它的初级次级线圈匝数：先在闭合铁芯的上端铁轭处紧密缠绕100匝漆包细铜线，并将细铜线两端与理想交流电压表构成闭合回路。（1）在次级线圈左右两端的接线柱上输入12V低压交流电压，理想交流电压表示数为60V，则次级线圈的匝数为________匝；在初级线圈左右两端的接线柱上输入12V低压交流电压，理想交流电压表示数为30V，则初级线圈的匝数为________匝。（2）若初级线圈左右两端接线柱接入的交变电压瞬时表达式为u=311sin100πt(V)，则与次级线圈左右两端接线柱直接相连的理想交流电压表的示数为________V。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子（重力不计）从AB边的中心O进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。（1）若粒子的速度为v，加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动，求电场场强的大小和方向；（2）若粒子能从BC边的中点P离开磁场，求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。14．（16分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑．质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=1kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小车与墙壁碰撞时的速度；（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值．15．（12分）如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L＝1m，两轨道之间用电阻R＝2Ω连接，有一质量m＝0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆，使导体杆从静止开始做匀加速运动。经过位移x＝0.5m后，撤去拉力，导体杆又滑行了x′＝1.5m后停下。求：(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q；(2)拉力的冲量大小IF；(3)整个过程中导体杆的最大速度vm；(4)在匀加速运动的过程中，拉力F与时间t的关系式。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

如果圆盘在做非匀速圆周运动，摩擦力不指向圆心，摩擦力分解为一个指向圆心的力和沿圆弧切线方向的力，指向圆心力提供向心力改变速度的方向，切向的分力改变速度的大小，所以A项错误；圆盘匀速转动时，物体在做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力，摩擦力不为零，所以B项错误；当转速一定时，根据，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力与半径成正比关系，所以C项正确；在物体与轴O的距离一定的条件下，摩擦力与角速度的平方成正比，所以D项错误．2、D【解析】

开始小球Q处于静止状态，弹簧的形变量，弹簧弹力，对Q进行受力分析可知Q的质量加倍后，设OQ与竖直方向的夹角为，对Q进行受力分析，设弹簧的弹力为，根据力的三角形与边的三角形相似有又联立解得则PQ之间距离故选D。3、D【解析】

ABC．经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即，故a＝210－4＝206经过②变化为，质量数没有发生变化，为β衰变，即，故b＝83＋1＝84故ABC错误；D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次β衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为238－28＝210电荷数为92－14＋5＝83变成了，故D正确。故选D。4、C【解析】

设小灯泡L4两端电压为，则有副线圈的输出电压为，根据电压与匝数成正比，原线圈的输入电压为，L2、L3两只灯泡串联后的总电压为；设通过小灯泡L4电流为，根据电流与匝数成反比，则有原线圈电流为，根据欧姆定律可得通过L2、L3两只灯泡的电流为，根据并联分流可得通过L1灯泡的电流为，小灯泡L1两端电压为，根据串联分压可知交流电源输出电压，根据电功率公式可知，故C正确，A、B、D错误；5、A【解析】

A．根据、、可得此过程中流过导体棒的电荷量为故A正确；B．杆下滑距离时，则此时杆产生的感应电动势为回路中的感应电流为杆所受的安培力为根据牛顿第二定律有解得故B错误；C．当杆的加速度时，速度最大，最大速度为故C错误；D．杆从静止开始到最大速度过程中，设杆下滑距离为，根据能量守恒定律有总又杆产生的焦耳热为杆总所以得：杆故D错误；故选A。6、A【解析】

最大视角的定义，即此时观察者与水星的连线应与水星轨迹相切，由三角函数可得：，结合题中已知条件sinθ=k，由万有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D错误，A正确.故选A.【点睛】向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用，物理问题经常要结合数学几何关系解决.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】

AB．由分析，可知物块A沿斜面向上做加速度不断减小的加速运动，当物块速度最大时，加速度为零，此时物块刚要离开挡板，由受力分析得弹簧的弹力为对物块A分析，有故AB正确；C．开始时，弹簧的压缩量为同理，当物块速度最大时，弹簧的伸长量为因此物块向上移动的距离为故C错误；D．由分析得知，当物块的加速度为时，根据牛顿第二定律有解得弹簧的弹力即弹簧处于原长，对物块B分析，则有故物块B对挡板压力为，故D正确。故选ABD。8、BD【解析】

A．匀加速上升过程有解得A错误；B．匀加速上升过程有解得B正确；C．匀加速上升过程除地球引力做功外，还有发动机推力做功，则机械能不守恒，C错误；D．匀速圆周运动过程有解得又有解得D正确。故选BD。9、ACD【解析】

A.放热的物体，如果外界对物体做的功大于放出的热量，则其内能增加，A正确；B.液体中的扩散现象都是由于分子热运动而产生的，B错误；C.液体不浸润某种固体时，例如水银对玻璃：当水银与玻璃接触时，附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱，结果附着层的水银分子比水银内部稀疏，这时在附着层中的分子之间相互吸引，就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟玻璃接触的水银表而有缩小的趋势，因而形成不浸润现象，C正确；D.饱和汽压随温度的升高而增大，所以同一液体在不同温度下的饱和汽压不同，D正确；E.物体的内能等于组成该物体的所有分子做热运动的动能与分子势能的总和，两物体的温度相同则分子的平均动能相等，但是物体的总动能与分子数有关，质量和体积相等的物体仅说明物体的平均密度相同，如果不是同一种物质，它们的总分子数不一定相等，因此两物体的内能不一定相等，E错误．10、BC【解析】

由E–t图象可知，线框经过0.2s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01V，根据E=BLv可知，B=0.2T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04N，选项D错误．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.170托盘和砝码的总质量过大，小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为：1mm，游标尺的刻度第14个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.05×14=0.70mm，所以d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm；(2)[2]小车做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移公式得(3)[3]实验时，小车的合外力认为就是托盘和砝码的总重力mg，只有在Mm时，才有图线才接近直线，一旦不满足Mm，描出的点的横坐标就会向右偏离较多，造成图线向右弯曲，所以图线上部明显偏离直线的原因是托盘和砝码的总质量过大，小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大。12、200400110【解析】

(1)[1][2]．由理想变压器的电压与匝数关系可知次级线圈的匝数为匝初级线圈的匝数匝(2)[3]．因交流电压表的示数为电压有效值该变压器初级、次级线圈的匝数比为2：1，由可知与次级线圈左右两端接线柱直接相连的理想交流电压表的示数为110V.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）（2）；【解析】

（1）电荷受到的洛伦兹力由A指向P，粒子做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，列出平衡方程求解场强E；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹图，结合几何关系求解粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。【详解】（1）电荷受到的洛伦兹力由A指向P，粒子做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，故电荷受电场力方向由P指向A，因粒子带正电，所以场强方向由P指向A。设电场强度为E，有（2）如图，粒子从P点出磁场，过O点作线段OD，OD垂直初速度，O/为轨道圆心，由几何关系可知，PD=a，OD=，设轨道半径为r，则O/D=-r。在直角三角形O/PD中，有得设粒子速度大小为v′由得将代入得，O′P=，故∠PO/D=600轨道对应的圆心角为1200，所以由O到P所用的时间t=得【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，解决此类问题，关键是要作出粒子轨迹过程图，确定圆心，结合几何关系，根据半径公式等进行求解．14、（1）小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m．【解析】解：（1）设滑块与小车的共同速度为v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有mv0=（m+M）v1代入数据解得v1=4m/s设滑块与小车的相对位移为L1，由系统能量守恒定律，有μmgL1=代入数据解得L1=3m设与滑块相对静止时小车的位移为S1，根据动能定理，有μmgS1=代入数据解得S1=1m因L1＜L，S1＜S，说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度，且共速时小车与墙壁还未发生碰撞，故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s．