2023年高三物理对接新高考全真模拟试卷4（ 含答案解析 ）

2023年高三物理对接新高考全真模拟试卷（四）（云南、安徽、黑龙江、山西、吉林五省通用）考试时间：60分钟满分：110分卷面要保持整洁干净。答案要写在指定的位置。计算题要写出必要的文字说明和必要的公式。二、选择题：（本题共8个小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错误的得0分。）14、如图甲所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，两质点的平衡位置分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像.下列说法不正确的是()A.该波沿x轴正方向传播，波速为B.质点b经过8s振动的路程为2mC.此时刻质点a的振动方向沿y轴负方向D.质点a在时速度为零【答案】A【解析】由题图乙可知，该时刻质点b在平衡位置向上振动，结合题图甲可得，该波沿x轴负方向传播，故A错误；由题图乙可得，该波的周期，振幅，故质点b经过8s振动的路程为，故B正确；该波沿x轴负方向传播，故该时刻质点a的振动方向沿y轴负方向，故C正确；该时刻质点a在平衡位置，时刻质点a到达波谷，速度为零，故D正确.15、直线过均匀玻璃球球心O，细光束平行于且关于对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示.a光与b光相比()A.a光的频率比b光的小B.玻璃对a光的折射率较大C.b光在玻璃中的传播速度较大D.用同一衍射实验装置做实验，a光的衍射条纹宽度相等且比b光的宽【答案】A【解析】：由题图可知，光线射入玻璃球后，b光的偏折角较大，则玻璃对b光的折射率较大，对a光的折射率较小，a光的频率比b光的小，故A正确，B错误；玻璃对a光的折射率较小，由可知，a光在玻璃中的传播速度较大，故C错误；衍射条纹宽度是不均匀的，中央条纹宽两边条纹窄，故D错误.16、自1860年出现第一个以蒸汽推动的旋转木马后，如今在各个大小游乐场等地方皆有各式旋转木马，深受游客喜爱.木马上下运动的原理可以简化为如图所示的联动装置，连杆OB、BC可绕图中O、B、C三处的转轴转动，通过连杆OB在竖直面内的圆周运动，可以使与连杆BC连着的滑块A（木马）沿固定的竖直杆上下滑动.已知OB杆长为L，绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω，当连杆BC与竖直方向夹角为α时，BC杆与OB杆的夹角为，下列说法正确的是()A.此时滑块A在竖直方向的速度大小为B.此时滑块A在竖直方向的速度大小为C.当时，滑块A的速度最大D.当时，滑块A的速度最小【答案】B【解析】：的瞬时速度大小，将B点速度分解，得到沿BC杆的速度大小，将滑块A的速度进行分解，沿BC杆的速度大小为，如图所示，联立解得，A错误，B正确；CD、当时，，滑块A的速度是0，为最小值，当时，α角最大，滑块A的速度最大，故CD错误；故选：B。17、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力B.小球通过最高点时的最小速度C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力D.小球通过最高点时的最小速度【答案】A【解析】：BD.在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0，故BD错误；C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故C错误；A.小球在水平线ab以上的管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力，当速度比较小时，内侧管壁对小球有作用力，故A正确。故选A。18、静电透镜是电子透镜的一种，它被广泛应用于电子器件（如阴极射线示波管）中。如图所示，虚线是某电子透镜中电场的等差等势线，一电子在该电场中的运动轨迹如图中实线所示，分别是轨迹与等势线的交点。已知A点的电势为零，电子在A点的动能为32eV，在B点的电势能为，不计电子重力，下列说法正确的是()A.电子一定是从A点运动到C点B.电子在经过等势线c时的动能为32eVC.B点的电场强度大于A点的D.电子在关于等势线d对称的两点所受电场力相同【答案】C【解析】：分析可知粒子可能是从A点运动到C点，也可能是从C点运动到A点，A错误；电子只在电场力作用下运动，则电子的电势能和动能之和不变，为32eV，又题图中为等差等势线，B点的电势为15V，A点的电势为零，则等势线c的电势为10V，则电子在经过等势线c时的动能为42eV，B错误；根据等差等势线的密疏表示电场强度的大小可知B点的电场强度大于A点的，C正确；电子在关于等势线d对称的两点所受电场力大小一定相同，但方向不一定相同，D错误。19、2017年1月23日，我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径雷达（SAS）卫星“高分三号”正式投入使用，某天文爱好者观测卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是()A.卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为B.卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度为C.地球的质量为D.卫星的质量为【答案】AC【解析】：AC.由圆周运动公式可得该卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有解得AC正确；B.角速度故B错误；D.卫星的万有引力提供向心力，由于中的m可以约去，故无法求解卫星的质量，故D错误;故选AC。20、如图甲所示，在间存在一匀强磁场，时，一正方形光滑金属线框在水平向右的外力F作用下紧贴从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙所示．已知线框质量、电阻，则()A.磁场宽度为4mB.匀强磁场的磁感应强度为C.线框穿过磁场过程中，通过线框的电荷量为2CD.线框穿过磁场过程中，线框产生的热量为1J【答案】AB【解析】：A、线框的加速度，磁场的宽度，所以选项A正确；B、当线框全部进入磁场的瞬间：，而，联立得到：，所以选项B正确；C、线框穿过磁场过程中，通过线框的电荷量为零，所以选项C错误；D、线框进入磁场过程中，线框产生的热量为，所以选D错误。故选：AB。如图所示，交流发电机通过电阻不计的导线为右侧的电路供电，电压表和电流表均为理想交流电表，变压器为理想变压器，b是原线圈的中心抽头，副线圈两端接有滑动变阻器R和小灯泡L，电阻不计的金属线圈在磁场中匀速转动。下列说法正确的是()A.当单刀双掷开关由a拨向b而其他条件不变时，稳定后电压表的示数增大B.当滑动变阻器的滑动触头向下滑动而其他条件不变时，电流表的示数增大C.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动而其他条件不变时，小灯泡变暗D.当线圈的转速增加一倍而其他条件不变时，电压表和电流表的示数均增加一倍【答案】AD【解析】：A.当单刀双掷开关由a拨向b而其他条件不变时，变压器原线圈的匝数减小，根据可知，次级电压变大，则稳定后电压表的示数增大，选项A正确；B.当滑动变阻器的滑动触头向下滑动而其他条件不变时，次级电阻变大，则次级电流减小，则初级电流减小，即电流表的示数减小，选项B错误；C.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动而其他条件不变时，次级电阻减小，而次级电压不变，则次级电流变大，即小灯泡变亮，选项C错误；D.当线圈的转速增加一倍而其他条件不变时，根据可知感应电动势的最大值增加一倍，有效值增加一倍，则次级电压有效值增加一倍，电压表示数增加一倍，次级电流增加一倍，则初级电流增加一倍，即电流表的示数增加一倍，选项D正确。故选AD。二、实验题22、（8分）使一定质量的理想气体按如图甲中箭头所示的顺序变化，图中段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线.（1）已知气体在状态A的温度为，则气体在状态和D的温度分别是：________K；_____K；_____K.（2）将上述变化过程在图乙中的图象中表示出来（标明四点，并用箭头表示变化方向）【答案】（1）600;600;300（2）【解析】：（1）根据理想气体状态方程：，得气体在状态B的温度为：，气体在状态D的温度为：，B到C等温变化，所以气体在状态C的温度为。（2）是等压膨胀过程，是等温膨胀过程，是等压压缩过程，采用描点法，作出图象如图所示。23、（8分）某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下：（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为___________mm。利用毫米刻度尺测出电阻丝的长度L。（2）利用如图乙所示的电路图，精确测量电阻丝的电阻，已知电流表内阻为，操作步骤如下：①闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表读数为某值，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数；②改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数保持不变，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数；③重复步骤②，得到多组电阻箱和电流表的数据；④以电阻箱电阻R为纵坐标，以电流表读数的倒数为横坐标建立坐标系，描点连线，如图丙所示。已知图线的纵轴截距为，则电阻丝电阻___________（用题中给定物理量的符号表示）。（3）根据电阻定律，利用测得的物理量表示电阻丝的电阻率___________（用D、L、表示）。（4）若从系统误差的角度分析，用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】（1）2.150（2）（3）（4）相等【解析】：（1）由螺旋测微器可知电阻丝的直径为。（2）④根据题意有整理得结合图像可知解得（3）根据电阻丝的电阻率（4）本实验中所用电流表内阻已知，不存在由于电表内阻引入的系统误差，所以测得电阻丝的阻值与真实值相等，进而根据电阻定律计算出的电阻率等于真实值。三、计算题24、（12分）如图所示，竖直平面内倾角的光滑直轨道、圆形光滑轨道、圆形光滑细圆管轨道与粗糙水平直轨道平滑连接，弹性板竖直固定在G点。已知可视为质点的滑块质量，轨道和的半径分别为、，轨道长度，滑块与轨道间的动摩擦因数，滑块与弹性板碰撞后以等大速率弹回，轨道长度，，，重力加速度，滑块开始时均从轨道上某点静止释放。（1）若释放点距B点的长度，求滑块运动到于圆心等高的D点时轨道对其支持力的大小；（2）若滑块滑上轨道后恰好与挡板G不相碰，求释放点距B点的长度；（3）若滑块最终能停在轨道上，求释放点距B点长度范围。【答案】（1）（2）（3）【解析】：（1）释放点距B点的长度，滑块运动到于圆心等高的D点时，由动能定理轨道对滑块的支持力提供滑块在D点的向心力，则有解得（2）若滑块滑上轨道后恰好与挡板G不相碰，则滑块能运动到E点，且运动到挡板G速度恰好为0，由能量守恒滑块能运动到E点需满足解得故（3）当滑块恰好能上到F点，则有解得故滑块最终能停在轨道上，的最小值为1.15m。当滑块与G挡板碰撞后恰好能运动到F点，则有解得故释放点距B点长度的范围为。25、（16分）如图所示，在光滑水平地面上静置一质量的长木板A和另一质量的滑块C，其中长木板的左端还放有质量的滑块B(可看成质点)。现给A、B组成的整体施加水平向右的瞬时冲量，此后A、B以相同速度向右运动，经过一段时间后A与C发生碰撞(碰撞时间极短)。木板足够长，则再经过一段时间后A、B再次以相同速度向右运动，且此后A、C之间的距离保持不变。已知A、B间的动摩擦因数为，重力加速度为，则：（1）获得冲量后瞬间A、B的速度；（2）A、C间的碰撞是否为弹性碰撞？若是，请说明理由；若不是，求A、C碰撞时损失的机械能；（3）滑块B在长木板A上表面所留痕迹的长度L；（4）最终A、C之间的距离。【答案】（1）6m/s（2）30J（3）3m（4）1m【解析】：（1）对A、B组成的整体，设获得冲量后瞬间A、B的速度为，由动量定理：=1\*GB3①=2\*GB3②（2）不是弹性碰撞，最终A、B以相同速度向右运动，且A、C之间的距离保持不变，则三者速度相同，设为，以三者为系统由动量守恒定律得：=3\*GB3③A与C发生碰撞且碰撞时间极短，设碰后A的速度为，由动量守恒定律得：=4\*GB3④A、C碰前，=5\*GB3⑤A、C碰后，=6\*GB3⑥所以A、C间的碰撞为非弹性碰撞，损失的机械能=7\*GB3⑦（3）从A、C发生碰撞到A、B再次以相同速度向右运动，对A：=8\*GB3⑧对B：=9\*GB3⑨设经时间t两者达到共速，此过程中，（4）从A、C发生碰撞到最终三者一起匀速运动过程中26、（18分）如图所示，在空间建立坐标系，大圆半径，圆心在y轴上的点，小圆是半径的半圆，圆心在O点，两圆所围成的区域存在一有界匀强磁场（磁场边界对带电粒子的运动无影响），方向垂直纸面向外。小圆内存在径向电场，圆心与边界间的电压恒为，在磁场右侧垂直x轴放置一长的金属板，板上边缘对应y轴坐标为0.9m。圆心O处的粒子源可以在纸面内沿电场方向均匀发射质量、的粒子（粒子初速度可以忽略），粒子数量为个/秒，经电场加速后进入磁场的粒子轨迹圆的圆心都在以O为圆心，的圆上。从y轴右侧磁场射出的粒子速度方向均水平