2023年安徽省宿州市高考物理一模试卷及答案解析

第=page11页，共=sectionpages11页2023年安徽省宿州市高考物理一模试卷一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）1.对一定质量的理想气体进行等温压缩的过程中，下列说法正确的是(

)A.分子热运动的平均动能减少

B.气体的内能增加

C.气体向外界放热

D.单位时间碰撞到器壁单位面积的分子数减少2.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则(

)

A.在t=0.2s时，振子的加速度为负向最大

B.在t=0.6s时，弹簧振子的弹性势能最小

C.在t=0.4s和3.牛顿发现“太阳与行星间的引力大小正比于质量乘积，反比于距离二次方”之后，进一步猜想！其它物体间也存在类似规律的引力。于是他以“地球与月球间的距离约为地球自身半径的60倍”为已知条件，进行科学推理，从而获得需要间接验证的物理结论，该结论的内容是(

)A.月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16

B.月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的13600

C.月球绕地球做圆周运动的向心加速度约为地球表面自由落体加速度的16

4.如图为直角棱镜的横截面，图中∠bac=90°，bc边距离顶点a足够远，现有某单色光以入射角i=A.62 B.2 C.二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）5.以下关于近代物理学的成就，表述正确的是(

)A.光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性

B.氢原子光谱分立特征说明了氢原子的能量是量子化的

C.原子核中没有电子，所以β射线来自原子的核外电子

D.原子核的结合能越大，原子核越稳定6.已知载有电流I的无限长直导线周围距其r处产生的磁感应强度大小为B=kIr，其中k为常量。如图所示，一无限长直绝缘导线沿平行y轴方向埋于地面下方深h处，通以图示电流。现有一很小的缘金属圆环沿平行x轴方向在水平地面上移动，途中经过M、O、P三个点，点O位于直导线正上方，M、P关于O点对称，则A.小圆环环心过O点时，磁通量为0

B.小圆环环心过O点时，感应电流为0

C.小圆环磁通量最大时，与直导线的距离为2h

D.小圆环从M到P7.如图所示，边长为L的正三角形ABC区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为+q的同种粒子自A点沿角平分线射入磁场，若以初速度v0射入，经过时间t，粒子从AC边界距A点L

A.粒子圆周运动的周期为3t

B.粒子的初速度等于2v0时，在磁场中运动的时间仍为t

C.粒子的初速度小于3v0时，离开磁场时的速度反向延长线均垂直于AB边8.如图所示，水平传送带以8m/s的恒定速率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于A、B两点)，物块(视为质点)以初速度v0从B点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞(无机械能损失)返回到B点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为0.2，且AB=6m，AA.6m/s B.7m/s三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）9.某学习小组用图1所示的装置验证机械能守恒定律，操作步骤如下：

(1)用游标卡尺测出遮光条宽度，如图2所示，则其宽度为d=______mm；

(2)滑块上安装遮光条，并置于气垫导轨上，调节导轨底部的旋钮使导轨水平。请借助图给器材，调整导轨水平的判断方法：______。

(3)在滑块左端固定细线，细线下端悬挂质量为m的钩码，放手让滑块运动，光电门1、2记录了被遮时间分别为t1、t2，测出两光电门间的距离L，滑块及遮光条的总质量M。则验证系统机械能守表达式为______(用题给字母及重力加速度g表示)；

10.某学习小组分别用图甲、乙所示的两种电路测量同一电源的电动势和内电阻(约为1Ω)。其电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。

(1)对于图甲所示的电路，电流表的示数______(填“>”、“<”或“=”)闭合电路中的干路电流，电压表的示数______(填“>”、“<“或“=”)路端电压；

(2)小组同学把两个电路获取的实验数据，利用同一坐标系描点拟合U−I图线，得到如图丙所示的U−I图线，则图线______(填“①”或“②”)是由甲图电路数据作出的；

(四、简答题（本大题共3小题，共9.0分）11.太阳内部不断发生轻核聚变反应，向外辐射能量，其辐射的总功率P=3.75×1026W。已知辐射的光传到地球需要t=500s，地球的半径R0=6.4×106m，真空中的光速c=3×10812.如图所示，质量M=1kg、长度L=1m的木板A静止在水平面上，A与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1。在A的左端放置一质量m=1kg的铁块B(可视为质点)，B与A间的动摩擦因数μ2=0.3，现用一水平恒力F作用在B上，取13.如图所示，在光滑绝缘的水平桌面静置质量分别为1kg和2kg的A、B两个小物块(可视为质点)，A物块绝缘不带电，B物块带负电，电荷量为−q。在桌面右侧竖直固定半径R=0.3m的光滑圆弧轨道，轨道左端Q点和圆心O连线与竖直方向成53°角，轨道上端点F在圆心正上方，过Q点的竖直虚线MN右侧存在着水平向右的匀强电场，电场强度E=4mg3q。若物块A以初速度v=4.5m/s向右运动，与物块B发生弹性正碰后，物块B恰好从Q点沿切线方向进入圆弧轨道，取

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、气体等温压缩，温度不变，温度是分子平均动能的标志，则分子热运动的平均动能不变，故A错误；

B、理想气体的内能等于所有分子的动能之和，由A得，分子的平均动能不变，则气体的内能不变，故B错误；

C、气体进行等温压缩，体积减小，外界对气体做功，W为正值，气体内能不变，ΔU=0

由热力学第一定律得：ΔU=Q+W

则Q为负值，即气体向外放热，故C正确；

D、由理想气体状态方程得：pVT=C

2.【答案】A

【解析】解：A、由图象乙知，t=0.2s时位移正向最大，根据F=−kx知回复力负向最大，所以振子的加速度为负向最大，故A正确；

B、由图象乙知，在t=0.6s时，弹簧振子的位移最大，则弹簧的弹性势能最大，故B错误；

C、x−t图像的斜率表示速度，由图像得，t=0.4s和t=0.8s时图像的斜率最大，速度最大，故C错误；

D3.【答案】D

【解析】解：设地球表面物体质量为m，月球质量为m′，地球质量为M，地球半径为R，月球轨道半径r=60R

AB、设在月球表面上的重力加速度为g′，则：

在地球表面有：g=GM地R地2

在月球表面有：g′=GM月R月2

由于题干没有给出月球与地球的质量关系以及月球的半径与地球半径的关系，无法利用该题的数据得知月球表面自由落体加速度与地球表面自由落体加速度的比值，故AB错误；

CD、月球绕地球做圆周运动时的加速度为a，由牛顿第二定律得：GMm′(4.【答案】B

【解析】解：根据题意作出光的传播路径如图：

根据折射定律有n=sinisinr

根据全反射临界角公式有：n=1sinC

根据几何关系有：r+C=90°

解得：5.【答案】AB【解析】解：A、光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性，故A正确；

B、玻尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的，故B正确；

C、β衰变中的β射线是来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误；

D、原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；

故选：AB。

光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性；玻尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的；根据β衰变的实质分析C项；原子核的比结合能越大，原子核越稳定。

本题考查了比结合能、衰变的实质、氢原子能级跃迁等基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。6.【答案】AC【解析】解：A、小圆环环心过O点时，向上穿过线圈的导线和向下穿过线圈的磁感线的条数相同，磁通量为0，故A正确；

B、小圆环从M点到P点的过程中，线圈的磁通量一直变化，始终有感应电流，故B错误；

C、通电直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆，设小圆环到导线的距离为r，磁感应强度为B，如图所示：

则穿过小圆环的有效磁感应强度大小为：By=Bsinθ=kIrsinθ，其中r=hcosθ

所以有：By=kIhsinθcosθ=kI2hsin2θ

所以当θ=457.【答案】BC【解析】解：A、粒子若以初速度v0射入，设其轨迹半径为r，圆心为O，轨迹对应的圆心角为θ，粒子运动轨迹如图所示：

根据几何关系可得：θ=60°

则有：t=60°360∘T，解得粒子圆周运动的周期为：T=6t，故A错误；

B、粒子的初速度等于2v0时，粒子轨迹半径变为原来的2倍，粒子从AC边射出，粒子轨迹对应的圆心角不变，粒子在磁场中运动的时间不变，所以在磁场中运动的时间为t，故B正确；

C、粒子的初速度等于3v0时，粒子轨迹半径变为原来的3倍，粒子从A点射出，如上图所示；粒子射出时速度方向与AC边夹角为30°，则粒子离开磁场时的速度反向延长线均垂直于AB边；所以粒子初速度小于3v0时，均从AC边射出，粒子射出时速度方向与AC边夹角为30°，所以离开磁场时的速度反向延长线均垂直于AB边，故C正确；

D、粒子的初速度大于3v0时，粒子从BC边离开磁场，轨迹对应的弦长变短，所以粒子轨迹对应的圆心角小于π3，由于粒子轨迹对应的圆心角等于速度方向偏向角，所以离开磁场时速度的偏转角小于π8.【答案】BC【解析】解：从A点到返回B点的过程中，假设B点的速度刚好为零，则根据动能定理可得：

−μmg(2AP+AB)=0−12mvA2

解得：vA=8m/s

假设物块从B点全程加速到A点，根据动能定理可得：

μmg×AB=12mvA2−9.【答案】7.6

滑块经过两个光电门的时间相等

mgL=【解析】解：(1)根据图2可知，该游标卡尺的为10分度，即读数为d=7mm+6×0.1mm=7.6mm；

(2)给滑块适当的速度，当滑块经过两个光电门的时间相等时，说明气垫导轨处于水平；

(3)滑块经过光电门时的速度v1=dt1，v1=dt2

根据机械能守恒可列式mgL=10.【答案】=

<

①

E1

E【解析】解：(1)根据图甲可知，电流表示数为流过电源电流，即干路电流，根据闭合电路欧姆定律可知电压表示数U=E−Ir−IRA，由此可知电压表示U要小于路端电压；

(2)根据图丙可知，当电流表示数为零时，甲图中电压表示数表示电源电动势，即为E1，因此图线①表示甲图中电路数据；

(3)根据乙图，当电压表示数为零时，电流表示数表示电源的短路电流，即为I2，根据欧姆定律可知电源的内阻为r=E1I211.【答案】解：(1)日地之间的距离r=ct=3×108×500m=1.5×1011m

根据球面积公式，太阳在距地球处的球面积S=4πr2

地球的大圆面积S0=πR02

地球表面接收到太阳能的功率P0=S0SP【解析】(1)根据匀速运动公式求解日地距离，根据球面积公式，太阳在距地球处的球面积，根据圆面积公式求大圆面积，最后求解地球表面接收到太阳能的功率；

(2)12.【答案】解：(1)A与地面间的最大静摩擦力大小f1=μ1(M+m)g=0.1×(1+1)×10N=2N

A与B间的最大静摩擦力f2=μ2mg=0.3×1×10N=3N

A、B要一起做匀加速直线运动拉力F>f1=2N

设拉力大小为F0时A、B恰好发生相对滑动

对A，由牛顿第二定律得：f2−f1=Ma

对A、B系统，由牛顿第二定律得：F0−f1=(m+M)a

代入数据解得：F0=【解析】(1)当拉力大于最大静摩擦力时木板开始运动，应用牛顿第二定律求出铁块与木板恰好发生相对滑动时的临界拉力，然后确定拉力的范围。

(2)应用牛顿第二定律求出A、B13.【答案】解：A和B两个小球的质量为：m1=1kg、m=2kg