河北正定中学2023届高三下学期综合模拟考试物理试题

这是一份河北正定中学2023届高三下学期综合模拟考试物理试题，共14页。试卷主要包含了进入电场并直接从O点离开电场等内容，欢迎下载使用。
河北正定中学2023届高三下学期综合模拟考试物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、物理学的发展离不开科学家所做出的重要贡献。许多科学家大胆猜想，勇于质疑，获得了正确的科学认知，推动了物理学的发展。下列叙述符合物理史实的是（　　）
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量
B．玻尔把量子观念引入到原子理论中，完全否定了原子的“核式结构”模型
C．光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说
D．康普顿受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性
2、关于对平抛运动的理解，以下说法正确的是（　　）
A．只要时间足够长，其速度方向可能沿竖直方向
B．在任意相等的时间内速度的变化量相同
C．可以运用“化曲为直”的方法，分解为竖直方向的匀速直线运动和水平方向的自由落体运动
D．平抛运动的水平位移与竖直高度无关
3、如图甲所示，直径为0.4m、电阻为0.1Ω的闭合铜环静止在粗糙斜面上，CD为铜环的对称轴，CD以下部分的铜环处于磁感应强度B方向垂直斜面且磁感线均匀分布的磁场中，若取向上为磁场的正方向，B随时间t变化的图像如图乙所示，铜环始终保持静止，取，则（　　）

A．时铜环中没有感应电流 B．时铜环中有沿逆时针方向的感应电流（从上向下看）
C．时铜环将受到大小为、沿斜面向下的安培力 D．1~3s内铜环受到的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小
4、体育课上，身高相同的、两位同学比赛跳高，同学采用跨越式，同学采用背越式，结果两同学的成绩相同，不计空气阻力。则下列分析正确的是（ ）
A．同学跳高过程中克服重力做的功较多 B．同学在最高点时的速度为0
C．同学腾空过程用时较长 D．同学起跳过程中先超重后失重
5、如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（ ）

A．b点场强大于d点场强
B．b点场强为零
C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
6、将检验电荷q放在电场中，q受到的电场力为F，我们用来描述电场的强弱。类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，我们要描述磁场的强弱，下列表达式中正确的是（ ）
A． B． C． D．
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、《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．工人对绳的拉力一直变大
B．绳OD的拉力一直变大
C．OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg
D．当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为mg
8、L1、L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为h，竖直平面内有质量为m，电阻为R的梯形线框，上、下底水平且底边之比5:1，梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落，已知AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，在整个运动过程中，说法正确的是（ ）

A．AB边是匀速直线穿过磁场
B．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，是匀速直线运动
C．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，此过程的电动势为
D．AB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:1
9、如图为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是_______ ．

A．这列波的波长是8m，周期是0.2s，振幅是10cm
B．在t=0时，质点Q向y轴负方向运动
C．从t=0.1到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6m
D．从t=0.1到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（国际单位）
10、如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其上端接有电阻R，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，始终垂直导轨的导体棒EF接入电路的有效电阻为r，导轨和导线电阻不计，在导体棒EF沿着导轨下滑的过程中，下列判断正确的是（ ）

A．感应电流在导体棒EF中方向从F到E
B．导体棒受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定
C．导体棒的机械能一直减小
D．导体棒克服安培力做的功等于电阻R消耗的电能
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）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值：
(1)现有电源(4V,内阻可不计、滑动变阻器(0～50aΩ，额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表：
A．电流表(0～3A,内阻约0.025Ω)
B．电流表(0～0.6A,内阻约0.125Ω)
C．电压表(0～3V,内阻约3kΩ)
D．电压表(0～15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_____,电压表应选用______(选填器材前的字母)；
(2)下图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线．要求电压表和电流表从零开始读数,补充完成图中实物间的连线____：

(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U，某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值_______Ω(保留三位有效数字)．

(4)在测量电阻的过程中产生误差的主要原因是________(选填选项前的字母)
A．电流表测量值小于流经的电流值
B．电流表测量值大于流经的电流值
C．电压表测量值小于两端的电压值
D．电压表测量值大于两端的电压值
(5)实验中为减少温度的变化对电阻率的影响,采取了以下措施,其中在确的是______
A．多次测量U、I,画图像,再求R值
B．多次测量U、I,先计算R,再求R的平均值
C．实验中通电电流不宜过大,通电时间不宜过长
D．多次测量U、I,先求U、I的平均值,再求R
12．（12分）某物理兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O处，另一端系一小球．

（1）张小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝____ mm，使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为Δt1，经过最低点的挡光时间为Δt2.
（2）戴小军同学在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为g.现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2.
（3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，张小明同学还需要测量的物理量有_____（填字母代号）．戴小军同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）．
A．小球的质量m B．轻绳的长度L C．小球运行一周所需要的时间T
（4）根据张小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：________________ (用题目所给得字母表示）
（5）根据戴小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：____________________ (用题目所给得字母表示）
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）为了保证驾乘人员的安全，汽车安全气囊会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸时产生气体（假设都是N2）充入气囊，以保护驾乘人员。若已知爆炸瞬间气囊容量为，氮气密度，氮气的平均摩尔质量，阿伏伽德罗常数，试估算爆炸瞬间气囊中分子的总个数N。（结果保留1位有效数字）
14．（16分）如图所示，A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接．细管中有一绝热活塞M，细管容积不计．现给左面的活塞N施加一个推力．使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变．活塞M保持在原位置不动．不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1atm=105Pa．当推力时,求：

①活塞N向右移动的距离是多少?
②B气缸中的气体升温到多少?
15．（12分）如图所示，第一象限内有沿x轴正向的匀强电场，第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以速度v0从P（-3L，0）沿与x轴负方向成37°角射入磁场，粒子从Q（0，4L）进入电场并直接从O点离开电场。不计空气阻力及粒子的重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求∶
(1)磁感应强度B的大小；
(2)电场强度E的大小。




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】
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并求出了电子的比荷，密立根精确地测出电子的电荷量；故A错误；
B．玻尔把量子观念引入到原子理论中，但是没有否定原子的“核式结构”模型；故B错误；
C．光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说，故C正确；
D．德布罗意受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性，故D错误。
故选C。
2、B
【解析】
A．当平抛运动下落时间无论多么长，由于存在水平方向的分速度，则速度方向不可能竖直向下，故A错误；
B．由公式△v=at=gt，可知平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同，故B正确；
C．平抛运动运用“化曲为直”的方法，分解为水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，故C错误；
D．平抛运动的水平位移为

知平抛运动的水平位移由初速度和拋出点的高度共同决定，故D错误。
故选B。
3、C
【解析】
A．分析图乙可知，时，磁感应强度处于变化的过程中，铜环中磁通量变化，产生感应电流，A错误；
B．时，垂直斜面向下的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，铜环中产生顺时针方向的感应电流，B错误；
C．时，垂直斜面向上的磁通量逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知

根据欧姆定律可知

安培力

C正确；
D．时间内，磁感应强度变化率不变，则感应电流不变，磁感应强度先减小后增大，根据楞次定律的可知，安培力先向下减小后向上增大，则摩擦力方向向上，逐渐减小，后续可能方向向下逐渐增大，D错误。
故选C。
4、D
【解析】
A．因两同学的质量关系不知，所以无法比较两人克服重力做功的多少，故A错误；
B．两同学在最高点时都有水平方向的速度，故B错误；
C．同学是跨越式，重心上升的位移较大，所以同学腾空过程用时较长，故C错误；
D．走跳过程中人的重心向上先加速后减速，所以加速度先向上后向下，即先超重后失重，故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A.在两等量异种点电荷连线上中点的场强最小，在两等量异种点电荷连线的中垂线上中点的电场强度最大。所以b点的场强小于连线中点的场强，d点的场强大于中点的场强，则b点场强小于d点场强，选项A错误；
B.根据适矢量的叠加，b点的合场强由b指向c，不为零，选项B错误；
C.由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，选项C正确；
D.因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误。
故选C。
6、C
【解析】
将检验电荷q放在电场中，q受到的电场力为F，我们用来描述电场的强弱；类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，用来描述磁场的强弱；故C项正确，ABD三项错误。

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、BCD
【解析】
AB．对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示

绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为θ，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为α。根据几何知识有

由正弦定理可得

解得


α增大，θ减小，则F1增大，F2减小，故A错误，B正确；
C．两绳拉力的合力大小等于mg，故C正确；
D．当α=30°时，则θ=30°，根据平衡条件有

可得

故D正确。
故选BCD。
8、BCD
【解析】
A．已知AB刚进入磁场时的重力等于安培力，根据安培力公式

AB进入磁场后一段时间内有效切割长度变大，安培力变大，大于重力，使梯形线框减速，因为AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，所以AB边是减速直线穿过磁场，故A错误；
B．AB刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，有效切割长度保持不变，由于AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，故该过程中安培力一直等于重力，做匀速直线运动，故B正确；
D．设AB边刚进入磁场时速度为，AB=l，则CD=5l，则

AB边刚进入磁场时重力等于安培力，有

设AB边刚穿出磁场时速度为v1，线框切割磁感应线的有效长度为2l

AB刚穿出磁场时的重力等于安培力有

联立解得


所以D正确；
C．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，线框做速度为v1的匀速直线运动，切割磁感应线的有效长度为2l，感应电动势为

联立解得

故C正确。
故选BCD。
9、ACE
【解析】
由波形图和振动图像读出波长、周期和振幅；根据振动图像可求解波的转播方向和传播的距离；质点在一个完整周期中运动的路程为4A；
【详解】
由图像可知，这列波的波长是8m，周期是0.2s，振幅是10cm，选项A正确；由Q点的振动图像可知，在t=0时，质点Q向y轴正方向运动，可知波向x轴正向传播，选项B错误；波速，从t=0.1到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了，选项C正确；从t=0.1到t=0.25s 经历了0.15s=T，但是因P点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动，则质点P通过的路程不等于3A=30cm,选项D错误；，则质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（国际单位），选项E正确；故选ACE.
【点睛】
本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，只有起点在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在3/4周期内振动的路程才是3A．
10、AC
【解析】
根据右手定则知，感应电流的方向为F到E，故A正确．下滑过程中，根据左手定则知，安培力的方向沿斜面向上，由于导体棒下滑的过程中速度增大，则感应电动势增大，电流增大，安培力增大，故B错误．导体棒向下运动的过程中，除重力做功外，安培力做负功，则导体棒的机械能一直减小，故C正确．根据功能关系知，克服安培力做功等于整个回路产生的电能，故D错误．故选AC．
点睛：解决这类导体棒切割磁感线产生感应电流问题的关键时分析导体棒受力，进一步确定其运动性质，并明确判断过程中的能量转化及功能关系如安培力做负功量度了电能的产生，克服安培力做什么功，就有多少电能产生．

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、B； C； 5.20； B； C；
【解析】
(1) 由于电源电动势为4V，所以电压表应选C（因为若选择电压表D时，电动势3V还不到电压表量程的）；
根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：所以电流表应选B；
(2) 实物连线图如图所示：

(3) 由图可知，电流表的读数为：I=0.50A，电压表的读数为：U=2.60V，所以待测电阻为：
(4) 根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表的分流作用，导致电流表的测量值大于流经Rx的电流，所以产生误差的主要原因是B；
故选B．
(5)由于电流流过电阻丝发热，所以在实验时流过电阻丝的电流不能过大，并且时间不要太长，故选C．
12、5.700 B A F2－F1＝6mg
【解析】
（1）[1]．螺旋测微器固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为20.0×0.01 mm，故最终读数为两者相加，即5.700 mm.
（3）[2][3]．根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为
v1＝
小球在最低点的速度大小为
v2＝
设轻绳长度为L，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有

化简得

所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度L；根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为r，则小球在最低点有

在最高点有

从最低点到最高点依据机械能守恒定律有

联立方程化简得
F2－F1＝6mg
所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m.
（4）[4]．由（3）可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为

（5）[5]．由（3）可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为
F2－F1＝6mg.

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、
【解析】
设气体摩尔数，则

气体分子数

解得

14、① 5 cm；②127℃
【解析】
①加力F后，A中气体的压强为
对A中气体：由pAVA=pA′VA′
则得
初态时， ，LA′==15cm
故活塞N向右移动的距离是s=LA-LA′=5cm
②对B中气体，困活塞M保持在原位置不动，末态压强为pB′=pA′=×105Pa
根据查理定律得：
解得，TB′==400K
则 tB=400-273=127℃
点睛：对于两部分气体问题，既要分别研究各自的变化过程，同时要抓住之间的联系，本题是压强相等是重要关系．
15、（1）；（2）
【解析】
(1)由几何知识得带点粒子在磁场中做圆周运动的半径

由牛顿第二定律得

解得

(2)由牛顿第二定律得

粒子在竖直方向

粒子在水平方向

解得