2023届山西省临汾同盛实验中学高三下学期高考（5月模拟）物理试题试卷

2023届山西省临汾同盛实验中学高三下学期高考（5月模拟）物理试题试卷

注意事项:

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）.由此可求出

A．物块的质量 B．斜面的倾角

C．物块与斜面间的最大静摩擦力 D．物块对斜面的正压力

2、如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子．沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列说法正确的是

A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan θ=μ2

B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin θ>μ2

C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tan θ>μ1

D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tan θ

3、如图所示，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，处于竖直方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，其中AB与CD平行且足够长，BC和CD夹角（＜90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下向右匀速运动，v垂直于导体棒EF。若以经过C点作为计时起点，导体棒EF的电阻与长度成正比，则电路中电流大小I与时间t，消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象是

A． B．

C． D．

4、三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示，方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线，当时，O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（　　）

A．当时，O点处导线受到的安培力大小为4F

B．当时，O点处导线受到的安培力大小为

C．当时，O点处导线受到的安培力大小为

D．当时，O点处导线受到的安培力大小为2F

5、如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为 (     )

A．

B．，

C．，

D．，

6、下列说法中正确的是（　　）

A．伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来

B．自然界的四种基本相互作用是强相互作用，弱相互作用，电相互作用和磁相互作用

C．“月－地检验”证明了一切场力都遵循“平方反比”的规律

D．一对相互作用力做功，总功一定为零

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m的两辆拖车甲、乙在汽车的牵引下前进，当汽车的牵引力恒为F时，汽车以速度v匀速前进。某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而汽车的牵引力F保持不变（将脱钩瞬间记为t＝0时刻）。则下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两车组成的系统在0~时间内的动量守恒

B．甲、乙两车组成的系统在~时间内的动量守恒

C．时刻甲车动量的大小为2mv

D．时刻乙车动量的大小为mv

8、如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（　　）

A． B． C． D．

9、如图所示，某空间存在一竖直方向的电场，其中的一条电场线如图甲所示，一个质量为m。电荷量为q的带正电小球，从电场线中O点由静止开始沿电场线竖直向上运动x1的过程中，以O为坐标原点，取竖直向上为x轴的正方向，小球运动时电势能ε与位移x的关系如图乙所示，运动忽略空气阻力，则（　　）

A．沿x轴正方向的电场强度大小可能增加

B．从O运动到x1的过程中，如果小球的速度先增后减 ，则加速度一定先减后增

C．从O点运动x1的过程中，每经过相等的位移，小球机械能的增加变少

D．小球运动位移x1时，小球速度的大小为

10、下列说法正确的是(　　)

A．在摆角很小时单摆的周期与振幅无关

B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率

C．变化的电场一定能产生变化的磁场

D．两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与减弱区域应交替出现

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）某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值，再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示，实验室提供的器材有：

电源E（电动势约4.5V，内阻为r）

电流表A1（量程0～15mA，内阻为r1=10Ω）

电流表A2（量程0～100mA，内阻为r2=1.5Ω）

定值电阻R1（阻值R1=90Ω）

定值电阻R2（阻值R2=190Ω）

滑动变阻器R3（阻值范围0～30Ω）

电阻箱R4（阻值范围0～99.99Ω）

待测电阻Rx（电阻约55Ω）

开关S，导线若干

（1）图甲中电阻A应选____，电阻B应选___（填符号）；

（2）实验小组通过处理实验数据，作出了两电流表示数之间的关系，如图乙所示，则待测电阻电阻Rx的阻值为____；

（3）测电源电动势和内阻时，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系，如图丙所示，则待测电源的电动势为____，内阻为____（结果保留两位有效数字）。

12．（12分）小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率．

（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是____________．

（2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理．

（3）小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图____.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n=__________（保留3位有效数字）

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（甲）所示，粗糙直轨道OB固定在水平平台上，A是轨道上一点，B端与平台右边缘对齐，过B点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.0×106N/C，方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0×10－5C，质量为m=1kg。小物块P从O点由静止开始在水平外力作用下向右加速运动，经过0.75s到达A点，当加速到4m/s时撤掉水平外力F，然后减速到达B点时速度是3m/s，F的大小与P的速率v的关系如图（乙）所示。P视为质点，P与轨道间动摩擦因数μ=0.5，直轨道上表面与地面间的距离为h=1.25m，P与平台右边缘碰撞前后速度大小保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2。求：

(1)P从开始运动至速率为1m/s所用的时间；

(2)轨道OB的长度；

(3)P落地时的速度大小。

14．（16分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段平直倾斜且粗糙，BC段是光滑圆弧，对应的圆心角，半径为r，CD段水平粗糙，各段轨道均平滑连接，在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN，圆弧半径为R，圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放，最终从D点水平抛出并击中挡板。已知A，B之间距离为2r，斜轨与小物块之的动摩擦因数为，设小物块的电荷量保持不变，重力加速度为g，，。求：

(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小；

(2)改变AB之间的距离和场强E的大小，使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。

15．（12分）如图所示，“＜”型光滑长轨道固定在水平面内，电阻不计．轨道中间存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度B．一根质量m、单位长度电阻R0的金属杆，与轨道成45°位置放置在轨道上，从静止起在水平拉力作用下从轨道的左端O点出发，向右做加速度大小为a的匀加速直线运动，经过位移L．求：

(1)金属杆前进L过程中的平均感应电动势．

(2)已知金属杆前进L过程中水平拉力做功W．若改变水平拉力的大小，以4a大小的加速度重复上述前进L的过程，水平拉力做功多少？

(3)若改用水平恒力F由静止起从轨道的左端O点拉动金属杆，到金属杆速度达到最大值vm时产生热量．（F与vm为已知量）

(4)试分析(3)问中，当金属杆速度达到最大后，是维持最大速度匀速直线运动还是做减速运动？

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】

根据题意，设物块受到的最大静摩擦力为f，对物块受力分析（如图所示），若F>mgsinθ，则物体有沿斜面向上运动的趋势，f的方向应沿斜面向下阻碍物体相对运动趋势，有----①；若F<mgsinθ，则物体有沿斜面向下的运动趋势，f的方向沿斜面向上阻碍物体相对运动趋势，有----②；由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知---③，由①②可求得f的值，而物块的质量m、斜面的倾角无法求出，故物块对斜面的正压力（）也无法求出．综上所述，正确答案为C．

【考点定位】静摩擦力及力的平衡

2、C

【解析】
假设最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力时，能顺利地卸干净全部沙子，有，B对；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子为研究对象，，C对；

3、D

【解析】
AB．设AB与CD间间距为L，导体棒EF单位长度的电阻为r0，在时，电路中电流大小

在时，电路中电流大小

所以电路中电流大小不变，故AB两项错误；

CD．在时，电路中消耗的电功率

在时，电路中消耗的电功率

所以电路中消耗的电功率先随x均匀增加后不变，故C项错误，D项正确。

4、C

【解析】
根据安培定则画出在O点的磁感应强度的示意图如图所示

当时，三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为，根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为

此时O点处对应的导线的安培力

AB．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当时，则有

，

根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为

此时O点处对应的导线的安培力

故AB错误；

C．当时，有

，

如图所示

根据磁场叠加原理可知

此时O点处对应的导线的安培力

故C正确；

D．当时，有

，

如图所示

根据磁场叠加原理可知

此时O点处对应的导线的安培力

故D错误。

故选C。

5、D

【解析】
对水平细线被剪断前的整体和小球B受力分析，求出两段弹簧中的弹力。水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧弹力不会突变，对A和B分别受力分析，由牛顿第二定律求出AB各自的加速度。

【详解】

设两球的质量均为m，倾斜弹簧的弹力为，竖直弹簧的弹力为。对水平细线被剪断前的整体受力分析，由平衡条件可得：，解得：。对水平细线被剪断前的小球B受力分析，由平衡条件可得：。水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧弹力不会突变。对水平细线被剪断瞬间的A球受力分析知，A球所受合力与原来细线拉力方向相反，水平向左，由牛顿第二定律可得：，解得：。对水平细线被剪断瞬间的B球受力分析知，B球的受力情况不变，加速度仍为0。故D项正确，ABC三项错误。

【点睛】

未剪断的绳，绳中张力可发生突变；未剪断的弹簧，弹簧弹力不可以突变。

6、A

【解析】
A．伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来，故A正确；
B．自然界中的四种基本相互作用是万有引力、强相互作用、电磁力、弱相互作用，故B错误；
C．“月-地检验”证明了地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律，故C错误；
D．一对作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上，它们可能分别对两个物体都做正功，其代数和为正值，比如在光滑水平面由静止释放的两个带同种电荷的小球，库仑力对两个小球都做正功，作用力和反作用力所做的功的代数和为正值，故物体间的一对相互作用力做功的代数和不一定为零，故D错误。
故选A。

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、AC

【解析】
A．设两拖车受到的滑动摩擦力都为f，脱钩前两车做匀速直线运动，根据平衡条件得

F＝2f

设脱钩后乙车经过时间t0速度为零，以F的方向为正方向，对乙车，由动量定理得

－ft0＝0－mv

解得

t0＝

以甲、乙两车为系统进行研究，在乙车停止运动以前，两车受到的摩擦力不变，两车组成的系统所受外力之和为零，则系统的总动量守恒，故在0至的时间内，甲、乙两车的总动量守恒，A正确；

B．在时刻后，乙车停止运动，甲车做匀加速直线运动，两车组成的系统所受的合力不为零，故甲、乙两车的总动量不守恒，故B错误，

CD．由以上分析可知，时刻乙车的速度为零，动量为零，以F的方向为正方向，

t0＝时刻，对甲车，由动量定理得

Ft0－ft0＝p－mv

又

f＝

解得

p＝2mv

故C正确，D错误。

故选AC。

8、BD

【解析】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度

则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；

CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。

故选BD。

9、BC

【解析】
A．电势能?与位移x的图象?-x图象的斜率的绝对值表示小球所受电场力的大小，由图乙可知图象沿x轴正方向的斜率越来越小，说明小球所受电场力沿x轴越来越小，即沿x轴正方向的电场强度大小一直减小，故A错误；
B．从O运动x1的过程中，如果小球的速度先增后减，说明开始时小球所受电场力F大于重力mg向上做加速运动，后来电场力小于重力，向上做减速运动。当加速运动时，根据牛顿第二定律可得加速度

因为F逐渐减小，故a逐渐减小。当向上减速运动时，有

因为F逐渐减小，故a'逐渐增大。所以从O运动x1的过程中，如果小球的速度先增后减，加速度一定是先减后增，故B正确；
C．根据能的转化和守恒定律可知，在小球向上运动的过程中电场力做正功，电势能减小，减小的电势能转化为机械能。由图乙可知从O点运动x1的过程中，每经过相等的位移，小球所受电场力逐渐减小，则电势能减小的越来越少，则小球机械能的增加变少，故C正确；
D．规定O点所在的水平面为零重力势能面，设小球运动位移x1时的速度为v，根据能量守恒定律得

?0＝?1+mgx1+mv2

解得

故D错误。
故选BC。

10、AD

【解析】
A．单摆周期T＝2π与振幅无关，A项正确；

B．受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振，B项错误；

C．均匀变化的电场产生稳定的磁场，C项错误；

D．两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域位置不变，D项正确。

故选AD。

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、        50    4.2    0.50   

【解析】
(1)[1][2]．因待测电源的电动势为4.5V，则电流表A1与电阻R2串联，相当于量程为的电压表，可知图甲中电阻A应选R2；电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4；

(2)[3]．由图可知，当I1=12mA时I2=60mA，可得

(3)[4][5]．由电路图可知，电流表A1，电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω，由闭合电路的欧姆定律

即

由图像可知

解得

r=0.5Ω

12、B    磨砂的面         1.53   

【解析】
光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰；根据实验原理，运用插针法，确定入射光线和折射光线．

【详解】

（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B正确；

（2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；

（3）光路图如图所示：

设方格纸上小正方形的边长为，光线的入射角为，折射角为，则，，所以该玻璃砖的折射率

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)0.5s；(2)2.825m；(3)

【解析】
(1)P的速率从零增加到v1=1m/s，受外力F1=7N，设其做匀变速直线运动的加速度为a1，经过时间t1，位移为x1，有

代入数据得

a1=2m/s2，t1=0.5s，x1=0.25m

(2)P从v1=1m/s运动至A点，F2=9N，设其做匀变速直线运动的加速度为a2，有：

设P从速度v1经过t2时间，在A点的速度为v2，位移为x2，则

v2=v1+a2t2

解得

v2=2m/s，x2=0.375m

P从A点至B点，先做匀加速直线运动，速度达到v3=4m/s，位移为x3，有：

解得

x3=1.5m

P达到速度v3时撤掉水平外力，在摩擦力作用下减速，减速到达B点时速度是v4=3m/s，位移为x4，有

解得

x4=0.7m

轨道OB的长度

(3)P从B点开始水平方向受向左的电场力，竖直方向上受重力，做曲线运动。水平方向的加速度大小

水平方向上先向右做匀减速运动，再向左做匀加速运动，经时间

与平台右边缘碰相碰。竖直方向上做自由落体运动，有，解得

t4=0.5s

落地时水平方向的速度

落地时竖直方向的速度

落地时的速度大小为

14、（1）在C点小物块对圆轨道的压力大小为；（2）小物块动能的最小值为

【解析】
(1)小物块由A到B过程由动能定理，得：

解得：

小物块由B到C过程由机械能守恒定律得：

解得：

在C点由牛顿第二定律，得：

解得：

由牛顿第三定律可得，在C点小物块对圆轨道的压力大小为

(2)小物块离开D点后做平抛运动，水平方向：

竖直方向：

而：

小物块平抛过程机械能守恒，得：

由以上式子得：

由数学中均值不等式可知：

则小物块动能的最小值为

15、 (1)(2)2W+2maL(3)(4)当金属杆速度达到最大后，将做减速运动

【解析】
(1)由位移﹣速度公式得

2aL=v2﹣0

所以前进L时的速度为

v=

前进L过程需时

t=

由法拉第电磁感应定律有：

=

(2)以加速度a前进L过程，合外力做功

W+W安=maL

所以

W安=maL﹣W

以加速度4a前进L时速度为

=2v

合外力做功

WF′+W安′=4maL

由可知，位移相同时：

FA′=2FA

则前进L过程

W安′=2W安

所以

WF′=4maL﹣2W安=2W+2maL

(3)设金属杆在水平恒力作用下前进d时FA=F，达到最大速度，由几何关系可知，接入电路的杆的有效长度为2d，则

所以

d=

由动能定理有

所以：

Q=Fd﹣

(4)根据安培力表达式，假设维持匀速，速度不变而位移增大，安培力增大，则加速度一定会为负值，与匀速运动的假设矛盾，所以做减速运动。