陕西省西安市长安区2023届高考物理试题原创模拟卷（六）

这是一份陕西省西安市长安区2023届高考物理试题原创模拟卷（六），共15页。

陕西省西安市长安区2023届高考物理试题原创模拟卷（六）
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、质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30°，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是

A．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．小球的加速度为重力加速度的位置共有三个
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能增加量大于mgh
2、从空间某点以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，不计空气阻力。则它们的动能增大到初动能的2倍时的位置处于
A．同一直线上 B．同一圆上
C．同一椭圆上 D．同一抛物线上
3、一个质量为m的小球，以大小为v0的初速度被竖直向上抛出，从抛出到落地的过程中，重力对小球做功为mv02。不计空气阻力，则此过程重力对小球的冲量大小为
A． B． C． D．
4、如图所示，“共享单车”极大地方便了老百姓的出行，某高档“共享单车”通过变速器调整链条在轮盘和飞轮的挂入位置，改变行驶速度。轮盘和飞轮的齿数如下表所示：

名称
轮盘
飞轮

A轮
B轮
C轮
D轮
E轮
齿数N/个
48
39
24
18
13
则下列说法正确的是(　　)
A．当A轮与C轮组合时，两轮的转速之比为1∶1
B．当A轮与C轮组合时，两轮边缘上的点的线速度大小之比为1∶2
C．当B轮与E轮组合时，两轮角速度之比为1∶3
D．当B轮与E轮组合时，两轮边缘上的点的向心加速度大小之比为3∶1
5、如图，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场，不计粒子的重力，则（　　）

A．粒子带正电
B．电场的方向是由c指向b
C．粒子在b点和d点的动能相等
D．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为p∶2
6、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学知识，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是（ ）
A．英国物理学家卢瑟福第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
B．法拉第最早在实验中观察到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕
C．爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象
D．法国学者库仑最先提出了电场概念，并通过实验得出了库仑定律
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，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上．现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，长木板始终静止．已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．则(　　)

A．μ1一定小于μ2
B．μ1可能大于μ2
C．改变F的大小，F>μ2(m1＋m2)g时，长木板将开始运动
D．改F作用于长木板，F>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动
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、下列说法正确的是( )
A．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速
B．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
C．机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长小的障碍物能发生明显衍射
D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用了多普勒效应原理
E. 围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象
10、下列说法中正确的有__________。

A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
C．光的偏振现象说明光是纵波
D．由红光和绿光组成的一细光束从水 中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
E.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅减小双缝之间的距离后，观察到如图乙所示的条纹
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）如图a所示，某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d端与a端连接。
（1）若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确，则移动滑片后，得到的U-I图象最可能为___________。
A． B． C． D．
（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，正确调零操作，移动滑片后，得到如图b所示的U-I图，已知定值电阻R=10Ω，则根据图象可知电源电动势为_________V、内阻为________Ω。（结果保留2位有效数字）

12．（12分）.现测定长金属丝的电阻率。
（1）先用螺旋测微器测量金属丝直径，结果如图甲所示，其读数是________mm，再用毫米刻度尺测量金属丝长度，结果如图乙所示，其读数是________mm。

（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻约为100 Ω。
电源E（电动势10 V，内阻约为10 Ω）；；
电流表（量程0~250 mA，内阻）；
电流表（量程0~300 mA，内阻约为5 Ω）；
滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）；
滑动变阻器（最大阻值1000 Ω，额定电流1 A）；
开关S及导线若干。
①某同学根据题意设计了实验方案（图丙），滑动变阻器应该选择________（填“”或“”）；
②请在图丙中把实验电路图补充完整，并标明器材代号_______；
③该同学测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式________，从设计原理看其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
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，在竖直放置，内壁光滑，截面积不等的绝热气缸里，活塞A的截面积SA=10cm2，质量不计的活塞B的截面积SB=20cm2，两活塞用轻细绳连接，在缸内气温t1=227℃，压强p1=1.1×105Pa时，两活塞保持静止，此时两活塞离气缸接缝处距离都是L=10cm，大气压强p0=1.0×105Pa保持不变，取，试求：

①A活塞的质量；
②现改变缸内气温，当活塞A、B间轻细绳拉力为零时，汽缸内气体的温度t2；
③继续将缸内温度由t2缓慢下降到t3=-23℃过程中，计算A移动的距离．
14．（16分）如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面，CD面是半径为R的圆弧面，O1O2为对称轴；一束单色光从O1点斜射到AB面上折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射，∠O1O2E= 30°，DO2⊥CO2，透明材料对单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：

（i）单色光在AB面上入射角α的正弦值；（结果可以用根号表示）
（ii）光在透明材料中传播的时间（不考虑光在BC面的反射）。（结果可以用根号表示）
15．（12分）如图纸面内的矩形 ABCD 区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，对边 AB∥CD、AD∥BC，电场方向平行纸面，磁场方向垂直纸面，磁感应强度大小为 B.一带电粒子从AB 上的 P 点平行于纸面射入该区域，入射方向与 AB 的夹角为 θ（θ<90°），粒子恰好做匀速直线运动并从 CD 射出．若撤去电场，粒子以同样的速度从P 点射入该区域，恰垂直 CD 射出.已知边长 AD=BC=d，带电粒子的质量为 m，带电量为 q，不计粒子的重力.求：

(1)带电粒子入射速度的大小；
(2)带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间；
(3)匀强电场的电场强度大小．



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、B
【解析】
小球A运动过程如右图所示：

当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位置的下方，故A错误．在图中A、D两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A、C、D三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒．根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到B全过程中增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgh，故D错误．所以B正确，ACD错误．
2、A
【解析】
动能增大到射出时的2倍，根据公式，速度增加为初速度的倍；
速度偏转角度余弦为：
，
故速度偏转角度为45°，故：
vy=v0tan45°=v
故运动时间为：
①
根据平抛运动的分位移公式，有：
x=v0t ②
③
联立①②③解得：

在同一直线上。
A. 同一直线上。与上述结论相符，故A正确；
B. 同一圆上。与上述结论不符，故B错误；
C. 同一椭圆上。与上述结论不符，故C错误；
D. 同一抛物线上。与上述结论不符，故D错误。
故选：A
3、D
【解析】
根据动能定理：

得v=v0，根据动量定理，重力的冲量：
I= m（v+ v0）=（+1）mv0。
ABC.由上计算重力对小球的冲量大小为（+1）mv0，ABC错误；
D. 由上计算重力对小球的冲量大小为（+1）mv0，D正确。
4、C
【解析】
AB．A轮与C轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为2∶1，转速之比为1∶2，选项A、B错误；
CD．B轮与E轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为3∶1，转速之比为1∶3，角速度之比为1∶3，轮边缘上的点的向心加速度之比为1∶3，选项C正确，D错误。
5、D
【解析】
A．带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，偏转方向往右，由左手定则可知 ，粒子带负电，故A错误；
B．粒子从e点射出时，速度方向与bd的夹角为，即水平向右射出，在电场中做类平抛运动，从b点射出电场，所受电场力方向由c指向b，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，则电场方向由b指向c，故B错误；
C．粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功，但在e到b的类平抛运动过程中，电场力做下功，则粒子在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D．假设ab边长的一半为r，粒子从d点射入磁场的速度为v，因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de除以速率v，即，粒子在电场中做类平抛运动，其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运动，分位移为r，可得粒子在电场中运动时间为，故D正确。
故选D。

6、C
【解析】
玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，选项A错误；奥斯特最早在实验中观察到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕，选项B错误；爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象，选项C正确；法拉第最先提出了电场概念，库伦通过实验得出了库仑定律，选项D错误；故选C.

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、BD
【解析】
因为木块所受的摩擦力为滑动摩擦力，地面对木板的摩擦力为静摩擦力，无法比较动摩擦因数的大小．通过对木板分析，根据水平方向上的受力判断其是否运动．当F作用于长木板时，先采用隔离法求出临界加速度，再运用整体法，求出最小拉力．
【详解】
对m1，根据牛顿运动定律有：F-μ1m1g=m1a，对m2，由于保持静止有：μ1m1g-Ff=0，Ff＜μ2（m1+m2）g，所以动摩擦因数的大小从中无法比较．故A错误、B正确．改变F的大小，只要木块在木板上滑动，则木块对木板的滑动摩擦力不变，则长木板仍然保持静止．故C错误．若将F作用于长木板，当木块与木板恰好开始相对滑动时，对木块，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，对整体分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以当F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g时，长木板与木块将开始相对滑动．故D正确．故选BD．
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，结合整体和隔离法，运用牛顿第二定律进行求解．
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、CDE
【解析】
A. 根据多普勒效应，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速与声源发出的声波波速相等。故A错误；
B. 对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，两者相互垂直是横波，两者相互平行是纵波。故B错误；
C. 只有当障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或比机械波的波长小，才会发生明显的衍射现象；当障碍物的尺寸比机械波的波长大得多时，也能发生衍射现象，只是不明显。故C正确；
D. 向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流发射后又被仪器接收，测出发射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理。故D正确；
E. 围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果。故E正确。
故选：CDE。
10、ADE
【解析】
A．依据

可知，光在介质中的速度小于在真空中的速度，故A正确；
B．紫外线比紫光的波长短，更不容易发生衍射，而对于干涉只要频率相同即可发生，故B错误；
C．光的偏振现象说明光是横波，并不是纵波，故C错误；
D．绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式

知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射到空气，在不断增大入射角时，在水面上绿光先发生全反射，从水面消失，故D正确；
E．从图甲所示的条纹与图乙所示的条纹可知，条纹间距变大，根据双缝干涉的条纹间距公式

可知，当仅减小双缝之间的距离后，可能出现此现象，故E正确。
故选ADE。

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 3.0 0.53
【解析】
（1）该同学开始实验后未进行电压传感器的调零，则电路电流为0时，电压传感器有示数，不为0，作出的U-I图象中，电压随电流的增大而增大，但纵坐标有截距，观察图b中的图象可知B符合；
（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压，但由于正负接线接反了，因此测量的数值会变为负值，计算时取绝对值即可，根据如图（c）所示的U-I图可知，电源电动势为3V，由闭合电路的欧姆定律有：，当U=2V时，I=0.095A，即，解得：内阻r≈0.53Ω。
12、3.700 601.0 R1 相等
【解析】
（1）[1][2]．螺旋测微器测量金属丝直径读数是3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm；
用毫米刻度尺测量金属丝长度读数是60.10cm=601.0mm。
（2）①[3]．某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器接成分压电路，则可知应该选择阻值较小的R1；
②[4]．根据伏安法可知，实验中需用一个已知内阻的电流表A1作为电压表测定待测电阻的电压，实验电路图如图所示；

③[5][6]．根据电路图可知

从设计原理看其测量值与真实值相比相等。

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、①②③
【解析】
①对两活塞整体研究，根据平衡条件可得，
解得；
②气体温度下降时，气体压强不变，气体温度降低，气体体积减小两活塞一起向下运动，当两活塞都向下移动10cm后气体体积；
气体温度继续下降，活塞B不能移动，气体体积不变，气体做等容变化，
当时拉力为零；
解得；
根据理想气体状态方程可得解得，则℃．
③从温度继续降低，压强不变，v减小，A向上运动，
当，，解得；
活塞A向上退回的距离为；
【点睛】处理理想气体状态方程这类题目，关键是写出气体初末状态的状态参量，未知的先设出来，然后应用理想气体状态方程列式求解即可．
14、（i）（ii）
【解析】
（i）光在圆弧面上刚好发生全反射，因此有 sinC＝
由几何关系可知r+θ=C，因此r=30°，由折射公式有
 n＝，sinα＝

（ii）由几何关系可知 O1E=R
光在E点的反射光线EF平行于AB，则 EF＝Rsin45°−Rsin30°＝
光在材料中传播速度
因此光在材料中传播的时间为
【点睛】
解答此类问题的关键是画出光路图，根据全反射条件、折射定律和几何关系列方程联立求解。
15、（1）（2） （3）
【解析】
画出粒子的轨迹图，由几何关系求解运动的半径，根据牛顿第二定律列方程求解带电粒子入射速度的大小；带电粒子在矩形区域内作直线运动的位移可求解时间；根据电场力与洛伦兹力平衡求解场强.
【详解】
（1） 设撤去电场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，画出运动轨迹如图所示，轨迹圆心为O．

由几何关系可知：
洛伦兹力做向心力：
解得
（2）设带电粒子在矩形区域内作直线运动的位移为x，有
粒子作匀速运动：x=v0t
联立解得
（3）带电粒子在矩形区域内作直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡：Eq=qv0B
解得
【点睛】
此题关键是能根据粒子的运动情况画出粒子运动的轨迹图，结合几何关系求解半径等物理量；知道粒子作直线运动的条件是洛伦兹力等于电场力.