2023屆山西省太原市第二十一高三下學期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2023學年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖是雙縫干涉實驗裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏．用綠光從左邊照射單縫S時，可在光屏P上觀察到干涉條紋．下列說法正確的是()．A．減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離減小B．增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離增大C．將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離減小D．將綠光換為紫光，干涉條紋間的距離增大2、下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的棗糕模型C．將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中，降低其溫度，該元素的半衰期將增大D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的強度小3、如圖，裝備了“全力自動剎車”安全系統(tǒng)的汽車，當車速v滿足3.6km/h≤v≤36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時，如果司機未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動剎車”的加速度取值范圍是4~6m/s2，則該系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為（）A．0.08m B．1.25m C．8.33m D．12.5m4、在物理學的發(fā)展過程中，科學的物理思想與方法對物理學的發(fā)展起到了重要作用，下列關(guān)于物理思想和方法的說法中，錯誤的是（）A．合力與分力的關(guān)系體現(xiàn)了等效替換的思想B．庫侖扭秤實驗和卡文迪許扭秤實驗都用了放大的思想C．加速度a＝、電場強度E＝都采用了比值定義法D．牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物，能用實驗直接驗證5、關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．瑪麗居里發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象說明原子是可以分割的C．原子序數(shù)大于或等于83的元素都具有放射性D．溫度越高，放射性元素的放射性就越強6、在圖示電路中，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為220，副線圈的匝數(shù)可調(diào)，L1、L2、L3和L4是四個相同的燈泡。當在a、b兩端加上瞬時值表達式為(V)的交變電壓時，調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，使四個燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈的匝數(shù)為440B．燈泡的額定電壓為55VC．變壓器原線圈兩端電壓為220VD．穿過變壓器原線圈的磁通量變化率的最大值為0.1V二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，A、B兩帶電小球的質(zhì)量均為m，電荷量的大小均為Q（未知）。小球A系在長為L的絕緣輕繩下端，小球B固定于懸掛點的正下方，平衡時，小球A、B位于同一高度，輕繩與豎直方向成角。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則以下說法正確的是（）A．小球A、B帶異種電荷B．小球A所受靜電力大小為C．小球A、B所帶電荷量D．若小球A的電荷量緩慢減小，則小球A的重力勢能減小，電勢能增大8、如圖所示的直角三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），其中∠c=90°、∠a=60°，O為斜邊的中點，分別帶有正、負電荷的粒子以相同的初速度從O點垂直ab邊沿紙面進入勻強磁場區(qū)域，兩粒子剛好不能從磁場的ac、bc邊界離開磁旸，忽略粒子的重力以及兩粒子之間的相互作用。則下列說法正確的是（）A．負電荷由oa之間離開磁場B．正負電荷的軌道半徑之比為C．正負電荷的比荷之比為D．正負電荷在磁場中運動的時間之比為1：19、如圖所示，質(zhì)量均為的物塊放在傾角為的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板，與擋板接觸，間用勁度系數(shù)為的輕彈簧連接，均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊施加沿斜面向上、大小恒定的拉力，使物塊沿斜面向上運動，當向上運動到速度最大時，對擋板的壓力恰好為零，重力加速度為，則在此過程中，下列說法正確的是（）A．拉力等于B．物塊的加速度一直減小C．物塊向上移動的距離為D．物塊的加速度大小為時，物塊對擋板的壓力為10、高精度全息穿透成像探測儀利用電磁波穿透非金屬介質(zhì)，探測內(nèi)部微小隱蔽物體并對物體成像，只有分辨率高體積小、輻射少，應用領(lǐng)域比超聲波更廣。關(guān)于電磁波和超聲波，下列說法正確的是（）A．電磁波和超聲波均能發(fā)生偏振現(xiàn)象B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息C．電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．電磁波和超聲波均需依賴于介質(zhì)才能傳播E.電磁波由空氣進入水中時速度變小，超聲波由空氣進入水中時速度變大三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，通過加減小車中砝碼改變小車和砝碼的總質(zhì)量M（含拉力傳感器），加減砂桶中砂子改變砂桶和砂子的總質(zhì)量m，用拉力傳感器測出輕繩的拉力大小F。(1)用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此裝置探究加速度與力的關(guān)系時，___________（填“需要”或“不需要”）滿足Mm。(3)用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，保持m不變，且已平衡摩擦力，當小車和砝碼的總質(zhì)量較小時，可能不滿足Mm的情況，此時加速度a與的關(guān)系圖像正確的是___________。A．B．C．D．12．（12分）某同學想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).如圖甲所示，表面粗糙、一端裝有定滑輪的長木板固定在水平實驗臺上；木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個輕小動滑輪，鉤碼和拉力傳感器通過繞在滑輪上的輕細繩相連，細繩與長木板平行，放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運動（忽略滑輪的摩擦）.①實驗開始前打點計時器應接在___________（填“交流電源”或“直流電源”）上.②如圖乙為某次實驗得到的紙帶，s1、s2是紙帶中兩段相鄰計數(shù)點間的距離，相鄰計數(shù)點時間為T，由此可求得小車的加速度大小為_____________（用、、T表示）.③改變鉤碼的個數(shù)，得到不同的拉力傳感器示數(shù)和滑塊加速度,重復實驗.以F為縱軸，a為橫軸，得到的圖像是縱軸截距大小等于b傾角為θ的一條斜直線，如圖丙所示,則滑塊和輕小動滑輪的總質(zhì)量為_______________kg；滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)______________.（設(shè)重力加速度為g）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，粗細均勻的U形管，左側(cè)開口，右側(cè)封閉。右細管內(nèi)有一段被水銀封閉的空氣柱，空氣柱長為l=12cm，左側(cè)水銀面上方有一塊薄絕熱板，距離管口也是l=12cm，兩管內(nèi)水銀面的高度差為h=4cm。大氣壓強為P0=76cmHg，初始溫度t0=27℃?，F(xiàn)在將左側(cè)管口封閉，并對左側(cè)空氣柱緩慢加熱，直到左右兩管內(nèi)的水銀面在同一水平線上，在這個過程中，右側(cè)空氣柱溫度保持不變，試求：(1)右側(cè)管中氣體的最終壓強；(2)左側(cè)管中氣體的最終溫度。14．（16分）如圖所示，扇形玻璃磚的圓心角為150°，玻璃磚半徑為，一條單色光平行于，由的中點入射，經(jīng)折射后由圓弧面的點射出玻璃磚，圓弧的長度與圓弧的長度之比為2∶3，已知真空中光速為。求：該單色光在玻璃磚從到傳播的時間。15．（12分）如圖所示，一長為的水平傳送帶，以的速率逆時針轉(zhuǎn)動。把一質(zhì)量為的物塊A以速度大小推上傳送帶的右端，同時把另一質(zhì)量為的物塊B以速度大小推上傳送帶的左端。已知兩個物塊相撞后以相同的速度在傳送帶上運動，兩個物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度，物塊可視為質(zhì)點且碰撞時間極短。求：(1)經(jīng)多長時間兩個物塊相撞；(2)相撞后兩個物塊再經(jīng)多長時間相對傳送帶靜止；(3)物塊B與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】試題分析：根據(jù)公式，減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離變大，A錯誤，根據(jù)公式，增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離增大，B正確，根據(jù)公式，將綠光換為紅光，頻率減小，即波長增大，所以干涉條紋間的距離增大，C錯誤根據(jù)公式，將綠光換為紫光，頻率增大，即波長減小，所以干涉條紋間的距離減小，D錯誤，考點：本題考查光波的干涉條紋的間距公式，點評：應牢記條紋間距的決定因素，不要求定量計算，但要求定性分析．2、B【解析】

A．在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，故A錯誤；B．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的棗糕模型，故B正確；C．半衰期由原子核本身決定，與外界因素無關(guān)，故C錯誤；D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為金屬的極限頻率大于入射光的頻率，故D錯誤。故選B。3、D【解析】

由題意知，車速3.6km/h≤v≤36km/h即，系統(tǒng)立即啟動“全力自動剎車”的加速度大小約為4~6m/s2，最后末速度減為0，由推導公式可得故ABC錯誤，D正確。故選D。4、D【解析】

A．合力與分力的關(guān)系體現(xiàn)了等效替換的思想，故A正確，不符合題意；B．庫侖扭秤實驗和卡文迪許扭秤實驗都用了放大的思想，故B正確，不符合題意；C．加速度a＝、電場強度E＝都采用了比值定義法，故C正確，不符合題意；D．牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)邏輯推理而得出的，采用的是實驗加推理的方法，反映了物體不受外力時的運動狀態(tài)，而不受外力的物體不存在的，所以不能用實驗直接驗證，故D錯誤，符合題意；5、C【解析】

A．貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，故A錯誤；B．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，并不是原子可以再分的，故B錯誤；C．原子序數(shù)大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性，故C正確；D．放射性元素的放射性由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)，故D錯誤；故選C。6、B【解析】

A．四個燈泡均正常發(fā)光，說明變壓器原、副線圈中的電流相同，根據(jù)可得變壓器副線圈的匝數(shù)故A錯誤；BC．a(chǎn)、b兩端電壓的有效值V=220V設(shè)每個燈泡的額定電壓為U0，原線圈兩端電壓為U1，則有U=2U0+U1結(jié)合可得U0=55V，U1=110V故B正確，C錯誤；D．原線圈兩端電壓的最大值V根據(jù)法拉第電磁感應定律有，解得穿過原線圈的磁通量變化率的最大值為V故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB．帶電的小球A處于平衡狀態(tài)，A受到庫侖力F、重力mg以及繩子的拉力T的作用，其合力為零，則有解得由圖可知，AB間庫侖力為排斥力，即AB為同種電荷，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)庫侖定律有，而解得故C錯誤；D．若小球A的電荷量緩慢減小，AB間的庫侖力減小，小球A下擺，則小球A的重力勢能減小，庫侖力做負功，電勢能增大，故D正確。故選BD。8、BC【解析】

A．由左手定則可知，負電荷由Ob之間離開磁場區(qū)域，故A錯誤；B．作出兩粒子的運動軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系，對負粒子：則負粒子的軌道半徑為：對正粒子：解得正粒子的軌道半徑為：則正負粒子的軌道半徑之比為：故B正確；D．正負粒子在磁場中運動的時間均為半個周期，由：可知，正負粒子在磁場中運動的時間之比為：故D錯誤；C．粒子在磁場中做圓周運動，則由：可得：正負粒子的比荷之比與半徑成反比，則正負粒子的比荷之比為，故C正確。故選BC。9、ABD【解析】

AB．由分析，可知物塊A沿斜面向上做加速度不斷減小的加速運動，當物塊速度最大時，加速度為零，此時物塊剛要離開擋板，由受力分析得彈簧的彈力為對物塊A分析，有故AB正確；C．開始時，彈簧的壓縮量為同理，當物塊速度最大時，彈簧的伸長量為因此物塊向上移動的距離為故C錯誤；D．由分析得知，當物塊的加速度為時，根據(jù)牛頓第二定律有解得彈簧的彈力即彈簧處于原長，對物塊B分析，則有故物塊B對擋板壓力為，故D正確。故選ABD。10、BCE【解析】

A．電磁波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而超聲波是縱波，不能發(fā)生偏振，故A錯誤；B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息，故B正確；C．干涉和衍射是一切波特有的現(xiàn)象，電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故C正確；D．電磁波在真空中能傳播，超聲波需依賴于介質(zhì)才能傳播，故D錯誤；E．電磁波由空氣進入水中時速度變小，超聲波由空氣進入水中時速度變大，故E正確。故選BCE。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、需要不需要D【解析】

(1)[1]．在探究“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，用此裝置探究“加速度與質(zhì)量”的關(guān)系時，需要平衡摩擦力，否則繩子的拉力大小就不等于小車的合力；

(2)[2]．用此裝置探究“加速度與力”的關(guān)系時，不需要滿足M?m，因為繩子的拉力通過力傳感器來測量的；

(3)[3]．用此裝置探究“加速度與質(zhì)量”的關(guān)系，保持m不變，當小車和砝碼的總質(zhì)量較小時，但仍不滿足M?m的情況時，雖然控制F不變，但改變小車的質(zhì)量過程中，繩子的拉力會明顯減小的，因此a與的圖象斜率減小，故ABC錯誤，D正確。12、交流電源2tanθ【解析】

由題中“測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)”可得，本題考查動摩擦因數(shù)測量實驗，根據(jù)打點計時器數(shù)據(jù)處理、牛頓第二定律和相關(guān)實驗操作注意事項可分析本題?！驹斀狻竣賉1]打點計時器應接在交流電源上；②[2]根據(jù)公式可得③[3]由圖可知，滑塊受到的拉力為拉力傳感器示數(shù)的兩倍，即滑塊收到的摩擦力為有牛頓第二定律可得計算得出F與加速度a的函數(shù)關(guān)系式為由圖像所給信息可得圖像截距為而圖像斜率為計算得出[4]計算得出【點睛】本題