2023年北京市清華大學(xué)附中高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、某靜電場(chǎng)中有電場(chǎng)線(xiàn)與x軸重合，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)φ分布如圖所示，圖線(xiàn)關(guān)于縱軸對(duì)稱(chēng),則()A．x1處和－x1處場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B．x1處和－x2處場(chǎng)強(qiáng)大小相等C．某帶電粒子在x2處和－x2處電勢(shì)能相等 D．某帶電粒子在x2處的電勢(shì)能大于在－x2處的電勢(shì)能2、下列說(shuō)法正確的是A．布朗運(yùn)動(dòng)是在顯微鏡中看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．氣體溫度不變，運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大C．溫度降低物體內(nèi)每個(gè)分子動(dòng)能一定減小D．用活塞壓縮氣缸里空氣，對(duì)空氣做功4.5×105J，空氣內(nèi)能增加了3.5×105J，則空氣向外界放出熱量1×105J3、在冬季，剩有半瓶熱水的老式暖水瓶經(jīng)過(guò)一個(gè)夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺(jué)得很緊，不易拔出來(lái)．其中主要原因是A．軟木塞受潮膨脹B．瓶口因溫度降低而收縮變小C．白天氣溫升高，大氣壓強(qiáng)變大D．瓶?jī)?nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小4、如圖所示，等量異種點(diǎn)電荷連線(xiàn)水平，O為兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)，點(diǎn)A與B、B與C分別關(guān)于O點(diǎn)和水平連線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．點(diǎn)A與B的電勢(shì)一定相等B．點(diǎn)A與C的場(chǎng)強(qiáng)一定相同C．將一負(fù)電荷沿直線(xiàn)AC從A移至C，電場(chǎng)力不做功D．將一正電荷沿直線(xiàn)AB從A移至B，電荷電勢(shì)能一直減小5、靠近地面運(yùn)行的近地衛(wèi)星的加速度大小為a1，地球同步軌道上的衛(wèi)星的加速度大小為a2，赤道上隨地球一同運(yùn)轉(zhuǎn)（相對(duì)地面靜止）的物體的加速度大小為a3，則（）A．a(chǎn)1=a3＞a2 B．a(chǎn)1＞a2＞a3 C．a(chǎn)1＞a3＞a2 D．a(chǎn)3＞a2＞a16、如圖所示，斜面體放在水平地面上，物塊在一外力F的作用下沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面體始終保持靜止，則()A．若物塊做加速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一定水平向左B．若物塊做加速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一定水平向右C．若物塊做減速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左D．若物塊做減速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向右二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，電路中定值電阻R的阻值大于電源內(nèi)阻r的阻值，開(kāi)關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為△U1、△U2、△U3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△I，下列說(shuō)法止確的是（）A．理想電壓表V2的示數(shù)增大 B．△U3>△U1>△U2C．電源的輸出功率減小 D．△U3與△Ⅰ的比值不變8、下列說(shuō)法正確的是A．飽和汽壓與溫度和體積都有關(guān)B．絕對(duì)濕度的單位是Pa，相對(duì)濕度沒(méi)有單位C．空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越快D．氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時(shí)間對(duì)汽缸壁單位面積碰撞的次數(shù)一定變少E.飽和汽和液體之間的動(dòng)態(tài)平衡，是指汽化和液化同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程，且進(jìn)行的速率相等9、在星球M上一輕彈簧豎直固定于水平桌面，物體P輕放在彈簧上由靜止釋放，其加速度a與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖P線(xiàn)所示。另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣過(guò)程，其加速度a與彈簧壓縮量x的關(guān)系如Q線(xiàn)所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．同一物體在M星球表面與在N星球表面重力大小之比為3：1B．物體P、Q的質(zhì)量之比是6：1C．M星球上物體R由靜止開(kāi)始做加速度為3a0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)位移x0時(shí)的速度為D．圖中P、Q下落的最大速度之比為10、如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體a、b，用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨接在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，用外力壓住b，使b靜止在水平粗糙桌面上，a懸掛于空中。撤去壓力，b在桌面上運(yùn)動(dòng)，a下落，在此過(guò)程中（）A．重力對(duì)b的沖量為零B．a(chǎn)增加的動(dòng)量大小小于b增加的動(dòng)量大小C．a(chǎn)機(jī)械能的減少量大于b機(jī)械能的增加量D．a(chǎn)重力勢(shì)能的減少量等于a、b兩物體總動(dòng)能的增加量三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）小鵬用智能手機(jī)來(lái)研究物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度和角速度、半徑的關(guān)系。如圖甲，圓形水平桌面可通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)繞其圓心O轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可通過(guò)調(diào)速器調(diào)節(jié)，手機(jī)到圓心的距離也可以調(diào)節(jié)。小鵬先將手機(jī)固定在桌面某一位置M處，通電后，手機(jī)隨桌面轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)手機(jī)里的軟件可以測(cè)出加速度和角速度，調(diào)節(jié)桌面的轉(zhuǎn)速，可以記錄不同時(shí)刻的加速度和角速度的值，并能生成如圖乙所示的圖象。(1)由圖乙可知，時(shí)，桌面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是______________（填字母編號(hào)）；A．靜止B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)D．速度減小的圓周運(yùn)動(dòng)(2)僅由圖乙可以得到的結(jié)論是：____________；(3)若要研究加速度與半徑的關(guān)系，應(yīng)該保持_________不變，改變______，通過(guò)軟件記錄加速度的大小，此外，還需要的測(cè)量?jī)x器是：__________________。12．（12分）在沒(méi)有天平的情況下，實(shí)驗(yàn)小組利用以下方法對(duì)質(zhì)量進(jìn)行間接測(cè)量，裝置如圖甲所示：一根輕繩跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪與兩個(gè)相同的重物P、Q相連，重物P、Q的質(zhì)量均為m（已知），在重物Q的下面通過(guò)輕質(zhì)掛鉤懸掛待測(cè)物塊Z。重物P的下端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)某次實(shí)驗(yàn)中。先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的紙帶。相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出，則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度a=______________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。(2)在忽略阻力的情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達(dá)式為M=________（用字母m、a、g表示）。(3)由(2)中理論關(guān)系測(cè)得的質(zhì)量為M，而實(shí)際情況下，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦、定滑輪中的滾動(dòng)摩擦不可以忽略，使物塊Z的實(shí)際質(zhì)量與理論值M有一定差異。這是一種_______（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)設(shè)差”）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一個(gè)截面為半圓的玻璃磚，O為圓心，MN是半圓的直徑，它對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1、n2，與直徑平行放置一個(gè)光屏AB，AB與MN的距離的為d．現(xiàn)有一束由紅光和紫光組成的復(fù)色光從P點(diǎn)沿PO方向射入玻璃磚，∠PON=45°．試問(wèn)：（1）若紅光能從MN面射出，nl應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？（2）若兩種單色光均能從MN面射出，它們投射到AB上的光點(diǎn)間距是多大？14．（16分）如圖所示,C是放在光滑的水平面上的一塊木板,木板的質(zhì)量為3m,在木板的上面有兩塊質(zhì)量均為m的小木塊A和B,它們與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最初木板靜止,A、B兩木塊同時(shí)以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑動(dòng),木板足夠長(zhǎng),A、B始終未滑離木板,重力加速度為g，求:(1)木塊B從剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與木板C速度剛好相等的過(guò)程中,木塊B所發(fā)生的位移；(2)木塊A在整個(gè)過(guò)程中的最小速度；(3)整個(gè)過(guò)程中,A、B兩木塊相對(duì)于木板滑動(dòng)的總路程是多少?15．（12分）如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個(gè)理想電流表，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域有虛線(xiàn)所示的水平上邊界，磁場(chǎng)方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場(chǎng)上邊界h處由靜止開(kāi)始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)電流穩(wěn)定后金屬桿運(yùn)動(dòng)速度的大小；(3)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩端的電壓大小。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

AB．φ—x圖象的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度，x1處和-x1處場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，x1處和-x2處場(chǎng)強(qiáng)大小不相等，故AB錯(cuò)誤；CD．在x2處和-x2處電勢(shì)相等，根據(jù)Ep=qφ知某帶電粒子在x2處和-x2處電勢(shì)能相等，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。2、D【解析】

A、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、氣體溫度不變，則內(nèi)能不變，運(yùn)動(dòng)速度增大說(shuō)明宏觀的機(jī)械能增大，與內(nèi)能無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，故溫度降低了，物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能降低，不是每個(gè)分子的動(dòng)能都減小，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式，由題意知，，，解得：，故空氣向外界放出熱量，故D正確．3、D【解析】

木塞難拔出的現(xiàn)象，是因?yàn)槠績(jī)?nèi)的氣壓小于瓶外的大氣壓，所以外界大氣壓對(duì)瓶塞向里的壓力大于瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)木塞向外的壓力，可以根據(jù)理想氣體的等容變化分析瓶?jī)?nèi)的氣壓變化．【詳解】一開(kāi)始暖瓶塞受力平衡如圖：由于暖水瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，經(jīng)過(guò)一晚的時(shí)間，瓶?jī)?nèi)的溫度會(huì)降低，即氣體的溫度降低，根據(jù)查理定律得：；由于，所以，即暖瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)由原來(lái)的減小為現(xiàn)在的，氣體向外的壓力減小，所以拔出瓶塞更費(fèi)力．A．軟木塞受潮膨脹，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．瓶口因溫度降低而收縮變小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．白天氣溫升高，大氣壓強(qiáng)變大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．瓶?jī)?nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D.4、D【解析】

A．由等量異種電荷的電場(chǎng)分布可知，A點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)，C點(diǎn)電勢(shì)等于B點(diǎn)電勢(shì)，可知點(diǎn)A的電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由對(duì)稱(chēng)性可知，點(diǎn)A與C的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．將一負(fù)電荷沿直線(xiàn)AC從A移至C，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．將一正電荷沿直線(xiàn)AB從A移至B，電場(chǎng)力做正功，則電荷電勢(shì)能一直減小，選項(xiàng)D正確；故選D。5、B【解析】

題中涉及三個(gè)物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)物體3、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星1、地球同步衛(wèi)星2；物體3與衛(wèi)星1轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，物體3與同步衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同，從而即可求解．【詳解】地球上的物體3自轉(zhuǎn)和同步衛(wèi)星2的周期相等為24h，則角速度相等，即ω2=ω3，而加速度由a=rω2，得a2＞a3；同步衛(wèi)星2和近地衛(wèi)星1都靠萬(wàn)有引力提供向心力而公轉(zhuǎn)，根據(jù)，得，知軌道半徑越大，角速度越小，向心加速度越小，則a1＞a2，綜上B正確；故選B．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要將赤道上自轉(zhuǎn)物體3、地球同步衛(wèi)星2、近地衛(wèi)星1分為三組進(jìn)行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個(gè)物體當(dāng)同一種模型分析，否則會(huì)使問(wèn)題復(fù)雜化．6、D【解析】當(dāng)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tanθ時(shí)，則物塊對(duì)斜面體的壓力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面體不受地面的摩擦力；μ>tanθ時(shí)，物塊對(duì)斜面體的摩擦力的水平分量大于壓力的水平分量，地面對(duì)斜面體有向右的摩擦力；μ<tanθ時(shí)，地面對(duì)斜面體有向左的摩擦力．當(dāng)物塊沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，μ的大小與tanθ的關(guān)系無(wú)法確定，故地面對(duì)斜面體的摩擦力方向無(wú)法確定，故A、B均錯(cuò)；但當(dāng)物塊沿斜面向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則μ>tanθ，地面對(duì)斜面體的摩擦力一定向右，即C錯(cuò)誤，D正確．故選D.點(diǎn)睛：此題首先要知道斜面體與水平面無(wú)摩擦力的條件，即μ＝tanθ，然后根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況確定摩擦力μmgcosθ和mgsinθ的關(guān)系.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A．理想電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大，相當(dāng)于斷路。理想電流表內(nèi)阻為零，相當(dāng)短路，所以定值電阻R與變阻器串聯(lián)，電壓表V1、V2、V3分別測(cè)量R的電壓、路端電壓和變阻器兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，則V2的示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；C．當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，外電阻越來(lái)越接近內(nèi)阻，故電源的輸出功率在增大；故C錯(cuò)誤；BD．根據(jù)閉合電路歐姆定律得U2=E-Ir則得而據(jù)題：R＞r，則得△U1＞△U2同理U3=E-I（R+r）則得保持不變，同時(shí)得到△U3＞△U1＞△U2故BD正確；

故選BD。8、BDE【解析】

飽和汽壓與溫度有關(guān)，和體積無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；絕對(duì)濕度及壓強(qiáng)表示其單位是Pa，相對(duì)濕度沒(méi)有單位，則B正確；空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢，則C錯(cuò)誤；氣體做等溫膨脹，分子密度變小，氣體分子單位時(shí)間對(duì)汽缸壁單位面積碰撞的次數(shù)一定變少，則D正確；飽和汽和液體之間的動(dòng)態(tài)平衡，是指汽化和液化同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程，且進(jìn)行的速率相等，則E正確；故選BDE。9、AD【解析】

A．分析圖象可知，彈簧壓縮量為零時(shí)，物體只受重力作用，加速度為重力加速度，則物體在M星球表面的重力加速度：，在N星球表面的重力加速度：，則同一物體在M星球表面與在N星球表面重力大小之比為3：1，故A正確；B．分析物體的受力情況，加速度為零時(shí)，重力和彈簧彈力平衡，根據(jù)平衡條件可得，解得故B錯(cuò)誤；C．M星球上，物體R由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度為3a0，通過(guò)位移x0，根據(jù)速度—位移公式可知速度為，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做功等于動(dòng)能變化，即根據(jù)圖象的面積可得，動(dòng)能之比結(jié)合前面的分析則最大速度之比故D正確。故選AD。10、BC【解析】

A．根據(jù)I=mgt可知，重力作用時(shí)間不為零，則重力對(duì)b的沖量不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．設(shè)細(xì)線(xiàn)與水平方向夾角為θ，則ab兩物體的速度滿(mǎn)足的關(guān)系是，則，即a增加的動(dòng)量大小小于b增加的動(dòng)量大小，選項(xiàng)B正確；CD．由能量關(guān)系可知，a機(jī)械能的減少量等于b機(jī)械能的增加量與b與桌面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和，則a機(jī)械能的減少量大于b機(jī)械能的增加量；a重力勢(shì)能的減少量等于a、b兩物體總動(dòng)能的增加量與b與桌面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、B半徑一定，角速度大小不變時(shí)，加速度大小也不變；角速度增大時(shí)，加速度也增大轉(zhuǎn)速（或角速度）手機(jī)到圓心的距離（或半徑）刻度尺【解析】

(1)[1]由圖乙可知，時(shí)，加速度大小不變，角速度大小也不變，所以此時(shí)桌面在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。(2)[2]由圖乙可以看出，加速度和角速度的變化曲線(xiàn)大致一樣，所以可以得到的結(jié)論是：半徑一定時(shí)，角速度大小不變時(shí)，加速度大小也不變；角速度增大時(shí)，加速度也增大。(3)[3][4]物體做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為若要研究加速度與半徑的關(guān)系，應(yīng)該保持轉(zhuǎn)速（或角速度）不變，改變手機(jī)到圓心的距離（或半徑）；[5]所以還需要的測(cè)量?jī)x器是刻度尺。12、0.32系統(tǒng)誤差【解析】

(1)[1]根據(jù)逐差法求解加速度(2)[2]對(duì)P、Q、Z構(gòu)成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律解得(3