模拟卷05-2023年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）

2023年高考物理靶向专项强化训练

模拟卷（五）

班级            姓名           学号             分数        

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　）

A．用光子能量为11eV的光照射处于基态的氢原子，可使其发生跃迁

B．一个氢原子从n=4能级跃迁，最多能够发出6种不同频率的光

C．大量氢原子从n=4能级跃迁发出的光，都可以使逸出功为10.2ev的金属发生光电效应。

D．大量氢原子从n=4能级跃迁发出的光，其中n=4能级跃迁到n=1能级发出的光波长最短

【答案】D

【详解】A．11.0eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差，所以不能吸收而发生跃迁，故A错误；

B．一个氢原子从n=4能级跃迁，最多时，跃迁路径为能够发出3种不同频率的光，故B错误；

C．由能级图可知，氢原子只有从n=4能级跃迁到n=1时释放的能量为可以使逸出功为10.2ev的金属发生光电效应，故C错误；

D．大量氢原子从n=4能级跃迁发出的光，其中n=4能级跃迁到n=1能级发出的光能量最多，由

可知，从n=4能级跃迁到n=1能级发出的光波长最短，故D正确。故选D。

2．“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度一时间图像如图所示（不计空气阻力，取竖直向上为正方向），其中t0时刻为笛音雷起飞时刻、DE段是斜率大小为g的直线。则关于笛音雷的运动，下列说法正确的是（ ）

A．“笛音雷”在t1时刻加速度最小

B．“笛音雷”在t2时刻改变运动方向

C．“笛音雷”在t3时刻彻底熄火

D．t3~t4时间内“笛音雷"做自由落体运动

【答案】C

【详解】A．t1时刻的斜率不是最小的，所以t1时刻加速度不是最小的，故A错误；

B．t2时刻速度的方向为正，仍旧往上运动，没有改变运动方向，故B错误；

C．从图中看出，t3时刻开始做加速度不变的减速运动，所以“笛音雷”在t3时刻彻底熄火，故C正确；

D．t3~ t4时间内“笛音雷”做向上运动，速度方向为正，不可能做自由落体运动，故D错误。故选C。

3．如图所示，带电量为+Q1和带电量为－Q2的两个点电荷分别固定于x轴的负半轴上某点和坐标原点O处，将一个带正电的带电粒子放在x轴正半轴上的a点时恰好能处于静止，若将该电荷在x轴正半轴上b点（图中未标出）由静止释放时，该粒子向右运动，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（　　）

A．Q1<Q2

B．b点一定在a点的右侧

C．此粒子此后做往复运动

D．此粒子此后运动的加速度一直减小

【答案】B

【详解】A．粒子能在a点静止，则该粒子受到两个点电荷的库仑力大小相等，由库仑定律可知，，故A错误；

B．根据电场叠加可知，x轴正半轴上O、a间场强方向向左，a点右侧场强方向向右，由于粒子在b点由静止释放后向右运动，因此b点一定在a点右侧，故B正确；

C．此后粒子在电场力作用下一直向右运动，故C错误；

D．从a点沿x轴正向，a点场强为0，无穷远处场强为0，因此场强先增加后减小，因此粒子运动的加速度先增大后减小，故D错误。故选B。

4．如图所示，一均匀球A搁在竖直墙壁与弧形滑块B上，一切摩擦均不计，用一水平推力F推住弧形滑块B，使球与滑块均静止，现将滑块B向右推过一较小的距离，滑块和球仍处于静止状态，则与原来相比（　　）

A．地面对滑块的弹力增大

B．推力F减小

C．墙壁对球的弹力不变

D．滑块对球的弹力增大

【答案】D

【详解】CD．对A球受力分析，球受到重力、支持力和挡板的弹力，如图所示，

由于重力的大小和方向都不变，挡板的弹力方向不变．根据作图法知，斜面的支持力方向在变化，支持力和挡板的弹力合力不变，等于重力，从图中可知，滑块对球的弹力在增大，墙壁对球的弹力在增大．故C错误，D正确；

AB．对滑块和球整体进行受力分析，受重力、支持力、挡板的弹力和推力，在竖直方向上：滑块和球的重力等于地面对滑块的弹力，滑块和球的重力都不变，所以地面对滑块的弹力不变；在水平方向上，推力F等于墙壁对球的弹力，即推力F增大，故AB错误；故选D。

5．“百脉寒泉珍珠滚”，为章丘八大景之一。泉水深，底部温度为，一个体积为的气泡，从底部缓慢上升，到达泉水表面温度为。其内能增加了。g取，外界大气压强取，水的密度取。下列说法正确的是（　　）

A．气泡内所有分子动能都增大

B．气泡上升过程中对外做功，放出热量

C．气泡到达水面的体积为

D．上升过程中气泡吸收热量小于

【答案】D

【详解】A．内能增大是气体分子的平均动能增大，故A错误；

B．由可知上升过程中，气体分子内能增加，体积增大，对外做功，所以是吸收热量，故B错误；

C．由理想气体的状态方程带入数据可求得到达水面的体积为，故C错误；

D．由对外做功的表达式当压强不变时，则气体对外做功等于，由于上升过程中压强减小，所以对外做功小于，由可得上升过程中气泡吸收热量小于，故D正确。故选D。

6．波源位于O点的简谐横波沿着x轴正方向传播，t=0时刻波源开始振动，t=0.6s时刻的波形图如图所示，P为x=0.60m处的质点。下列说法正确的是（　　）

A．简谐横波的波速为0.4m/s

B．质点P开始振动时沿y轴正方向

C．从t=0到t=1.6s，P点经过的路程为30cm

D．波源的振动方程为y=5sin（5πt）cm

【答案】C

【详解】A．t=0.6s时刻传播了0.36m，则故A错误；

B．质点P起振方向与波源起振方向相同，即沿y轴负方向，故B错误；

C．质点P起振时刻为波的周期为从t=0到t=1.6s，P点振动时间为

，P点经过的路程为故C正确；

D．波源的振动方程为故D错误。故选C。

7．如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数不变，电压表的示数增大

B．电流表、的示数均减小

C．输电线上损失的电压增加了

D．输电线上损失的功率增加了

【答案】C

【详解】AB．由于发电厂输出电压恒为U，根据理想变压器的规律，对于升压变压器故电压表的示数不变，发电厂输出功率增加了，则发电厂输出电流增加了根据理想变压器的规律，对于升压变压器，示数增加了由于示数增加，示数也将增加，降压变压器的输入电压将减少故示数也将减小，A、B错误；

C．根据欧姆定律，输电线上损失的电压增加了，C正确；

D．输电线上损失的功率增加了由于未知，故无法计算，D错误。

故选C。

8．在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向以速度v从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为，则下列说法正确的是（　　）

A．此时圆环中的电功率为

B．此时圆环的加速度为

C．此过程中通过圆环截面的电量为

D．此过程中回路产生的电能为

【答案】C

【详解】A．根据右手定则可知，在图示位置，圆环左、右两边的线圈因切割磁感线而产生的感应电流方向相同（均是顺时针方向），线圈中的感应电动势大小

感应电流大小此时圆环中的电功率为故A错误；

B．根据左手定则可知，圆环左、右两边受到的安培力均是水平向左，所以根据牛顿第二定律可知，圆环的加速度为故B错误；

C．此过程中通过圆环截面的电量为故C正确；

D．此过程中回路产生的电能等于小球动能的减小量，所以故D错误。故选C。

9．2020年10月1日，“天问一号”探测器在深空自拍的飞行图像如图所示，该探测器于2021年2月24日6时29分，成功实施第三次近火制动，进入近火点280千米，远火点5.9万千米的火星停泊轨道。下列说法正确的是（　　）

A．该探测器在近火点的加速度小于其在远火点的加速度

B．该探测器在近火点的速度大于其在远火点的速度

C．若已知火星的质量和引力常量，则可求出探测器在火星停泊轨道上运行的周期

D．若地球的质量为火星质量的10倍，半径为火星半径的2倍，则火星与地球表面的重力加速度大小之比为2∶5

【答案】BD

【详解】A．由可知，该探测器在近火点的加速度大于其在远火点的加速度﹐A错误；

B．由开普勒第二定律，可知该探测器在近火点的速度大于其在远火点的速度， B正确；

C．由要求周期，应该知道轨道半径，而火星的半径未知，轨道半径不可求，故周期不可求，C错误；

D．在行星表面附近，由解得，D正确。故选BD。

10．自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中正确的是（　　）

A．图乙中霍尔元件的载流子带正电

B．已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小

C．若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大

D．若自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大

【答案】BC

【详解】A．霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的，选项A错误；

B．根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小，选项B正确；

D．根据得由电流的微观定义式I=neSv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度，整理得联立解得

可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压UH与车速大小无关，选项D错误；

C．由公式，若传感器的电源输出电压U1变大，那么电流I变大，则霍尔电势差U2将变大，选项C正确。故选BC。

11．如图所示，边长为L的正三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边的中点O有一粒子源，可以在ABC平面内沿任意方向发射速率均相同的正粒子（　　）

A．从B点射出的粒子，粒子速度最小为

B．从B点射出的粒子，在磁场中运动的最长时间为

C．从A点射出的粒子，粒子速度最小为

D．A点不可能有粒子射出

【答案】AC

【详解】A．粒子从B点射出时的最小速度为，解得，A正确；

B．粒子从B点射出时的最长时间为，解得，B错误；

CD．粒子从A点射出时的最小速度为，解得，C正确，D错误。故选AC。

12．如图所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧的下端固定在水平面上，上端与物块A连接，物块B与物块A之间用一绕过定滑轮O的轻绳连接，B放在固定斜面的上端（用外力控制B）。OA绳竖直，OB绳与倾角为的足够长的固定斜面平行，且轻绳恰好拉直而无作用力。A、B的质量均为m，A、B均视为质点，重力加速度大小为g，取，，不计一切摩擦。现将B由静止释放，B沿斜面下滑，弹簧始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（　　）

A．释放B后的瞬间，轻绳的弹力大小为

B．当A的速度最大时，弹簧处于拉伸状态

C．A的最大速度为

D．当B处于最低点时，弹簧处于压缩状态

【答案】AC

【详解】A．设释放B前弹簧的压缩量为，对A由物体的平衡条件有设释放B后的瞬间A的加速度大小为a，对A、B整体由牛顿第二定律有解得设释放B后的瞬间轻绳的弹力大小为，对A由牛顿第二定律有解得选项A正确；

B．经分析可知，当A的速度最大时，轻绳的弹力大小因，故此时弹簧处于压缩状态，选项B错误；

C．设当A的速度最大时，弹簧的压缩量为，对A由物体的平衡条件有解得对从释放B到A的速度最大的过程，根据动能定理，对A、B整体有

解得A的最大速度

选项C正确；

D．假设当B处于最低点时弹簧处于压缩状态，且压缩量为，根据动能定理，对A、B整体有

解得因为负值，故假设不成立，选项D错误。故选AC。

第II卷（非选择题 共52分）

二、实验题（满分14分）

13．某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：

①将电磁铁（小铁球）、光电门调节在同一竖直线上；

②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前和光电门的距离h；。

③改变光电门的位置，重复②的操作，测出多组h和t；

④计算出小铁球每次通过光电门的速度v，作出v2-h图像。

请结合以上操作，回答以下问题：

（1）用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则d=___________mm；

（2）实验数据如下表，将表格中空缺的数据补全：

（3）根据上表数据作出v2-h图像________，并根据图像得出当地重力加速度g=___________m/s2（结果保留两位有效数字）；

（4）该实验装置___________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。

【答案】     10.0     2.96     8.75          9.7     不能

【详解】(1)[1] 游标卡尺测小球的直径,读数为

(2)[2][3]小球经过光电门的时间极短，故可以用平均速度表示小球经过光电门的速度，有

速度的平方为

(3)[4]根据上表数据在坐标纸上描点，作出v2-h图像如图

[5]根据可知，图线的斜率联立，可得

(4)[6]该试验的过程，测量重力加速度的过程用的公式默认机械能守恒，故不能再去验证。

14．某课外活动小组利用铜片、锌片和新采摘的苹果制作了一个水果电池，该小组同学想尽可能准确地测量该“苹果电池”的电动势E和内阻r，他们在实验室找到了一个灵敏电流表（量程为0~200μA，内阻RA=900Ω），两个相同的电阻箱（0~9999Ω），以及导线和开关，设计了图甲的电路进行实验：

（1）经分析，实验电路中的最大电流约1~2mA，将电流表改装为2mA的电流表，则与电流表并联的电阻箱的阻值应调为R0=______Ω；

（2）为保证电流表的安全，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调整为______；（选填“最大值”“最小值”或“任意值”）

（3）正确设置R0后，不断调节R的值，读出电流表的示数；算出电路中的总电流I，则I与E、r的关系式为______（用R、R0、RA等物理量的符号表示）；

（4）实验中作出图线如图乙所示，根据图线可求得：E=______V，r=______kΩ（结果保留2位有效数字）。

【答案】     100     最大值          0.91     0.37

【详解】（1）[1]将200μA的电流表的量程扩大至2mA，根据并联分流原理，电流表应该和定值电阻并联，由并联电路电压相等可知IgRA=（I－Ig）R0解得R0=100Ω

（2）[2]为保证电流表的安全，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调整为最大值。

（3）[3]R0、RA并联后的总电阻为则I与E、r的关系式为

（4）[4][5]根据闭合电路欧姆定律整理可得结合图线解得

E=0.91V；R=0.37kΩ

三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）

15．大部分高层建筑都会采用玻璃幕墙，玻璃幕墙美观大方，也提高了建筑内的采光率，玻璃幕墙一般都是用中空玻璃，如图甲所示。某一玻璃幕墙其剖面及尺寸示意图如图乙所示，双层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间，隔层充入干燥空气，每单层玻璃厚度，夹层宽度，一光束沿与玻璃竖直面成从墙外经双层中空玻璃射入室内（光束与玻璃剖面在同一平面上），光线通过玻璃后入射光线与出射光线会有一个偏移量（两光线垂直距离），玻璃折射率，光在空气中的速度近似为，，，求（结果两位有效数字）：

（1）这束光通过中空玻璃从室外到室内的偏移量；

（2）这束光通过中空玻璃从室外到室内的时间。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）画出这束光的光路图如图所示

根据折射定律；由几何关系可知光束进入第一层玻璃的偏移量

这束光通过每层玻璃的偏移量相等，所以从室外到室内的偏移量联解以上各式可得

（2）光在玻璃内的传播速度；；解得

16．如图所示，从A点水平抛出的小物块，到达斜面顶端B处时，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿倾角为的固定斜面滑下，小物块到达C点时速度恰好为，因受到微小扰动，小物块滑上与斜面平滑对接的四分之一光滑圆弧轨道上．已知圆弧轨道的半径，圆心O在C点的正下方，小物块的质量，平抛运动的水平位移，斜面长，取，，，不计空气阻力，求：

（1）小物块从点抛出的初速度的大小；

（2）小物块沿斜面滑下过程中克服摩擦力做的功；

（3）若小物块沿圆弧轨道滑到P点时脱离轨道，求P点离D点的高度．

【答案】（1）2m/s（2）36.25J（3）0.4m

【详解】(1)小物块平抛到B点时：小物块从A运动到B：解得

(2)小物块平抛到B点的速度小物块从B运动到C：

解得

(3)小物块运动到P点时刚与轨道分离，对圆弧轨道的压力为0，此时：

小物块由C运动到P：其中解得：

17．如图所示，两足够长直轨道间距d=1.6m，轨道所在平面与水平面夹角θ=37°，一质量M=2kg的“半圆柱体”滑板P放在轨道上，恰好处于静止状态，P的上表面与轨道所在平面平行，前后面均为半径R=1m的半圆，圆心分别为O、O′。有5个完全相同的小滑块，质量均为m=0.5kg。某时刻第一个小滑块以初速度v0=1.5m/s沿O′O冲上滑板P，与滑板共速时小滑块恰好位于O点，每当前一个小滑块与P共速时，下一个小滑块便以相同初速度沿O′O冲上滑板。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑板P与小滑块间的动摩擦因数为μ1=0.8，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：

(1)滑板P与轨道间的动摩擦因数μ2；

(2)O′O的长度L；

(3)第5个小滑块与P之间摩擦产生的热量Q。

【答案】(1)0.45；(2)2.25m；(3)2J

【详解】(1)对滑板受力分析，画出滑板的两个平面图如图甲和乙所示

由几何关系可得解得由于滑板处于静止状态，由平衡条件可得

联立解得

(2)第一个小滑块冲上滑板，滑板和小滑块系统沿导轨方向合外力为零，系统动量守恒

设滑块相对滑板的位移OOʹ为L，由系统的动能定理，得

联立方程，解得L=2.25m

(3)第四个小滑块从滑上到和滑板相对静止，系统动量守恒，设共同速度为v4，则有

第五个小滑块从滑上到和滑板相对静止，系统动量守恒，设共同速度为v5，则有

设第五个滑块相对滑板的位移OOʹ为L5，由系统的动能定理，得

则由于摩擦产生的热量

18．如甲所示，真空中存在匀强电场和匀强磁场，已知电场和磁场的宽度均为d，长度足够长，电场强度大小为E，方向水平向右，磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小满足，电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子在电场左侧边界某处由静止释放，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。求：

（1）粒子刚进入磁场时的速度大小；

（2）粒子在磁场中运动的时间（前两问结果均用含电场强度E的表达式）；

（3）图乙为图甲的多级组合，并改变电场强度与磁感应强度的大小关系，该带正电的粒子仍从第1层左侧边界某处由静止释放。已知粒子从第5层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为30°。若保证粒子不能从第n层磁场右边界穿出，n至少为多少？

【答案】（1）；（2）；（3）20

【详解】（1）粒子刚进入磁场时，有解得

（2）在磁场中由洛伦兹力提供向心力得由几何关系得带入数据解得

磁场中运动周期磁场中运动时间解得

（3）设粒子在第n层磁场中运动的速度为，轨道半径为，则有；

设粒子进入第n层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为，从第n层磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分量不变，则有

由图1可知

则有；为一组等差数列，公差为d，可得

，n=1时，由图2可知则解得

若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，则即由题目可知当n=5时，，即

联立解得