陕西省渭南市2023届高三下学期高考模拟（第一次教学质量检测）物理试题（原卷+解析）

陕西省渭南市2023届高三下学期高考模拟（第一次教学质量检测）物理试题

一、单选题

1．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，倾斜导轨宽为L，与水平面成角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属杆ab水平放在导轨上。当回路电流强度为I时，下列有关金属杆ab所受安培力F的大小和方向说法正确的是（    ）

A．方向垂直ab杆沿斜面向上 B．方向垂直ab杆水平向右

C．F=BILcosα D．F=BILsinα

2．（2023·陕西渭南·统考一模）核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年。燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成（）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（）放出一个粒子Y后转变成（），核反应方程是，则X粒子和Y粒子是（    ）

A．中子，电子 B．质子，电子 C．正电子，质子 D．正电子，电子

3．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调外机静止在P点，此时P点到M点的距离小于P点到N点距离，绳子质量忽略，若用F1、F2分别表示PM、PN的拉力，则（    ）

A．F1的水平分力小于F2的水平分力 B．F1的水平分力大于F2的水平分力

C．F1的竖直分力小于F2的竖直分力 D．F1的竖直分力大于F2的竖直分力

4．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小下列说法中正确的是(　　)

A．大于环重力mg，并逐渐减小

B．始终等于环重力mg

C．小于环重力mg，并保持恒定

D．大于环重力mg，并保持恒定

5．（2023·陕西渭南·统考一模）天文学上常利用环绕星的运动了解中心星的一些特点，随着梦天实验舱的发射成功，我国的空间站已搭建完成，若知道我国空间站距地面的高度为h，每经过T时间绕地球转一圈，地球半径为R，万有引力常量为G，则可求出地球的密度为（    ）

A． B．

C． D．

6．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，OA、OB是竖直面内两根固定的光滑细杆，O、A、B位于同一圆周上，OB为圆的直径。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），两个滑环都从O点无初速释放，用t1、t2分别表B示滑环到达A、B所用的时间，则（    ）

A． B． C． D．无法比较t1、t2的大小

7．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，电荷量为+q和-q的点电荷分别位于边长为a的正方体的顶点，设静电力常量为k，则正方体中心的电场强度大小为（    ）

A．0 B． C． D．

二、多选题

8．（2023·陕西渭南·统考一模）如图，斜面B放置在粗糙水平面上，物块A放置在斜面B上，在力F的作用下使AB一起向左做匀加速直线运动，现将作用在B上的外力F增大一点，关于物块A与斜面B受的摩擦力说法正确的是（   ）

A．斜面B对A的摩擦力可能增大，地面对B的摩擦力增大

B．斜面B对A的摩擦力可能减小，地面对B的摩擦力不变

C．斜面B对A的摩擦力可能增大，地面对B的摩擦力不变

D．斜面B对A的摩擦力可能不变，地面对B的摩擦力减小

9．（2023·陕西渭南·统考一模）一段高速公路上限速120km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为，经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速，则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是（    ）

A．计算汽车速度的表达式

B．计算汽车速度的表达式

C．若，，照相机将会拍照

D．若，，照相机将会拍照

10．（2023·陕西渭南·统考一模）如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按正弦规律变化，图象如图乙所示。发电机线圈内电阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为4.0Ω。则（    ）

A．在t=0.005s的时刻，穿过线圈磁通量最大

B．通过灯泡的电流为0.8A

C．电压表的示数为4V

D．前0.01s内通过灯泡消耗的电能为0.04J

11．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一带电微粒从图中A点以速度v垂直磁场射入，速度的方向与过圆心的直线成30°，当该带电微粒离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计微粒的重力，下列说法正确的是（    ）

A．该点电荷带负电

B．离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点

C．该点电荷的比荷为

D．该点电荷在磁场中的运动时间

12．（2023·陕西渭南·统考一模）一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为16J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为（    ）

A．4J B．6.75J C．8J D．9J

三、填空题

13．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为，经历A→B→C→A的过程，C→A过程中，气体压强______（填“增加”、“减小”或“不变”）；整个过程中与外界交换的热量相当于放出61.4J。该气体在A→B过程中对外界所做的功为______J。

14．（2023·陕西渭南·统考一模）沿x轴传播的一列简谐横波，图1是t=1s时的波形图，图2是波中x=4m质元位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则波沿______（填“x轴正向”或“x轴负向”）方向传播，波速为______m/s。

四、实验题

15．（2023·陕西渭南·统考一模）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm．（g取9.80m/s2）

①根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v0=______（用题中所给字母表示）

②小球初速度的测量值为______m/s．（保留两位有效数字）

16．（2023·陕西渭南·统考一模）某同学打算用学过的电学实验知识，测量家中玩具小车所用电池组的电动势和内阻。

（1）选择合适的仪器按照图（a）实验时发现，大范围移动滑动变阻器滑片，电压表的示数变化都不明显，出现该现象的主要原因是______。（单选，填正确答案标号）

A．电压表分流        B．电池内阻较小

C．滑动变阻器最大阻值较小    D．电流表内阻较小

（2）为了解决这一问题，需要将一个定值电阻接入电路，请你帮助他用笔代替导线在图（b）中完成电路________。

（3）用改进后的电路重新做了多组实验，实验数据如下表，其中第4组电流表读数如图（c）所示，电压表读数如图（d）所示，则I=______A，U=______V。

按表格中数据在图（e）所示的坐标纸上画出第4组点，并连线，做出电源的U—I图像_______。

（4）根据图像求出该电池电动势E=______V（保留3位有效数字），内阻r=______Ω。（保留2位有效数字）。

五、解答题

17．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，某一直径为D的油滴A最终以速度竖直向下匀速运动。当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为时，另一个带电油滴B恰好能以速度竖直向下匀速运动；把电压增加到时，带电油滴B能以速度竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为，油滴可做球体，直径为D的球体体积公式，以上分均不考虑油滴所受浮力，重力加速度为g。

（1）设油滴受到气体的阻力f=kv，其中k为阻力系数，求k的大小；

（2）求油滴B所带电荷量。

18．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数k=500N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B在弹簧上且处于静止状态。C物体通过轻质细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，ab段的细绳竖直、cd段的细绳松弛，现无初速释放C，C沿斜面下滑时，细绳直且cd段与斜面平行，随后C继续向下沿斜面运动，在C整个下滑过程中，A始终没有离开地面，C一直在斜面上。已知B的质量为，C的质量为，斜面倾角α=30°，重力加速度为g取10m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，不计空气阻力。求

（1）细绳刚绷直时C的速度；（用根式表示）

（2）B的最大速度vm；

（3）对弹簧和物体构成的系统，当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能。为使A不离开地面，求A的质量范围。

19．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，一水平放置的固定气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B用一刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动。A、B的截面积分别为、，A、B之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为。活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上。当气缸内气体温度为，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为。（答案用已知量、、表示）

①细线张力为F1时，气缸内气体的压强p1；

②若改变气缸内气体温度，活塞就可能向右移动，当温度变为多少时活塞开始向右移动？

20．（2023·陕西渭南·统考一模）如图所示，ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横面，∠A=30°。一细束光线在纸面内沿平行于AC方向从AB边的P点射入棱镜（P点图中未画），最后从BC边的中点D点射出，已知CD间距为a，求该束光线的入射点P到A的距离。

参考答案：

1．B

【详解】AB．根据左手定则可知，ab棒受安培力方向垂直ab杆沿水平向右，选项A错误，B正确；

CD．安培力大小为

F=BIL

选项CD错误。

故选B。

2．A

【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，则X是中子；Y的质量数为0，电荷数为-1，则Y为电子。

故选A。

3．D

【详解】AB．设1、2两细线与竖直方向夹角分别为α、β，对物块受力分析可知，水平方向

即F1的水平分力等于F2的水平分力，选项AB错误；

CD．因α<β，则

则两个力的竖直分量

选项C错误，D正确。

故选D。

4．A

【详解】磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变．由楞次定律可知，感应电流方向：顺时针，再由左手定则可得，安培力的合力方向竖直向下；金属环始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小，所以拉力的大小也逐渐减小，故A正确，BCD均错误。

故选A。

5．B

【详解】根据

解得

故选B。

6．C

【详解】如图所示

以O点为最高点，取合适的直径做等时圆，由图可知，从O到C、B时间相等，比较图示位移

可得

故选C。

7．B

【详解】

将图中两组对角线上的电荷产生的场强合成即为中心O点的场强（另外两对角线上的正电荷在O点的合场强为零），则

由几何关系可知，两场强夹角的一半θ，则

则O点合场强

故选B。

8．BC

【详解】无论外力F多大，则对AB的整体而言，整体对地面的压力不变，则地面对B的摩擦力不变；

设整体水平加速度为a，若开始时物块A由相对斜面向上运动的趋势，则A受B的摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律

将作用在B上的外力F增大一点，则加速度a变大，则斜面B对A的摩擦力增大；若开始时物块A由相对斜面向下运动的趋势，则A受B的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律

将作用在B上的外力F增大一点，则加速度a变大，则斜面B对A的摩擦力减小。

故选BC。

9．AC

【详解】AB．计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为

A正确，B错误；

C．若，，则汽车的速度为

超速，照相机将会拍照，C正确；

D．若，，则汽车的速度为

未超速，照相机不会拍照，故D错误。

故选AC。

10．CD

【详解】A．在t=0.005s的时刻，感应电动势最大，此时穿过线圈磁通量为零，选项A错误；

B．电动势有效值

通过灯泡的电流为

选项B错误；

C．电压表的示数为

选项C正确；

D．前0.01s内通过灯泡消耗的电能为

选项D正确。

故选CD。

11．AC

【详解】如图所示

点电荷在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系作出点电荷运动轨迹有电荷在电场中刚好运动，电荷做圆周运动的半径

A．根据电荷偏转方向，由左手定则可知，该电荷带负电，故A正确；

B．如图，电荷离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向相反，其反向延长线不通过O点，故B错误；

C．根据洛伦兹力提供向心力有

所以

故C正确；

D．该电荷在磁场中运动的时间

故D错误。

故选AC。

12．BD

【详解】排球在整个过程中重力做功为零，所以只有阻力做功，阻力大小恒定不变，根据动能定理可知克服阻力做功为4J，上升过程中克服阻力做功为2J，上升过程中克服重力做功为18J，当动能变为10J时，克服重力和阻力做的总功为10J，阻力做功与重力做功都与高度成正比，所以此时克服阻力做功为1J，克服重力做功为9J，此时重力势能为9J；

如果是下落阶段，在最高点时重力势能为18J，动能变为10J时，重力做功和阻力做功为10J，即WG-Wf=10J，重力做功和克服阻力做功的比值为9：1，所以重力做功为11.25J，阻力做功-1.25J，此时重力势能减小11.25J，重力势能为18J-11.25J=6.75J，故BD正确，AC错误。

故选BD。

13．     不变     138.6

【详解】[1]C→A过程中，图线是过原点的直线，根据

可得

可知C→A过程中气体压强不变；

[2]整个过程中与外界交换的热量相当于放出61.4J，而整个过程中内能不变，则外界对气体做功为

W=61.4J

其中A→B过程气体体积变大，对外做功W1；B→C过程体积不变，W2=0；从C→A过程等压压缩，外界对气体做功

则由

W=W1+W2+W3

解得

W1=-138.6J

即气体在A→B过程中对外界所做的功为138.6J。

14．     轴正向     2

【详解】[1]结合两图像可知，t=1s时波中x=4m质元从平衡位置向下振动，可知波沿x轴正向传播；

[2]波速

15．     x     1.0

【详解】①[1]竖直方向：小球做匀加速直线运动，根据推论△x=aT2得

y2-y1=gT2

得：T=

水平方向：小球做匀速直线运动x=v0T，则有

v0==x

②[2]x=10.00cm=0.1m，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm；

将数据代入公式：

v0=x=0.1×m/s=1.0m/s

解得

v0=1.0m/s

16．     B          0.34     1.61          2.94##2.95##2.96##2.97##2.98##2.99     0.89##0.90##0.91##0.92##0.93

【详解】（1）[1]由题意可知，大范围移动滑动变阻器滑片，电压表的示数变化都不明显，根据

U=E-Ir

可知

说明U-I图像斜率较小，则出现该现象的主要原因是电源内阻较小，故选B；

（2）[2]电路连接如图；

（3）[3][4]电流表最小刻度0.02A，则读数I=0.34A，电压表最小刻度为0.1V，则读数U=1.61V。

（4）[5]图像如图

（5）[6][7]由图可知电源电动势

E=2.95V

内阻

17．（1） ；（2）

【详解】（1）油滴速度为时所受阻力

油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有

则

（2）设油滴B所带电荷量为q，油滴B向下匀速运动时，阻力向上，油滴受力平衡，

油滴B向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡

解得

将第（1）问的k值代入得

18．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）C沿斜面下滑s，由动能定理有

解得

细绳绷直，B、C系统动量守恒有

解得

（2）开始释放C时，B受力平衡

代入数据

弹簧处于压缩状态

B的速度最大时，BC的加速度为0，由牛顿第二定律有：

对B有

对C有

联立得

弹簧处于伸长状态。因形变量与x1一样，所以弹性势能一样从细绳绷直后到BC速度最大，由机械能守恒定律有

代入数据解得

（3）设弹簧的伸长量为时，B、C的速度为零，此时弹簧弹力最大。对B、C及弹簧构成系统，从细绳舮直到B、C速度为零，由机械能守恒定律有：

代入数据解得

此时对A来说，刚好离开地面为A质量的最小值

解得

为使A不离开地面A的质量符合

19．（1）；（2）

【详解】（1）以被封的气体的两活塞与连杆为研究对象，由平衡有：

解得

把、，

代入得

（2）活塞没有移动，被封气体经历的过程为等容过程，当活塞恰好右移时，气体的压强为，则有

解得

此时气体温度为，由查理定律有

其中解得

即温度为活塞开始向右移动。

20．

【详解】光线在P点折射，由折射定律有

由题可知

解得

若光线从P点射入后直接射到点，光路如答图（c）所示在D点的入射角

在介质中的临界角为，则有

而

故在D点不能射出。

为能从D点射出，从P射入的光线经AC面反射即可，光路如答图（d）所示。

在点，由折射定律解得，射到AC面上Q点，由几何关系知，大于临界角，在Q点全反射，反射角仍然为，可得反射光线垂直于BC从D点射出。在中，，则，因D为的中点，则，在中

解得

在中有

代入解得