2023届内蒙古自治区乌兰察布集宁区集宁第一中学5月高考二模物理试题

2023届内蒙古自治区乌兰察布集宁区集宁第一中学5月高考二模物理试题

请考生注意：

1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、 “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是（　　）

A．绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小

B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小

C．绳恰好伸直时，人的动能最大

D．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力

2、2018年5月17日，我国发布了《电动自行车安全技术规范》同家标准，并于2019年4月15日起正式执行。某电动自行车在平直的实验公路上先匀速运动，从t=0时刻开始进行电动自行车刹车实验，以检验该性能是否符合国家标准，通过传感器在电脑上自动描绘出其图像如图所示。则下列分析正确的是

A．刚要刹车时车的速度为15 m/s

B．刹车加速度大小为2.5 m/s2

C．刹车过程的位移为10 m

D．刹车前l s和最后1 s通过的位移比为5:1

3、1960年10月第十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。国际单位制共有七个基本单位，其中力学单位制中的3个基本单位是（　　）

①kg    ②    ③N    ④m   ⑤s    ⑥    ⑦m/s2     ⑧

A．①④⑤ B．①③④ C．②③⑦ D．⑤⑥⑧

4、如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为k时，用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时，用户得到的电功率为（　　）

A．

B．

C．

D．

5、如图所示，固定在同一平面内有三条彼此绝缘的通电直导线，导线中的电流，方向为图中箭头方向，在三根导线所在平面内有a、b、c、d四个点，四个点距相邻导线的距离都相等，则四个点中合磁感应强度最大的点是（  ）

A．a点 B．b点 C．c点 D．d点

6、生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（　　）

A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于

B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反

C．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用

D．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用

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。竖直光滑杆固定不动，两根完全相同的轻质弹簧套在杆上，弹簧下端固定。形状相同的两物块A、B分别置于两弹簧上端但不会拴接，A的质量大于B的质量。现用外力作用在物体上，使两端弹簧具有相同的压缩量。撤去外力后，两物块由静止向上运动并离开弹簧。从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中。弹簧始终在弹性限度之内，以地面为零势能面。下列说法正确的是（　　）

A．上升过程中两物块机械能均守恒

B．A上升的最大高度小于B上升的最大高度

C．A物体的最大速度大于B物体的最大速度

D．A物体的最大加速度小于B物体的最大加速度

8、关于空气湿度，下列说法正确的是_________

A．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示

B．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比

C．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大

D．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小

E.相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水蒸气越接近饱和

9、如图所示,绝缘材料制成的半径为R的内壁光滑圆轨道,竖直放置在水平地面上且左右恰被光滑挡板挡住,圆心O点固定着电荷量为Q的场源点电荷.一电荷量为q、可视为质点的带电小球沿轨道内壁做圆周运动,当小球运动到最高点A时,地面对轨道的弹力恰好为零.若轨道与小球的质量均为, ,忽略小球的电荷对Q形成的电场的影响，重力加速度为g,静电力常量为.下列说法中正确的是（    ）

A．轨道内壁的电场强度处处相同

B．轨道内壁的电势处处相等

C．运动到与圆心等高的B点时，小球对轨道的压力大小为

D．运动到最低点C时，小球对轨道的压力大小为

10、如图所示，一个边长为l的正六边形的区域内有匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。在点处的粒子源发出大量质量为电荷量为的同种粒子，粒子的速度大小不同，方向始终沿方向。不计粒子间的相互作用力及重力，下列说法正确的是（　　）

A．速度小于的粒子在磁场中运动的时间一定相同

B．速度大于的粒子一定打在边上

C．经过点的粒子在磁场中运动的时间为

D．垂直打在边上的粒子在磁场中运动的时间为

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）研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器，也可以用光电传感器。

(1)一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。

①打点计时器的打点周期是________s。

②图甲为某次实验打出的一条纸带，其中1、1、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点3时小车的速度大小为________m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为________m/s1．

(1)另一组同学用如图乙所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015s，通过第二个光电的时间为0.010s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.150s。则滑块的加速度大小为______m/s1，若忽略偶然误差的影响，测量值与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

12．（12分）如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于×1k挡，电源电动势为，内阻为，实验中使用的电解电容器的规格为“”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极，红表笔接电容器负极。

(1)充电完成后电容器两极板间的电压________（选填“大于”“等于”或“小于”）电源电动势，电容器所带电荷量为________C；

(2)如图乙所示，充电完成后未放电，迅速将红、黑表笔交换，即黑表笔接电容器负极，红表笔接电容器正极，发现电流很大，超过电流表量程，其原因是___________。

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，CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨，CD、MN部分与水平面平行，DE和NP与水平面成30°，间距L=1m，CDNM面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=1T，DEPN面上有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B2=2T。两根完全相同的导体棒a、b，质量均为m=0.1kg，导体棒b与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为μ=0.2，导体棒a与导轨DE、NP之间光滑。导体棒a、b的电阻均为R=1Ω。开始时，a、b棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，运动过程中a、b棒始终不脱离导轨，g取10m/s2.

(1)b棒开始朝哪个方向滑动，此时a棒的速度大小；

(2)若经过时间t=1s，b棒开始滑动，则此过程中，a棒发生的位移多大；

(3)若将CDNM面上的磁场改成竖直向上，大小不变，经过足够长的时间，b棒做什么运动，如果是匀速运动，求出匀速运动的速度大小，如果是匀加速运动，求出加速度大小。

14．（16分）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口.初始时,右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱

A左端管内用水银封闭有长为L2=14cm的空气柱

B,这段水银柱液面高度差为h2=8cm,如图甲所示.

已知大气压强P0=76.0cmHg,环境温度不变.

(i)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；

(ii)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出),如图乙所示当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h3.

15．（12分）如图，在真空室内的P点，能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+q，质量为m的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同．ab为P点附近的一条水平直线，P到直线ab的距离PC=L，Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=L．当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的粒子恰到达Q点；当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时，所有粒子都能到达ab直线，且它们到达ab直线时动能都相等，其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)a粒子的发射速率

(2)匀强电场的场强大小和方向

(3)仅有磁场时，能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比值

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、D

【解析】
“蹦极”运动中，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，绳对人的拉力的方向始终向上，故绳对人的冲量始终向上，绳恰好伸直时，绳子的拉力小于重力，人做加速度减小的加速运动，当绳子拉力等于重力时，加速度为0，速度最大，之后绳子拉力大于重力，人做加速度增加的减速运动，直到速度为零。故从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的运动速度是先增大，到绳子的拉力与重力相等时，速度最大，然后再减小为零，由动量和动能的定义可得，人的动量和动能都是先增大，在绳子的拉力与重力相等时最大，在减小到零，故ABC错误，D正确。

2、C

【解析】
AB．自行车做匀减速直线运动：

整理形式：

根据图像可知：；

又根据图中斜率求解加速度：

解得：，AB错误；

C．自行车匀减速至0，逆过程视为初速度为0的匀加速直线运动，根据：

解得刹车时间：，根据：

解得：，C正确；

D．刹车最后通过的位移：

刹车前通过的位移：

刹车前l s和最后1 s通过的位移比为3:1，D错误。

故选C。

3、A

【解析】
国际基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉；其中力学单位制中的3个基本单位是米、秒、千克，即时m、kg、s，即①④⑤，故A正确，BCD错误。

故选A。

4、B

【解析】
原、副线圈的匝数比为k，根据变压器的规律可得

据能量守恒可得

当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk时，用户得到的功率为

故选B。

5、C

【解析】
由安培定则可知在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，和在a点产生的磁场合磁感应强度为零，所以a点的合磁感应强度等于在a点产生的磁感应强度，同理可得b点和d点的合磁感应强度等于在这两点产生的磁感应强度，c点的合磁感应强度等于、和在c点产生的磁感应强度同向叠加的矢量和，所以c点的合磁感应强度最大，故C正确，ABD错误。

故选C。

6、D

【解析】
A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等、方向相反，A错误；

B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力二力平衡，不受桌面摩擦力，B错误；

C．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共4个力作用，C错误；

D．高铁减速行驶时，手机具有与高铁前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力共3个力作用，D正确。

故选D。

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】
A．上升过程中在弹簧恢复原长前，弹簧弹力一直对物块做正功，物块机械能增加，A错误；

B．物块从撤去外力到第一次速度减为0，根据能量守恒定律

解得

弹簧压缩量相同，所以对于两物块弹簧释放的弹性势能相同，因为，所以两小球上升的最大高度关系为

B正确；

C．物块速度最大时，加速度为0，假设初始状态弹簧的压缩量为，达到最大速度前，合力满足

为物块向上运动的位移，因为，所以图像为

图线与位移轴围成的面积为合外力做功，物块从静止开始运动，根据动能定理可知合力为0时，B物块动能大，根据动能表达式可知A物体的最大速度小于B物体的最大速度，C错误；

D．撤去外力瞬间，物块的加速度最大，根据牛顿第二定律可知

解得

因为，所以

D正确。

故选BD。

8、ADE

【解析】
AB．绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水蒸气的压强表示来表示，相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，故A正确，B错误；

CD．人们感受的干燥或潮湿取决于空气的相对湿度。相对湿度越大，感觉越潮湿；相对湿度越小，感觉越干燥，故C错误，D正确；

E．相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和，故E正确；

故选ADE。

9、BD

【解析】
由点电荷的场强公式可知，场源点电荷在轨道内壁处产生的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；轨道内壁上各点到场源点电荷的距离相同，电势相等；带电小球在A点时,带电小球对轨道的弹力竖直向上,大小等于，轨道对带电小球的弹力竖直向下大小为，在A点对带电小球有，从A到B由动能定理得，在B点有，联立解得在B点时轨道对小球的弹力为，根据牛顿第三定律可知在B点时小球对轨道的压力大小为，则选项C错误；在最低点C时，设轨道时小球的弹力为,则,由A到C由动能定理有，联立解得，根据牛顿第三定律知,运动到最低点C时,小球对轨道的压力大小为，则选项D正确．

10、ACD

【解析】
A．根据几何关系，粒子恰好经过点时运动半径

由

可知速度

则速度小于的粒子均从边离开磁场，根据几何关系可知转过的圆心角均为，运动时间均为

为粒子在磁场中的运动周期，A正确；

BC．粒子恰好经过点时运动半径

根据几何关系可知运动时间

速度

则速度大于的粒子一定打在边上，B错误，C正确；

D．粒子垂直打在边上时，如图：

根据几何关系可知圆心角为，运动时间

D正确。

故选ACD。

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、0.01    0.53    1.4    4.0    偏小   

【解析】
(1)[1]交流电源的频率是50Hz，则打点计时器的打点周期是

[1]由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打计数点3点时小车的瞬时速度大小

[3]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT1可以求出加速度的大小

(1)[5]遮光条通过第一个光电门的速度为

遮光条通过第二个光电门的速度为

则滑块的加速度大小为

[6]由实验原理可知，运动时间为遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间，遮光条开始遮住第一个光电门的速度小于，遮光条开始遮住第二个光电门的速度小，由于遮光条做匀加速运动，则速度变化量减小，所以测量值与真实值相比偏小。

12、等于        此时电容器为电源，且与多用电表内部电源串联   

【解析】
(1)[2][3]电容器充电完成后，电容器两极板间的电压等于电源电动势。由公式可得

(2)[4]红、黑表笔交换后，电容器视为电源，且与多用电表内部电源串联，总的电动势变大，电路中电流变大。

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、（1）；（2）0.24m；（3）匀加速，0.4m/s2。

【解析】
（1）开始时，a棒向下运动，b棒受到向左的安培力，所以b棒开始向左运动，当b棒开始运动时有

对a棒

联立解得

（2）由动量定理得对a棒

其中

联立解得

（3）设a棒的加速度为a1，b棒的加速度为a2，则有

且

当稳定后，I保持不变，则

可得

联立解得两棒最后做匀加速运动，有a1=0.2m/s2，a2=0.4m/s2

14、 (i)72cmHg     (ii)12cm

【解析】
(i)初始时，空气柱A的压强为pA＝p0＋ρgh1

而pB＋ρgh2＝pA

联立解得气体B的压强为pB=72cmHg

(ii)U形管倒置后，空气柱A的压强为pA′＝p0－ρgh1

空气柱B的压强为pB＇＝pA′＋ρgh3

空气柱B的长度

由玻意耳定律可得pBL2＝pB＇L2＇

联立解得h3＝12cm。

15、（1）粒子发射速度为

（2）电场强度的大小为

（3）粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值

【解析】

（1）设粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图三所示：

由几何知识可得

代入数据可得粒子轨迹半径

洛仑磁力提供向心力 

解得粒子发射速度为

（2）真空室只加匀强电场时，由粒子到达直线的动能相等，可知为等势面，电场方向垂直向下．

水平向左射出的粒子经时间t到达Q点，在这段时间内

式中

解得电场强度的大小为

（3）只有磁场时，粒子以O1为圆心沿圆弧PD运动，当圆弧和直线相切于D点时，粒子速度的偏转角最大，对应的运动时间最长，如图四所示．据图有

解得   

故最大偏转角

粒子在磁场中运动最大时长

式中T为粒子在磁场中运动的周期．

粒子以O2为圆心沿圆弧PC运动的速度偏转角最小，对应的运动时间最短．据图四有

解得

速度偏转角最小为

故最短时长

因此，粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值

点睛：此题是关于带电粒子在电场及磁场中的运动问题；掌握类平抛运动的处理方向，在两个方向列出速度及位移方程；掌握匀速圆周运动的处理方法，确定好临界状态，画出轨迹图，结合几何关系求解.