新疆昌吉市教育共同体四校2022-2023学年高考物理试题命题比赛模拟试卷（7）

这是一份新疆昌吉市教育共同体四校2022-2023学年高考物理试题命题比赛模拟试卷（7），共17页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。

新疆昌吉市教育共同体四校2022-2023学年高考物理试题命题比赛模拟试卷（7）
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为5∶1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、均为理想电表。则（　　）

A．电流表示数为0.2A B．电流表示数为5A
C．电压表示数为4V D．通过电阻R的交流电的周期为2×10-2s
2、如图所示，轻绳一端系在物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A及轻圆环B静止在实线所示的位置。现保持力F的方向不变，使物体A缓慢移到虚线所示的位置，这一过程中圆环B保持静止。若杆对环的弹力为FN，杆对环的摩檫力为Ff，OB段绳子的张力为FT，则在上述过程中（　　）

A．F不变，FN减小
B．Ff不变，FT增大
C．Ff减小，FN不变
D．FN减小，FT减小
3、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流I，菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同，与L3、L4，中的相反，下列说法中正确的是（　　）

A．菱形中心O处的磁感应强度不为零
B．菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1
C．L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等
D．L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同
4、如图所示，一光滑小球与一过球心的轻杆连接，置于一斜面上静止，轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接，已知小球所受重力为G，斜面与水平地面的夹角为60°，轻杆与竖直墙壁的夹角也为60°，则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为（ ）

A．G和G B．G和
C．G和G D．G和2G
5、图甲所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则

A．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应
B．改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应
C．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变
D．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大
6、某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由v0 变为kv0(k>1)位移大小为x。则在随后的4t内，质点的位移大小为（ ）
A． B． C． 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、如图1所示，矩形线圈放在光滑绝缘水平面上，一部分处于竖直向下的匀强磁场中，线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上．当磁场的磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化时，则在0-t时间内

A．杆对线圈的作用力一直是拉力 B．轩对线圈的作用力先是拉力后是推力
C．杆对线的作用力大小恒定 D．杆对线圈的作用力先减小后増大
8、如图，A、B两点分别固定有等量的点电荷，其中A处的为正电荷，B处的电性未知。MN为AB连线的中垂线，O为垂足。由绝缘材料制成的闭合光滑轨道abed关于O点对称，其上穿有带正电小环。现在P点给小环一沿轨道切线方向的初速度，小环恰能沿轨道做速率不变的运动，则（不考虑重力）（　　）

A．小环在a、c两点受到的电场力相同
B．小环在b、d两点的电势能相同
C．若在d点断开轨道，小环离开轨道后电场力一直做正功
D．若将小环从d沿da连线移到a，电场力先做负功后做正功
9、如图甲所示，A、B两物块静止在光滑水平面上，两物块接触但不粘连，A、B的质量分别为，。t=0时刻对物块A施加一水平向右推力F1，同时对物块B施加一水平向右拉力F2，使A、B从静止开始运动，力F1、F2随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）

A．时刻A对B的推力大小为
B．0～时刻内外合力对物块A做的功为
C．从开始运动到A、B分离，物体B运动的位移大小为
D．时刻A的速度比B的速度小
10、如图甲所示，两平行虚线间存在磁感应强度大小、方向与纸面垂直的匀强磁场，一正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行。已知导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s，cd边进入磁场时开始计时，导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）

A．导线框的边长为0.2m
B．匀强磁场的宽度为0.6m
C．磁感应强度的方向垂直纸面向外
D．在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，c、d间电势差为零
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）在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究

（1）实验还需下列器材中的__________（多选）；

（2）实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，则所接电源电压档位为_______。
A．18.0V B．10.0V C．5.0V D．2.5V
12．（12分）测量木块和木板间动摩擦因数的装置如图(a)。水平固定的长木板一端有定滑轮，另一端有打点计时器。细线绕过定滑轮将木块和钩码相连，木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块上。接通打点计时器，放开木块，钩码触地后不再弹起，木块继续向前运动一段距离后停在木板上。某次纸带的数据如图(b)，打点计时器所用电源的频率为50Hz，每相邻两点间还有1个点未画出，数值单位为cm。由图(b)数据可知，钩码触地后木块继续运动的加速度大小为___m/s2；若取g＝10m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为___；某小组实验数据处理完成后，发现操作中滑轮的高度变化造成细线与木板的上表面不平行，如图(c)，这样他们测得的动摩擦因数与实际值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。


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，在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60°角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出，然后经ac和aO之间的真空区域返回电场，最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L，ac=L，ac垂直于cQ，∠acb=30°，带电粒子质量为m，带电量为+g，不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)粒子从边界OQ飞出时的动能；
(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。

14．（16分）如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面, ,半径大小为R,其中为两球心的连线,一细光束沿平行于的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入,已知a点到轴线的距离为,光束由左侧玻璃砖的d点射出、然后从右侧玻璃砖的e点射入,最后恰好在右侧玻璃砖内表面的f点发生全反射,忽略光束在各面的反射,已知两玻璃砖的折射率均为。求:

(i)光束在d点的折射角;
(ii)e点到轴线的距离。
15．（12分）如图所示，用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面离地高H=0.8m，桌面长L2=1.5m，斜面和水平桌面间的倾角θ可以在060°之间调节后固定，将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端无初速释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块和桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面和桌面交接处的能量损失。（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，求斜面的倾角θ；（用正切值表示）
（2）当θ角增大到37°时，物块下滑后恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；
（3）若将（2）中求出的μ2作为已知条件，继续增大θ角，求物块落地点与墙面的距离最大值S总，及此时斜面的倾角θ。




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、A
【解析】
AB．根据图象可得原线圈的电压的最大值为，所以电压的有效值为

原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为5∶1，则有

解得副线圈电压

则副线圈中的电流

根据变压器电流与匝数的关系有

所以原线圈中的电流即电流表的读数

故A正确，B错误；
C．电压表示数为电阻R上的电压，根据欧姆定律有

故C错误；
D．由乙图可知通过电阻R的交流电的周期为4×10-2s，故D错误。
故选A。
2、D
【解析】
先以O点为研究对象，进行受力分析，有A物体的重力GA，外力F和绳子的拉力FT，设绳子与竖直方向的夹角为，则
，
由题可知减小，所以F减小，FT减小；
再以物体B为研究对象，进行受力分析，有B物体的重力GB，绳子的拉力FT，竖直杆对B的支持力FN和摩擦力Ff，则


所以当减小时，FN减小，Ff不变，所以D正确，ABC错误。
故选D。
3、A
【解析】
AB．根据安培定则，L2、L4导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL3斜向上，L3、L1导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL2斜向下，由叠加原理可知，菱形中心O处的合磁场的磁感应强度不为零，且不沿OL1方向，故A正确，B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，L1与L3受力如图所示，由各导线中电流大小相等，则每两导线间的作用力大小相等，由平行四边形定则合成可知，L1所受安培力与L 3所受安培力大小相等，方向相反，故CD错误。
故选A。

4、A
【解析】
对小球受力分析如图，由几何关系，三力互成120°角，据平衡条件有

则轻杆和斜面受到球的作用力大小


故选A．
5、A
【解析】
在跃迁的过程中释放或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，，此种光的频率大于金属的极限频率，故发生了光电效应.A、,同样光的频率大于金属的极限频率，故一定发生了光电效应，则A正确.B、，也能让金属发生光电效应，则B错误；C、由光电效应方程，入射光的频率变大，飞出的光电子的最大初动能也变大，故C错误；D、由知光电子的最大初动能由入射光的频率和金属的逸出功决定，而与入射光的光强无关，则D错误；故选A.
【点睛】波尔的能级跃迁和光电效应规律的结合；掌握跃迁公式，光的频率，光电效应方程.
6、A
【解析】
质点做匀加速直线运动，加速度为

t时刻内位移为

联立可得

则在随后的4t内，质点的位移大小为

将代入得

故A正确，BCD错误。
故选A。

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】
AB.磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，杆对线圈的作用力先是拉力后是推力， A错误，B正确；
CD.由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，感应电流恒定，由于磁感应强度先变小后变大，由F =BIL可知，杆对线圈的作服力先减小后增大，C错误，D正确．
8、BCD
【解析】
由带电小环恰能沿轨道做速率不变的运动可知，在运动过程中电场力对小环不做功，即轨道上各处的电势相同，轨道与电场中的某一等势线重合，根据常见电场的电场分布图和等势面分布图可知，A、B两点处固定的是等量同种电荷。
A．由等量同种电荷中垂线上的电场分布特点可知，a、c两点电场强度大小相等，方向相反，故小环在a、c两点受到的电场力方向不同，故A错误；
B．b、d两点在同一等势面上，故b、d两点的电势能相同，故B正确；
C．若在d点断开轨道，此时速度方向与电场力方向垂直，此后，电场力方向与速度方向成锐角，电场力一直做正功，故C正确；
D．由等量同种电荷的电势分布可知，da连线上从d点到a点，电势先升高后降低，故带正电的小环电势能先增大后减小，故电场力先做负功，后做正功，故D正确。
故选BCD。
9、BD
【解析】
C．设t时刻AB分离，分离之前AB物体共同运动，加速度为a，以整体为研究对象，则有：

分离时：

根据乙图知此时，则从开始运动到A、B分离，物体B运动的位移大小：

故C错误；
A．时刻还未分离，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律，则有：

对B，根据牛顿第二定律：
F2+FAB=mBa
则

故A错误；
B．0～时间，根据乙图知：
F1+F2=F0
则始终有，对整体根据牛顿第二定律：

则时刻

对A根据动能定理：

故B正确；
D．时，AB达到共同速度

此后AB分离，对A，根据动量定理：
I=mA△v
根据乙图t0～t0，F-t图象的面积等于F1这段时间对A的冲量，则

则

对B，根据动量定理：
I′=mB△v′
根据乙图t0～t0，F-t图象的面积等于F2这段时间对B的冲量，则

则

则t0～t0时间内B比A速度多增大

故D正确。
故选：BD。
10、AC
【解析】
A．根据法拉第电磁感应定律和图象可知，感应电动势

故导线框的边长

故A正确；
B．导线框的cd边从进入磁场到离开磁场的时间为0.4s，故磁场的宽度
s=vt=0.4m
故B错误；
C．根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C正确；
D．在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，ab边和cd边均切割磁感线，产生了感应电动势，c、d间有电势差，故D错误。
故选AC。

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、 (1) BC (2) A
【解析】（1）本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要电压表。故学生电源和电压表两个器材不能缺少，选BC；
（2）①理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为；若变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，则原、副线圈匝数比为，则原线圈两端电压。②本题中可拆变压器并非理想变压器，存在漏磁现象，要使副线圈所接电压表示数为5V，则原线圈电压必须大于10V，故选A。
【点睛】理想变压器原、副线圈两端电压和各自匝数的关系为，实验中需要的器材有：低压交流电源，电压表；而可拆式变压器，铁芯是不闭合的，，利用此关系就可以确定求解。
12、3 0.3 不变
【解析】
[1]钩码触地后木块做减速运动，计算其加速度大小应该用纸带的后一段，即5~1点之间的部分
；
[2]钩码触地后，木块只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，有
f=ma
f=mg
木块与木板间的动摩擦因数
=0.3；
[3]由于钩码触地后细线不再提供拉力，减速运动的加速度与之前的加速运动情况无关，所以不影响测量结果，测得的动摩擦因数与实际值相比不变。

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） （3）
【解析】
（1）从O点到a点过程的逆过程为平抛运动
水平方向：

竖直方向：

加速度：

可得：
，
，
粒子进入磁场后运动轨迹如图所示，设半径为r，由几何关系得，
，
洛伦兹力等于向心力：


解得：

在磁场内运动的时间：
.

（2）粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程，由动能定理得，

解得：

（3）粒子经过真空区域的时间，
.
粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为
，
解得：
.
粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间
.
14、 (i) (ii)
【解析】
(i)由题意作出光路图,如图所示

a点到轴线的距离为 ,由几何知识得 ,则入射角 ,由折射定律有 ,解得 ,由几何知识得,根据折射定律有 ,解得
(ii)从e点射入右侧玻璃砖的光线,入射角 ,根据折射定律,解得,光线在f点发生全反射,则 ,在 中,由正弦定理得,解得 ,e点到轴线的距离应为
15、（1）tanθ= 0.05；（2）0.8；（3）1.9m，53°。
【解析】
（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，有
mgsinθ=μ1mgcosθ
解得：
tanθ=μ1=0.05，
斜面的倾角
θ=arctan0.05
（2）物块从顶端无初速释放开始直至恰好停在桌面边缘，根据动能定理 W合=得：
mgL1sin37°﹣μ1mg L1cos37°﹣μ2mg（L2﹣L1cos37°）=0
代入数据，解得
μ2=0.8
（3）物块从顶端无初速释放开始直至运动到桌面末端，根据动能定理得：
mgL1sinθ﹣μ1mg L1cosθ﹣μ2 mg（L2﹣L1cosθ）=
代入数据得
sinθ+0.75 cosθ﹣1.2=
变形得
（sinθcosα+sinαcosθ）﹣1.2=
式中tanα=0.75，α=37°，即
sin（θ+37°）﹣1.2=
则当θ=53°时，有最大值，解得v的最大值为vm=1m/s。
对于平抛运动，竖直方向有：
H=gt2
代入数据，解得物块离开桌面平抛的时间t=0.4s，平抛运动的水平距离最大为
x=vmt=0.4m
物块落地点与墙面的距离最大值为
S总=L2+x=1.9m
答：（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，斜面的倾角正切值为tanθ=0.05；（2）当θ角增大到37°时，物块下滑后恰能停在桌面边缘，物块与桌面间的动摩擦因数μ2是0.8；（3）物块落地点与墙面的距离最大值S总是1.9m，此时斜面的倾角θ是53°。