高中试卷答案网2023届高考模拟试卷物理试题（二）
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。其中1-5每小题给出的4个选项中只有一项是符合题意要求的。6-8小题，每小题6分，每小题给出的4个选项中有多项是符合题意要求的。选全对的得6分，不全对的得3分，有选错的得0分。
1. 已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中，，已知普朗克常量为，则下列说法正确的是( )
A. 氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小
B. 基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为
C. 大量处于的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光
D. 若原子从能级向能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从能级向能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应
2. “神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面的近似圆形的轨道上，成功进行了交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是( )
A. 在对接前，如不加干预，在运行一段时间后，“天宫一号”的动能可能会增加
B. 在对接前，如不加干预，“天宫一号”的轨道高度将缓慢增加
C. 在对接时，两者运行速度的大小都应大于第一宇宙速度
D. 航天员在“天宫一号”内的“私人睡眠站”中睡觉时处于平衡状态
3. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，正弦交流电源电压为，电阻，，滑动变阻器最大阻值为，滑片处于正中间位置，则 ( )
A. 通过的电流为 B. 电压表读数为
C. 向上移动时，电压表读数将变大 D. 向上移动时，电源输出功率将变小
4. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻波形如图所示，此时刻后介质中的质点回到平衡位置的最短时间为，质点回到平衡位置的最短时间为，已知时刻、两质点对平衡位置的位移相同，则( )
A. 该简谐波的周期为 B. 该简谐波的波速为
C. 时，质点的加速度为零 D. 经过，质点向右移动了
5. 如图所示，一辆质量的小车静止在光滑的水平面上，车上有一质量的光滑小球，将一左端固定于上的轻质弹簧压缩并锁定与弹簧不拴接，此时弹簧的弹性势能，与右壁间距离为。解除锁定，脱离弹簧后与右壁的油灰阻挡层忽略其厚度碰撞并被粘住，下列说法正确的是( )
A. 碰到油灰阻挡层前与的动量相同
B. 脱离弹簧时，的速度大小为
C. 和油灰阻挡层碰撞并被粘住的过程，受到的冲量大小为
D. 解除锁定后，移动的总距离为
6. 如图所示，光滑的水平地面上有三个木块、、，质量均为，、之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力作用在上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍做匀加速运动且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是( )
A. 无论橡皮泥粘在哪个木块上面，系统的加速度都不变
B. 若粘在木块上面，绳的张力和、间摩擦力一定都减小
C. 若粘在木块上面，绳的张力减小，、间摩擦力不变
D. 若粘在木块上面，绳的张力和、间摩擦力都增大
7. 如图所示，是的中点，、两点位于连线上，、两点位于中垂线上，若在、两点分别放两个等量的正点电荷。关于各点的电场性质的描述，下列说法正确的是( )
A. ，两点的电势相等
B. 点的场强一定大于点场强
C. 点的场强一定小于点场强
D. 若将带负电的试探电荷从点移到点，其电势能增大
8. 如图所示为某种车轮上带灯的自行车后轮的示意图。金属车轮与轮轴之间均匀地连接四根金属条，每根金属条中间都串接一个阻值为小灯泡，车轮半径为，轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁铁，可形成圆心角为的扇形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直纸面车轮平面向里。若自行车后轮逆时针转动的角速度恒为，不计其它电阻和车轮厚度，下列说法正确的有( )
A. 当金属条在磁场中运动时，点的电势低于点的电势
B. 当金属条在磁场中运动时，回路中产生的感应电动势为
C. 金属条中感应电流的最大值为
D. 每个小灯泡的瞬时电功率始终相等
二、非选择题：本大题共5小题，共62分。
9. （6分） 某同学在做测定木块与木板间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．
方案：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图所示．
方案：木块水平固定，通过细线水平拉动木板，如图所示．
上述两种方案中，你认为更合理的方案是____选择题或，原因是________．
除了实验必需的器材之外，该同学还准备了质量为的砝码若干个，该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的正压力，并记录若干组弹簧力与的数据，而且以为纵坐标，为横坐标，做出图象，那么作出来的画像应该是如图哪个图___．
10. （9分） 某同学利用下列器材测量两节电池的电动势和内阻：直流电压表、，量程均为，内阻均约为；定值电阻的阻值为；滑动变阻器的最大阻值为；开关、导线若干。
他设计的电路图如图甲所示，实验中多次移动滑动变阻器的滑片得到电压表、的示数、如表所示：
实验初数
电压表示数
请用测得的数据在图乙中给出图线。
由图线可知被测电池组的电动势______，内阻______均保留两位有效数字
实验中由于电压表的内阻不是无穷大，存在系统误差，则电动势的测量值______填“大于”“等于”或“小于”真实值。
11. （12分） 如图所示，高度为的气缸竖直放置，其横截面积，气缸内有质量的金属活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销钉固定于图示位置，离缸底，此时气缸内被封闭气体的压强 ，温度等于环境温度，大气压，．
对密闭气体加热，当温度升到时，其压强多大？
在状态下把气缸顶部密封，拔去销钉，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内两部分气体的温度均降为环境温度，这时活塞离缸底的距离为多少？
12. （15分）多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器，其基本原理如图所示，从离子源处飘出的离子初速度不计，经电压为的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为的漂移管无场区域构成，开始时反射区、均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏上被探测到，可测得离子从到的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为，不计离子重力。
求质量为的离子第一次通过漂移管所用的时间；
反射区加上电场，电场强度大小为，求离子能进入反射区的最大距离；
已知质量为的离子总飞行时间为，待测离子的总飞行时间为，两种离子在质量分析器中反射相同次数，求待测离子质量。
13. （20分）如图所示，、两板靠在一起静止于水平地面上，小滑块静置于板左端。已知滑块质量，每块板的质量均为、长度均为，滑块与板间的动摩擦因数，板与地面间的动摩擦因数。现敲击滑块，滑块立即获得水平向右的初速度，最后停在板的最右端。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。
请计算并判断滑块在水平向右运动的过程中，、板是否运动；
求滑块被敲击后获得的初速度大小；
滑块停在板最右端后，再敲击板左侧，两板立即以的初速度向右滑行。请通过计算判断滑块是否会滑离板。若能滑离，求滑离时滑块的速度大小；若不能滑离，求滑块最终距板左端的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.氢原子由基态跃迁到激发态时，氢原子吸收光子，则能量增大，轨道半径增大，根据知，电子动能减小，而其电势能增大，故A错误；
B.基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，则电子电离后的最大初动能为，因此电子最大速度大小为，故B错误；
C.根据知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子，故C正确；
D.若原子从能级向能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，根据能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，则原子从能级向能级跃迁时所产生的电磁波能量小于之前辐射的能量，一定不能使该金属发生光电效应，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】、由于轨道高度降低根据得可知，天宫一号的运行速度将增加，故动能增加，故A正确；
B、在对接前，天宫一号绕地球做圆周运动的万有引力提供向心力，由于阻力使天宫一号运行速度减小，所需向心力减小，提供向心力的万有引力不变，故天宫一号将做近心运动，轨道高度要降低，故B错误；
C、第一宇宙速度是近地围绕地球做圆周运动的最大速度，根据得可知，天宫一号和神舟十号的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；
D、航天员在天宫一号内一起绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故航天员睡觉时不是处于平衡状态，故D错误．
故选：
3.【答案】
【解析】、滑动变阻器滑片处于中间位置，，设通过的电流为，根据电流与匝数成反比则副线圈电流为，故原线圈两端电压，副线圈两端电压，因为，所以，解得，则，故A正确，B错误；
、若向上移动，则接入电路的电阻减小，副线圈中的电流变大，原线圈中的电流也变大，根据可知，电源输出功率将变大，电阻的电压变大，变压器输入电压变小，副线圈两端的电压变小，电压表读数将变小，故CD错误．。故选A。
4.【答案】
【解析】、由题意简谐横波沿轴正向传播，分析得知，此时点向下运动，点向上，它们周期相同，则故A错误．
B、，故B正确．
C、由题分析可知：质点回到平衡位置的最短时间为，从平衡位置到达波谷的最短时间为，则时点恰好到达波谷，加速度为正向最大．故C错误．
D、简谐横波沿轴正向传播，质点振动方向与轴垂直，在轴方向没有位移．故D错误．
故选：
5.【答案】
【解析】A.碰到油灰阻挡层前与的动量大小相同，方向相反，故A错误；
B.设脱离弹簧时，、的速度大小分别为、，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
联立解得
，
故B错误；
C.根据动量守恒定律可知和油灰阻挡层碰撞并被粘住后，、的速度都将变为零，对根据动量定理可得受到的冲量大小为
故C正确；
D.从解除锁定到和油灰阻挡层碰撞前瞬间，、的速度大小始终满足
所以整个过程、的移动的距离满足
根据位移关系有
联立解得
，
故D错误。故选C。
6.【答案】
【解析】A.由整体法可知，无论橡皮泥粘在哪个木块上，系统的质量均增大，由牛顿运动定律可知，系统的加速度均减小，故A错误；
B.若橡皮泥粘在木块上，将、看成整体，有，加速度减小，所以、间摩擦力减小；对：，绳的拉力减小，故B正确；
C.若橡皮泥粘在木块上，对：，故绳的拉力减小；对：，摩擦力增大，故C错误；
D.若橡皮泥粘在木块上，将、看成整体，有，加速度减小，所以摩擦力增大，对：，可知增大，故D正确。
7.【答案】
【解析】A.等量正电荷的中垂线上从连线中点向无穷远处各点的电势逐渐降低，故、两点电势不等，且点电势高于点电势，A错误；
B.由于两电荷在连线中点的场强等大、反向，相互抵消，故点场强为零，故从到场强逐渐减小，故点的场强一定大于点场强，B正确；
C.由于两电荷连线的中垂线上的场强最大点的位置不确定，故、两点的场强大小不定，C错误；
D.等量正电荷连线上各点中点电势最低，而中垂线上的各点中，点电势最高，故将带负电的试探电荷从点移到点，由于负电荷到达电势低处，故其电势能增大，故D正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】A.当金属条在磁场中运动时，根据右手定则可知，电流从流向，而相当于一个电池，电池内部电流从低电势点流向高电势，故点的电势高于点的电势 ，故A错误；
B.根据转动切割产生的感应电动势，故B正确；
C.当切割时，金属条中的电流最大，相当于外电路中有三个灯泡并联，另一个灯泡串联在干路，故电路总电阻为，根据闭合电路欧姆定律得出，电流，故C正确；
D.根据选项C的电路分析可知，处于干路的小灯泡的功率大于支路的小灯泡的功率，故D错误。
9.【答案】；不受木板如何运动的限制；
【解析】由图示实验可知，实验中，弹簧测力计固定不动，不受木板如何运动的限制，使示数更稳定，测量更准确，因此方案更合理；
根据摩擦力公式，故与成正比，故B正确。
故答案为：，不受木板如何运动的限制或摩擦力的测量更方便、准确；。
10.【答案】 ， 小于
【解析】解：根据表格中的数据描点作图，如图所示。
根据闭合电路欧姆定律得，，解得，
图线的斜率，解得，当时，，即，解得。
由于电压表内阻不是无穷大，电压表起分流作用，可知测得通过电源的电流值偏小，外电压准确，根据图线知，电动势的测量值小于真实值。
11.解：下部封闭气体的状态参量： ，，，
由查理定律得：，
解得：；
气缸内上部分气体的状态参量：，，
由玻意耳定律得：，
气缸内下部分气体状态参量：，，，
，，，
对下部分气体，由理想气体状态方程得：，
解得：，，。
12.解：设离子经加速电场加速后的速度大小为，根据动能定理可得：
离子在漂移管中做匀速直线运动，则：
联立式，得：
从开始加速到反射区速度为零过程中，根据动能定理，有：
解得：
离子在加速电场中运动和反射区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动，平均速度大小均相等，设其为，有：
通过式可知，离子在反射区的电场中运动路程是与离子本身无关的，所以不同离子在电场区运动的总路程相等，设为，在无场区的总路程设为，根据题目条件可知，离子在无场区速度大小恒为，设离子的总飞行时间为，有：
联立式，得：
可见，离子从到的总飞行时间与成正比，依题意可得：
解得：
13.解：滑块在板上向右滑动时，板受到滑块对其向右的滑动摩擦力，地面对、板整体的最大静摩擦力，因，故A、板不会运动；
滑块在板上向右滑动时，板受到滑块对其向右的滑动摩擦力仍为，地面对板最大静摩擦力，因，故B板不会运动；
综上所述，滑块在水平向右运动的过程中，、板均不会运动；
由分析可知，滑块做匀减速直线运动，设其加速度大小为，则
匀减速直线运动的末速度为零，位移为，则，
代入数据得：；
滑块向右匀加速运动，加速度大小等于，
对于滑块在板上运动的过程，将作为整体做匀减速直线运动，其加速度大小为，滑块与板末速度大小分别为、，位移大小分别为、，则，解得，
，，，
联立代入数据得：，
，，
解得：，，
因，故滑块会滑上板，此后板做匀减速的加速度大于板的，板与板分离，
对于滑块在板上运动的过程，板加速度大小为，则，解得，
设经过时间滑块与板共速，则，解得，
滑块位移大小，
板位移大小，
共速时，滑块与板的位移差，
共速后滑块与板一起减速，不会发生相对滑动，所以滑块不会滑离板，最终距板左端。
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