2023年宁夏银川重点中学高考物理一模试卷
1. 空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供航天员工作和生活的载人航天器，其运行轨道可以近似为圆。如图甲为我国三名航天员站立在空间站内地板上的情景，图乙是航天员王亚平在空间站做的实验，下列说法正确的是( )
A. 空间站内的航天员处于平衡状态
B. 空间站内的航天员不能用拉力器锻炼肌肉力量
C. 空间站的加速度比地球同步卫星向心加速度小
D. 空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的
2. 某实验小组用如图甲所示的电路研究、两种单色光照射金属的光电效应规律，通过实验得到的光电流与电压的关系如图乙所示。则( )
A. 光的波长小于光的波长
B. 保持单色光的光强不变时，向右移动滑片，电流表的示数一定增大
C. 光照射出的光电子的最大初动能小于光照射出的光电子的最大初动能
D. 将图甲的电源反接，电流表的示数一定为零
3. 如图所示的并联电路中，保持通过干路的电流不变，增大的阻值。则正确的是( )
A. 和两端的电压不变 B. 通过的电流增大
C. 通过的电流不变 D. 并联电路上消耗的总功率增大
4. 如图质量为的物块放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，和木箱水平底面之间的动摩擦因数为。的右边被一根轻弹簧用的水平拉力向右拉着而保持静止。现在要使弹簧能拉动相对木箱底面向右移动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则下列说法正确的是( )
A. 让木箱竖直向上加速运动，加速度最小值为
B. 让木箱竖直向下加速运动，加速度最小值为
C. 让木箱水平向左加速运动，加速度应大于
D. 让木箱水平向右加速运动，加速度最小值为
5. 如图，矩形线圈在竖直匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，是串联在原线圈回路中的理想交流电流表，是原线圈上的滑动片，是滑动变阻器的滑动片，此时灯泡正常发光，忽略矩形线圈的内阻和灯丝电阻的变化，则( )
A. 仅将向上滑动，灯泡将变暗
B. 仅将向左滑动，电流表示数变大
C. 矩形线圈转到中性面位置时，电流表示数为零
D. 矩形线圈在匀速转动过程中，电流表示数不变
6. 如图所示，在足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中、两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块带正电，物块不带电且表面绝缘，、接触面粗糙。自时刻起用水平恒力作用在物块上，由静止开始做匀加速直线运动。图图象的横轴表示时间，则纵轴可以表示( )
A. 所受洛伦兹力大小 B. 对地面的压力大小
C. 对压力大小 D. 对的摩擦力大小
7. 如图所示，为匀强电场中的一直角梯形，其平面与场强方向平行。已知，，、、三点的电势分别为、、，则( )
A. 点的电势为
B. 匀强电场的场强为
C. 若将电子从点移到点，需克服电场力做功
D. 电子和质子分别放在点时，具有相同的电势能
8. 如图所示，在点用长为不可伸长的轻绳悬挂一质量为的小球，点正下方的点固定一细钉子，距离为，点和点等高。小球处于点右侧同一水平高度的点时，绳刚好拉直，将小球从点由静止释放。以过最低点的水平面为零势能面，重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若小球恰能绕钉子做圆周运动，则应等于
B. 若为，小球到达点时绳子拉力为
C. 若为，小球到达点时的机械能为
D. 若为，小球到达点时所受合力方向水平向右
9. 某学习小组利用如图所示装置探究弹簧弹性势能大小。实验器材有：左端带有挡板的水平长木板、轻质弹簧、带有遮光片的滑块、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺、天平。
实验过程如下：
用游标卡尺测得遮光片的宽度为，用天平测得带有遮光片的滑块质量为；
长木板固定在水平地面上，将弹簧左端固定在挡板上，右端与滑块不拴接，当弹簧自由伸长时，弹簧的右端垂直投影位于平板上处，在此处安装光电门，并与数字计时器相连；
用滑块压缩弹簧，然后用销钉把滑块锁定，此时遮光片中心线通过平板上的点，用刻度尺测量出间的距离；
拔去锁定滑块的销钉，滑块经过光电门，记录数字计时器显示的遮光时间为，滑块停止运动时遮光片中心线通过平板上的点，用刻度尺测量出间的距离。
请回答下列问题：
滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小 ；
滑块在段运动的加速度大小 ；
实验过程中弹簧的最大弹性势能 。均用题目所给物理量符号表示
10. 大鹏同学想要做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，为了尽量减小实验误差，大鹏设计如图甲所示的实验电路图。
闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 端选填“左”或“右”。
闭合开关后，大鹏发现电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，都不能使电流表的示数调为零，原因可能是图甲中 选填：“”或“”或“”或“”处接触不良。
排除故障后，某次测量时，电流表和电压表指针位置如图乙所示，则电流表读数为 ，电压表读数为 。
测量结束后，大鹏作出了此小灯泡的伏安特性曲线，如图丙所示。若将两个这样的灯泡串联后与一电动势、内阻的电源连接，每个小灯泡实际消耗的功率约为 结果保留两位有效数字。
11. 如图所示，小物块、的质量均为，静止在轨道水平段的末端。以水平速度与碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为，取重力加速度。求：
两物块碰前的速度的大小；
两物块碰撞过程中损失的机械能。
12. 如图所示，一滑块放在水平轨道上，下方用绝缘杆固定一边长为的单匝正方形导线框，已知导线框的总电阻为，导线框、绝缘杆以及滑块的总质量为，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数为。水平轨道的正下方有足够长的宽为的长方形磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强大小为，虚线为磁场区域的中心线，且导线框的上边刚好与虚线重合，现给滑块施加一水平向右的外力，使整个装置以恒定的速度运动，重力加速度为取。求：
当导线框上半部分恰好有一半如图进入磁场时线圈中的电流大小；
当导线框上半部分恰好有一半如图进入磁场时外力的大小；
当导线框上半部分完全进入磁场区域后如图，立即将整个装置锁定，之后磁感应强度的大小以其的单位为，的单位为规律变化，则此后时间内，导线框产生焦耳热的大小。
13. 下列有关热学知识的说法中，正确的是( )
A. 相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同，内能不一定相同
B. 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功
C. 热量可以从低温物体传递给高温物体
D. 布朗运动是液体分子的无规则运动
E. 一定质量的理想气体当温度升高时其内能一定增大
14. 在工业测量过程中，经常会用到充气的方法较精确地测定异形容器的容积和密封程度。为测量某香水瓶的容积，将香水瓶与一带活塞的容器相连，容器和香水瓶内压强均为，容器体积为，香水瓶容积为。
缓慢推动活塞将容器内所有气体推入香水瓶，求此时气体压强；
若密封程度合格标准为：漏气质量小于原密封气体质量的。将香水瓶封装，使温度从增加到，测得其内部压强由变为，试判断该香水瓶封装是否合格。
15. 周期为的简谐横波沿轴传播，该波在时的图像如图所示，此时质点沿轴负方向运动。下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 该波的传播速度为
C. 处质点的振动经过传到，所以时处于波谷
D. 当遇到直径为的圆形障碍物时，该波能发生明显的衍射现象
E. 当波源向着观测者运动时，观测者接收到该波的频率大于波源的实际频率
16. 如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心与足够大光屏的距离，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过角时，光屏上光点位置距离点为。求：
玻璃砖的折射率；
当光屏上光点消失时，玻璃砖绕点相对初始位置转过的角度的正弦值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：空间站内的航天员处于完全失重状态，存在引力加速度，不是平衡状态，故A错误；
B.拉力器的工作原理是弹簧的形变，与重力无关，所以依然能用拉力器锻炼肌肉力量，故B错误；
C.万有引力提供向心力
空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故空间站的加速度比地球同步卫星向心加速度大，故C错误；
D.空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的，故D正确。
故选：。
完全失重状态，不是平衡状态；
拉力器的工作原理是弹簧的形变，与重力无关；
万有引力提供向心力，比较加速度；
水滴呈球形是水的表面张力。
本题考查学生对完全失重、拉力器的工作原理、万有引力提供向心力、水的表面张力的掌握，比较基础。
2.【答案】
【解析】解：、由图可知，单色光照射后遏止电压较大，根据知，光照射后产生的光电子最大初动能较大，根据光电效应方程，得光的波长小于光的波长，故C正确，A错误；
B、保持单色光的光强不变时，向右移动滑片，虽然正向电压增大，但电流表的示数不一定增大，光电流可能已经达到饱和值，故B错误；
D.将图甲的电源反接，虽然电场力对光电子做负功，但只要有光电子到达阳极，电流表就有示数，故D错误。
故选：。
本题解题的关键是通过图象判定、两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故光频率高于光的频率；光电管加正向电压时，虽然正向电压增大，但电流表的示数不一定增大，光电流可能已经达到饱和值；只要有光电子到达阳极，电流表就有示数。
本题考查光电效应方程，要求学生知道最大初动能与遏止电压的关系，并能灵活运用。
3.【答案】
【解析】解：、由于，增大的阻值时，并联电路总电阻变大，保持通过干路的电流不变，由欧姆定律可知和两端的电压变大，故A错误；
B、并联电路电压等于支路电压，则通过的电流，变大，电流变小，故B错误；
C、通过的电流，可知当变大时，变大，故C错误；
D、并联电路上消耗的总功率，增大的阻值时，并联电路总电阻变大，而不变，所以并联电路上消耗的总功率增大，故D正确。
故选：。
根据并联电路特点得出等效的总电阻，再根据欧姆定律讨论并联电路总电压以及支路电流，根据功率表达式再讨论并联电路上消耗的总功率。
本题是比较简单的并联电路问题，但需要注意保持通过干路的电流不变，要抓住基本的并联电路电压特点以及欧姆定律讨论才能避免思维定势或者马虎出错。
4.【答案】
【解析】解：、物块能保持静止，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与木箱间的摩擦力，木箱竖直向下匀加速运动，物块处于失重状态，物块对木箱间的压力变小，有
竖直方向
又最大静摩擦力
当时，物体与木箱的最大静摩擦力摩擦力，故此时物块不可以相对木箱底面水平移动；
若木箱竖直向上匀加速运动，则物块与木箱间的压力变大，此时物块与木箱间的最大静摩擦力大于木箱静止时的最大值，故此时物块可以不能相对木箱底面水平移动，故AB错误；
C、木箱做水平向左匀加速运动，以物块为研究对象，设物块相对木箱静止的最大加速度大小为，根据牛顿第二定律有
代入数据可得，所以只要木箱加速度大于，物块就会相对木箱向右运动，故C正确；
D、木箱做水平向右速匀加速运动，以物块为研究对象，设物块相对木箱静止的最大加速度大小为，根据牛顿第二定律有
代入数据可得，故物块将相对木箱水平向左运动，故D错误。
故选：。
根据木箱在竖直方向的运动分析，可知木箱的可能运动情况；
根据题意，利用牛顿第二定律求出木箱做水平向左匀加速运动时物块相对木箱静止的最大加速度大小，再根据加速度关系判断该情况；
根据题意，利用牛顿第二定律求出木箱做水平向左匀减速运动时物块相对木箱静止的最大加速度大小，再根据加速度关系判断该情况；
在分析两物体相对运动问题时，要注意利用牛顿第二定律先分析相对静止时其中一个物体的最大加速度，再结合整体的加速度来判断是否发生相对运动。
5.【答案】
【解析】解：根据理想变压器电压与匝数关系，得副线圈两端电压，若仅将向上滑动，匝数增大，则变压器输出电压将减小，灯泡将变暗，故A正确；
B.若仅将向左滑动，接入电阻增大，变压器两端电压不变，则副线圈中电流减小，根据理想变压器电流与匝数关系可知，原线圈中电流减小，即电流表示数变小，故B错误；
C.由于电流表显示的是有效值，则矩形线圆转到中性面位置时，电流表示数不为零，故C错误；
D.矩形线圆在匀速转动过程中，电流表显示的是有效值，则电流表的示数不变，故D正确。
故选：。
A.根据理想变压器电压与匝数比的关系分析作答；
B.根据理想变压器电流与匝数比的关系分析作答；
交流电流表的示数为有效值，当线圈匀速转动时，线圈产生的感应电动势的有效值不变，感应电流不变；据此分析作答。
本题主要是考查了变压器的知识，解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道电流表的示数为有效值。
6.【答案】
【解析】解：、物体由静止做匀加速运动，速度；故洛伦兹力：，洛伦兹力大小随时间变化的应过原点，故A错误。
B、对地面的压力：，故B正确。
C、对的压力：，故C正确。
D、物块对物块的摩擦力大小，所以随时间的变化保持不变，故D错误。
故选：。
对整体分析，运用牛顿第二定律得出加速度，判断出整体的运动规律，然后求出洛伦兹力与时间的变化关系；运用隔离法求出对的摩擦力的大小、对的压力大小。
解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，以及注意整体法和隔离法的运用。
7.【答案】
【解析】解：、，因为平行于，且，则有
即，所以，故A正确；
B、场强沿水平方向的分矢量，
竖直方向的分矢量，
则匀强电场的场强，故B正确；
C、电子从点移动到点，电场力做功，即电场力做正功，故C错误；
D、电子和质子的电荷量相同但电性不同，根据可知，电子和质子分别放在点时，具有不相同的电势能，故D错误。
故选：。
在匀强电场中，沿着同一个方向移动相同距离电势降低相等求解点的电势即可；先求场强在轴和轴的分矢量，根据平行四边形定则求出场强；在利用结合电场力做功的特点进行分析即可。
此题考查了匀强电场中的电场强度与电势差的关系，此类问题还会涉及到电场强度的求解，方法是找出等势点，画出等势面，做出电场线，结合公式列式分析。
8.【答案】
【解析】解：、若小球恰能绕钉子做圆周运动，则通过圆周的最高点，根据最小向心力大小等于重力可知，从点到最高点根据动能定理可知，
联立解得：，故A正确；
B、从初始位置至点过程，根据动能定理可得，在点，有，解得，故B正确；
C、根据题意，以过最低点的水平面为零势能面，小球下落过程机械能守恒，因此小球在任何位置机械能均为，故C错误；
D、小球到达点会受到向下的重力，所以在点时所受合力方向不可能水平向右，故D错误。
故选：。
若小球能绕钉子做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律求得最小速度，从释放点到最高点根据动能定理即可求得距离；从到根据动能定理求得到达点的速度，根据牛顿第二定律求得绳子的拉力；根据力的合成求得在点受到的合力方向，在整个运动过程中，只有重力做功，根据机械能守恒判断出到达点的机械能。
本题考查了圆周运动与平抛运动相结合的题目，综合性较强，同时会灵活应用牛顿第二定律、机械能守恒定律、运动的分解及几何关系求解。
9.【答案】
【解析】解：根据光电门工作原理，滑块与弹簧分离瞬间做匀速运动，极短时间可以用平均速度替代瞬时速度，则滑块与弹簧分离瞬间速度大小
根据运动学知识，滑块在段运动可得
解得
实验过程中，根据能量守恒定律，可知弹性势能全部转化为摩擦内能，则
滑块在段运动过程，由牛顿第二定律，得
联立解得
故答案为：；；。
极短时间可以用平均速度替代瞬时速度，根据平均速度公式计算滑块与弹簧分离瞬间速度；
根据运动学规律计算加速度；
根据功能关系和牛顿第二定律推导。
本题考查探究弹簧弹性势能大小实验，要求掌握实验原理、实验装置和数据处理。
10.【答案】左
【解析】解：闭合开关前，要灯泡两端电压为零，所以应将滑动变阻器的滑片移到左端，使测量电路部分电压从零开始调节；
闭合开关后，小明发现电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，都不能使电压表的示数调为零，如果是、、处接触不良断开，移动滑片电压表都会出现读数为零的现象，故只能是处接触不良，滑动变阻器串联接在干路上，电压表示数无法为零；
电流表分度值为，读数为，电压表分度值为，读数为；
两灯泡串联，电流相等，设通过每个小灯泡的电流为，根据闭合电路的欧姆定律可得
即；在丙图中作出上面关系的图线，如图
由图中两条图线的交点可得，每个灯泡两端的实际电压为，实际电流为，则每个小灯泡的实际功率约为
故答案为：左；；；；。
开始实验时，滑动变阻器接入阻值最大，以保护电路；
明确电路结构，根据给出的现象确定故障原因；
电流表分度值为，电压表分度值为，根据电表的读数规则读数；
在丙图中作出上面关系的图线，找到交点坐标，坐标之积为小灯泡的实际功率。
本题“测定小灯泡电阻”的实验，考查电路连接、注意事项、故障和电路分析、电流表读数、电功率计算的能力，要注意明确数据处理的基本方法。
11.【答案】解：两物体碰后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由
代入数据解得：；
设、碰后速度为，两物体碰后做平抛运动，水平方向为匀速运动，由
代入数据解得：
碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律得
代入数据解得：；
两物体碰撞过程中损失的机械能
代入数据解得：。
答：两物块碰前的速度的大小为；
两物块碰撞过程中损失的机械能为。
【解析】根据平抛运动的规律和动量守恒定律求出碰前的速度大小；
根据能量守恒可得到碰撞过程中、所组成的系统损失的机械能。
本题要学会分析物理过程，把握每个过程遵循的物理规律是关键。本题有两个过程，对于碰撞，其基本规律是动量守恒，要熟练运用。
12.【答案】解：导线框上半部恰好有一半刚进入磁场时产生的感应电动势为：
线框中感应电流大小为：；
导线框上半部的一半刚要进入磁场时，右边受到的安培力大小为：
，方向向左；
线框上边受到的安培力：，根据左手定则可知方向向下；
对整体根据平衡条件可得：
解得：；
根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势：
感应电流大小为：
产生的焦耳热为：。
答：导线框上半部分刚进入磁场时，线框中感应电流的大小为；
导线框上半部分刚要全部进入磁场时外力的大小为；
此后时间内，导线框产生的焦耳热的大小为。
【解析】根据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律求解线框中感应电流大小；
求出线框右边受到的安培力大小和上边受到的安培力大小，根据左手定则判断方向，对整体根据平衡条件求解力；
根据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律求解感应电流，再根据焦耳定律求解导线框产生的焦耳热。
对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相当于电源，根据电路连接情况，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解。
13.【答案】
【解析】解：、相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同，由于不知道它们物质的量的关系，所以它们的内能不一定相同，故A正确；
B、根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功而不引起其他变化，故B错误；
C、根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传递给高温物体，但是要引起其他变化，故C正确；
D、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故D错误；
E、温度升高，分子平均动能增加，而一定质量理想气体的内能只与温度有关，气体的内能一定增大，故E正确；
故选：。
理解内能的概念，结合内能的影响因素完成分析；
熟悉热力学第二定律的内容，结合题目选项完成分析；
根据布朗运动的定义完成分析。
本题主要考查了热力学第二定律的相关应用，同时理解内能的概念和影响因素即可完成分析，整体难度不大。
14.【答案】解：根据玻意尔定律
解得；
根据查理定律
解得
气体由压强为变为，此过程根据玻意尔定律
解得；
漏出气体体积为
漏出气体占原有的百分比为，经判断该香水瓶封装不合格；
答：此时气体压强为；
经判断该香水瓶封装不合格。
【解析】根据玻意尔定律列式求解；
根据查理定律以及玻意尔定律联立列式求解。
该题考查玻意尔定律以及查理定律的应用，要明确气体变化过程，准确找到气体初末状态参量，题目难度适中。
15.【答案】
【解析】解：、质点沿轴负方向运动，根据波形平移法、质点带动法、同侧法等可知，该波沿轴正反向传播，故A错误。
B、由题意，由波的图像可知：波长，波速，故B正确。
C、处质点到点的距离为，所以处质点传到的时间为，时处于波峰，故C错误。
D、当孔或障碍物的尺寸与波长相差不多或者小于波长时波能发生明显的衍射现象，故D正确。
E、根据多普勒效应，当波源向着观测者运动时，观测者接收到的该波的频率大于波源的实际频率，故E正确。
故选：。
根据波的图像判断波的传播方向、质点振动方向波形平移法、质点带动法、同侧法，从图中读出波长与周期，利用公式计算波速。
本题中根据波的图像判断波的传播方向、质点振动方向，以及波的衍射和多普勒效应
16.【答案】解：玻璃砖转过角时，折射光路如图所示：
入射角，
根据几何关系可得：，解得
则折射角
根据折射定律可得：
解得：；
发生全反射时，有：，此时转过的角度刚好等于临界角；
则。
所以
答：玻璃砖的折射率为；
当光屏上光点消失时，玻璃砖绕点相对初始位置转过的角度的为。
【解析】玻璃砖转过角时，入射角，根据几何关系求解折射角，根据折射定律求解折射率；
发生全反射时，有：，根据角度关系求解玻璃砖绕点相对初始位置转过的角度的正弦值。
本题主要是考查了光的全发射；解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，画出光路图，根据图中的几何关系求出折射角或入射角，然后根据光的折射定律或全反射的条件列方程求解。
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