2022-2023学年江苏决胜新高考高三上学期12月大联考试题 物理（PDF版）

决胜新高考——2023届高三年级大联考

物  理

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．

1．如图为某单摆做受迫振动的振动曲线，即振幅A与驱动力频率f的关系图线，取、．则

A．此单摆的固有周期为2s       B．此单摆的摆长约为2m

C．若仅摆长增大，共振曲线的峰值将向右移   D．若仅增大驱动力频率，单摆的固有频率也增大

2．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，一束电子沿过铁环中心O点的轴线垂直纸面向里射入，则该束粒子偏转方向

A．向左     B．向右     C．向上     D．向下

3．如图所示，在2022年世界杯某一场足球比赛中，运动员一脚将沿水平方向速度大小为5m/s飞来的足球以大小为10m/s的速度反向踢回，已知足球质量为0.4kg，假设足球与脚接触的时间t＝0.1s．取，则脚踢球的过程中

A．脚对足球不做功        B．足球受到的冲量大小为2kg·m/s

C．足球受到的合力为64N       D．足球受到脚的平均作用力为60N

4．如图正三角形ABC的三个顶点各固定一个带正电的点电荷，电荷量相等，O点为三角形的内心．现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远移动，则移动过程中

A．O点电势变小         B．O点电场强度变小

C．B点的电荷所受静电力变大      D．电荷从A点向无穷远处移动过程中电势能变大

5．一小物块以一定的初速度沿粗糙斜面的底端向上滑动，然后滑回到原处．取出发点为坐标原点、沿斜面向上为正方向．滑块的动量p、动能Ek随位移x变化关系图象中，能描述该过程的是

A．       B．

C．       D．

6．如图所示，一轻质弹簧左端固定，右端与小滑块a相连，初始时刻小滑块a静止在光滑的水平面上的O点，质量相等的滑块b紧靠a的右侧，在外力作用下将两滑块推至M点，由静止释放两滑块，a运动至N点速度为0，下列说法正确的是

A．ON＝OM          B．滑块a、b在O点右侧某位置分离

C．滑块a还可以再次回到M点     D．滑块a从M至O的时间大于O至N

7．如图，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡CD、停止区DE三部分组成。运动员先后以速度、从C点正上方B处沿水平方向飞出，经过时间、分别落在了着陆坡的中点P和末端D，运动员可看成质点，不计空气阻力，着陆坡的倾角为θ，则

A．          B．

C．落在P、D两点速度方向相同     D．两次下落过程中动量变化率不同

8．在x轴上m和m处有两波源A、B，同时从t＝0时刻开始振动，振幅分别为2cm和5cm，在同一介质中形成沿x轴相向传播的两列波，t＝2s时刻波形如图所示，P（未标出）为x＝0.6m处的质点．则

A．向右传播的波波速为m/s     B．向左传播的波波长为m

C．t＝7s时质点P振动方向向下     D．质点P位移的最大值是5cm

9．半径为R的竖直放置的光滑半圆轨道如图所示，质量为3m的小球B静止在轨道最低点，质量为m的小球A从轨道边缘由静止下滑，A、B间碰撞为弹性碰撞．则

A．A、B两球总动量一直不变      B．碰撞前A球重力的功率一直变大

C．A、B两球此后的碰撞位置一定还在轨道最低点 D．每次碰撞前的瞬间，两球对轨道压力一定相等

10．如图所示，两水平金属板构成的器件中同时存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E竖直向下，磁感应强度B垂直纸面向里．P、Q为两板中轴线与两端交点处的小孔，一带电粒子以某一速度v从P点沿中线射入，恰好从Q点沿中线射出，不计带电粒子的重力．下列说法正确的是

A．粒子一定带正电        B．粒子的速度v一定等于

C．若，粒子可能从Q点射出     D．若，粒子一定不能从Q点射出

二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题-第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

11．（15分）

某小组在测粗细均匀的某合金电阻率实验中，用毫米刻度尺测出接入电路中合金细棒的长度l＝50.00cm．

（1）用螺旋测微器测合金细棒的直径，示数如图甲所示，其直径d＝              mm．

（2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，机械调零后将选择开关拨到“×10Ω”挡；将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到0Ω处；将红、黑表笔接在金属棒两端，多用电表指针偏转角度过大，正确操作后指针静止时位置如图乙所示，其读数为              Ω．

（3）为了精确测得该合金的电阻，实验室提供了下列器材：

a．电流表A（量程为100mA，内阻为6Ω）

b．电压表V（量程为3.0V，内阻约3kΩ）

c．滑动变阻器最大阻值为10Ω，额定电流为0.5A

d．滑动变阻器最大阻值为5Ω，额定电流为0.5A

e．电阻箱

f．电池组（电动势为3V，内阻不计）、开关、导线若干

①由于提供的电流表量程不足，现需使其量程变为0.30A则需要在电流表上并联一个电阻箱，则

              Ω；滑动变阻器采用分压式接入电路，应选择              （或）；

②请用笔画线代替导线将图丙的实物电路连接完整．

③根据电压表读数U、电流表读数I作出U-I图像如图丁所示．由图像求电阻              Ω（结果保留两位有效数字），再根据电阻定律就可求出合金的电阻率．

（4）由于电表不是理想电表，若从系统误差的角度分析，用上述方法测得的合金电阻率与真实值比        （填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

12．（8分）

如图所示，电阻r＝1Ω的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度为T的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长为cm，bc长为cm，定值电阻R＝4Ω．线框绕ad连线以角速度匀速转动．求：

（1）电压表的读数U；

（2）线框从图示位置转过180°，通过电阻R的电荷量q．

13．（8分）

“中国天眼”射电望远镜FAST为我国天文观测做出了巨大贡献．脉冲星实质是高速旋转的中子星，中子星每自转一周地球就会接收到一个射电脉冲．已知该中子星的半径为R，质量为M．引力常量为G．

（1）该中子星表面高h处重力加速度g；

（2）天眼接收到该中子星的两个脉冲之间的时间间隔T不会小于多少．

14．（13分）

如图所示，光滑的圆环竖直放置并固定在墙上，带孔小球A、B穿在圆环上，长为R的细绳系于两小球之间，在小球A上施加一水平力F使其静止在圆环的最高点，已知圆环的半径为R，小球A、B的质量均为m，重力加速度为g．

（1）求水平力F大小；

（2）求撤去力F瞬间，球B的加速度a的大小；

（3）小球A静止释放后至绳中张力刚好为0时，求此过程绳对球A做功W．

15．（16分）

如图甲所示，板长为L、板间距离为d的平行金属板，虚线PO为两板间的中轴线．紧靠板右侧有一直径为d的半圆型磁场区域，匀强磁场垂直纸面向里．两板间加电压（U未知）如图乙所示，电压变化周期为T（可调）．质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿虚线方向以初速度持续射入．若，所有粒子刚好都打不到上下两极板，粒子的重力以及粒子间的相互作用力不计．

（1）求U的大小；

（2）若时刻进入的粒子经过磁场后恰好能回到电场，求磁感应强度的大小；

（3）若，磁感应强度，求粒子在磁场中运动的最长时间．

决胜新高考——2023届高三年级大联考

物理试题解析

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．

1．【答案】A

【解析】考点：受迫振动、单摆周期公式

由振动曲线得，该单摆在驱动力频率f＝0.5s、即周期T＝2s时振幅最大，由，可得L＝1m，该单摆称为秒摆，故A正确、B错误。由周期公式可知增大摆长，固有周期变大，峰值将向左移动，故C错误。单摆的固有频率与驱动力频率无关，D错误。

2．【答案】B

【解析】考点：右手螺旋定则、左手定则

右手螺旋定则可知，铁环左右两侧相当于两个N极在上端的条形磁铁，O点在两条形磁铁之间磁场方向竖直向下，再根据左手定则可知电子受到向右方向的洛伦兹力，故选B。

3．【答案】D

【解析】考点：动量定理、动能定理、力的合成

由动能定理可知脚对足球做功，故A错误。由动量定理、得F＝60N，故B错误、D正确。足球受到竖直向下的重力G＝4N、脚的水平方向作用力F＝60N，故足球受到的合力为，故C错误。

4．【答案】A

【解析】考点：电场叠加、库仑定律、电势、电势能，可适当拓展电势叠加

在O点放置一个正检验电荷q，将检验电荷q移到无穷远，每个正点电荷Q对其做功为W，移至无穷远做功为3W，即该检验电荷的电势能可表示为，若将A处电荷移至无穷远，则再移动检验电荷至无穷远，电场对其做功为2W，电势能为，又，所以O点电势减小，故A正确。O点电场强度为0，当A处电荷移走后，O点电场强度变大，故B错误。由库仑定律可知A处电荷移走的过程对B的库仑力变小，且该力与C处电荷对B的库仑力夹角变大，C对B的库仑力大小方向均不变，根据力的合成知识可知合力变小，故C错误。电荷从A点向无穷远处移动过程中，B、C对其做正功，电势能变大，故D错误。

5．【答案】B

【解析】考点：匀变速直线运动规律，牛顿第二定律、动能定理

匀变速直线运动规律可知，向上滑动的速度与位移关系，a为负值，即v-x图像开口向x负半轴，由知P-x开口也向x负半轴，滑回过程同理可得，由于机械能损失，回到出发点的速度比初速度要小，故B正确。图像的斜率表示合外力，且合外力方向均向下，向上运动受到的合力大于向下运动受到的合力，故C、D均错误。

6．【答案】D

【解析】考点：简谐运动、牛顿第二定律，可对弹簧振子周期公式做简单介绍

由于a、b向右运动至O处速度最大，此后a减速至N，b匀速向右运动，他们在O处分离。当a运动至N点速度为0时，a在O处的动能全部转化成弹簧的弹性势能，小于在M处时的弹性势能，所以ON＜OM，由机械能守恒可知，a也不会再次回到M点，故A、B错误。由弹簧振子的周期与振幅无关可知，若a、b一起由静止从N点释放至O点，其所需要的时间与a、b一起由静止从M点运动至O点时间相同，因为只有小物块a从N回到O点，其过程中每个位置的加速度一定大于a、b一起从N点回到O点的加速度，所以回来所需要的时间也小于a、b一起从N点回到O点的时间，即小于M到O的时间，故D正确。

7．【答案】B

【解析】考点：平抛运动规律

由题意知，根据知，所以，A错误。由水平位移关系可知，所以，即，B正确。由平抛运动规律可知，若B、P、D三点共线落点速度方向相同，所以C错误。动量变化率是合外力，这里就是重力，所以动量变化率相等，D错误。

8．【答案】D

【解析】考点：机械波、机械振动

由波形图可知，两列波的周期均为T＝2s，m，所以m/s，同一种介质，所以，即m，故A、B错误。因为两列波的周期T＝2s，所以t＝7s时质点P的振动情况与t＝5s时完全相同，t＝5s时，t＝2s时的A波在x＝0处的质点振动和B波在波源处的振动情况传播到P点，即在平衡位置，再过T/4波B的波峰与波A的波谷在质点P处叠加，所以质点P位于波峰y＝3cm处，t＝7s时质点P振动方向向上，该质点为振动减弱点，所以t＝3.5s时质点P位移最大，最大位移y＝5cm，故C错误、D正确。

9．【答案】C

【解析】考点：动量守恒、机械能守恒、牛顿第二定律

A、B两球碰撞时动量守恒，故A错误。球A在下滑过程初始时刻速度为0．瞬时功率为0，最低点速度方向与重力方向垂直，所以瞬时功率为0，故B错误。假设碰撞前A球的速度为，碰后的速度为、，、，、，所以会再次在最低点发生碰撞，碰后、，此后如此循环，故C正确。由于两球质量不同，每隔一定的周期，两球碰撞前速度大小相等，所以压力会不相等，D错误。

10．【答案】C

【解析】考点：带电粒子在复合场中的运动

速度选择器不选择带电粒子电性，所以A错误。如果，粒子可以匀速通过场区，若，或，若板长及板间距离符合条件粒子是可以做摆线运动至Q水平射出的，故C正确、BD错误。

二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题-第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.

11．【答案】

（1）3.500mm

（2）12.0

（3）①3、

②如11题答图；

③11

（5）相等

【解析】考点：螺旋测微器的读数、欧姆表的使用、测量电路和供电电路的选择、伏安法测电阻及误差分析

电流表量程是原来的三倍，所以只需要再并联原电阻阻值的一半即可，；滑动变阻器采用分压式接入电路，在安全条件下阻值越小越便于调节，电阻阻值只有5Ω，接入电路后干路电流会超过其额定电流，所以选择；图像横轴是原电流表的读数，所以流经电阻的电流为其读数的三倍，所以，电流表内阻已知，所以采用电路表内接法，这样可以消除系统误差。

12．【答案】

（1）0.8V

（2）

【解析】考点：交变电流的产生、有效值、平均值

（1）线圈中感应电动势的最大值

解得

由电路知识可知

（2）计算电荷量用电流的平均值计算，

13．【答案】

（1）

（2）

【解析】考点：万有引力定律

（1）设质量为m的物体在该中子星表面高h处受到的重力等于中子星对其引力，

（2）两个脉冲之间的时间间隔即为中子星不瓦解的自转周期T

，

14．【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】考点：牛顿第二定律、机械能守恒、动能定理

（1）假设绳中张力为

对小球B

对小球A 

所以

（2）设释放瞬间绳中拉力为

对小球B 

对小球A

所以

（3）假设OA转过θ角绳中张力为0，此时A、B沿速度方向加速度大小相等

对小球A

对小球B

所以

设张力为0时，两球的速率为v，由系统机械能守恒得

对A由动能定理得

可得

15．【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】考点：带电粒子在电场、磁场中运动

（1）由类平抛运动规律知

所以

（2）t＝T/4时刻进入的粒子进入磁场前位置离中轴线的距离为y、速度为v，则

，

所以

设轨迹圆半径为

所以

（3）因为，设t时刻进入的粒子经过一个周期T在竖直方向上的速度为

即任意时刻进入的粒子，飞出电场时的速度均为

即粒子在磁场中的轨迹圆半径均为d，如图设从Q点进入磁场的粒子刚好从磁场的最右边界射出，其时间最长，速度偏转角为θ，则

即

又

粒子在电场中竖直位移的最大值

即粒子在磁场中运动的最长时间