精品解析：2023届江西省九江市高三下学期第二次高考模拟统一考试理综物理试题

物理部分

二、选择题

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 裂变反应后生成的新核的比结合能小于反应前原子核的比结合能

B. 氢原子从能级跃迁到的激发态时，核外电子动能增大

C. 质子的德布罗意波长与其动量成正比

D. 匀强磁场中一个静止的钚核发生衰变，新核和粒子的轨迹半径之比为

【答案】D

【解析】

【详解】A．裂变反应后出现质量亏损，生成新核的比结合能大于反应前原子核的比结合能，故A错误；

B．氢原子从能级跃迁到的激发态时，库仑力对核外电子做负功，核外电子动能减小，故B错误；

C．根据德布罗意波长公式

可知质子的德布罗意波长与其动量成反比，故C错误；

D．根据牛顿第二定律有

可得

匀强磁场中一个静止的钚核发衰变，粒子的质量数为4、核电荷数为2，新核的质量数为235，核电荷数为92，衰变时动量守恒，则有

联立有

新核和粒子的轨迹半径之比为，故D正确。

故选D。

2. 如图所示，质量为m的摩托艇静止在水面上，时刻，摩托艇在恒定牵引力作用下开始沿直线运动，其加速度a随速度v的变化规律如图所示。已知摩托艇受到的阻力与运动速度成正比，即（k为常数，大小未知）。则（　　）

A. 摩托艇从开始运动到速度最大过程中，牵引力对摩托艇做的功为

B. 摩托艇从开始运动到速度最大过程中，牵引力的冲量为

C. 牵引力的最大功率为

D. 常数k的大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据动能定理，牵引力与阻力做功之和等于摩托艇动能的变化量，阻力做负功，则牵引力对摩托艇做的功大于，A错误；

B．根据动量定理，牵引力与阻力冲量之和等于莫游艇动量的变化量，阻力冲量为负值，则牵引力的冲量大于，B错误；

C．由图可知，速度为零时，阻力为零，牵引力为

牵引力为恒力，则速度最大时，牵引力功率最大

C正确；

D．根据牛顿第二定律

得

可知

得

D错误。

故选C。

3. 如图所示电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，各电表均为理想电表。闭合电键后，将滑动变阻器滑片向上滑动，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，电流表A示数变化量的绝对值为，则（　　）

A.  V1、V2、V3、A示数均变小

B.

C. 和均不变，且

D. 电源输出功率先增大后减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．闭合电键后，将滑动变阻器滑片向上滑动，其电阻增大，电路中总电流减小，则V1、A示数均变小，内电压减小，则V2示数增大，由于

则V3示数增大，故A错误；

B．根据上述分析可知

故B错误；

C．根据闭合电路欧姆定律有

则有

，

且

故C正确；

D．定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，所以滑动变阻器滑片向上滑动，总电阻增大，电源输出功率一直减小，故D错误。

故选C。

4. 地球同步卫星P与中国空间站Q均绕地球做匀速圆周运动，设它们与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积分别为、，已知中国空间站Q的运行周期约为，则约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据开普勒第三定律

得同步卫星与空间站的运动半径之比为

根据

同步卫星与空间站的线速度之比为

单位时间扫过的扇形面积为

得

故选A。

5. 如图所示，质量的物块P与质量的木板Q静止叠放在竖直的轻弹簧上，弹簧下端固定在水平地面上，弹簧上端、物块P与木板Q间均不拴接。现对P施加竖直向上的恒定拉力F，已知，，则（　　）

A. 施加拉力瞬间，物块P对木板Q的压力大小为

B. 施加拉力瞬间，物块P的加速度大小为

C. 弹簧处于原长

D. 物块P和木板Q分离瞬间，弹簧弹力大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．施加拉力瞬间，以物块和木板为整体，加速度大小为

即物块P与木板Q的加速度，对物块P

得

根据牛顿第三定律，物块P对木板Q的压力大小为10N，A错误，B正确；

CD．物块P和木板Q分离瞬间，二者间弹力为0，根据牛顿第二定律，对P

对Q

得弹簧弹力为

弹簧处于压缩状态，C错误，D正确。

故选BD。

6. 如图所示，水平地面上有一长为L、通有垂直纸面向里、电流大小为I的导体棒c，处于静止状态．现在a、b处（ab连线水平，abc构成正三角形）的导体棒中也通有方向垂直纸面向里的电流I，三根导体棒完全相同，已知a在b处产生的磁感应强度为，c对地面的压力恰好为零，则（　　）

A. a、b处的磁感应强度相同

B. b导体棒处的磁感应强度大小为

C. c导体棒的质量为

D. 拿走b导体棒，c所受摩擦力方向向左

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据安培定则以及磁场的叠加可知，a、b处的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项A错误；

B．a在b处产生的磁感应强度为，则c在b处产生的磁感应强度也为，方向成60°角，则b导体棒处的磁感应强度大小为

选项B正确；

C．同理可得c导体棒所在位置的磁感应强度也为，c对地面的压力恰好为零，则

解得c导体棒的质量为

选项C正确；

D．拿走b导体棒，因ac电流同向，则a对c有吸引力，则c所受摩擦力方向向右，选项D错误。

故选BC。

7. 如图所示的两个平行板电容器水平放置，A板用导线与板相连，B板和板都接地。已知A板带正电，在两个电容器间分别有M、N两个带电油滴都处于静止状态。AB间电压为，带电量为，间电压为，带电量为，若将B板稍向下移，则（　　）

A. 电容不变，电容不变

B. 减小，增大

C. 减小，增大

D. N原来所在位置处的电势增大且N向上运动

【答案】CD

【解析】

【详解】ABC．将B板稍向下移由电容的决定式

可知，将变小，而板未动，则不变；假设之间的电荷量不变，再由电容的决定式

可知，增大，大于之间的电压，则板将向板充电，因此要减小，要增大，随着的增大，而不变，则可知要增大，故AB错误，C正确；

D．由场强公式

则可知之间的场强增大，N向上运动，而

接地，电势为零，故板的电势升高，而N处离板的距离不变，场强增大，则有

因此可知N处的电势升高，故D正确。

故选CD。

8. 如图甲所示，足够长的倾斜传送带以速度沿顺时针方向运行，质量为m，可视为质点的物块在时刻以速度从传送带底端开始沿传送带上滑，物块在传送带上运动时的机械能E随时间t的变化关系如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取传送带最底端所在平面为零势能面，重力加速度g取，则（　　）

A. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25

B. 物块的质量m为

C. 物块滑上传送带时的速度为

D. 物块滑离传送带时的动能为

【答案】BCD

【解析】

【详解】AC．根据图像可知在0.25s 时物块的速度与传送号的速度相等。0.25-1.5s 物块的机械能增加，故摩擦力做正功，摩擦力方向沿斜面向上，且在 1.5s 时物块的机械能不再增加，即物块的速度为零。以沿斜面向上为正方向，对物块分析受力，在0-0.25s沿斜面方向由牛顿第二定律可得

-mgsinθ-μmgcosθ=ma1

该过程由匀变速直线运动规律

v=v0+a1t1

0.25-1.5s由牛顿第二定律可得

-mgsin θ+ μmg cosθ= ma2

此过程由匀变速直线运动规律可得

0=v+a2t2

联立以上代入数据可得

v0=5m/s

μ=0.5

故 A错误，C正确;

B．由像可知，物体的初始机械能为

代入数据可得

m= 4kg

故 B 正确；

D．由图像可知物块从底部滑至最高点，前后两阶段摩擦力做功的绝对值之和为

W=(50-35)+(60-35)J=40J

到达最高点时机械能为60J。由于物块所受重力沿斜面的分力大于传送带对物块的摩擦力，故物块到达最高点后会沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动。此过程中，物块向下移动的位移与物块向上移动的位移相等，摩擦力大小相等，且下滑过程中摩擦力始终做负功。故从最高点运动至离开传送带的过程中，由能量守恒定律可得

代入数据可得

故D正确。

故选BCD。

三、非选择题

9. 在“测定金属的电阻率”实验中，为测量一段阻值约为、粗细均匀的电阻丝的电阻，将其拉直固定在带有刻度尺的木板上，现有电源（电动势为E，内阻不计），开关和导线若干、以及电流表（量程恰当，内阻未如）．

某同学用上述器材设计了一个实验，电路如图所示，已测出电阻丝的横截面积为S，用一个小金属夹沿电阻丝滑动，可改变接入电路中电阻丝的长度L，实验中记录了几组不同长度L对应的电流I。该同学作出了如图的图像，其纵轴是________（选填“I”或“”）。已知该图像的斜率为k，纵轴截距为b，则该金属的电阻率为________，电流表内阻为________，电流表内阻对电阻率测量结果的影响是________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

【答案】    ①.     ②.     ③. ##bE    ④. 无影响

【解析】

【详解】[1]根据电阻定律可知

由欧姆定律可得

联立可得

故应该作“”图像，即图像纵坐标为；

[2][3]由前面的关系式可知图像斜率

纵轴截距

可得

，

[4]因为，故电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果无影响。

10. 某同学用如图乙所示的实验装置进行如下操作：

（1）实验前，用螺旋测微器测出遮光条的宽度，示数如图甲所示，则遮光条的宽度为________mm。

（2）实验步骤如下：

第1步：按照如图乙所示安装实验器材，两光电门固定在木板上，且光电门1和2距离较远；

第2步：通过调整小沙桶内细沙的质量，直至给小滑块一个沿木板向上的初速度，小滑块匀速上滑，即观察到遮光条经过两光电门时的挡光时间相等为止，此时小沙桶和桶内细沙的质量为m；

第3步：实验测得小滑块和遮光条的总质量M，两光电门间的距离为L，重力加速度为g，在小沙桶中再加入质量为的细沙，把小滑块从木板底端位置O由静止释放，记录遮光条通过光电门1、2时，遮光条遮光时间分别为、，以及遮光条从光电门1到光电门2的时间为t。

（3）①如果表达式________成立，则牛顿第二定律得到验证；

②如果表达式________成立，则动能定理得到验证；

③如果表达式________成立，则动量定理得到验证。（均用整个题目中的字母表示）

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]遮光条的宽度为

（3）①[2]根据牛顿第二定律

又

联立得

该表达式成立，则牛顿第二定律得到验证。

②[3]根据动能定理

又

，

得

该表达式成立，则动能定理得到验证。

③[4]根据动量定理

得

该表达式成立，则动量定理得到验证。

11. 意大利物理学家乔治·帕里西荣获2021年诺贝尔物理学奖，他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响，深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性。如图为一个简单无序系统模型：两个质量均为m的小球P、Q用两根长度均为l的轻质细杆a、b连接，细杆a的一端可绕固定点O自由转动，细杆b可绕小球P自由转动．开始时两球与O点在同一高度由静止释放，两球在竖直面内做无序运动，某时刻细杆a与竖直方向的夹角，小球Q达到最高点，且恰好与O点等高。重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力。求

（1）小球Q在最高点的速度大小；

（2）此过程中，b杆对Q球所做的功。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小球Q到达最高点时与O点同一高度，此时速度水平，设小球P、Q的速度大小分别为，，如图所示

P的速度方向始终与细杆a垂直，当Q速度方向水平向右时，二者沿杆b方向的分速度相等且有

由系统机械能守恒，有

解得

（2）对Q球根据动能定理有

12. 如图所示，竖直平面内固定一直角坐标系xOy，在x轴上水平固定光滑绝缘轨道，在第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场I，磁感应强度大小为B，在第一象限存在竖直方向的匀强电场．质量为m、电荷母为的带电小球，在水平向右的外力作用下运动，到O点时恰好对轨道无压力地进入第一象限，此时撤除外力，要使小球进入第一象限后速度方向偏转再做匀速直线运动，必须在适当区域加上垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为。重力加速度为g。

（1）求小球运动到O点时的速度大小；

（2）求匀强电场的场强的大小；

（3）若磁场Ⅱ为圆形，求该磁场最小面积；

（4）若磁场Ⅱ为矩形，求该磁场最小面积；

（5）若磁场Ⅱ为三角形，三角形三个顶点为O、A、C（A、C两点图中均未画出），当该磁场面积最小时，求A、C两点的坐标。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）；（5）A的坐标为，C的坐标为

【解析】

【详解】（1）小球到O点吋恰好对水平而无压力，应有

得

（2）由题意

即

（3）如图

若磁场Ⅱ为圆形，根据几何关系可知，线段，根据

所以

圆形磁场的半径为。该磁场最小面积

（4）若磁场II为矩形，根据几何当系可矨，该矩形长为R，宽为。该磁场最小面积

（5）小球在磁场Ⅱ区域运动的轨迹如图，要完全覆盖圆弧，因此OC和AC必须与圆弧相切，由于线段。

A的坐标为，C的坐标为

【物理—选修3-3】（15分）

13. 一定质量的理想气体状态变化如图所示由状态A变化到状态B，已知，，状态A、B对应的温度分别为、则（　　）

A. 气体分子热运动的平均动能增大

B. 单个气体分子撞击器壁的平均作用力增大

C. 器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数增多

D. 气体对外做的功大于气体吸收的热量

E. 若气体从状态A经状态B、C返回到A，气体对外做的总功不为零

【答案】ABE

【解析】

【详解】AB．因为

则从A到B气体温度升高，则气体分子热运动的平均动能增大，单个气体分子撞击器壁的平均作用力增大，选项AB正确；

C．从A到B气体体积变大，气体分子数密度减小，气体压强减小，单个气体分子撞击器壁的平均作用力增大，则器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减小，选项C错误；

D．从A到B气体内能增加，气体对外做的功小于气体吸收的热量，选项D错误；

E．若气体从状态A经状态B、C返回到A，气体从A到B气体对外做功，做功的大小等于直线AB与坐标轴围成的面积；从B到C，外界对气体做功，大小等于直线BC与坐标轴围成的面积；从C到A气体体积不变，不对外做功，则整个过程中气体对外做的总功等于三角形ABC包围的面积，不为零，选项E正确。

故选ABE。

14. 如图所示，容器壁厚度不计、导热性能良好圆柱形容器，一端封闭、另一端开口，若将容器开口向下竖直缓慢插入到水中某一位置，容器能够漂浮在水面上；再将容器继续缓慢下压，可在水面下某位置保持悬浮状态。已知容器底面积为S、长为L、质量为m，大气压强为、水的密度为、重力加速度大小为g，整个过程中环境温度始终不变，求：

（ⅰ）容器漂浮时水进入容器的长度x；

（ⅱ）容器悬浮时容器内外水面的高度差h。

【答案】（ⅰ）；（ⅱ）

【解析】

【详解】（1）设容器漂浮在水面上时，被封闭气体压强为，由平衡条件得

对容器内封闭气体，由玻意耳定律得

解得

（2）设容器在水面下保持悬浮状态时封闭气柱长度为x1，由平衡条件得

设容器在水面下保特悬浮状态时，被封闭气体压强为，则

对容器内被封闭气体，由玻意耳定律得

解得

【物理——选修3-4】

15. 在同一介质中有频率相同的两波源M、N，两波源由时刻同时起振，波源M的振动图像如图甲所示，图乙为波源N产生的沿x轴正方向传播的机械波在时的波形图，P点为介质中的一点，已知、，三质点的空间位置关系如图丙所示。则（　　）

A. 两波源产生的机械波的波速均为

B. 波源N在时刻的振动方向沿y轴负方向

C. P点刚开始振动时方向沿y轴正方向

D. P点离开平衡位置的最大距离为

E. 时P点位于波谷

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．有图甲可知机械波的周期为，有图乙可知波源N产生的机械波的波长为，则由

可知两波源产生的机械波的波速为

故A正确；

B．由图乙可知，时波刚好传播到处，且处的质点沿轴的正方向起振，因此波源N的起振方向沿轴正方向，故B错误；

C．由于P点距离波源M近些，因此波源M产生的机械波先传播到P点，则P点的起振方向和M点的起振方向相同，即P点刚开始振动的方向为轴的正方向，故C正确；

D．P点到两波源的距离差为

该距离差刚好等于一个波长，则P点为振动加强的点，即P点的振幅为两列波振幅之和，即为，故D正确；

E．波源M和N的振动传到P点的时间分别为

，

由此可知，在时，P点与波源M在

时振动情况相同，该时刻波源M位于波峰，P点与波源N在

时的振动情况相同，该时刻波源N位于波峰，可知在时，由于两列波的波峰叠加，因此该时刻P点位于波峰，故E错误。

故选ACD。

16. 如图所示，一玻璃工件的横截面是边长为L的正方形，在工件右侧与CD边相距L处放置一平行于CD边的光屏。一束单色光从AB边的中点O以入射角斜向上射入工件内部，CD边的中点有光透出，光屏上出现两个光点，光在真空中传播速度为c，求：

（ⅰ）光屏上两个光点之间的距离；

（ⅱ）光屏上最早出现两个光点的时间差。

【答案】（ⅰ）；（ⅱ）

【解析】

详解】（ⅰ）光路图如图所示

由几何关系可知

，

解得，光屏上两个光点之间的距离为

（ⅱ）有几何关系得

得

由折射定律

光在玻璃中的速度为

从BD边折射的光产生光点所用时间为

从CD边折射的光产生光点所用时间为

光屏上最早出现两个光点的时间差为