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2023年全国高考物理模拟卷（全国卷专用）黄金卷06（解析版）
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这是一份2023年全国高考物理模拟卷（全国卷专用）黄金卷06（解析版），共28页。试卷主要包含了6~4，5A，内阻未知），电阻箱R等内容，欢迎下载使用。
2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷06
一、 选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
１. 核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. 的衰变方程为
B. 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量
C. 的结合能比的结合能更大
D. 核反应过程中释放的核能为
２. 关于太阳、地球以及月球的一些信息如下表
一年约为365天
地球半径约为6400km，自转周期为一天
一个月约为30天，一天约24小时
太阳与地球间的距离约1.5亿公里
引力常量为G
地球与月球的距离约为地球半径的60倍
根据以上信息，我们不能估算出的物理量有（ ）
A. 太阳的质量 B. 地球的质量 C. 月球的质量 D. 地球同步卫星的轨道高度
３. 风力发电为2022年卡塔尔世界杯供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速为n，并形成半径为r的圆面，通过转速比为的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，为交流电压表，忽略线圈电阻，则（ ）
A. 线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为零
B. 从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为
C. 变压器原、副线圈的匝数比为
D. 单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
4. 如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个项点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（ ）
A. L和N两点处的电场方向相同
B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
5．（2022年2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录。国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50kg，重力加速度g=10m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．运动员匀加速运动的距离为81 m
B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为200 N
C．运动员入弯时的向心力为648 N
D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°
６．静止在最低处，当在重物上施加适当的推力F，缓慢使它往右上方移动，若此过程中重物与滑轮间的细线拉力大小不变，重物只在同一个竖直面内移动，不计一切摩擦阻力，则（ ）
A. 推力F的方向保持不变 B. 推力F的大小逐渐增大
C. 细绳MN中的张力逐渐减小 D. 细绳MN中的张力逐渐增大
７. 如图所示，足够长的光滑倾斜导电轨道与水平面夹角为，上端用阻值为R的电阻连接，下端断开，以上轨道平面无磁场，以下存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。两根一样的导体棒AB、CD质量均为m，电阻为R，用绝缘轻杆连接。将两导体棒从上方导轨处由静止释放，经过t时间CD边进入磁场，CD边刚进入磁场时的瞬时加速度为零，再经过t时间AB边进入磁场，运动过程中AB、CD始终与轨道接触良好且垂直于轨道，导电轨道的电阻忽略不计，重力加速度为g，则（ ）
A. AB边刚进入磁场的瞬间，流经AB的电流方向和电势差的正负均发生变化
B. 导轨宽度
C. 第二个t时间内CD杆产生热量为
D. AB棒进入磁场后，导体棒先做加速度减小的变速运动，最终匀速运动
８. 如图所示，水平地面上放置一质量为M的木箱，长为L的轻杆一端固定在转轴O上，另一端连接一质量为m的可视为质点的小球，开始时杆竖直静止放置，受到微小的扰动后，木箱被小球推着向左运动，木箱和小球分离前某一时刻木箱速度为v，杆和水平方向成a角，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（ ）
A. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
B. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
C. M和m之比为
D. M和m之比为
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：
①将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为，如图乙所示；
②将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值和，如图丙所示。
（1）实验中还需要测量的量有____________
A.五角硬币和一元硬币的质量、
B.五角硬币和一元硬币的直径、
C.硬币与木板间的动摩擦因数
D.发射槽口到O点的距离
（2）该同学要验证动量守恒定律的表达式为________________（用已知量和测量的量表示），若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式___________是否成立（用、、表示）。
1０. 通过查阅资料，实验小组得知总容量为的汽车动力电池是采用数千节磷酸铁锂电池组合而成，其中每节电池的电动势在3.6~4.2V之间。为探究该电池的特性，小组购得一节相同的电池，通过实验测量其电动势E和内电阻r。
实验主要器材有：定值电阻（），电流表A（0~0.5A，内阻未知），电阻箱R（）。实验主要操作如下：（计算结果均保留两位小数）
（1）先用欧姆表测量电流表A的内阻。如图甲所示，已知欧姆表内部电源的电动势为3.0V，表盘中央刻线示数为“15”。欧姆表选取“”挡位时，发现欧姆表示数很小无法准确读数，而此时电流表的示数为0.19A，可知电流表的内阻______；
（2）之后，再用图乙的电路测量E和r。闭合开关，调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R和对应电流表的示数I，根据记录的数据，作出图像如图丙所示。则可求得该电池的电动势______V，内电阻______；
（3）以上实验产生误差的原因可能是____________（答出一条即可）。
１１. 如图所示，将原长为r轻质弹簧放置在粗糙的水平面上，一端固定在A点，另一端与滑块P（视为质点，质量可调节变化）接触但不连接，的长度为2r，B端与半径为r的光滑半圆轨道相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是圆弧的最高点，滑块与之间的动摩擦因数为。用外力缓慢推动滑块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止释放，滑块开始沿轨道运动，当滑块的质量为m时，刚好能到达圆轨道的最高点D。已知，，重力加速度为g，求：
（1）弹簧被压缩至原长的一半时，弹簧的弹性势能；
（2）改变滑块的质量为M，使之能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，M的最小值；
（3）E是圆弧轨道上的一点，O、E的连线与的夹角为37°，若滑块的质量为，滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，滑块的质量。
1２. 如图所示，在xOy平面内的第二象限有一个圆形匀强磁场区域，其边界与x轴相切于A（，0）点，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B=1T，磁场区域的半径为R=2m，第一象限内有一条抛物线OQP（图中虚线所示），P（4m，0）是x轴上的一点，抛物线OQP上方存在沿y轴负方向的匀强电场，场强E=3×103V/m，从A点向第二象限发射大量带正电的某种粒子，粒子的速率均为v0（未知），质量均为m=2×10-7kg，电荷量均为q=1×10-4C，所有粒子均可到达P点，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）已知粒子1沿与x轴正方向成θ1=60°的方向进入磁场后平行于x轴从磁场中射出，求初速度v0的大小；
（2）粒子2沿与x轴正方向成θ2=120°的方向进入磁场，求它从A点运动到P点所用的时间t（结果保留2位有效数字）；
（3）求电场的边界线OQP的轨迹方程。
三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
（１）图1为氧气分子在不同温度下的速率分布，图2分别为分子间作用力、分子势能与分子间距的关系，针对这两个图像的说法中正确的是（ ）
A．图1中两种状态氧气分子的平均速率相等
B．图1中在②状态下，氧气分子速率大小的分布范围相对较大
C．图1中两条图线与横轴包围的面积相同
D．图2中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关
E．图2中分子势能与分子间距的关系图中斜率绝对值表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
（２）如图甲所示，开口向上的汽缸放在水平地面上，横截面积为S、质量为m的薄活塞密封一定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的间距为d。若汽缸放在倾角的固定斜面上，绕过定滑轮的轻绳一端与质量为2m的物块相连，另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系统处于平衡状态，如图乙所示。重力加速度大小为g，大气压强恒为，不计一切摩擦，缸内气体的温度恒定，斜面足够长。
①求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽缸底部的间距；
②.物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统稳定后活塞与汽缸底部的间距。
[物理——选修3-4]
（1）一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
（2）如图所示，ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横面，∠A=30°。一细束光线在纸面内沿平行于AC方向从AB边的P点射入棱镜（P点图中未画），最后从BC边的中点D点射出，已知CD间距为a，求该束光线的入射点P到A的距离。
2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷06
一、 选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. 的衰变方程为
B. 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量
C. 的结合能比的结合能更大
D. 核反应过程中释放的核能为
【答案】B
【解析】
分析】
【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为
故A错误；
BD．根据质能方程可知，释放的核能为
释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量，故B正确，D错误；
C．比的核子数少，则结合能比的结合能小，但的比结合能比的比结合能更大，故C错误；
故选B。
2. 关于太阳、地球以及月球的一些信息如下表
一年约为365天
地球半径约为6400km，自转周期为一天
一个月约为30天，一天约24小时
太阳与地球间的距离约1.5亿公里
引力常量为G
地球与月球的距离约为地球半径的60倍
根据以上信息，我们不能估算出的物理量有（ ）
A. 太阳的质量 B. 地球的质量 C. 月球的质量 D. 地球同步卫星的轨道高度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据地球到太阳的距离r和地球绕太阳的周期T（一年约为365天），根据
可计算处太阳的质量，A项能；
B．根据月球到地球的距离和月球绕地球的周期（一个月约为30天），根据
可计算出地球的质量，B项能；
C．由于题目中没给出以月球为中心天体的卫星运动情况，也没有给出月球表面的重力加速度，因此无法求出月球的质量，C项不能；
D．地球质量已经求出，再利用同步卫星绕地球的运动周期（等于地球自转的周期）和地球半径，根据
可求出地球同步卫星的轨道高度h，D项能。
3. 风力发电为2022年卡塔尔世界杯供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速为n，并形成半径为r的圆面，通过转速比为的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，为交流电压表，忽略线圈电阻，则（ ）
A. 线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为零
B. 从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为
C. 变压器原、副线圈的匝数比为
D. 单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
【答案】B
【解析】
【详解】A．交流电压表的示数应始终为交变电流的有效值，故A错误；
B．由题意可得发电机线圈的转速为nk，则发电机输出的交变电流的频率为
对该线框发电产生的交变电流应有
故B正确；
C．线圈中产生的感应电动势有效值为
根据变压器原副线圈匝数关系得原副线圈匝数比为
故C错误；
D．单位时间（）内冲击风轮机叶片气流的体积
气体质量
动能
故D错误。
故选B。
3.如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个项点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（ ）
A. L和N两点处的电场方向相同
B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
【答案】B
【解析】A．两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方向两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A错误；
B．正方向底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，故B正确；
C．由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C错误；
D．由图可知，L点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功不为零，故D错误。
故选AB。
5．2022年2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录。国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50kg，重力加速度g=10m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．运动员匀加速运动的距离为81 m
B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为200 N
C．运动员入弯时的向心力为648 N
D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°
【答案】BC
【解析】A．运动员匀加速运动的距离为
A错误；
B．匀加速过程中，加速度
由牛顿第二定律，绳子的平均弹力
B正确；
C．运动员入弯时的向心力
C正确；
D．设入弯时冰刀与水平冰面的夹角
得
D错误。故选BC。
６．静止在最低处，当在重物上施加适当的推力F，缓慢使它往右上方移动，若此过程中重物与滑轮间的细线拉力大小不变，重物只在同一个竖直面内移动，不计一切摩擦阻力，则（ ）
A. 推力F的方向保持不变 B. 推力F的大小逐渐增大
C. 细绳MN中的张力逐渐减小 D. 细绳MN中的张力逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】CD．设MN细绳张为，重物与滑轮间的细线拉力为，重物质量为，开始时重物静止在最低处，可知
由于细绳MN两端固定，细绳长度一定，可知滑轮缓慢移动的轨迹为一个椭圆，且最低点位于椭圆的短轴上，可知滑轮缓慢右移时，滑轮两侧细绳之间的夹角逐渐减小，则有
由于逐渐减小，可知MN细绳张力逐渐减小，C正确，D错误；
AB．根据上述可知，重物与滑轮间的细线拉力的方向始终沿滑轮两侧细绳之间夹角的角平分线，则细线拉力方向与重力方向之间的夹角为钝角，且逐渐减小，以重物为对象，由于一直等于，则有
角逐渐减小，可知推力F的大小逐渐增大，推力F的方向发生改变，A错误，B正确。
故选BC。
7. 如图所示，足够长的光滑倾斜导电轨道与水平面夹角为，上端用阻值为R的电阻连接，下端断开，以上轨道平面无磁场，以下存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。两根一样的导体棒AB、CD质量均为m，电阻为R，用绝缘轻杆连接。将两导体棒从上方导轨处由静止释放，经过t时间CD边进入磁场，CD边刚进入磁场时的瞬时加速度为零，再经过t时间AB边进入磁场，运动过程中AB、CD始终与轨道接触良好且垂直于轨道，导电轨道的电阻忽略不计，重力加速度为g，则（ ）
A. AB边刚进入磁场的瞬间，流经AB的电流方向和电势差的正负均发生变化
B. 导轨宽度
C. 第二个t时间内CD杆产生热量为
D. AB棒进入磁场后，导体棒先做加速度减小的变速运动，最终匀速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．CD棒进入磁场后，根据右手定则可知，感应电流方向为从，则AB棒电流方向为，当AB边刚进入磁场的瞬间，此时还是CD棒切割磁感线产生感应电流，故感应电流方向不变，且电势差也没有发生变化，故A错误；
B．经过t时间CD边进入磁场，则此时CD的速度为
CD边刚进入磁场时的瞬时加速度为零，则安培力等于重力的分力，即
解得
故B正确；
C．第二个t时间内，CD杆做匀速直线运动，则此过程中CD杆产生热量为
故C正确；
D．AB棒进入磁场后，磁通量不在变化，无感应电流的产生，则在重力的作用下，导体棒做匀加速直线运动，故D错误。
故选BC。
8.如图所示，水平地面上放置一质量为M的木箱，长为L的轻杆一端固定在转轴O上，另一端连接一质量为m的可视为质点的小球，开始时杆竖直静止放置，受到微小的扰动后，木箱被小球推着向左运动，木箱和小球分离前某一时刻木箱速度为v，杆和水平方向成a角，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（ ）
A. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
B. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
C. M和m之比为
D. M和m之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．分离时小球水平方向的分速度和木箱速度相等，小球做圆周运动，根据线速度与角速度的关系
解得
A正确，B错误；
CD．根据机械能守恒定律
解得
C正确，D错误。
故选AC。
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：
①将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为，如图乙所示；
②将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值和，如图丙所示。
（1）实验中还需要测量的量有____________
A.五角硬币和一元硬币的质量、
B.五角硬币和一元硬币的直径、
C.硬币与木板间的动摩擦因数
D.发射槽口到O点的距离
（2）该同学要验证动量守恒定律的表达式为________________（用已知量和测量的量表示），若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式___________是否成立（用、、表示）。
【答案】 ①. A ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了得出动量守恒定律的表达式应测量质量，故应分别测出一枚五角硬币和一元硬币的质量、。故A正确；
BD．验证碰撞过程动量守恒，需要测出硬币在O点以后滑行的位移，可以不测量五角硬币和一元硬币的直径，发射槽口到O点的距离也不需要测量，故BD错误；
C．由于五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，所以硬币与木板间的动摩擦因数不需要测量，故C错误；
故选A。公众号:高中试卷君
（2）[2]硬币在桌面上均做加速度相同匀减速运动，根据速度-位移关系可知。其中
则
由动量守恒定律可知
只需验证
成立，即可明确动量守恒。
[3]如果该碰撞为弹性碰撞，则
解得
10. 通过查阅资料，实验小组得知总容量为的汽车动力电池是采用数千节磷酸铁锂电池组合而成，其中每节电池的电动势在3.6~4.2V之间。为探究该电池的特性，小组购得一节相同的电池，通过实验测量其电动势E和内电阻r。
实验主要器材有：定值电阻（），电流表A（0~0.5A，内阻未知），电阻箱R（）。实验主要操作如下：（计算结果均保留两位小数）
（1）先用欧姆表测量电流表A的内阻。如图甲所示，已知欧姆表内部电源的电动势为3.0V，表盘中央刻线示数为“15”。欧姆表选取“”挡位时，发现欧姆表示数很小无法准确读数，而此时电流表的示数为0.19A，可知电流表的内阻______；
（2）之后，再用图乙的电路测量E和r。闭合开关，调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R和对应电流表的示数I，根据记录的数据，作出图像如图丙所示。则可求得该电池的电动势______V，内电阻______；
（3）以上实验产生误差的原因可能是____________（答出一条即可）。
【答案】 ①. 0.79 ②. 4.00 ③. 0.05 ④. 电表读数存在偶然误差；根据实验数据作图时描点连线存在误差；测量电流表内阻时测量不准等（答出一条即可）
【解析】
【详解】（1）[1] 欧姆表选取“”挡位时，表盘中央刻线示数为“15”，根据欧姆表原理可知此时欧姆表内部电阻为15Ω，此时电流表的示数为0.19A，根据闭合电路欧姆定律有
可知电流表的内阻
（2）[2][3]对乙图的电路，根据闭合电路欧姆定律有
可得
结合图像及前面数据解得
（3）[4] 实验产生误差原因可能是电表读数存在偶然误差；根据实验数据作图时描点连线存在误差；测量电流表内阻时测量不准等。
11. 如图所示，将原长为r轻质弹簧放置在粗糙的水平面上，一端固定在A点，另一端与滑块P（视为质点，质量可调节变化）接触但不连接，的长度为2r，B端与半径为r的光滑半圆轨道相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是圆弧的最高点，滑块与之间的动摩擦因数为。用外力缓慢推动滑块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止释放，滑块开始沿轨道运动，当滑块的质量为m时，刚好能到达圆轨道的最高点D。已知，，重力加速度为g，求：
（1）弹簧被压缩至原长的一半时，弹簧的弹性势能；
（2）改变滑块的质量为M，使之能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，M的最小值；
（3）E是圆弧轨道上的一点，O、E的连线与的夹角为37°，若滑块的质量为，滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，滑块的质量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球正好到达D点，由向心力公式可知
滑块由释放到D点，由动能定理有
联立解得
（2）当滑块的质量M最小时，滑块到达C点时速度刚好为0，滑块由释放到C点，由动能定理有
解得
（3）滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，此时轨道对滑块的弹力刚好为0，由向心力公式可知
滑块由释放到E点，由动能定理有
联立解得
12. 如图所示，在xOy平面内的第二象限有一个圆形匀强磁场区域，其边界与x轴相切于A（，0）点，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B=1T，磁场区域的半径为R=2m，第一象限内有一条抛物线OQP（图中虚线所示），P（4m，0）是x轴上的一点，抛物线OQP上方存在沿y轴负方向的匀强电场，场强E=3×103V/m，从A点向第二象限发射大量带正电的某种粒子，粒子的速率均为v0（未知），质量均为m=2×10-7kg，电荷量均为q=1×10-4C，所有粒子均可到达P点，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）已知粒子1沿与x轴正方向成θ1=60°的方向进入磁场后平行于x轴从磁场中射出，求初速度v0的大小；
（2）粒子2沿与x轴正方向成θ2=120°的方向进入磁场，求它从A点运动到P点所用的时间t（结果保留2位有效数字）；
（3）求电场的边界线OQP的轨迹方程。
【答案】（1）1×103m/s；（2）9.9×10-3s；（3）
【解析】
【详解】（1）设磁磁场圆心为，粒子1在磁场中运动轨迹的半径为r，圆心为，从磁场边界上的C点飞出，如下图所示
由几何关系可知四边形为菱形，故有
由牛顿第二定律可知
联立解得
（2）设粒子2在场中运动轨迹的圆心为，它从D点平行于x轴射出磁场，延长与x轴相交于E点，垂直于x轴，如下图所示
粒子2在磁场中运动的周期
它在磁场中运动的时间
D点的横坐标
D点到P点沿x轴方向的位移为
粒子2从D点到P点在沿x轴方向上做匀速直线运动，所用时间
所以
（3）由几何关系可知所有粒子都平行于x轴进入电场，如下图所示
设某个粒子在电场中运动的时间为，加速度为a，到达抛物线时的坐标为，此时粒子速度为v，沿y轴方向的分速度大小为，x方向上有
y方向上由牛顿第二定律有
解得
由三角形相似可得
联立解得
三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
(1)图1为氧气分子在不同温度下的速率分布，图2分别为分子间作用力、分子势能与分子间距的关系，针对这两个图像的说法中正确的是（ ）
A．图1中两种状态氧气分子的平均速率相等
B．图1中在②状态下，氧气分子速率大小的分布范围相对较大
C．图1中两条图线与横轴包围的面积相同
D．图2中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关
E．图2中分子势能与分子间距的关系图中斜率绝对值表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
【答案】BCE
【详解】AB．由题图1可知，②中速率大的分子占据的比例较大，则说明②对应的平均速率较大，故②对应的温度较高，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故A错误，B正确；
C．图1中两条图线与横轴包围的面积相同，都为1，故C正确；
D．图2中阴影部分面积表示分子力做功的大小，也等于分子势能差值，势能差值与零势能点的选取无关，故D错误；
E．分子势能与分子间距的关系图像中，图线切线斜率的绝对值表示分子间作用力的大小，故E正确。
故选BCE。
)2)如图甲所示，开口向上的汽缸放在水平地面上，横截面积为S、质量为m的薄活塞密封一定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的间距为d。若汽缸放在倾角的固定斜面上，绕过定滑轮的轻绳一端与质量为2m的物块相连，另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系统处于平衡状态，如图乙所示。重力加速度大小为g，大气压强恒为，不计一切摩擦，缸内气体的温度恒定，斜面足够长。
（1）求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽缸底部的间距；
（2）物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统稳定后活塞与汽缸底部的间距。
【答案】（1）；（2）。
【解析】
【详解】（1）汽缸放在水平地面上时，缸内气体的压强
设汽缸在斜面上系统平衡时缸内气体的压强为，对活塞，根据物体的平衡条件有
解得
根据玻意耳定律有
解得
。
（2）设汽缸的质量为M，对活塞与汽缸整体，根据物体的平衡条件有
解得
对两个物块、活塞和汽缸整体，根据牛顿第二定律有
设活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动时，缸内气体的压强为，对汽缸，根据牛顿第二定律有
解得
根据玻意耳定律有
解得
[物理——选修3-4]
列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
【答案】 ①. 2 ②. 0.55
【解析】
[1]由P点的振动图像可得出该波的周期
T = 0.2s
由于该波的波速为10m/s，则该波的波长
λ = vT = 2m
[2]由题知P、Q两质点相距
xPQ = 5m
则波从P点传播到Q点需经过
由P点的振动图像可得出该波的起振方向向上，则Q点从起振到第一次到达正向最大位移处还需经过，则经过t = 0.55s，Q点第一次到达正向最大位移处
(2)如图所示，ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横面，∠A=30°。一细束光线在纸面内沿平行于AC方向从AB边的P点射入棱镜（P点图中未画），最后从BC边的中点D点射出，已知CD间距为a，求该束光线的入射点P到A的距离。
【答案】
【解析】
【详解】光线在P点折射，由折射定律有
由题可知
解得
若光线从P点射入后直接射到点，光路如答图（c）所示在D点的入射角
在介质中的临界角为，则有
而
故在D点不能射出。
为能从D点射出，从P射入的光线经AC面反射即可，光路如答图（d）所示。
在点，由折射定律解得，射到AC面上Q点，由几何关系知，大于临界角，在Q点全反射，反射角仍然为，可得反射光线垂直于BC从D点射出。在中，，则，因D为的中点，则，在中
解得
在中有
代入解得
2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷06
一、 选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
１. 核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. 的衰变方程为
B. 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量
C. 的结合能比的结合能更大
D. 核反应过程中释放的核能为
２. 关于太阳、地球以及月球的一些信息如下表
一年约为365天
地球半径约为6400km，自转周期为一天
一个月约为30天，一天约24小时
太阳与地球间的距离约1.5亿公里
引力常量为G
地球与月球的距离约为地球半径的60倍
根据以上信息，我们不能估算出的物理量有（ ）
A. 太阳的质量 B. 地球的质量 C. 月球的质量 D. 地球同步卫星的轨道高度
３. 风力发电为2022年卡塔尔世界杯供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速为n，并形成半径为r的圆面，通过转速比为的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，为交流电压表，忽略线圈电阻，则（ ）
A. 线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为零
B. 从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为
C. 变压器原、副线圈的匝数比为
D. 单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
4. 如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个项点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（ ）
A. L和N两点处的电场方向相同
B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
5．（2022年2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录。国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50kg，重力加速度g=10m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．运动员匀加速运动的距离为81 m
B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为200 N
C．运动员入弯时的向心力为648 N
D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°
６．静止在最低处，当在重物上施加适当的推力F，缓慢使它往右上方移动，若此过程中重物与滑轮间的细线拉力大小不变，重物只在同一个竖直面内移动，不计一切摩擦阻力，则（ ）
A. 推力F的方向保持不变 B. 推力F的大小逐渐增大
C. 细绳MN中的张力逐渐减小 D. 细绳MN中的张力逐渐增大
７. 如图所示，足够长的光滑倾斜导电轨道与水平面夹角为，上端用阻值为R的电阻连接，下端断开，以上轨道平面无磁场，以下存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。两根一样的导体棒AB、CD质量均为m，电阻为R，用绝缘轻杆连接。将两导体棒从上方导轨处由静止释放，经过t时间CD边进入磁场，CD边刚进入磁场时的瞬时加速度为零，再经过t时间AB边进入磁场，运动过程中AB、CD始终与轨道接触良好且垂直于轨道，导电轨道的电阻忽略不计，重力加速度为g，则（ ）
A. AB边刚进入磁场的瞬间，流经AB的电流方向和电势差的正负均发生变化
B. 导轨宽度
C. 第二个t时间内CD杆产生热量为
D. AB棒进入磁场后，导体棒先做加速度减小的变速运动，最终匀速运动
８. 如图所示，水平地面上放置一质量为M的木箱，长为L的轻杆一端固定在转轴O上，另一端连接一质量为m的可视为质点的小球，开始时杆竖直静止放置，受到微小的扰动后，木箱被小球推着向左运动，木箱和小球分离前某一时刻木箱速度为v，杆和水平方向成a角，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（ ）
A. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
B. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
C. M和m之比为
D. M和m之比为
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：
①将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为，如图乙所示；
②将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值和，如图丙所示。
（1）实验中还需要测量的量有____________
A.五角硬币和一元硬币的质量、
B.五角硬币和一元硬币的直径、
C.硬币与木板间的动摩擦因数
D.发射槽口到O点的距离
（2）该同学要验证动量守恒定律的表达式为________________（用已知量和测量的量表示），若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式___________是否成立（用、、表示）。
1０. 通过查阅资料，实验小组得知总容量为的汽车动力电池是采用数千节磷酸铁锂电池组合而成，其中每节电池的电动势在3.6~4.2V之间。为探究该电池的特性，小组购得一节相同的电池，通过实验测量其电动势E和内电阻r。
实验主要器材有：定值电阻（），电流表A（0~0.5A，内阻未知），电阻箱R（）。实验主要操作如下：（计算结果均保留两位小数）
（1）先用欧姆表测量电流表A的内阻。如图甲所示，已知欧姆表内部电源的电动势为3.0V，表盘中央刻线示数为“15”。欧姆表选取“”挡位时，发现欧姆表示数很小无法准确读数，而此时电流表的示数为0.19A，可知电流表的内阻______；
（2）之后，再用图乙的电路测量E和r。闭合开关，调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R和对应电流表的示数I，根据记录的数据，作出图像如图丙所示。则可求得该电池的电动势______V，内电阻______；
（3）以上实验产生误差的原因可能是____________（答出一条即可）。
１１. 如图所示，将原长为r轻质弹簧放置在粗糙的水平面上，一端固定在A点，另一端与滑块P（视为质点，质量可调节变化）接触但不连接，的长度为2r，B端与半径为r的光滑半圆轨道相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是圆弧的最高点，滑块与之间的动摩擦因数为。用外力缓慢推动滑块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止释放，滑块开始沿轨道运动，当滑块的质量为m时，刚好能到达圆轨道的最高点D。已知，，重力加速度为g，求：
（1）弹簧被压缩至原长的一半时，弹簧的弹性势能；
（2）改变滑块的质量为M，使之能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，M的最小值；
（3）E是圆弧轨道上的一点，O、E的连线与的夹角为37°，若滑块的质量为，滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，滑块的质量。
1２. 如图所示，在xOy平面内的第二象限有一个圆形匀强磁场区域，其边界与x轴相切于A（，0）点，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B=1T，磁场区域的半径为R=2m，第一象限内有一条抛物线OQP（图中虚线所示），P（4m，0）是x轴上的一点，抛物线OQP上方存在沿y轴负方向的匀强电场，场强E=3×103V/m，从A点向第二象限发射大量带正电的某种粒子，粒子的速率均为v0（未知），质量均为m=2×10-7kg，电荷量均为q=1×10-4C，所有粒子均可到达P点，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）已知粒子1沿与x轴正方向成θ1=60°的方向进入磁场后平行于x轴从磁场中射出，求初速度v0的大小；
（2）粒子2沿与x轴正方向成θ2=120°的方向进入磁场，求它从A点运动到P点所用的时间t（结果保留2位有效数字）；
（3）求电场的边界线OQP的轨迹方程。
三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
（１）图1为氧气分子在不同温度下的速率分布，图2分别为分子间作用力、分子势能与分子间距的关系，针对这两个图像的说法中正确的是（ ）
A．图1中两种状态氧气分子的平均速率相等
B．图1中在②状态下，氧气分子速率大小的分布范围相对较大
C．图1中两条图线与横轴包围的面积相同
D．图2中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关
E．图2中分子势能与分子间距的关系图中斜率绝对值表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
（２）如图甲所示，开口向上的汽缸放在水平地面上，横截面积为S、质量为m的薄活塞密封一定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的间距为d。若汽缸放在倾角的固定斜面上，绕过定滑轮的轻绳一端与质量为2m的物块相连，另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系统处于平衡状态，如图乙所示。重力加速度大小为g，大气压强恒为，不计一切摩擦，缸内气体的温度恒定，斜面足够长。
①求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽缸底部的间距；
②.物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统稳定后活塞与汽缸底部的间距。
[物理——选修3-4]
（1）一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
（2）如图所示，ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横面，∠A=30°。一细束光线在纸面内沿平行于AC方向从AB边的P点射入棱镜（P点图中未画），最后从BC边的中点D点射出，已知CD间距为a，求该束光线的入射点P到A的距离。
2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷06
一、 选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. 的衰变方程为
B. 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量
C. 的结合能比的结合能更大
D. 核反应过程中释放的核能为
【答案】B
【解析】
分析】
【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为
故A错误；
BD．根据质能方程可知，释放的核能为
释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量，故B正确，D错误；
C．比的核子数少，则结合能比的结合能小，但的比结合能比的比结合能更大，故C错误；
故选B。
2. 关于太阳、地球以及月球的一些信息如下表
一年约为365天
地球半径约为6400km，自转周期为一天
一个月约为30天，一天约24小时
太阳与地球间的距离约1.5亿公里
引力常量为G
地球与月球的距离约为地球半径的60倍
根据以上信息，我们不能估算出的物理量有（ ）
A. 太阳的质量 B. 地球的质量 C. 月球的质量 D. 地球同步卫星的轨道高度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据地球到太阳的距离r和地球绕太阳的周期T（一年约为365天），根据
可计算处太阳的质量，A项能；
B．根据月球到地球的距离和月球绕地球的周期（一个月约为30天），根据
可计算出地球的质量，B项能；
C．由于题目中没给出以月球为中心天体的卫星运动情况，也没有给出月球表面的重力加速度，因此无法求出月球的质量，C项不能；
D．地球质量已经求出，再利用同步卫星绕地球的运动周期（等于地球自转的周期）和地球半径，根据
可求出地球同步卫星的轨道高度h，D项能。
3. 风力发电为2022年卡塔尔世界杯供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速为n，并形成半径为r的圆面，通过转速比为的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，为交流电压表，忽略线圈电阻，则（ ）
A. 线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为零
B. 从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为
C. 变压器原、副线圈的匝数比为
D. 单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
【答案】B
【解析】
【详解】A．交流电压表的示数应始终为交变电流的有效值，故A错误；
B．由题意可得发电机线圈的转速为nk，则发电机输出的交变电流的频率为
对该线框发电产生的交变电流应有
故B正确；
C．线圈中产生的感应电动势有效值为
根据变压器原副线圈匝数关系得原副线圈匝数比为
故C错误；
D．单位时间（）内冲击风轮机叶片气流的体积
气体质量
动能
故D错误。
故选B。
3.如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个项点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（ ）
A. L和N两点处的电场方向相同
B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
【答案】B
【解析】A．两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方向两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A错误；
B．正方向底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，故B正确；
C．由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C错误；
D．由图可知，L点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功不为零，故D错误。
故选AB。
5．2022年2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录。国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50kg，重力加速度g=10m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．运动员匀加速运动的距离为81 m
B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为200 N
C．运动员入弯时的向心力为648 N
D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°
【答案】BC
【解析】A．运动员匀加速运动的距离为
A错误；
B．匀加速过程中，加速度
由牛顿第二定律，绳子的平均弹力
B正确；
C．运动员入弯时的向心力
C正确；
D．设入弯时冰刀与水平冰面的夹角
得
D错误。故选BC。
６．静止在最低处，当在重物上施加适当的推力F，缓慢使它往右上方移动，若此过程中重物与滑轮间的细线拉力大小不变，重物只在同一个竖直面内移动，不计一切摩擦阻力，则（ ）
A. 推力F的方向保持不变 B. 推力F的大小逐渐增大
C. 细绳MN中的张力逐渐减小 D. 细绳MN中的张力逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】CD．设MN细绳张为，重物与滑轮间的细线拉力为，重物质量为，开始时重物静止在最低处，可知
由于细绳MN两端固定，细绳长度一定，可知滑轮缓慢移动的轨迹为一个椭圆，且最低点位于椭圆的短轴上，可知滑轮缓慢右移时，滑轮两侧细绳之间的夹角逐渐减小，则有
由于逐渐减小，可知MN细绳张力逐渐减小，C正确，D错误；
AB．根据上述可知，重物与滑轮间的细线拉力的方向始终沿滑轮两侧细绳之间夹角的角平分线，则细线拉力方向与重力方向之间的夹角为钝角，且逐渐减小，以重物为对象，由于一直等于，则有
角逐渐减小，可知推力F的大小逐渐增大，推力F的方向发生改变，A错误，B正确。
故选BC。
7. 如图所示，足够长的光滑倾斜导电轨道与水平面夹角为，上端用阻值为R的电阻连接，下端断开，以上轨道平面无磁场，以下存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。两根一样的导体棒AB、CD质量均为m，电阻为R，用绝缘轻杆连接。将两导体棒从上方导轨处由静止释放，经过t时间CD边进入磁场，CD边刚进入磁场时的瞬时加速度为零，再经过t时间AB边进入磁场，运动过程中AB、CD始终与轨道接触良好且垂直于轨道，导电轨道的电阻忽略不计，重力加速度为g，则（ ）
A. AB边刚进入磁场的瞬间，流经AB的电流方向和电势差的正负均发生变化
B. 导轨宽度
C. 第二个t时间内CD杆产生热量为
D. AB棒进入磁场后，导体棒先做加速度减小的变速运动，最终匀速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．CD棒进入磁场后，根据右手定则可知，感应电流方向为从，则AB棒电流方向为，当AB边刚进入磁场的瞬间，此时还是CD棒切割磁感线产生感应电流，故感应电流方向不变，且电势差也没有发生变化，故A错误；
B．经过t时间CD边进入磁场，则此时CD的速度为
CD边刚进入磁场时的瞬时加速度为零，则安培力等于重力的分力，即
解得
故B正确；
C．第二个t时间内，CD杆做匀速直线运动，则此过程中CD杆产生热量为
故C正确；
D．AB棒进入磁场后，磁通量不在变化，无感应电流的产生，则在重力的作用下，导体棒做匀加速直线运动，故D错误。
故选BC。
8.如图所示，水平地面上放置一质量为M的木箱，长为L的轻杆一端固定在转轴O上，另一端连接一质量为m的可视为质点的小球，开始时杆竖直静止放置，受到微小的扰动后，木箱被小球推着向左运动，木箱和小球分离前某一时刻木箱速度为v，杆和水平方向成a角，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（ ）
A. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
B. 此时小球绕O做圆周运动的角速度为
C. M和m之比为
D. M和m之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．分离时小球水平方向的分速度和木箱速度相等，小球做圆周运动，根据线速度与角速度的关系
解得
A正确，B错误；
CD．根据机械能守恒定律
解得
C正确，D错误。
故选AC。
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：
①将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为，如图乙所示；
②将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值和，如图丙所示。
（1）实验中还需要测量的量有____________
A.五角硬币和一元硬币的质量、
B.五角硬币和一元硬币的直径、
C.硬币与木板间的动摩擦因数
D.发射槽口到O点的距离
（2）该同学要验证动量守恒定律的表达式为________________（用已知量和测量的量表示），若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式___________是否成立（用、、表示）。
【答案】 ①. A ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了得出动量守恒定律的表达式应测量质量，故应分别测出一枚五角硬币和一元硬币的质量、。故A正确；
BD．验证碰撞过程动量守恒，需要测出硬币在O点以后滑行的位移，可以不测量五角硬币和一元硬币的直径，发射槽口到O点的距离也不需要测量，故BD错误；
C．由于五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，所以硬币与木板间的动摩擦因数不需要测量，故C错误；
故选A。公众号:高中试卷君
（2）[2]硬币在桌面上均做加速度相同匀减速运动，根据速度-位移关系可知。其中
则
由动量守恒定律可知
只需验证
成立，即可明确动量守恒。
[3]如果该碰撞为弹性碰撞，则
解得
10. 通过查阅资料，实验小组得知总容量为的汽车动力电池是采用数千节磷酸铁锂电池组合而成，其中每节电池的电动势在3.6~4.2V之间。为探究该电池的特性，小组购得一节相同的电池，通过实验测量其电动势E和内电阻r。
实验主要器材有：定值电阻（），电流表A（0~0.5A，内阻未知），电阻箱R（）。实验主要操作如下：（计算结果均保留两位小数）
（1）先用欧姆表测量电流表A的内阻。如图甲所示，已知欧姆表内部电源的电动势为3.0V，表盘中央刻线示数为“15”。欧姆表选取“”挡位时，发现欧姆表示数很小无法准确读数，而此时电流表的示数为0.19A，可知电流表的内阻______；
（2）之后，再用图乙的电路测量E和r。闭合开关，调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R和对应电流表的示数I，根据记录的数据，作出图像如图丙所示。则可求得该电池的电动势______V，内电阻______；
（3）以上实验产生误差的原因可能是____________（答出一条即可）。
【答案】 ①. 0.79 ②. 4.00 ③. 0.05 ④. 电表读数存在偶然误差；根据实验数据作图时描点连线存在误差；测量电流表内阻时测量不准等（答出一条即可）
【解析】
【详解】（1）[1] 欧姆表选取“”挡位时，表盘中央刻线示数为“15”，根据欧姆表原理可知此时欧姆表内部电阻为15Ω，此时电流表的示数为0.19A，根据闭合电路欧姆定律有
可知电流表的内阻
（2）[2][3]对乙图的电路，根据闭合电路欧姆定律有
可得
结合图像及前面数据解得
（3）[4] 实验产生误差原因可能是电表读数存在偶然误差；根据实验数据作图时描点连线存在误差；测量电流表内阻时测量不准等。
11. 如图所示，将原长为r轻质弹簧放置在粗糙的水平面上，一端固定在A点，另一端与滑块P（视为质点，质量可调节变化）接触但不连接，的长度为2r，B端与半径为r的光滑半圆轨道相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是圆弧的最高点，滑块与之间的动摩擦因数为。用外力缓慢推动滑块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止释放，滑块开始沿轨道运动，当滑块的质量为m时，刚好能到达圆轨道的最高点D。已知，，重力加速度为g，求：
（1）弹簧被压缩至原长的一半时，弹簧的弹性势能；
（2）改变滑块的质量为M，使之能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，M的最小值；
（3）E是圆弧轨道上的一点，O、E的连线与的夹角为37°，若滑块的质量为，滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，滑块的质量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球正好到达D点，由向心力公式可知
滑块由释放到D点，由动能定理有
联立解得
（2）当滑块的质量M最小时，滑块到达C点时速度刚好为0，滑块由释放到C点，由动能定理有
解得
（3）滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，此时轨道对滑块的弹力刚好为0，由向心力公式可知
滑块由释放到E点，由动能定理有
联立解得
12. 如图所示，在xOy平面内的第二象限有一个圆形匀强磁场区域，其边界与x轴相切于A（，0）点，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B=1T，磁场区域的半径为R=2m，第一象限内有一条抛物线OQP（图中虚线所示），P（4m，0）是x轴上的一点，抛物线OQP上方存在沿y轴负方向的匀强电场，场强E=3×103V/m，从A点向第二象限发射大量带正电的某种粒子，粒子的速率均为v0（未知），质量均为m=2×10-7kg，电荷量均为q=1×10-4C，所有粒子均可到达P点，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）已知粒子1沿与x轴正方向成θ1=60°的方向进入磁场后平行于x轴从磁场中射出，求初速度v0的大小；
（2）粒子2沿与x轴正方向成θ2=120°的方向进入磁场，求它从A点运动到P点所用的时间t（结果保留2位有效数字）；
（3）求电场的边界线OQP的轨迹方程。
【答案】（1）1×103m/s；（2）9.9×10-3s；（3）
【解析】
【详解】（1）设磁磁场圆心为，粒子1在磁场中运动轨迹的半径为r，圆心为，从磁场边界上的C点飞出，如下图所示
由几何关系可知四边形为菱形，故有
由牛顿第二定律可知
联立解得
（2）设粒子2在场中运动轨迹的圆心为，它从D点平行于x轴射出磁场，延长与x轴相交于E点，垂直于x轴，如下图所示
粒子2在磁场中运动的周期
它在磁场中运动的时间
D点的横坐标
D点到P点沿x轴方向的位移为
粒子2从D点到P点在沿x轴方向上做匀速直线运动，所用时间
所以
（3）由几何关系可知所有粒子都平行于x轴进入电场，如下图所示
设某个粒子在电场中运动的时间为，加速度为a，到达抛物线时的坐标为，此时粒子速度为v，沿y轴方向的分速度大小为，x方向上有
y方向上由牛顿第二定律有
解得
由三角形相似可得
联立解得
三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
(1)图1为氧气分子在不同温度下的速率分布，图2分别为分子间作用力、分子势能与分子间距的关系，针对这两个图像的说法中正确的是（ ）
A．图1中两种状态氧气分子的平均速率相等
B．图1中在②状态下，氧气分子速率大小的分布范围相对较大
C．图1中两条图线与横轴包围的面积相同
D．图2中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关
E．图2中分子势能与分子间距的关系图中斜率绝对值表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
【答案】BCE
【详解】AB．由题图1可知，②中速率大的分子占据的比例较大，则说明②对应的平均速率较大，故②对应的温度较高，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故A错误，B正确；
C．图1中两条图线与横轴包围的面积相同，都为1，故C正确；
D．图2中阴影部分面积表示分子力做功的大小，也等于分子势能差值，势能差值与零势能点的选取无关，故D错误；
E．分子势能与分子间距的关系图像中，图线切线斜率的绝对值表示分子间作用力的大小，故E正确。
故选BCE。
)2)如图甲所示，开口向上的汽缸放在水平地面上，横截面积为S、质量为m的薄活塞密封一定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的间距为d。若汽缸放在倾角的固定斜面上，绕过定滑轮的轻绳一端与质量为2m的物块相连，另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系统处于平衡状态，如图乙所示。重力加速度大小为g，大气压强恒为，不计一切摩擦，缸内气体的温度恒定，斜面足够长。
（1）求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽缸底部的间距；
（2）物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统稳定后活塞与汽缸底部的间距。
【答案】（1）；（2）。
【解析】
【详解】（1）汽缸放在水平地面上时，缸内气体的压强
设汽缸在斜面上系统平衡时缸内气体的压强为，对活塞，根据物体的平衡条件有
解得
根据玻意耳定律有
解得
。
（2）设汽缸的质量为M，对活塞与汽缸整体，根据物体的平衡条件有
解得
对两个物块、活塞和汽缸整体，根据牛顿第二定律有
设活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动时，缸内气体的压强为，对汽缸，根据牛顿第二定律有
解得
根据玻意耳定律有
解得
[物理——选修3-4]
列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
【答案】 ①. 2 ②. 0.55
【解析】
[1]由P点的振动图像可得出该波的周期
T = 0.2s
由于该波的波速为10m/s，则该波的波长
λ = vT = 2m
[2]由题知P、Q两质点相距
xPQ = 5m
则波从P点传播到Q点需经过
由P点的振动图像可得出该波的起振方向向上，则Q点从起振到第一次到达正向最大位移处还需经过，则经过t = 0.55s，Q点第一次到达正向最大位移处
(2)如图所示，ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横面，∠A=30°。一细束光线在纸面内沿平行于AC方向从AB边的P点射入棱镜（P点图中未画），最后从BC边的中点D点射出，已知CD间距为a，求该束光线的入射点P到A的距离。
【答案】
【解析】
【详解】光线在P点折射，由折射定律有
由题可知
解得
若光线从P点射入后直接射到点，光路如答图（c）所示在D点的入射角
在介质中的临界角为，则有
而
故在D点不能射出。
为能从D点射出，从P射入的光线经AC面反射即可，光路如答图（d）所示。
在点，由折射定律解得，射到AC面上Q点，由几何关系知，大于临界角，在Q点全反射，反射角仍然为，可得反射光线垂直于BC从D点射出。在中，，则，因D为的中点，则，在中
解得
在中有
代入解得
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