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2023届重庆市高考模拟卷（七）物理试题含解析
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这是一份2023届重庆市高考模拟卷（七）物理试题含解析，共38页。
2023年高考物理模拟卷（重庆版）
卷07
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.作答前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出10种不同频率的光子
B. 放射性元素无论以单质还是以化合物形式存在都具有放射性
C. 质子和中子间存在核力，质子和质子间存在相互排斥的电磁力不存在核力
D. 核反应方程属于原子核人工转变
2. 机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是（ ）
A. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力
C. 菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大
D. 菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品作用力大于菜品的重力
3. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图像如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，灯泡正常发光，灯泡上标有“220V，22W”的字样，如图丙所示，图丙中电流表为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. t=0.015s时刻，线框所在平面为中性面
B. t=0.01s时刻，线框磁通量的变化率达到最大
C. 灯泡中的电流方向每秒钟改变500次
D. 电流表的示数为1A
4.2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，万有引力常量为，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为
5. 如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从空中同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）
A. 在空中飞行的时间可能相等
B. 飞出时的初速度竖直分量可能相等
C. 飞出时的初动能可能相等
D. 撞击墙壁的速度大小可能相等
【
6. 如图所示，空间有一圆锥，点、分别是两母线的中点。现在顶点处固定一带正电的点电荷，下列说法中正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 将一带负电的试探电荷从B点沿直径移到点，其电势能先减小后增大
C. 平行于底面且圆心为的截面为等势面
D. 若点的电势为，点的电势为，则连线中点处的电势等于
7. 如图所示，矩形导线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。电阻不计的线框通过电刷、导线与变压器原线圈构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以大小为的角速度逆时针转动，已知线框匀速转动时产生的感应电动势最大值为，原、副线圈的匝数比为，副线圈通过电阻接两个相同的灯泡，开关闭合。下列说法正确的是（ ）
A. 从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
B. 副线圈上电压的有效值为
C. 将开关断开后，电阻两端电压升高
D. 保持开关闭合，若线框转动角速度增大，灯泡变亮
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
.8． 如图所示，在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为，在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为，ab连线长度为d，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 场强大小为 B. 场强方向与ab连线的夹角为
C. 从a到b，粒子的运动时间为 D. 从a到b，粒子的最小速度为
9.如图所示，小球A的右侧通过长度为的轻杆与转轴O相连，小球A的左侧通过足够长的轻绳绕过定滑轮与小球B相连，用手托住小球A使轻杆水平时，AP段的轻绳也水平。已知小球A到定滑轮的距离为，小球A的质量为，小球B的质量为，重力加速度为，不计一切摩擦和定滑轮质量现将小球A由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 小球B在竖直方向做简谐运动
B. 轻绳与轻杆夹角为时，A、B组成的系统动能有极大值
C. 轻绳与轻杆夹角为时，小球B的速度大小为
D. 轻绳与轻杆夹角为时，轻杆对小球A的弹力大小为
10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻。现闭合开关，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为）（ ）
A. 金属棒的末速度为
B. 金属棒的最大加速度为1.4g
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 定值电阻上产生的焦耳热为
第Ⅱ卷
三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答．第15~16题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考题：共42分．
9. 某实验小组利用如图中所示的装置完成“验证机械能守恒定律”实验。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上，倾角为。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。
（1）实验时，该小组的同学利用游标卡尺测了挡光条的宽度，如图乙所示，该游标卡尺的读数为___________。
（2）已知挡光条的宽度为d，释放点到光电门的距离为L，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。若滑块下滑过程中机械能守恒，则关系式___________成立（用题中所给物理量符号表示）。
（3）改变释放点到光电门的距离L，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以___________（填“t”“”或“”）为横轴，若图线的斜率为k，重力加速度___________时滑块下滑过程中的机械能守恒。
12.根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________；
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路．实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______________，理由是____________________；
②请把实验电路图补充完整______；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻_____________（用题中所给的物理量符号表达）。
。
13. .11，如图所示，在xOy平面坐标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E，第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v0=2×107 m/s从Q点沿x轴正方向发射，并从O点射出，进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为-0.4m，该粒子的比荷=2.5×109 C/kg，MN平行于x轴，N点的坐标为（0.4m，0.4m），不计粒子重力，求：
（1）Q点的纵坐标；
（2）磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。
14 某课外小组制作了如图所示的轨道，数字“0”和“9”竖直轨道内部光滑且固定，水平直轨道粗糙，左侧固定水平弹射器，整个装置位于同一竖直平面。两小球可视为质点，小球1压缩弹射器并被锁定，小球2位于轨道“9”最底端处，质量均为，与水平轨道之间的动摩擦因数均为，小球接触即粘合在一起。轨道小圆弧半径，大圆弧半径为。圆弧轨道最低点与相靠但不相叠，小球能够无能量损失地通过。当弹射器释放的弹性势能为时，小球恰好能经过点。不计空气阻力，重力加速度取。
（1）求弹射器的弹性势能；
（2）弹射器释放的弹性势能为时，求两球碰后瞬间对圆弧轨道点压力大小；
（3）弹射器释放的弹性势能为时，两球碰后能经过点抛出，（假设抛出后与轨道没有碰撞），判断抛出后运动的最高点与点相比哪点高。
（二）选考题：共12分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
15．[选修3–3]（12分）
（1））一定质量的某种理想气体，在如图所示的坐标系中，先后分别发生两种状态变化过程，过程一：状态，气体从外界吸收热量为；过程二：状态，气体从外界吸收热量为。已知图线反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同。则从状态的过程，该气体的体积__________（选填“增大”“减小”或“不变”），内能的增量是__________J；从状态的过程，外界对该气体做的功__________J。
(2). 如图所示，导热气缸上端开口，竖直固定在地面上，高度，质量均为的A、B两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份，A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧，弹性系数，A、B与气缸间无摩擦，大气压。密封气体初始温度，重力加速度g取10m/s2，活塞面积，其厚度忽略不计
（ⅰ）求最初密封气体的压强为多少？
（ⅱ）若给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升到离气缸底部时，求密封气体的温度为多少？
16.【物理—选修3—4】
16. （1））如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是，则下列说法正确的是（ ）
A 这列波沿x轴负方向传播
B. 质点P在时刻速度方向沿y轴正方向
C. 质点P在时刻的位移为
D. 质点P在时间内经过的路程为
E. 质点P在时刻速度方向与加速度方向相同
（2））半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，O点为圆心，为与底面垂直的半径。一束红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，入射点为B，。已知该玻璃对红光的折射率，光线经柱面折射后从底面上的C点（未画出）射出，求：
（ⅰ）光线从B点传播到C点所用时间。（真空中的光速为c）
ⅱ）光线仍从B点射入，当入射角为时，经柱面折射后的光线恰好在底面上的某点发生全反射，的值。
2023年高考物理模拟卷（重庆版）
卷07
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.作答前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出10种不同频率的光子
B. 放射性元素无论以单质还是以化合物形式存在都具有放射性
C. 质子和中子间存在核力，质子和质子间存在相互排斥的电磁力不存在核力
D. 核反应方程属于原子核人工转变
【答案】B
【解析】
【详解】A．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出4种不同频率的光子，选项A错误；
B．放射性元素无论以单质还是以化合物形式存在都具有放射性，选项B正确；
C．每个核子跟它邻近的核子间都存在核力，选项C错误；
D．是核聚变反应方程，选项D错误。
故选B。
2. 机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是（ ）
A. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力
C. 菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大
D. 菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品作用力大于菜品的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，不受摩擦力作用。A错误；
B．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对作用力与反作用力。B错误；
C．菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性不变。惯性大小由物体的质量决定，质量不变，物体的惯性不变。C错误；
D．菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的支持力
由牛顿第二定律
机器人对菜品的作用力为支持了和静摩擦力的合力
D正确。
故选D。
3. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图像如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，灯泡正常发光，灯泡上标有“220V，22W”的字样，如图丙所示，图丙中电流表为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. t=0.015s时刻，线框所在平面为中性面
B. t=0.01s时刻，线框磁通量的变化率达到最大
C. 灯泡中的电流方向每秒钟改变500次
D. 电流表的示数为1A
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图乙可知，当时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量为0，线框所在平面与中性面垂直。t=0.01s时刻，线框的磁通量变化率最小。故AB错误；
C．由图乙可知，交流电的周期为，在一个周期内电流方向改变2次，故每秒钟电流方向改变的次数为
次次
故C错误；
D．由
可知，副线圈电流为
则由
解得
即电流表的示数为。故D正确。
故选D。
4.2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，万有引力常量为，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为
【答案】B
【解析】
【详解】AC．对地球表面的物体有
可得
则地球的平均密度
选项AC错误；
B．空间站绕地球运行，由万有引力提供向心力得
解得
选项B正确；
D．由牛顿第二定律有
解得
选项D错误。
故选B。
5. 如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从空中同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）
A. 在空中飞行的时间可能相等
B. 飞出时的初速度竖直分量可能相等
C. 飞出时的初动能可能相等
D. 撞击墙壁的速度大小可能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．将乒乓球的运动逆过程处理，即为平抛运动，两次的竖直高度不同，根据
可知两次运动时间不同，故A错误；
B．在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，根据
故初速度在竖直方向的分量不同，故B错误；
D．两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，根据
墙壁可知，两次撞击墙壁时速度大小不相等，故C错误；
C．竖直速度大的，运动时间长，因此其水平速度就小，根据速度的合成
可知飞出时的初速度大小可能相等，初动能可能相等，故C正确。
故选C。
6. 如图所示，空间有一圆锥，点、分别是两母线的中点。现在顶点处固定一带正电的点电荷，下列说法中正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 将一带负电的试探电荷从B点沿直径移到点，其电势能先减小后增大
C. 平行于底面且圆心为的截面为等势面
D. 若点的电势为，点的电势为，则连线中点处的电势等于
【答案】B
【解析】
【详解】A．、两点的电场强度大小相同，方向不同，A错误；
B．将带负电的试探电荷从B点沿直径移到点过程中，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，B正确；
C．处固定的带正电的点电荷产生的等势面是以为圆心的球面，不是以圆心为的截面，C错误；
D．由于CB间的场强小于AC间的场强，由
得CB间的电势差小于AC间的电势差
又因为、到O点的距离相等，所以，同理可得，C为AB中点，则有
D错误；
故选B。
7. 如图所示，矩形导线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。电阻不计的线框通过电刷、导线与变压器原线圈构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以大小为的角速度逆时针转动，已知线框匀速转动时产生的感应电动势最大值为，原、副线圈的匝数比为，副线圈通过电阻接两个相同的灯泡，开关闭合。下列说法正确的是（ ）
A. 从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
B. 副线圈上电压的有效值为
C. 将开关断开后，电阻两端电压升高
D. 保持开关闭合，若线框转动角速度增大，灯泡变亮
【答案】D
【解析】
【详解】A．从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
故A错误；
B．原线圈电压的有效值为
由变压器电压与匝数的关系可知
得到副线圈上电压的有效值为
故B错误；
C．将开关断开后，副线圈电压不变，副线圈总电阻增大，故通过电阻R上的电流减小，则电阻R两端电压降低，故C错误；
D．保持开关K闭合，若线框转动角速度增大，由
可知，线框匀速转动时产生的感应电动势最大值增大，则副线圈上电压的有效值增大，灯泡变亮，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
.8． 如图所示，在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为，在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为，ab连线长度为d，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 场强大小为 B. 场强方向与ab连线的夹角为
C. 从a到b，粒子的运动时间为 D. 从a到b，粒子的最小速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】B．设电场力与ab连线夹角为，如图
则小球速度往垂直电场力的方向分速度相等，即
解得
故B正确；
C．从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为
从a点运动到b的时间为
故C错误；
A．从a点运动到b的加速度为
由牛顿第二定律，从a点运动到b的电场力
场强大小为
故A错误；
D．当小球沿电场力方向的速度最小时，小球的速度最小，此时小球的最小速度为
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，小球A的右侧通过长度为的轻杆与转轴O相连，小球A的左侧通过足够长的轻绳绕过定滑轮与小球B相连，用手托住小球A使轻杆水平时，AP段的轻绳也水平。已知小球A到定滑轮的距离为，小球A的质量为，小球B的质量为，重力加速度为，不计一切摩擦和定滑轮质量现将小球A由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 小球B在竖直方向做简谐运动
B. 轻绳与轻杆夹角为时，A、B组成的系统动能有极大值
C. 轻绳与轻杆夹角为时，小球B的速度大小为
D. 轻绳与轻杆夹角为时，轻杆对小球A的弹力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球B受到重力和绳子拉力作用，由于绳子拉力不满足胡克定律，可知小球B在竖直方向不是做简谐运动，故A错误；
B．轻绳与轻杆夹角为时，如图所示
设轻杆转过的角度为，由图中几何关系可得
解得
此时A球重力沿绳子方向的分力为
可知此时A球重力沿绳子方向的分力等于B球的重力，A、B组成的系统动能有极大值，故B正确；
C．轻绳与轻杆夹角为时，A球速度刚好沿绳子方向，此时有
A、B组成系统满足机械能守恒，则有
联立解得
故C正确；
D．轻绳与轻杆夹角为时，设轻杆对小球A的弹力大小为，以A为对象，则有
解得
故D错误。
故选BC。
10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻。现闭合开关，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为）（ ）
A. 金属棒的末速度为
B. 金属棒的最大加速度为1.4g
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 定值电阻上产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．金属棒开始匀速运动，对其受力分析，沿斜面方向有
其中
解得
故A正确；
B．金属棒刚开始运动时速度为0，安培力为0，加速度最大，根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
C．金属棒切割磁场产生的感应电动势平均值为
感应电流的平均值为
解得
故C正确；
D．金属棒有静止到刚开始匀速运动的过程，由功能关系、能量守恒定律有
根据串联电路特征，定值电阻上产生的焦耳热
解得
故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答．第15~16题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考题：共42分．
9. 某实验小组利用如图中所示的装置完成“验证机械能守恒定律”实验。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上，倾角为。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。
（1）实验时，该小组的同学利用游标卡尺测了挡光条的宽度，如图乙所示，该游标卡尺的读数为___________。
（2）已知挡光条的宽度为d，释放点到光电门的距离为L，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。若滑块下滑过程中机械能守恒，则关系式___________成立（用题中所给物理量符号表示）。
（3）改变释放点到光电门的距离L，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以___________（填“t”“”或“”）为横轴，若图线的斜率为k，重力加速度___________时滑块下滑过程中的机械能守恒。
【答案】 ①. 9.30 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]由游标卡尺的读数规则可知，该游标卡尺的精确度为0.05，则读数为
（2）[2]滑块经过光电门时的速度为
若滑块下滑过程中的机械能守恒，则由机械能守恒定律得
整理得
（3）[3]由
得
坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以为横轴。
[4]依题意，有
解得
12.根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________；
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路．实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______________，理由是____________________；
②请把实验电路图补充完整______；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻_____________（用题中所给的物理量符号表达）。
【答案】 ①. ②. 100 ③. ④. 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图可知，当选择开关调至“”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至挡；
[2]由图b可知，人体电阻为
（2）[3][4]流过人体的最大电流约为
则电流表的量程太大，可以用电压表代替电流表，其量程为
（3）[5]由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下图所示
（4）[6]流过人体电阻电流
人体电阻两端的电压
根据欧姆定律可得人体电阻
通
。
13. .11，如图所示，在xOy平面坐标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E，第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v0=2×107 m/s从Q点沿x轴正方向发射，并从O点射出，进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为-0.4m，该粒子的比荷=2.5×109 C/kg，MN平行于x轴，N点的坐标为（0.4m，0.4m），不计粒子重力，求：
（1）Q点的纵坐标；
（2）磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。
【答案】（1） 0.2m（2）
【解析】
【分析】考查带电粒子在复合场中的运动。
【详解】（1）粒子进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场，说明粒子射入磁场时速度方向也与PM垂直。则粒子从O点射出时速度方向与x轴正方向的夹角α=45°
粒子到达O点时沿y轴正方向的分速度vy=2×107m/s
设粒子在电场中沿x轴方向的位移为x，y轴方向的位移为y，由运动学规律有
y=t
x=v0t
联立解得y=0.2m，则Q点的纵坐标为-0.2m
（2）该粒子恰好没有从PN边射出，如图所示，根据几何关系有
R+R=m
解得
R=m
由：
Bminqv=m
解得
Bmin=(4+4)×10-2T
所以磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围为
B≥Bmin=(4+4)×10-2T。
14 某课外小组制作了如图所示的轨道，数字“0”和“9”竖直轨道内部光滑且固定，水平直轨道粗糙，左侧固定水平弹射器，整个装置位于同一竖直平面。两小球可视为质点，小球1压缩弹射器并被锁定，小球2位于轨道“9”最底端处，质量均为，与水平轨道之间的动摩擦因数均为，小球接触即粘合在一起。轨道小圆弧半径，大圆弧半径为。圆弧轨道最低点与相靠但不相叠，小球能够无能量损失地通过。当弹射器释放的弹性势能为时，小球恰好能经过点。不计空气阻力，重力加速度取。
（1）求弹射器的弹性势能；
（2）弹射器释放的弹性势能为时，求两球碰后瞬间对圆弧轨道点压力大小；
（3）弹射器释放的弹性势能为时，两球碰后能经过点抛出，（假设抛出后与轨道没有碰撞），判断抛出后运动的最高点与点相比哪点高。
【答案】（1）0.22J；（2）0.45N；（3）D点高
【解析】
【详解】（1）小球1离开弹射器后到达点，根据功能关系可得
恰好能经过点，重力刚好提供向心力，则有
联立解得
（2）弹射器释放的弹性势能为时，碰前第小球1到达点瞬时速度为，根据功能关系可得
解得
两小球发生非弹性碰撞，设碰后瞬间速度为，根据动量守恒可得
解得
重力和支持力的合力提供向心力，则有
根据牛顿第三定律，碰后瞬间对圆弧轨道点压力大小为
联立解得
（3）设两小球经过点时速度大小为，由到，根据机械能守恒得
解得
到，根据机械能守恒得
在点水平方向速度分量为
联立解得
由于最高点的速度大于点速度，根据机械能守恒可知，抛出后运动的最高点与点相比，点高。
（二）选考题：共12分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
15．[选修3–3]（12分）
（1））一定质量的某种理想气体，在如图所示的坐标系中，先后分别发生两种状态变化过程，过程一：状态，气体从外界吸收热量为；过程二：状态，气体从外界吸收热量为。已知图线反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同。则从状态的过程，该气体的体积__________（选填“增大”“减小”或“不变”），内能的增量是__________J；从状态的过程，外界对该气体做的功__________J。
【答案】 ①. 不变 ②. ③.
【解析】
【详解】[1][2][3]根据
可知，因为图线反向延长线通过坐标原点O，所以为等容线，则从状态的过程，该气体的体积不变。体积不变，不做功，内能的增量是
理想气体，内能只与温度有关，所以
从状态的过程
解得
(2). 如图所示，导热气缸上端开口，竖直固定在地面上，高度，质量均为的A、B两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份，A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧，弹性系数，A、B与气缸间无摩擦，大气压。密封气体初始温度，重力加速度g取10m/s2，活塞面积，其厚度忽略不计
（ⅰ）求最初密封气体的压强为多少？
（ⅱ）若给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升到离气缸底部时，求密封气体的温度为多少？
【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）对AB整体
得
（ⅱ）给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升，当A和气缸顶部接触前，即活塞B缓慢上升到离气缸底部距离为
整体分析可知，这段时间气体的压强不变，则气体发生等压升温的过程：状态1
状态2
由等压过程有
解得
之后B继续缓慢上升，B压缩弹簧。对B有
解得
对封闭气体
则
16.【物理—选修3—4】
16. （1））如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是，则下列说法正确的是（ ）
A 这列波沿x轴负方向传播
B. 质点P在时刻速度方向沿y轴正方向
C. 质点P在时刻的位移为
D. 质点P在时间内经过的路程为
E. 质点P在时刻速度方向与加速度方向相同
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．由图可知波长
若波沿x轴正向传播，则有
（n=0，1，2……）
解得
（n=0，1，2……）
若波沿x轴负向传播，则有
（n=0，1，2……）
解得
（n=0，1，2……）
已知该波波速是，则波只能沿x轴正向传播，选项A错误；
B．波沿x轴正向传播，根据带动法可判断质点P在时刻速度方向沿y轴正方向，选项B正确；
C．根据可得
在时波的方程为
当x=0.04m时有
质点P在时刻的位移为，选项C正确；
D．质点P在时间内经过，所以经过的路程为
选项D错误；
E．波沿x轴正向传播，周期T=0.12s，质点P在时刻在x轴上方，正向平衡位置运动，速度方向与加速度方向均指向平衡位置，选项E正确。
故选BCE。
（2））半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，O点为圆心，为与底面垂直的半径。一束红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，入射点为B，。已知该玻璃对红光的折射率，光线经柱面折射后从底面上的C点（未画出）射出，求：
（ⅰ）光线从B点传播到C点所用时间。（真空中的光速为c）
ⅱ）光线仍从B点射入，当入射角为时，经柱面折射后的光线恰好在底面上的某点发生全反射，的值。
【答案】（ⅰ）；（2）（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）光路图如图所示
由几何关系可得，光在面上的入射角
根据折射率
由几何关系得
根据折射率
从B点到C点用时
解得
（ⅱ）光路图如图所示
根据折射率
由几何关系得
由临界角得
解得
解得
2023年高考物理模拟卷（重庆版）
卷07
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.作答前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出10种不同频率的光子
B. 放射性元素无论以单质还是以化合物形式存在都具有放射性
C. 质子和中子间存在核力，质子和质子间存在相互排斥的电磁力不存在核力
D. 核反应方程属于原子核人工转变
2. 机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是（ ）
A. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力
C. 菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大
D. 菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品作用力大于菜品的重力
3. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图像如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，灯泡正常发光，灯泡上标有“220V，22W”的字样，如图丙所示，图丙中电流表为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. t=0.015s时刻，线框所在平面为中性面
B. t=0.01s时刻，线框磁通量的变化率达到最大
C. 灯泡中的电流方向每秒钟改变500次
D. 电流表的示数为1A
4.2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，万有引力常量为，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为
5. 如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从空中同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）
A. 在空中飞行的时间可能相等
B. 飞出时的初速度竖直分量可能相等
C. 飞出时的初动能可能相等
D. 撞击墙壁的速度大小可能相等
【
6. 如图所示，空间有一圆锥，点、分别是两母线的中点。现在顶点处固定一带正电的点电荷，下列说法中正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 将一带负电的试探电荷从B点沿直径移到点，其电势能先减小后增大
C. 平行于底面且圆心为的截面为等势面
D. 若点的电势为，点的电势为，则连线中点处的电势等于
7. 如图所示，矩形导线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。电阻不计的线框通过电刷、导线与变压器原线圈构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以大小为的角速度逆时针转动，已知线框匀速转动时产生的感应电动势最大值为，原、副线圈的匝数比为，副线圈通过电阻接两个相同的灯泡，开关闭合。下列说法正确的是（ ）
A. 从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
B. 副线圈上电压的有效值为
C. 将开关断开后，电阻两端电压升高
D. 保持开关闭合，若线框转动角速度增大，灯泡变亮
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
.8． 如图所示，在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为，在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为，ab连线长度为d，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 场强大小为 B. 场强方向与ab连线的夹角为
C. 从a到b，粒子的运动时间为 D. 从a到b，粒子的最小速度为
9.如图所示，小球A的右侧通过长度为的轻杆与转轴O相连，小球A的左侧通过足够长的轻绳绕过定滑轮与小球B相连，用手托住小球A使轻杆水平时，AP段的轻绳也水平。已知小球A到定滑轮的距离为，小球A的质量为，小球B的质量为，重力加速度为，不计一切摩擦和定滑轮质量现将小球A由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 小球B在竖直方向做简谐运动
B. 轻绳与轻杆夹角为时，A、B组成的系统动能有极大值
C. 轻绳与轻杆夹角为时，小球B的速度大小为
D. 轻绳与轻杆夹角为时，轻杆对小球A的弹力大小为
10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻。现闭合开关，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为）（ ）
A. 金属棒的末速度为
B. 金属棒的最大加速度为1.4g
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 定值电阻上产生的焦耳热为
第Ⅱ卷
三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答．第15~16题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考题：共42分．
9. 某实验小组利用如图中所示的装置完成“验证机械能守恒定律”实验。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上，倾角为。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。
（1）实验时，该小组的同学利用游标卡尺测了挡光条的宽度，如图乙所示，该游标卡尺的读数为___________。
（2）已知挡光条的宽度为d，释放点到光电门的距离为L，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。若滑块下滑过程中机械能守恒，则关系式___________成立（用题中所给物理量符号表示）。
（3）改变释放点到光电门的距离L，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以___________（填“t”“”或“”）为横轴，若图线的斜率为k，重力加速度___________时滑块下滑过程中的机械能守恒。
12.根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________；
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路．实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______________，理由是____________________；
②请把实验电路图补充完整______；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻_____________（用题中所给的物理量符号表达）。
。
13. .11，如图所示，在xOy平面坐标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E，第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v0=2×107 m/s从Q点沿x轴正方向发射，并从O点射出，进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为-0.4m，该粒子的比荷=2.5×109 C/kg，MN平行于x轴，N点的坐标为（0.4m，0.4m），不计粒子重力，求：
（1）Q点的纵坐标；
（2）磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。
14 某课外小组制作了如图所示的轨道，数字“0”和“9”竖直轨道内部光滑且固定，水平直轨道粗糙，左侧固定水平弹射器，整个装置位于同一竖直平面。两小球可视为质点，小球1压缩弹射器并被锁定，小球2位于轨道“9”最底端处，质量均为，与水平轨道之间的动摩擦因数均为，小球接触即粘合在一起。轨道小圆弧半径，大圆弧半径为。圆弧轨道最低点与相靠但不相叠，小球能够无能量损失地通过。当弹射器释放的弹性势能为时，小球恰好能经过点。不计空气阻力，重力加速度取。
（1）求弹射器的弹性势能；
（2）弹射器释放的弹性势能为时，求两球碰后瞬间对圆弧轨道点压力大小；
（3）弹射器释放的弹性势能为时，两球碰后能经过点抛出，（假设抛出后与轨道没有碰撞），判断抛出后运动的最高点与点相比哪点高。
（二）选考题：共12分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
15．[选修3–3]（12分）
（1））一定质量的某种理想气体，在如图所示的坐标系中，先后分别发生两种状态变化过程，过程一：状态，气体从外界吸收热量为；过程二：状态，气体从外界吸收热量为。已知图线反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同。则从状态的过程，该气体的体积__________（选填“增大”“减小”或“不变”），内能的增量是__________J；从状态的过程，外界对该气体做的功__________J。
(2). 如图所示，导热气缸上端开口，竖直固定在地面上，高度，质量均为的A、B两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份，A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧，弹性系数，A、B与气缸间无摩擦，大气压。密封气体初始温度，重力加速度g取10m/s2，活塞面积，其厚度忽略不计
（ⅰ）求最初密封气体的压强为多少？
（ⅱ）若给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升到离气缸底部时，求密封气体的温度为多少？
16.【物理—选修3—4】
16. （1））如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是，则下列说法正确的是（ ）
A 这列波沿x轴负方向传播
B. 质点P在时刻速度方向沿y轴正方向
C. 质点P在时刻的位移为
D. 质点P在时间内经过的路程为
E. 质点P在时刻速度方向与加速度方向相同
（2））半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，O点为圆心，为与底面垂直的半径。一束红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，入射点为B，。已知该玻璃对红光的折射率，光线经柱面折射后从底面上的C点（未画出）射出，求：
（ⅰ）光线从B点传播到C点所用时间。（真空中的光速为c）
ⅱ）光线仍从B点射入，当入射角为时，经柱面折射后的光线恰好在底面上的某点发生全反射，的值。
2023年高考物理模拟卷（重庆版）
卷07
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.作答前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出10种不同频率的光子
B. 放射性元素无论以单质还是以化合物形式存在都具有放射性
C. 质子和中子间存在核力，质子和质子间存在相互排斥的电磁力不存在核力
D. 核反应方程属于原子核人工转变
【答案】B
【解析】
【详解】A．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出4种不同频率的光子，选项A错误；
B．放射性元素无论以单质还是以化合物形式存在都具有放射性，选项B正确；
C．每个核子跟它邻近的核子间都存在核力，选项C错误；
D．是核聚变反应方程，选项D错误。
故选B。
2. 机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法中正确的是（ ）
A. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用
B. 菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力
C. 菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大
D. 菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品作用力大于菜品的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，不受摩擦力作用。A错误；
B．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对作用力与反作用力。B错误；
C．菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性不变。惯性大小由物体的质量决定，质量不变，物体的惯性不变。C错误；
D．菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的支持力
由牛顿第二定律
机器人对菜品的作用力为支持了和静摩擦力的合力
D正确。
故选D。
3. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图像如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，灯泡正常发光，灯泡上标有“220V，22W”的字样，如图丙所示，图丙中电流表为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. t=0.015s时刻，线框所在平面为中性面
B. t=0.01s时刻，线框磁通量的变化率达到最大
C. 灯泡中的电流方向每秒钟改变500次
D. 电流表的示数为1A
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图乙可知，当时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量为0，线框所在平面与中性面垂直。t=0.01s时刻，线框的磁通量变化率最小。故AB错误；
C．由图乙可知，交流电的周期为，在一个周期内电流方向改变2次，故每秒钟电流方向改变的次数为
次次
故C错误；
D．由
可知，副线圈电流为
则由
解得
即电流表的示数为。故D正确。
故选D。
4.2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，万有引力常量为，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为
【答案】B
【解析】
【详解】AC．对地球表面的物体有
可得
则地球的平均密度
选项AC错误；
B．空间站绕地球运行，由万有引力提供向心力得
解得
选项B正确；
D．由牛顿第二定律有
解得
选项D错误。
故选B。
5. 如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从空中同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）
A. 在空中飞行的时间可能相等
B. 飞出时的初速度竖直分量可能相等
C. 飞出时的初动能可能相等
D. 撞击墙壁的速度大小可能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．将乒乓球的运动逆过程处理，即为平抛运动，两次的竖直高度不同，根据
可知两次运动时间不同，故A错误；
B．在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，根据
故初速度在竖直方向的分量不同，故B错误；
D．两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，根据
墙壁可知，两次撞击墙壁时速度大小不相等，故C错误；
C．竖直速度大的，运动时间长，因此其水平速度就小，根据速度的合成
可知飞出时的初速度大小可能相等，初动能可能相等，故C正确。
故选C。
6. 如图所示，空间有一圆锥，点、分别是两母线的中点。现在顶点处固定一带正电的点电荷，下列说法中正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 将一带负电的试探电荷从B点沿直径移到点，其电势能先减小后增大
C. 平行于底面且圆心为的截面为等势面
D. 若点的电势为，点的电势为，则连线中点处的电势等于
【答案】B
【解析】
【详解】A．、两点的电场强度大小相同，方向不同，A错误；
B．将带负电的试探电荷从B点沿直径移到点过程中，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，B正确；
C．处固定的带正电的点电荷产生的等势面是以为圆心的球面，不是以圆心为的截面，C错误；
D．由于CB间的场强小于AC间的场强，由
得CB间的电势差小于AC间的电势差
又因为、到O点的距离相等，所以，同理可得，C为AB中点，则有
D错误；
故选B。
7. 如图所示，矩形导线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。电阻不计的线框通过电刷、导线与变压器原线圈构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以大小为的角速度逆时针转动，已知线框匀速转动时产生的感应电动势最大值为，原、副线圈的匝数比为，副线圈通过电阻接两个相同的灯泡，开关闭合。下列说法正确的是（ ）
A. 从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
B. 副线圈上电压的有效值为
C. 将开关断开后，电阻两端电压升高
D. 保持开关闭合，若线框转动角速度增大，灯泡变亮
【答案】D
【解析】
【详解】A．从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
故A错误；
B．原线圈电压的有效值为
由变压器电压与匝数的关系可知
得到副线圈上电压的有效值为
故B错误；
C．将开关断开后，副线圈电压不变，副线圈总电阻增大，故通过电阻R上的电流减小，则电阻R两端电压降低，故C错误；
D．保持开关K闭合，若线框转动角速度增大，由
可知，线框匀速转动时产生的感应电动势最大值增大，则副线圈上电压的有效值增大，灯泡变亮，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
.8． 如图所示，在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为，在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为，ab连线长度为d，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 场强大小为 B. 场强方向与ab连线的夹角为
C. 从a到b，粒子的运动时间为 D. 从a到b，粒子的最小速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】B．设电场力与ab连线夹角为，如图
则小球速度往垂直电场力的方向分速度相等，即
解得
故B正确；
C．从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为
从a点运动到b的时间为
故C错误；
A．从a点运动到b的加速度为
由牛顿第二定律，从a点运动到b的电场力
场强大小为
故A错误；
D．当小球沿电场力方向的速度最小时，小球的速度最小，此时小球的最小速度为
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，小球A的右侧通过长度为的轻杆与转轴O相连，小球A的左侧通过足够长的轻绳绕过定滑轮与小球B相连，用手托住小球A使轻杆水平时，AP段的轻绳也水平。已知小球A到定滑轮的距离为，小球A的质量为，小球B的质量为，重力加速度为，不计一切摩擦和定滑轮质量现将小球A由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 小球B在竖直方向做简谐运动
B. 轻绳与轻杆夹角为时，A、B组成的系统动能有极大值
C. 轻绳与轻杆夹角为时，小球B的速度大小为
D. 轻绳与轻杆夹角为时，轻杆对小球A的弹力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球B受到重力和绳子拉力作用，由于绳子拉力不满足胡克定律，可知小球B在竖直方向不是做简谐运动，故A错误；
B．轻绳与轻杆夹角为时，如图所示
设轻杆转过的角度为，由图中几何关系可得
解得
此时A球重力沿绳子方向的分力为
可知此时A球重力沿绳子方向的分力等于B球的重力，A、B组成的系统动能有极大值，故B正确；
C．轻绳与轻杆夹角为时，A球速度刚好沿绳子方向，此时有
A、B组成系统满足机械能守恒，则有
联立解得
故C正确；
D．轻绳与轻杆夹角为时，设轻杆对小球A的弹力大小为，以A为对象，则有
解得
故D错误。
故选BC。
10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻。现闭合开关，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为）（ ）
A. 金属棒的末速度为
B. 金属棒的最大加速度为1.4g
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 定值电阻上产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．金属棒开始匀速运动，对其受力分析，沿斜面方向有
其中
解得
故A正确；
B．金属棒刚开始运动时速度为0，安培力为0，加速度最大，根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
C．金属棒切割磁场产生的感应电动势平均值为
感应电流的平均值为
解得
故C正确；
D．金属棒有静止到刚开始匀速运动的过程，由功能关系、能量守恒定律有
根据串联电路特征，定值电阻上产生的焦耳热
解得
故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答．第15~16题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考题：共42分．
9. 某实验小组利用如图中所示的装置完成“验证机械能守恒定律”实验。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上，倾角为。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。
（1）实验时，该小组的同学利用游标卡尺测了挡光条的宽度，如图乙所示，该游标卡尺的读数为___________。
（2）已知挡光条的宽度为d，释放点到光电门的距离为L，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。若滑块下滑过程中机械能守恒，则关系式___________成立（用题中所给物理量符号表示）。
（3）改变释放点到光电门的距离L，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以___________（填“t”“”或“”）为横轴，若图线的斜率为k，重力加速度___________时滑块下滑过程中的机械能守恒。
【答案】 ①. 9.30 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]由游标卡尺的读数规则可知，该游标卡尺的精确度为0.05，则读数为
（2）[2]滑块经过光电门时的速度为
若滑块下滑过程中的机械能守恒，则由机械能守恒定律得
整理得
（3）[3]由
得
坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以为横轴。
[4]依题意，有
解得
12.根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________；
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路．实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______________，理由是____________________；
②请把实验电路图补充完整______；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻_____________（用题中所给的物理量符号表达）。
【答案】 ①. ②. 100 ③. ④. 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图可知，当选择开关调至“”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至挡；
[2]由图b可知，人体电阻为
（2）[3][4]流过人体的最大电流约为
则电流表的量程太大，可以用电压表代替电流表，其量程为
（3）[5]由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下图所示
（4）[6]流过人体电阻电流
人体电阻两端的电压
根据欧姆定律可得人体电阻
通
。
13. .11，如图所示，在xOy平面坐标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E，第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v0=2×107 m/s从Q点沿x轴正方向发射，并从O点射出，进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为-0.4m，该粒子的比荷=2.5×109 C/kg，MN平行于x轴，N点的坐标为（0.4m，0.4m），不计粒子重力，求：
（1）Q点的纵坐标；
（2）磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。
【答案】（1） 0.2m（2）
【解析】
【分析】考查带电粒子在复合场中的运动。
【详解】（1）粒子进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场，说明粒子射入磁场时速度方向也与PM垂直。则粒子从O点射出时速度方向与x轴正方向的夹角α=45°
粒子到达O点时沿y轴正方向的分速度vy=2×107m/s
设粒子在电场中沿x轴方向的位移为x，y轴方向的位移为y，由运动学规律有
y=t
x=v0t
联立解得y=0.2m，则Q点的纵坐标为-0.2m
（2）该粒子恰好没有从PN边射出，如图所示，根据几何关系有
R+R=m
解得
R=m
由：
Bminqv=m
解得
Bmin=(4+4)×10-2T
所以磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围为
B≥Bmin=(4+4)×10-2T。
14 某课外小组制作了如图所示的轨道，数字“0”和“9”竖直轨道内部光滑且固定，水平直轨道粗糙，左侧固定水平弹射器，整个装置位于同一竖直平面。两小球可视为质点，小球1压缩弹射器并被锁定，小球2位于轨道“9”最底端处，质量均为，与水平轨道之间的动摩擦因数均为，小球接触即粘合在一起。轨道小圆弧半径，大圆弧半径为。圆弧轨道最低点与相靠但不相叠，小球能够无能量损失地通过。当弹射器释放的弹性势能为时，小球恰好能经过点。不计空气阻力，重力加速度取。
（1）求弹射器的弹性势能；
（2）弹射器释放的弹性势能为时，求两球碰后瞬间对圆弧轨道点压力大小；
（3）弹射器释放的弹性势能为时，两球碰后能经过点抛出，（假设抛出后与轨道没有碰撞），判断抛出后运动的最高点与点相比哪点高。
【答案】（1）0.22J；（2）0.45N；（3）D点高
【解析】
【详解】（1）小球1离开弹射器后到达点，根据功能关系可得
恰好能经过点，重力刚好提供向心力，则有
联立解得
（2）弹射器释放的弹性势能为时，碰前第小球1到达点瞬时速度为，根据功能关系可得
解得
两小球发生非弹性碰撞，设碰后瞬间速度为，根据动量守恒可得
解得
重力和支持力的合力提供向心力，则有
根据牛顿第三定律，碰后瞬间对圆弧轨道点压力大小为
联立解得
（3）设两小球经过点时速度大小为，由到，根据机械能守恒得
解得
到，根据机械能守恒得
在点水平方向速度分量为
联立解得
由于最高点的速度大于点速度，根据机械能守恒可知，抛出后运动的最高点与点相比，点高。
（二）选考题：共12分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
15．[选修3–3]（12分）
（1））一定质量的某种理想气体，在如图所示的坐标系中，先后分别发生两种状态变化过程，过程一：状态，气体从外界吸收热量为；过程二：状态，气体从外界吸收热量为。已知图线反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同。则从状态的过程，该气体的体积__________（选填“增大”“减小”或“不变”），内能的增量是__________J；从状态的过程，外界对该气体做的功__________J。
【答案】 ①. 不变 ②. ③.
【解析】
【详解】[1][2][3]根据
可知，因为图线反向延长线通过坐标原点O，所以为等容线，则从状态的过程，该气体的体积不变。体积不变，不做功，内能的增量是
理想气体，内能只与温度有关，所以
从状态的过程
解得
(2). 如图所示，导热气缸上端开口，竖直固定在地面上，高度，质量均为的A、B两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份，A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧，弹性系数，A、B与气缸间无摩擦，大气压。密封气体初始温度，重力加速度g取10m/s2，活塞面积，其厚度忽略不计
（ⅰ）求最初密封气体的压强为多少？
（ⅱ）若给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升到离气缸底部时，求密封气体的温度为多少？
【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）对AB整体
得
（ⅱ）给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升，当A和气缸顶部接触前，即活塞B缓慢上升到离气缸底部距离为
整体分析可知，这段时间气体的压强不变，则气体发生等压升温的过程：状态1
状态2
由等压过程有
解得
之后B继续缓慢上升，B压缩弹簧。对B有
解得
对封闭气体
则
16.【物理—选修3—4】
16. （1））如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是，则下列说法正确的是（ ）
A 这列波沿x轴负方向传播
B. 质点P在时刻速度方向沿y轴正方向
C. 质点P在时刻的位移为
D. 质点P在时间内经过的路程为
E. 质点P在时刻速度方向与加速度方向相同
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．由图可知波长
若波沿x轴正向传播，则有
（n=0，1，2……）
解得
（n=0，1，2……）
若波沿x轴负向传播，则有
（n=0，1，2……）
解得
（n=0，1，2……）
已知该波波速是，则波只能沿x轴正向传播，选项A错误；
B．波沿x轴正向传播，根据带动法可判断质点P在时刻速度方向沿y轴正方向，选项B正确；
C．根据可得
在时波的方程为
当x=0.04m时有
质点P在时刻的位移为，选项C正确；
D．质点P在时间内经过，所以经过的路程为
选项D错误；
E．波沿x轴正向传播，周期T=0.12s，质点P在时刻在x轴上方，正向平衡位置运动，速度方向与加速度方向均指向平衡位置，选项E正确。
故选BCE。
（2））半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，O点为圆心，为与底面垂直的半径。一束红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，入射点为B，。已知该玻璃对红光的折射率，光线经柱面折射后从底面上的C点（未画出）射出，求：
（ⅰ）光线从B点传播到C点所用时间。（真空中的光速为c）
ⅱ）光线仍从B点射入，当入射角为时，经柱面折射后的光线恰好在底面上的某点发生全反射，的值。
【答案】（ⅰ）；（2）（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）光路图如图所示
由几何关系可得，光在面上的入射角
根据折射率
由几何关系得
根据折射率
从B点到C点用时
解得
（ⅱ）光路图如图所示
根据折射率
由几何关系得
由临界角得
解得
解得
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