模拟卷05——2023年高考物理冲刺模拟测试卷（辽宁专用）

高考模拟组卷五

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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．甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示。两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是 (　　)

A．t′＝t1，d＝S B．t′＝t1，d＝S

C．t′＝t1，d＝S D．t′＝t1，d＝S

【答案】D

【详解】在t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故t′<t1，故A错误；从图象中甲、乙与坐标轴所围的面积即对应的位移看，甲在t1时间内运动的位移比乙的多S，当t′＝0.5t1时，甲的面积比乙的面积多出S，即相距d＝S，故D正确，BC错误．

2．核电池又叫“放射性同位素电池”，已用于心脏起搏器和人工心脏。以其能源的精细可靠，可在患者胸内连续安全使用10年以上。现有某型号核电池，内装150毫克钚（Pu）。已知钚的半衰期为87.7年，钚衰变时会放出α射线和γ光子，生成新核X。下列说法正确的是（　　）

A．生成的新核X的中子数为142

B．核电池的工作原理与核电站相同，都是核裂变释放的能量转化为电能

C．核电池装人人体后，温度升高，钚的半衰期将小于87.7年

D．经43.85年，150毫克的钚还能剩下75毫克

【答案】A

【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知新核X的质量数为

A=238-4=234

电荷数为

Z=94-2=92

则中子数为

234-92=142

故A正确；

B．核电池的工作原理是利用α衰变放出的能量转化为电能，核电站是核裂变释放的能量转化为电能，故B错误；

C．半衰期与原子所处的物理状态无关，与温度和化学状态无关，所以核电池装入人体后，温度升高，钚的半衰期不变，故C错误；

D．钚的半衰期为87.7年，经43.85年，150毫克的钚还能剩下

毫克

故D错误。

故选A。

3．如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（　　）

A．大小等于 B．大小等于

C．方向竖直向上 D．方向水平向左

【答案】B

【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示

水平方向上拉力与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小为

故选B。

4．如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将1.5 V直流电压通过转换器转换为正弦交变电压，再将其加在匝数比的理想变压器的原线圈上，副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是（　　）

A．原线圈两端所接交流电压表的读数为6 V B．放电针之间电压最高可达12000 V

C．放电针之间交流电压频率100 Hz D．放电针每隔0.02 s点火一次

【答案】B

【详解】A．正弦交流电有效值和最大值之间的关系为

电压表显示的是有效值，所以原线圈两端所接交流电压表的读数为

A错误；

B．根据变压器原副线圈电压关系

计算出副线圈两端电压的最大值为12000 V，B正确；

C．正弦交流电的角速度为，所以交流电的频率为50 Hz，C错误；

D．一个周期内电压可两次达到最高电压12000 V，故每间隔0.01 s点火一次，D错误。

故选B。

5．我国空间站组合体在2022年9月30日由两舱“一”字构型转变为两舱“L”字构型。”中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。假设中国空间站正常运行轨道高度为h，经过一段时间t，轨道高度下降了，在这一过程中其机械能损失为ΔE。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，空间站质量为。规定距地球无限远处为地球引力零势能点，地球附近物体的引力势能可表示为，其中M为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心距离。则下列说法中正确的是（　　）

A．“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的向心加速度大小为

B．“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的线速度大小为

C．"中国空间站”正常在轨做圆周运动的周期为

D．“中国空间站”轨道高度下降Δh时的机械能损失

【答案】D

【详解】A．“中国空间站”在轨道上做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有

物体绕地球表面运行，根据牛顿第二定律有

联立解得“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的向心加速度大小为

故A错误；

B．根据向心加速度公式

“中国空间站”正常在轨道上做圆周运动的线速度大小为

故B错误；

C．根据牛顿第二定律有

"中国空间站”正常在轨做圆周运动的周期为

故C错误；

D．根据牛顿第二定律有

"中国空间站”正常在轨做圆周运动的速度为

轨道距地面高度为h时，空间站的动能为

轨道距地面高度为h时，空间站的势能为

轨道距地面高度为h时，空间站的机械能为

同理轨道距地面高度为时，空间站的机械能为

“中国空间站”轨道高度下降Δh时的机械能损失为

故D正确。

故选D。

6．如图甲，LC电路中的电流正在变大，保持L不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙，则下列说法正确的是（　　）

A．回路中的磁场能正在向电场能转化

B．电路1中电容为电路2中电容的4倍

C．电路2中的电流最大时，电路1中的电流也一定最大

D．电路2中电容器的最大电荷量与电路1中电容器的最大电荷量相等

【答案】C

【详解】A．根据安培定则可知，图甲中电流从电容器流出，电容器在放电，电场能转换为磁场能，故A错误；

B．由图乙可知，电路2的振荡周期为电路1的2倍，根据公式

可知电路2中电容为电路1中电容的4倍，故B错误；

C．电路2对应的电流最大时，电容器两端的电压为0，由图乙可知此时电路1对应的电容器两端的电压也为0，即电路1对应的电流也最大，故C正确；

D．根据电容的定义式

可得

由于改变电容器的电容前后电容器两端的最大电压相同，且电路2对应的电容为电路1对应的电容的4倍，可知电路2对应的电容器所带最大电荷量是电路1对应的电容器所带最大电荷量的4倍，故D错误。

故选C。

7．如图甲所示，物块A、B的质量均为2kg，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁接触但不黏连。物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与物块A粘在一起不再分开，物块C的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．物块C的质量为2kg

B．物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为40.5J

C．4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为0

D．物块B离开墙壁后，物块B的最大速度大小为3.6m/s

【答案】D

【详解】A．由图知，C与A碰前速度为，碰后速度为，C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律

解得

故A错误；

B．AC粘在一起速度变为0时，弹簧的弹性势能最大，为

故B错误；

C．由图知，12s末A和C的速度为，4s到12s过程中墙壁对物体B的冲量大小等于弹簧对物体B的冲量大小，也等于弹簧对A和C整体的冲量大小，墙对B的冲量为

解得

方向向左，故C错误；

D．物块B刚离时，由机械能守恒定律可得，AC向左运动的速度大小为3m/s，物块B离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，当弹簧再次恢复原长时，物体B的速度最大，则有

代入数据解得

物块B的最大速度为3.6m/s，故D正确。

故选D。

8．2022年北京冬奥会某滑雪比赛场地简化如图所示，AO为曲线助滑道，OB为倾斜雪坡，与水平面夹角，运动员某次训练从助滑道的最高点A由静止开始下滑至起跳点O，若起跳速率为22m/s，方向与水平方向成，最后落在雪坡上的P点（图中未画出）。把运动员视为质点，不计空气阻力，取，，则（　　）

A．运动员从起跳到达P点运动的时间为4.4s

B．运动员从起跳到达P点运动的时间为2.2s

C．运动员离开雪坡的最大距离为19.36m

D．运动员离开雪坡的最大距离为116.16m

【答案】AC

【详解】AB．将运动员的速度沿着雪坡和垂直于雪坡进行分解，则沿雪坡方向的速度为

垂直于雪坡方向上的速度为

同理可得

根据对称性可知，运动员从起跳到达P点的运动时间为

故A正确，B错误；

CD．运动员离雪坡最远时，垂直于斜面的速度为零

故C正确，D错误。

故选AC。

9．如图所示，竖直平面内存在一匀强电场，电场强度方向与水平方向间的夹角，O、M为其中一条电场线上的两点，一带电粒子电荷量为q，不计重力，在O点以水平初速度进入电场，经过时间t粒子到达与M在同一水平线上的N点，且，则（　　）

A．

B．粒子带负电

C．带电粒子在O点的电势能大于在N点的电势能

D．由O到N运动过程中，电场力的功率增大

【答案】BCD

【详解】A. 因

选项A错误；

B. 根据粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力斜向下，可知粒子带负电，选项B正确；

C. 从O到N电场力做正功，电势能减小，则带电粒子在O点的电势能大于在N点的电势能，选项C正确；

D. 根据

P=Eqv

由O到N运动过程中，粒子沿电场线方向的速度v增大，可知电场力的功率增大，选项D正确。

故选BCD。

10．如图所示，水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨，右端接有电容为C的电容器。一质量为m的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮下挂一质量为M的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间中存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为B，不计导体棒和导轨的电阻，忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，重力加速度为g，则在物块由静止下落高度为h的过程中（    ）

A．物块做加速度逐渐减小的加速运动

B．物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功

C．轻绳的拉力大小为

D．电容器增加的电荷量为

【答案】BCD

【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，导体棒产生的感应电动势为

电容器两端电压在时间内的变化量为

在时间内电容器储存的电荷量的变化量为

则回路中的电流为

导体棒所受安培力为

根据牛顿第二定律可得

联立解得

易知物块做匀加速直线运动。故A错误；

B．根据能量守恒可知物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功。故B正确；

C．对物块受力分析，由牛顿第二定律可知

解得

故C正确；

D．电容器增加的电荷量为

又

解得

故D正确。

故选BCD。

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11．某兴趣小组利用智能手机探究滑块与一长木板间的动摩擦因数，设计如甲图所示的实验装置。将长木板固定在水平桌面上，长木板的左侧固定一定滑轮，滑块放在长木板的右端，并把手机固定在滑块上，打开智能手机测量加速度的APP，用细线通过定滑轮与滑块及钩码相连。通过改变钩码的个数，改变钩码的总质量m，获得不同的加速度a，并作出a与m（g-a）的图像如乙图所示。图线与横轴的截距为b，与纵轴的截距为-c，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）关于该实验，下列说法正确的是______；

A．钩码的质量应该远小于智能手机和滑块的质量

B．细绳应该始终与长木板平行

C．细线的拉力等于钩码的重力

（2）根据图像可得滑块与木板间的动摩擦因数为______；同时该兴趣小组还测出了滑块和手机的总质量______。

【答案】     B         

【详解】（1）[1]设滑块和手机的质量为，对钩码和滑块以及手机的系统由牛顿第二定律有

整理可得

可得本实验的原理为与成一次函数。

A．因本实验验证牛顿第二定律为对系统采用准确的方法，故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钩码的质量应该远小于智能手机和滑块的质量，故A错误；

B．为了让绳子拉滑块的力为恒力，则细绳应该始终与长木板平行，故B正确；

C．本实验研究系统的牛顿第二定律，则绳子的拉力小于钩码的重力，故C错误。

故选B。

（2）[2]根据与的一次函数关系，可知纵截距的物理意义为

滑块与木板间的动摩擦因数为

[3]根据与的一次函数关系，可知图像的斜率的意义为

则滑块和手机的质量为

12．某实验小组在进行“测定金属丝的电阻率”的实验：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d如图甲所示，则______mm；

（2）该小组测量金属丝（约为）的电阻时，可供选择的仪器如下：

①电流表（量程200mA，内阻约为）

②电流表（量程50mA，内阻为）

③滑动变阻器（）

④滑动变阻器（）

⑤电源（电动势1.5V，内阻约为）

⑥开关S及导线若干

实验小组设计了如图乙所示的电路，为了便于调节，实验结果尽可能准确，滑动变阻器应选择______（选填“”或“”），图乙中电表a为电流表______（选填“”或“”）；

（3）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图连接成完整电路(      )

（4）闭合开关S，移动滑动触头，记录、的读数、，得到多组实验数据；以为纵轴、为横轴，作出相应图像如图丙所示，若图像的斜率为k，电流表内阻为r，测得金属丝连入电路的长度为L，则金属丝电阻率______（用k、d、L、r表示）。

【答案】     或2.499、2.501               见详解    

【详解】（1）[1] 金属丝的直径

（2）[2]分压式接法中滑动变阻器总阻值应与待测电阻阻值接近，故选。

[3]b电流表通过的电流值大于a电流表，故a为。

（3）[4]实物图连接如下

（4）[5]由电路知识可得

解得

结合图像有

解得

由可得

13．如图（a）所示，两端开口的导热汽缸水平固定，A、B是厚度不计、可在缸内无摩擦滑动的轻活塞，缸内有理想气体，轻质弹簧一端连接活塞A、另一端固定在竖直墙面（图中未画出）。A、B静止时，弹簧处于原长，缸内两部分的气柱长分别为L和；现用轻质细线将活塞B与质量的重物C相连接，如图（b）所示，一段时间后活塞A、B再次静止。已知活塞A、B面积、分别为，弹簧劲度系数，大气压强为，环境和缸内气体温度。

（ⅰ）活塞再次静止时，求活塞B移动的距离；

（ⅱ）缓慢降温至T，活塞B回到初位置并静止，求温度T的大小。

【答案】（ⅰ）；（ⅱ）

【详解】（ⅰ）设活塞再次静止时缸内气体的压强为p，则对活塞B，由平衡条件得

对活塞A移动的距离为x，根据平衡条件得

解得

活塞重新静止时，设活塞B移动，移动前后，汽缸体积分别为，则

解得

（ⅱ）缓慢降温至T，使活塞B回到初位置并静止，气体发生等压变化，此过程中，活塞A受力不变，弹簧形变量不变，则活塞A不动。设B回到原位置前后，汽缸体积分别为，则

代入数据解得

14．如图所示。“L”型平板B静置在地面上，物块A处于平板B上的点，点左侧粗糙，右侧光滑，光滑部分的长度。用不可伸长的经绳将质量为M的小球悬挂在点正上方的O点。轻绳处于水平拉直状态，小球可视为质点，将小球由静止释放，第1次下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，物块A以的速度沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞，一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度为零，此后再过0.75s小球恰好第4次回到最低点。已知A的质量，B的质量，A与B的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，重力加速度，，整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：

（1）A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小与；

（2）从小球释放到小球第4次回到最低点，整个系统因摩擦产生的热量；

（3）悬挂小球轻绳的长度。

【答案】（1），；（2）；（3）

【详解】（1）设水平向右为正方向，因为点右侧光滑，由题意可知A与B发生弹性碰撞，根据动量守恒和动能守恒得

代入数据联立解得

即A和B速度的大小均为；

（2）碰后对B受力分析，由牛顿第二定律可知

解得

设B经过时间速度减为零

解得

此过程A、B的位移分别为

根据位移关系

又因为

即A在减速之前B速度减为零，且不再运动，整个系统产生的热量为

解得

（3）A剩余匀速向左运动的时间为

解得

A减速运动的时间为，根据动量定理

解得

小球和A碰撞后A向右匀速运动的时间为，则

设小球做简谐振动的周期为，摆长为，则有

代入数据解得

由单摆周期公式

解得小球的摆长

15．制造芯片，要精准控制粒子的注入。如图甲所示，是控制粒子运动的装置示意图，两块边长均为d的正方形金属板M、N上、下正对水平放置，极板间距也为d。以该装置的立方体中心O点为原点建立直角坐标系，并在极板间加沿y轴负方向的匀强磁场（磁感应强度大小未知），两极板接到电压为U的电源上。现有一束带正电粒子以速度v0沿x轴正方向从左侧持续注入极板间，恰好沿x轴做匀速直线运动。不考虑电磁场的边缘效应，粒子的重力忽略不计，粒子之间的静电力忽略不计。

（1）求磁感应强度B的大小；

（2）若仅撤去磁场，该带电粒子束恰好击中点（，0，），求粒子的比荷；

（3）若仅撤去电场，求带电粒子束离开立方体空间的位置坐标；

（4）若将磁场方向改为沿z轴正方向，并将两极板接到电压按如图乙所示变化的电源上，t=0时刻让粒子从中心O点沿x轴正方向以速度v0注入，试通过计算说明从粒子注入后到击中极板前会经过z轴几次。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）1

【详解】（1）粒子做匀速直线运动，则有

可得

（2）粒子做类平抛运动，有

联立可得粒子的比荷

（3）粒子做匀速圆周运动，则有

可得

则

所以粒子在磁场中运动半个周期，从左边界飞出，则带电粒子束离开立方体空间的位置坐标；

（4）粒子沿z轴做变速直线运动，在xoy平面内做圆周运动，周期为

由乙图可知，在时间内加速，粒子在z轴方向的位移

在时间内减速，粒子在z轴方向的位移

在时间内向反方向加速，粒子在z轴方向的位移

在时间内向反方向减速到速度为零，粒子在z轴方向的位移

粒子回复最初的方向接着重复最初的运动，运动时间为

此时距板的距离为

则由

可得

到达极板所用总时间为

粒子每个周期经过一次z轴，则

取整数，所以经过1次。