2023届陕西省临潼区、阎良区高三高考模拟考试理综物理试题（含解析）

2023届陕西省临潼区、阎良区高三高考模拟考试理综物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．哈利法塔高，是目前世界最高的建筑，游客乘坐世界最快观光电梯经历加速、匀速、减速的过程能够到达观景台，在台上可以鸟瞰整个迪拜全景，颇为壮观。已知某次运行过程中，电梯加速、减速的加速度大小均为，通往观景台只用了，电梯运行高度为。则（　　）

A．电梯匀速运行的时间为

B．电梯匀速运行的时间为

C．电梯运行的最大速度为

D．电梯运行的最大速度为

2．发生衰变的方程是，质量为的经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。下列关于衰变的说法正确的是（　　）

A．衰变过程中电荷数守恒，质量也守恒

B．从图中可以得到的半衰期为

C．衰变的实质是核内的质子捕获一个电子变成了中子

D．当压强增大、温度升高时，的半衰期会变大

3．某物理小组做了竖直圆环内的小球追及模型，如图所示，在竖直平面内固定半径为r的光滑圆形轨道，完全相同的两小球在某时刻恰好位于轨道的最高点和最低点，速率分别为，它们都做顺时针运动且恰好能通过最高点，则在此运动过程中，（　　）

A．两球各自通过最高点时的速率

B．两球各自通过最低点时的速率

C．两球不可能在同一时刻重力势能相等

D．系统的动能最小时，两球同时位于圆心上方的同一水平线上

4．如图所示，将三个电荷量均为的正点电荷分别固定在菱形的三个顶点a、b、c上，，它们在菱形的第四个顶点d处产生的合电场强度为E。现只将c点处的电荷换成等量负点电荷（未画出），则d点处新的合电场强度大小为（　　）

A．E B． C． D．

5．天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，它们组成双星系统，各自绕二者连线上的某一点O做匀速圆周运动，伴星距O点较远，如图所示。现已知天玑星的质量为M，二者之间连线的距离为L，运动周期均为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　）

A．伴星的线速度小于天玑星的线速度

B．伴星的质量大于天玑星的质量

C．天玑星的运动半径为

D．天玑星和伴星的总质量为

二、多选题

6．如图所示，半径为R的圆形区域内分布着垂直于纸面的匀强磁场，圆形边界上无磁场。直径上的A点可发射很多不同速率的电子，速度方向在纸面内与成角，电子全部从磁场边界弧上射出，弧长为边界圆周长的。已知，设从D点射出的电子速率为v，电荷量为e，质量为m，不计电子重力和电子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向垂直于纸面向里

B．磁场的磁感应强度大小为

C．电子在磁场中运动的最大速率为

D．电子在磁场中运动的最长时间

7．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形金属线框，被限制在沿方向的水平长直轨道自由滑动。边右侧有一直角三角形匀强磁场区域，直角边等于L，边稍小于L，边与边在同一直线上，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示。线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区域，若图示位置为时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正，磁场穿过线框向里时磁通量为正。则感应电流i、外力F、间的电势差、穿过线框的磁通量随位移x变化的图像正确的是（　　）

A． B．

C． D．

8．如图所示，三个物块A、B、C静止放在光滑水平面上，物块A、B用一轻质弹簧连接，并用细线拴接使弹簧处于压缩状态，三个物块的质量分别为、和。现将细线烧断，与物块C碰撞前，物块A、B在弹簧弹力作用下做往复运动，物块A的最大速度大小为，某时刻使物块C以的速度向右运动，它将与正在做往复运动的物块A发生碰撞，并立即粘连在一起。弹簧始终在弹性限度内，在以后的运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能可能是（　　）

A． B． C． D．

三、实验题

9．某同学用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，细线一端系小车，另一端通过木板末端定滑轮和悬挂砝码盘（含砝码）的轻质动滑轮后系于竖直悬挂的弹簧测力计上，纸带通过打点计时器系于小车尾端。

（1）对该实验方案，下列说法正确的是_________．

A．应调节定滑轮高度使小车与定滑轮间的细线与木板平行

B．所挂砝码盘及砝码的总质量必须远小于小车的质量

C．平衡摩擦力时，先不挂砝码盘，使小车拖着纸带沿木板匀速下滑

D．小车加速下滑时，弹簧测力计的示数应为砝码及砝码盘总重力的一半

（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知交流电频率为，则这条纸带记录小车的加速度大小为_________。（结果保留三位有效数字）

（3）通过改变砝码的数量，某同学得到小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系如图丙所示。由图像可求得小车的质量_________，图像中图线未过原点的原因可能是__________________．

10．为帮助同学们测定一节废旧干电池的电动势和内阻（约），老师提供了以下器材供选用：

A．电压表V（量程，内阻约）

B．电流表A（量程，内阻约）

C．滑动变阻器R（最大阻值，额定电流）

D．滑动变阻器R（最大阻值，额定电流）

E．定值电阻

F．定值电阻

G．开关、导线若干

（1）两位同学设计了甲、乙两个不同的电路图，根据你所选的实验电路图，在丙图中用笔画线代替导线完成实物图连线________。

（2）在电路图中，滑动变阻器应选择_________（选填“C”或“D”），定值电阻应选择_________（选填“E”或“F”）。

（3）依据实验测得的数据作出图像如图丁所示，由图像求得电动势，内阻_________。（结果保留三位有效数字）

（4）实验中测得的内阻r与真实值相比_________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

四、解答题

11．新一代航拍无人机DJIMini3空载机身不足，轻小便携，工作时旋翼转动获得向上的牵引力。在某次航拍活动中，无人机载重启动，以额定功率竖直上升并达到最大速度，其加速度a与速度倒数的关系图像如图所示。已知无人机机身及载重总质量为，重力加速度g取。求：

（1）无人机升力提供的功率；

（2）无人机上升的最大速度。

12．某实验装置是由边长为L的正方形基底构建的长方体真空腔室，与基底平行的隔网M将腔室分成Ⅰ、Ⅱ两室，腔室Ⅰ长。基底中心O与M中心、N中心在同一水平线上。腔室Ⅰ内只有竖直向上的匀强电场，腔室Ⅱ内有水平向右平行于的匀强磁场和匀强电场（M在腔室Ⅱ的电磁场中），两室内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为的带正电粒子从O点正下方处的A点，以平行于的初速度射入Ⅰ室，经过点进入Ⅱ室，调节腔室Ⅱ的长度，可使粒子最终到达点。已知粒子在运动过程中恰好未与腔室侧面触碰，不计粒子重力。求：

（1）电场强度E的大小；

（2）腔室Ⅱ中磁感应强度B的大小；

（3）腔室Ⅱ沿轴线方向的长度d。

五、多选题

13．北方室内供暖后，室内外温差会很大，正所谓“窗外寒风刺骨，屋内温暖如春”。现将一导热性能良好的敞口空瓶在室外静置一段时间，等充分热交换后，盖紧塞子，把瓶子拿回室内。设盖好瓶塞后瓶子密闭良好，瓶内气体可视为理想气体。在室内充分热交换后，瓶内气体（　　）

A．与外界空气达到热平衡，其标志是与外界气体的压强相等

B．温度升高，分子热运动的平均速率增大

C．压强增大，分子对瓶和塞内侧单位面积上的压力增大

D．内能减小，气体分子因活跃运动而减少了内能

E．用国际单位制单位表示的状态参量在图中图线一定过原点，可能如图中

六、解答题

14．2022年10月底，我国“探索二号”科考船携“深海勇士”号载人潜水器成功在深达4500米海底布设大深度原位科学实验站，将实现深海长周期无人科考。潜水器在水下悬浮的原理是受鹦鹉螺的启发，它的浮力系统由压载水舱和高压气罐组成；要上浮时，高压气体注入水舱，把水舱里的水排出，潜水器就会上浮；要下沉时，海水灌入水舱，潜水器就会下沉。如图所示，潜水器的高压气罐贮有容积为、压强为的压缩空气。某次上浮前，活塞处于水舱的最右端，打开阀门K，将高压气罐内的一小部分压缩空气排入水舱，再关闭阀门K时高压气罐内剩余空气的压强为，随后活塞缓慢排出体积为的水。设在排水过程中压缩空气的温度不变，不计高压气罐与水舱之间连接管道内气体的体积，不计活塞与水舱之间的摩擦力。

（ⅰ）求压入水舱中的空气质量占高压气罐中的原有空气质量的百分比；

（ⅱ）判断在排水过程中水舱内气体是吸热还是放热。

七、填空题

15．战绳训练是很多健身者喜欢的运动，通过晃动战绳的一端使其上下振动从而让手臂和肩部的肌肉得到良好的锻炼。如图所示，实线和虚线分别为某健身者两次抖出的不同简谐波波形，它们均沿x轴正方向传播，则实线波上处的质点M的速度_________（选填“小于”“等于”或“大于”）虚线波上质点M的速度；从图示时刻开始，实线波上质点M再经1.75个周期，该质点将处在_________（选填“波峰”或“波谷”）位置，该质点在这段时间内运动的路程_________m。

八、解答题

16．透明半圆柱体的横截面为圆心为O、半径为R的半圆，如图所示。用红色激光垂直直径方向照射半圆柱体，入射点从O点右移至右侧半径中点A时，从上方弧面B点出射的光线恰好消失；入射激光绕A点逆时针转至角（未知）时，从上方弧面出射的光线恰好与在A点的入射光线平行。已知真空中的光速为c，半圆柱体周围可视为真空。求：

（1）透明体的折射率n；

（2）角的正弦值。

参考答案：

1．C

【详解】设电梯匀速运行的时间为t，最大速度为v，则

，

将代入解得

，

故选C。

2．B

【详解】A．衰变过程中电荷数守恒、质量数守恒但质量不守恒，故A错误；

B．由图可知从到恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期

故B正确；

C．衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，故C错误；

D．半衰期与物理状态、化学状态无关，压强增大、温度升高都不会改变半衰期，故D错误。

故选B。

3．D

【详解】A．两小球均恰好通过最高点，在最高点满足

解得

故A错误；

B．根据机械能守恒

解得最低点时的速率

故B错误；

C．设图示最高点的小球为球1、最低点的小球为球2，从图示时刻开始，球1在加速下降，球2在减速上升，由于到达与圆心等高处之前球2的速率都大于球1的速率，球2运动的路程比球1大，易知当球2到达与圆心等高处时，球1应在圆心等高处上方，球2越过圆心等高点继续上升时会存在同一个时刻两球在同一水平线上，故C错误；

D．依题意两小球的运动是重复可替代的，故它们在同一水平线上时的速率相等，此时刻系统的重力势能最大，动能最小，原因是过了这一时刻，球1下降的速率会大于球2上升的速率，系统的重力势能将减小，动能将增大，故D正确。

故选D。

4．A

【详解】设菱形的边长为L，它们各自在d点的电场强度大小均为，根据平行四边形定则，a、c两点的点电荷在d点叠加的合电场强度大小仍为，方向由O指向d，与b点的点电荷在d点的电场强度方向相同，故三个点电荷在d点的合电场强度为

当c点处换成等量负电荷后，a、c两点的点电荷在d点的合电场强度方向平行于向右，大小为

与b点的点电荷在d点的电场强度

（沿方向）

垂直合成，得到总的合电场强度大小为E，方向沿。

故选A。

5．D

【详解】A．双星的周期相同，角速度相同，根据，伴星的线速度大于天玑星的线速度，故A错误；

B．设伴星的质量为m，运动半径为r，天玑星的运动半径为R，则

得

由

得

伴星的质量较小，故B错误；

C．伴星的半径

天玑星的半径

故C错误；

D．双星的总质量为

故D正确。

故选D。

6．BD

【详解】A．电子带负电，从弧上射出，所受洛伦兹力指向弧的内侧，根据左手定则，磁场方向应垂直纸面向外，故A错误；

B．运动的临界情况如图所示

初速率为v的电子的轨迹半径最小，运动时间最长，由

可得

从D点射出磁场的电子半径满足

可得

解得

故B正确；

C．从N点射出的电子的轨迹半径最大，运动时间最短，由几何关系可得

解得

联立解得

故C错误；

D．电子在磁场中运动的最长时间

故D正确。

故选BD。

7．AC

【详解】B．设线框电阻为R，在的过程中，由右手定则可知，线框中感应电流的方向是逆时针，为正方向，电动势

电流

电势差为边电阻的电势降落且大于零

线框匀速运动，外力大小等于安培力大小为

方向向右始终为正，安培力与x的关系图线为抛物线，故B错误；

D．磁通量

一直为正，与x的关系为抛物线，故D错误。

A．在的过程中，由右手定则可知，线框中感应电流的方向为顺时针，为负方向，电动势大小为

电流随位移的关系式为

故A正确；

C．电势差为三条边电阻的电势降落且大于零，故

故C正确；

故选AC。

8．ABC

【详解】弹簧为原长时，A的速度最大，A、B系统动量守恒，速度方向相反，可知A、B的大小分别为

因水平方向系统不受外力，故A、B、C系统动量守恒，因此不论A、C两物体何时何处相碰，三物体共速时速度是一个定值，总动能也是一个定值，且三个物体速度相同时具有最大弹性势能。设三个物体共速时的速度为，依据动量守恒定律有

解得

当A在运动过程中速度为，且与C同向时跟C相碰，A、C相碰后速度

设此过程中具有的最大弹性势能为，由能量守恒得

当A在运动过程中速度为时与C相碰，A、C动量等大反向，相碰后粘在一起，共速时

设此过程中具有的最大弹性势能设为，由能量守恒得

由上述分析可得，弹簧具有的最大弹性势能的可能值的范围

故选ABC。

9．     AC/CA     2.01     0.5     忘记平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【详解】（1）[1]A．与小车相连的细线与木板一定要平行，以保证细线的拉力沿着运动方向，充当小车受到的合力，故A正确；

B．测力计测出了小车的合力，不需要用砝码及砝码盘的重力近似代替细线的拉力，故不需要满足砝码及砝码盘的总质量远小于小车的质量，故B错误；

C．平衡摩擦力时，小车拖着纸带，纸带与计时器间的摩擦以及小车与木板间的摩擦被一起平衡掉，测力计测得的拉力才等于小车的合力，故C正确；

D．砝码盘及砝码向下加速运动时处于失重状态，弹簧测力计的读数小于砝码及砝码盘总重力的一半，故D错误。

故选AC。

（2）[2]由匀变速直线运动的推论用逐差法得

（3）[3]由

可得

据图像求得斜率

解得小车质量

[4]由公式分析知，当施加的拉力时，小车的加速度仍为零，故可能是忘记了平衡摩擦力或者木板倾角太小，平衡摩擦力不足。

10．     见解析     C     E     1.33     偏小

【详解】（1）[1]由于电压表的内阻远远大于电源内阻，可知电压表分流影响非常小，同时电流表内阻与电池内阻相近，且未知电流表内阻精确值，因此采用图乙电路。如图连接电路。

（2）[2][3]根据电池电动势和电流表量程可得回路中需要的最小电阻为

的滑动变阻器D的阻值太大，实验时不方便调节，故选最大阻值为的滑动变阻器C，因电池内阻约，故保护电阻选较小的E。

（3）[4]根据

结合图像有

（4）[5]将电压表、定值电阻、电源作为一个整体，等效为一个新电源，则实验测得的是新电源的电动势与内阻，即

即内阻r的测量值比真实值偏小。

11．（1）；（2）

【详解】（1）电动机输出功率

对无人机应用牛顿第二定律得

解得

结合图像可得斜率

解得

（2）无人达到最大速度时，，由图像可得

解得

12．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）粒子在Ⅰ室内做类平抛运动，根据类平抛规律有，水平方向

竖直方向

根据牛顿第二定律有

解得电场强度的大小为

（2）类平抛过程由动能定理有

解得粒子到达点时速度的大小为

将粒子在Ⅱ室内的运动分解为平行于基底平面上的匀速圆周运动和平行于轴线方向的匀加速直线运动。设临界圆轨迹半径为r，易知

粒子在点竖直向上的分速度

根据洛伦兹力提供向心力有

解得Ⅱ室内磁感应强度的大小为

（3）粒子在Ⅱ室内平行于基底平面做匀速圆周运动的周期

粒子在平行于轴线方向做匀加速直线运动，有

联立解得Ⅱ室沿轴线的长度

13．BCE

【详解】A．在室内充分热交换后，瓶内气体吸收热量与室内空气达到热平衡，根据热平衡定律，温度相等是达到热平衡的标志，A错误；

BD．瓶子导热性能良好，从室内吸热，瓶内气体体积不变，不参与做功，由热力学第一定律可得瓶内气体内能增大，温度升高，分子热运动的平均速率增大，B正确，D错误；

C．根据查理定律，瓶内气体体积不变，温度升高，压强增大，根据压强的微观意义可知，分子对单位面积上的压力增大，C正确；

E．瓶内封闭气体温度升高，压强增大，但体积不变，则有

可知图像为过原点的倾斜直线，E正确。

故选BCE。

14．（ⅰ）5%；（ⅱ）吸热

【详解】（ⅰ）由玻意耳定律可知，在等温变化下，与气体的质量成正比，根据质量守恒得

解得

压入水舱中的空气质量正比于，原有空气质量正比于，故所求百分比

（ⅱ）根据热力学第一定律

由于等温内能不变，膨胀对外做功，故，吸收热量。

15．     大于     波谷     1.4

【详解】[1][2][3]实线波的振幅较大，振动总能量大，故在平衡位置的振动速度大于虚线波在平衡位置的振动速度；根据横波的传播方向与质点振动方向的垂直关系，波速矢量与振动速度矢量在波形图的同一侧，故可判断实线波上质点M正在平衡位置沿轴方向振动，经1.75个周期，即，质点将到达波谷位置；该质点M在这段时间内经历7个振幅的路程

16．（ⅰ）2；（2）

【详解】（1）光线从弧面上方恰好消失，则恰好为全反射的临界角C，如图所示。

由几何关系易知

折射率

（2）当入射角为时，从弧面上方出射的光线与在A点的入射光线平行，由光路可逆易知，两光线与法线的夹角相等均为，法线也平行，故出射点只能在圆心O点正上方的P点。设，由几何关系易知

由折射定律得

解得