2023届华大新高考联盟名校高三下学期高考预测卷（新教材）理综物理试题（含解析）

2023届华大新高考联盟名校高三下学期高考预测卷（新教材）理综物理试题

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

一、单选题

1．如图所示是α粒子散射实验装置的示意图。从α粒子源发射的α粒子射向金箔，利用观测装置观测发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，极少数α粒子偏转的角度甚至大于。下列说法正确的是（　　）

A．α粒子束是快速运动的质子流

B．实验结果说明原子中的正电荷弥漫性地均匀分布在原子内

C．α粒子发生大角度偏转是金箔中的电子对α粒子的作用引起的

D．α粒子散射实验装置的内部需要抽成真空

2．如图1所示，与点在同一直线上有两个质点，质点距离点，质点距点，介质中振源的振动图像如图2所示，振源振动所形成的机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为。则质点第一次经过平衡位置向下运动时质点的位置是（　　）

A．波峰 B．波谷

C．平衡位置（向下运动） D．平衡位置（向上运动）

3．如图所示为某同学拼装的乐高齿轮传动装置，图中五个齿轮自左向右编号分别为1、2、3、4、5.它们的半径之比为，其中齿轮1是主动轮，正在逆时针匀速转动。下列说法正确的是（　　）

A．齿轮5顺时针转动

B．齿轮1与齿轮3的转速之比为

C．齿轮2边缘的向心加速度与齿轮5边缘的向心加速度之比为

D．齿轮2的周期与齿轮4的周期之比为

4．回旋加速器的工作原理如图1所示，和是两个相同的中空半圆金属盒，金属盒的半径为，它们之间接如图2所示的交变电源，图中已知，两个形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。将一质子从金属盒的圆心处由静止释放，质子经过加速后最终从D形盒的边缘射出。已知质子的质量为，电荷量为，不计电场中的加速时间，且不考虑相对论效应。下列说法正确的是（　　）

A．回旋加速器中所加磁场的磁感应强度

B．质子从形盒的边缘射出时的速度为

C．在其他条件不变的情况下，仅增大，可以增大质子从边缘射出的速度

D．在所接交变电源不变的情况下，若用该装置加速（氚核），需要增大所加磁场的磁感应强度

5．如图所示，一个边长为的正方形线框，其电阻为，线框以恒定的速度运动，在时刻线框开始进入图中所示的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，磁场的边界与速度的夹角为，线框的边与磁场边界的夹角也为，线框在进入磁场的过程中，下列关于线框中的感应电流i随时间变化的图像或线框所受安培力随时间变化的图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

二、多选题

6．小红用频闪照相法研究竖直上抛运动，拍照频率为，某次实验吋小球以某一初速度竖直。上拋，照相机在此过程中爆光于8次，由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光，所以在底片上记录到如图所示的4个位置，两点间距离为两点间距离为两点间距离为，重力加速度。下列说法中正确的是（　　）

A．小球经过点时的速率为 B．点距竖直上抛的最高点的距离为

C． D．

7．如图所示，有两条位于同一竖直平面内的光滑水平轨道，相距为，轨道上有两个物体和B，质量均为，它们通过一根绕过定滑轮的不可伸长的轻绳相连接。在轨道间的绳子与轨道成角的瞬间，物体在下面的轨道上的运动速率为。此时绳子段的中点处有一与绳相对静止的小水滴与绳子分离。设绳长远大于滑轮直径，不计轻绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．位于图示位置时物体B的速度大小为

B．小水滴与绳子分离的瞬间做平拋运动

C．在之后的运动过程中当轻绳与水平轨道成角时，物体B的动能为

D．小水滴脱离绳子时速度的大小为

8．如图所示，边长为的证方形虚线框内充满着垂直于纸面的匀强磁场，虚线及其上方的框内磁场方向向里，磁感应强度大小为，虚线下方的框内磁场方向向外，磁感应强度大小为。现有两个质量相同，电荷量大小也相同但电性未知的带电粒子，分别以的速度沿图示方向垂直磁场方向射入磁场（沿方向，与方向问成夹角）并分别从两点离开磁场，设两粒子在磁场中运动的时间分别为。下列说法中正确的是（　　）

A．粒子一定带正电，粒子一定带负电 B．可能等于

C．可能等于 D．可能等于

三、实验题

9．某同学用如图1所示的装置“验证牛顿第二定律”，打点计时器使用的交流电频率为，纸带每打5个点选一个计数点，重物质量为，重力加速度为，滑轮重力不计。

（1）为了能完成该实验，下列应进行的操作是_________

A．将长木板左端垫高适当角度，以平衡长木板对小车的摩擦力

B．保证小车的质量远大于重物的质量

C．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行

D．实验开始时应先释放小车，后接通电源

（2）由如图2所示纸带可求得小车的加速度___________（结果保留三位有效数字）；

（3）若实验中弹簧秤读数___________（用字母表示），则说明牛顿筙二定律成立。

10．兴趣学习小组将电压表改装成测量物体质量的仪器，如图1所示。所用实验器材有：

直流电源：电动势为，内阻为；

理想电压表：量程；

滑动变阻器：规格；

竖直固定的粗细均匀的直电阻丝：总长为，总阻值为；

竖直弹簧：下端固定于水平地面，上端固定科盘，弹簧上固定一水平导体杆，导体杆右端点与直电阻丝接触良好且无摩擦；

开关以及导线若干。

实验步骤如下：

（1）秤盘中未放被测物前，将导体朾在端点置于直电阻丝上端处，秤盘处于静止状态。

（2）直流电源的图像如图2所示，则电源电动势___________，内阴，___________。

（3）在弹簧的弹性限度内，在秤盘中轻轻放入被测物，待秤盘静止平衡后，导体杆右端点正好处于直电阻丝下端处，要使此时电压表达到满偏，则滑动变阻器接入电路的阻值为___________。已知弹簧的劲度系数，当地重力加速度，则被测物的质量___________。若在电压表的刻度盘上标示相应的质量数值，即将该电迲表改装成测量物体质量的仪器，则质量刻度是___________（填“均匀”或“非均匀”）的。

（4）直流电源使用较长时间后，电动势减小，内阻增大。在此情况下，改装成测量物体质量的仪器的示数与被测物的质量的真实值相比___________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。

四、解答题

11．如图所示，长度为的L形长木板放在光滑水平地面上，在长木板的上面自左向右依次放置质量相等、材质相同的个滑块（均可看成质点），编号为滑块1到滑块（未知），挡板P与滑块1及相邻滑块间的距离均相等，滑块恰好在长木板的最右端。每个滑块和长木板的质量均为，滑块与长木板间的动摩擦因数为。现使长木板以的初速度向右运动，运动过程中滑块寺挡板、滑块与滑块间发生的碰撞均为弹性碰撞，且滑块不会从长术板上掉下，取重力加速度。

（1）求滑块1与挡板P碰墥前，滑块1的加速度大小；

（2）若滑块碰撞后恰好停在长木板的最右端，求的大小。

12．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，AM与y轴正方向的夹角为60°，在第一象限内AM和x轴之间的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在第二象限内有一荧光屏ON与y轴正方向的夹角为30°，ON和y轴之间的区域有垂直于ON向下的匀强电场，电场强度的大小为，一质量为m，电荷量为＋q（q>0）的粒子以速度v0从坐标原点沿x轴正方向射向磁场，经磁场偏转后垂直AM射出磁场，又从y轴上的P点（图中未标出）进入匀强电场，最后打到荧光屏ON上，已知P点的坐标为（0，L），不计粒子的重力，磁场边界AM和荧光屏足够长，求：

（1）匀强磁场磁感应强度的大小B；

（2）粒子从O点进入磁场到打到荧光屏ON经历的时间t。

13．中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图1所示，在平面内的第一象限和第四象限加一沿轴正方向的匀强电场（未知），一粒子发射源固定在坐标原点，该装置可以沿轴正方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子的初速度均为，刚好能过第一象限内的点，已知点的横坐标为，不计重力及粒子间的相互作用。

（1）已知粒子过点时速度为，求匀强电场的场强大小和点的纵坐标；

（2）若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图2所示，场强为正值时表示电场方向沿轴正方向，题干中其他条件均不变，时刻从坐标原点射出的粒子仍能过点，求图2中与的比值；

（3）如图3所示，在处放置一垂直于轴、可吸收带电粒子的挡板，并在第一和第四象限内加如图2所示的交变电场，图3中两条虚线的纵坐标为在至时间内从坐标原点沿轴正方向连续发射粒子，粒子的初速度均为，求在哪个时间范围内发射出的粒子，运动轨迹始终在图3中两条虚线之间（含虚线），并求出这些粒子落在挡桩上的纵坐标范围。

参考答案：

1．D

【详解】A．α粒子是氦的原子核，因此不是质子流，选项A错误；

B．实验结果说明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围，选项B错误；

C．α粒子发生大角度偏转是金箔中的带正电的原子核对粒子的库仑斥力引起的，选项C错误；

D．为避免空气分子的影响，内部需要抽成真空，选项D正确。

故选D。

2．A

【详解】机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为，所以波长

由图2可知周期

设波速为，波传到质点用时，质点第一次经过平衡位置向下运动所用时间为，波传到质点用时，质点振动时间为，则

代入数据联立解得

故质点在波峰处，故BCD错误，A正确。

故选A。

3．D

【详解】A．当齿轮1逆时针匀速转动时，齿轮2顺时针转动，齿轮3逆时针转动，齿轮4顺时针转动，齿轮5也逆时针转动，选项A错误；

B．所有齿轮边缘的线速度相同，齿轮1与齿轮3边缘具有相同的线速度，因为齿轮1与齿轮3半径相等，所以转速之比为，选项B错误；

C．根据

所以

选项C错误；

D．同理可得

所以

选项D正确。

故选D。

4．D

【详解】A．带电粒子在磁场中运动的周期与所加交变电源的周期相同，所以满足

可得

选项A错误；

B．粒子从形盒边缘射出时有

射出速度可表示为

选项B错误；

C．粒子从D形盒射出时

可得

仅增大加速电压，质子射出速度大小不变，选项C错误；

D．当加速氚核时，其在磁场中运动的周期为

其周期应该与相同，又知道

可知

需要增大所加磁场的磁感应强度，选项D正确。

故选D。

5．C

【详解】AB．在线框的对角线进入磁场之前，线框中的感应电动势

感应电流

由函数关系可知，电流随时间变化是线性关系，选故AB错误；

CD．在线框的对角线进入磁场之前，线框所受安培力

当线框的对角线进入磁场之后，线框所受安培力

由函数关系可知，安培力随时间变化为开口向上的二次函数，有确定的转折点，不连续，故C正确，D错误。

故选C。

6．BC

【详解】A．频闪照相的时间间隔

题图中所有位置曝光两次，所以点到竖直上抛的最高点的时间间隔为

所以从最高点开始至下落到点经历的时间为

过点时的速度为

选项A错误；

B．从最高点下落到点经历的时间为

所以点距竖直上抛的最高点的距离为

选项B正确；

CD．初速度为0的匀加速度直线运动，在连续相同时间内的位移之比为，若从最高点至点分为7个相同的时间间隔，每个间隔为，满足

选项C正确，选项D错误。

故选BC。

7．AC

【详解】A．将物体B的速度分解到沿绳和垂直于绳方向如图甲所示，在轨道间的绳子与轨道成角的瞬间，有

故A正确；

D．绳子段一方面向点以速度收缩，另一方面绕点逆时针转动，在轨道间的绳子与轨道成角的瞬间，其角速度

点既有沿绳子斜向下的速度，又有垂直于绳子斜向上的转动的线速度

P点的合速度即小水滴的速度为

故D错误；

B．点沿绳的分速度与物体B沿绳的分速度相同，垂直于绳的分速度小于物体B垂直于绳的分速度，物体B的合速度水平向左，则小水滴的合速度斜向左下，如图乙所示，故水滴做斜抛运动，故B错误；

C．当轻绳与水平轨道成角时，物体B沿绳方向的分速度为0，物体的速度为0，物体运动过程中，物体AB组成的系统机械能守恒，从题图示位置到轻绳与水平轨道成角时，根据机械能守恒定律得

解得

故C正确。

故选AC。

8．ACD

【详解】A．粒子水平向右射入从点射出，必定向上偏转，又因为虚线处磁场方向向里，作出粒子的运动轨迹，结合左手定则可知：粒子带正电，粒子带负电，故A正确；

C．由题图可知

得

且

而粒子在上面磁场中的轨迹半径为

在下面磁场中的轨迹半径为

若粒子从上面到点

即

得

所以

可知当时

故C正确；

B．由C选项分析可知粒子从上面到点

当时

当时

可见

若粒子从下面到点

即

得

所以

可知亦有

故B错误；

D．由B中分析可知粒子从下面到点

当时

当时

故D正确。

故选ACD。

9．     C     1.11    

【详解】（1）[1]A．实验中以重物为研究对象验证牛顿第二定律，故无需平衡长木板对小车的摩擦力，A错误；

B．绳子中的拉力大小可由弹簧秤的示数直接读出，B错误；

C．要使弹簧秤的示数稳定，需调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，C正确；

D．为了完整地记录运动过程，应先接通电源，后释放小车，D错误。

故选C。

（2）[2]根据题意可知，纸带上相邻计数点时间间隔

根据逐差法可得小车的加速度

（3）[3]由题图1可知，弹簧秤的示数等于绳子的拉力，且小车加速度为重物的两倍，则有

得

10．     6.0     1.5     2.5     20     均匀     偏小

【详解】（2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得

解得

图线与纵轴交点表示电动势，图线斜率绝对值表示内阻，可得

。

（3）[3][4][5]电压表达到满偏时，设滑动变阻器接入电路的阻值为，根据闭合电路的欧姆定律可得

解得

由平衡条件可得

其中

解得

因为电压表示数与弹簧形变量成正比，被测物的质量也与弹簧形变量成正比，所以将该电压表改装成测量物体质量的仪器，则质量刻度是均匀的。

（4）[6]直流电源使用较长时间后，电动势减小，内阻增大，电路中电流偏小，当右端点处于相同位置时，电压表示数较小，改装成的测量物体质量的仪器的示数与被测物的质量的真实值相比偏小。

11．（1）；（2）

【详解】（1）滑块1与挡板P碰撞前，各滑块均受到水平向右的滑动摩擦力一起向右加速，长木板向右减速，对滑块1列牛顿第二定律

得

（2）设相邻滑块间的距离为，滑块1与挡板P碰撞时，所有滑块都相对板向左运动了，此碰撞动量守恒，即

解得

即碰后长木板与滑块1速度交换。碰后长木板与其余各滑块共速，且一起向右加速，滑块1向右减速直到与滑块2相碰，再与滑块2交换速度，以此类推当滑块碰后向右减速。其余滑块与长木板一起加速，直到滑块到长木板右边缘时共速，由全程动量守恒与能量守恒得

解得

12．（1）；（2）

【详解】（1）粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正方向射向磁场，经磁场偏转后垂直于AM射出磁场，做出粒子在磁场中的轨迹如图所示

A点为粒子轨迹的圆心，AO和AQ为轨迹半径，设为r，根据几何关系

P点的坐标为（0，L），则粒子轨迹半径为

带电粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力，有

解得匀强磁场磁感应强度的大小

（2）带电粒子在磁场中运动的周期为

根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动的圆心角为，则在磁场中运动的时间为

射出磁场后至进入电场之前做匀速直线运动，根据几何关系可得

运动时间

带电粒子垂直于电场方向进入，在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律

根据几何关系可得带电粒子在沿电场方向的位移为，在沿电场方向有

电场强度大小为

以上各式联立解得

粒子从O点进入磁场到打到荧光屏ON经历的时间

13．（1）； （2）； （3）

【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，将粒子运动到点时的速度正交分解，其沿轴方向的上分速度为，根据勾股定理其沿轴方向的分速度

粒子在电场中的加速度

根据动力学，有

联立可得

（2）换成交变电场后，粒子运动至点的运动时间仍为

结合题图2可知，交变电场在此期间经历了两个周期，粒子沿轴的分速度随时间变化的图像如图甲所示，所以整个运动过程其在轴方向运动的距离为

又知道

可解得

故

（3）设时刻发射出的粒子恰好能运动至虚线，结合粒子沿轴的分速度随时间变化的图像如图乙所示，根据匀变速运动规律可知

可解得

由图乙可知在时刻射出的粒子最终打在挡板上时的纵坐标为

设时刻发射出的粒子恰好能运动至虚线，结合运动图像如图丙所示，根据匀变速运动规律有

解得

由图丙可知在时刻射出的粒子最终打在挡板上时的纵坐标为

综上所述，在时间范围内射出的粒子运动轨迹始终在题图3中两虚线之间。这些粒子落在挡板上范围为