2023年高考第三次模拟考试卷-物理（北京A卷）（全解全析）

这是一份2023年高考第三次模拟考试卷-物理（北京A卷）（全解全析），共19页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、第一部分：本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段雷达”系统。雷达发射X波段电磁波频率为8~12GHz，S波段电磁波频率为2~4GHz。与S波段相比，X波段的电磁波（ ）
A．在空气中的波长更短B．在空气中传播速度更大
C．衍射更明显D．光子能量更小
【答案】A
【详解】A．根据波长与频率关系λ=cf，可知频率大对应的波长小，故X波段的电磁波在空气中的波长更短，A正确；
B．不同频率的电磁波在空气中传播速度相同，B错误；
C．发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长接近或者小于波长，因X波段的电磁波的波长更短，则X波段的电磁波更不容易发生衍射，C错误；
D．根据光子能量表达式E=hν，可知频率大对应的光子能量大，则X波段的电磁波的光子能量更大，D错误；故选A。
图1为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点：图2为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动
B．从t=0.10s到t=0.25s，质点Q通过的路程为30cm
C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了8m
D．在t=0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向
【答案】B
【详解】A．图2为质点Q的振动图像，则知在t=0.10s时，质点Q正从平衡位置向y轴负方向运动，故A错误；
B．从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为Δt=0.15s=34T，由于t=0.10s时刻质点Q在平衡位置处，所以质点Q通过的路程s=34×4A=30cm，故B正确；
D．在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，可知该波沿x轴负方向传播，此时质点P正向y轴正方向运动。从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为Δt=0.15s=34T，则在t=0.25s时，质点P位移为负，加速度方向与y轴正方向相同，故D错误；
C．由图1知波长λ=8m，则波速为v=λT=80.2m/s=40m/s，从t=0.10s到=0.25s经过的时间为Δt=0.15s，该波沿x轴负方向传播的距离为Δx=vΔt=40×0.15m=6m，故C错误。故选B。
如图是某交流发电机的示意图。当线圈abcd绕垂直于匀强磁场方向的转轴OO＇匀速转动时，电路中产生电流的最大值为Im，外电路的电阻为R。图示位置线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈转动的周期为T。下列说法正确的是（ ）
A．在图示位置，穿过线圈的磁通量的变化率为零
B．在图示位置，线圈中的电流方向为a→b→c→d
C．在一个周期内，外电路产生的焦耳热为Im2RT
D．从图示位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为i=Imcs2πTt
【答案】A
【详解】AB．图示位置为中性面，磁通量最大，磁通量的变化率最小且为零，电流最小也为零，故A正确，B错误；
C．电路中电流的有效值为I=Im2，在一个周期内，外电路产生的焦耳热为Q=I2RT=12Im2RT，故C错误；
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为i=Imsin2πTt，故D错误。故选A。
如图所示，卫星沿圆形轨道I环绕地球运动。当其运动到M点时采取了一次减速制动措施，进入椭圆轨道II或III。轨道I、II和III均与地球赤道面共面。变更轨道后（ ）
A．卫星沿轨道III运动
B．卫星经过M点时的速度小于7.9km/s
C．卫星经过M点时的加速度变大
D．卫星环绕地球运动的周期变大
【答案】B
【详解】A．卫星运动到M点时减速，万有引力大于向心力，卫星做近心运动，卫星沿轨道II运动，A错误；
B．卫星在近地轨道运动的速度约为7.9km/s，在轨道I的半径大于近地轨道的半径，根据GMmr2=mv2r
得v=GMr，可知，卫星经过M点时的速度小于7.9km/s，B正确；
C．根据GMmr2=ma，得a=GMr2，由于M点离地球的距离不变，卫星经过M点时的加速度大小不变，C错误；
D．根据开普勒第三定律，轨道II的半长轴小于轨道I的半径，故从轨道I变到轨道II，卫星环绕地球运动的周期变小，D错误。故选B。
空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P为正电荷。P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，相邻等势面间电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点。下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两点处的电荷带同种电荷
B．c点与d点场强方向相同，a点电场强度大于b点电场强度
C．a点电势高于b点电势，c点电势等于d点电势
D．电子在a点电势能比在b点的电势能大
【答案】C
【详解】A．由等势面与电场线垂直的关系可知，PQ连线为一条电场线，可知P、Q两点处的电荷带异种电荷，故A错误；
B．c点与d点场强方向相同为水平向右，a点电场强度小于b点电场强度，故B错误；
C．电场线从高电势面指向低电势面，所以a点电势高于b点电势，c点电势等于d点电势，故C正确；
D．a点电势高于b点电势，由Ep=φq可知电子在a点电势能比在b点的电势能小，故D错误。故选C。
关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的折线图，表明该花粉颗粒在每段时间内做直线运动
C．图丙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从r0开始增大时，分子力先变小后变大
D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高
【答案】D
【详解】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误；
B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故B错误；
C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C错误；
D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即T1＜T2，故D正确。故选D。
某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合瞬间，流经灯D2和D3的电流相等
B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯D1的电流保持不变
C．开关S断开瞬间，灯D2闪亮一下再熄灭
D．根据题中信息，可以推算出图乙中u1与u2的比值
【答案】D
【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，灯D3逐渐变亮，通过灯D3的电流缓慢增加，待稳定后，流经灯D2和D3的电流相等；故从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯D1的电流也是逐渐增加，A、B错误；
C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯D2和D3提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯D2和D3的电流相等，所以灯D2逐渐熄灭，C错误；
D．开关S闭合瞬间，灯D1和D2串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律知u1=E2，电路稳定后，流过D3的电流为I=12⋅E32R=E3R，开关S断开瞬间，电感线圈能够为D2和D3提供与之前等大电流，故其两端电压为u2=I⋅2R=2E3，所以u1u2=34，故可以推算出图乙中u1与u2的比值，D正确。故选D。
如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L的水平导轨上．下列说法正确的是（ ）
A．金属棒受到的支持力大小为F=BILcsθ
B．金属棒受到的摩擦力大小为Ff=BILcsθ
C．若只改变电流方向，金属棒受到的摩擦力将增大
D．若只增大磁感应强度B，金属棒对导轨的压力将减小
【答案】D
【详解】ABD．金属棒受力如图所示，根据安培力公式可得金属棒ab所受安培力为F安=BIL，根据平衡条件得Ff=BILsinθ，F=mg−BILcsθ，若只增大磁感应强度B后，由上式可得金属棒对导轨的压力将减小，故AB错误，D正确；
C．改变电流方向，则金属棒所受的安培力与原来方向相反，根据平衡条件则有F'f=BILsinθ，金属棒对导轨的摩擦力的大小不变，故C错误。故选D。
如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和知槽5随之匀速转动，皮带分别套在变速塔轮2和3上的不同圆盘上。可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10。标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值，那么下列说法中正确的是（ ）
A．转动手柄1的快慢不会影响露出标尺的多少
B．转动手柄1的快慢会影响两个球所受向心力的比值
C．如果保证两小球角速度相同，两小球应该同时放在长槽内
D．为了探究向心力大小和角速度的关系，皮带应套在变速塔轮2和3的不同半径的圆盘上
【答案】D
【详解】A．转动手柄1的快慢会影响小球做圆周运动的角速度大小，从而影响向心力大小，则会影响露出标尺的多少，选项A错误；
B．因变速塔轮转动的角速度比值是一定的，则当转动手柄1的快慢时，两球转动的角速度比值一定，则两球所受向心力的比值一定，即转动手柄1的快慢不会影响两个球所受向心力的比值，选项B错误；
C．如果保证两小球角速度相同，皮带应该套在变速塔轮2和3上的相同圆盘上，选项C错误；
D．为了探究向心力大小和角速度的关系，皮带应套在变速塔轮2和3的不同半径的圆盘上，选项D正确。故选D。
如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，电容器极板带电量为Q，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为θ。下列判断正确的是（ ）
A．若只将变阻器滑片P缓慢地向b端移动，则θ角将减小
B．若只将变阻器滑片P缓慢地向b端移动，则电容器带电量Q将减小
C．若只将电容器M极板靠近N极板，则θ角将增大
D．若只将电容器M极板靠近N极板，则电容器电量Q不变
【答案】C
【详解】小球处于平衡状态可知，Eq=mgtanθ
AB．若只将变阻器滑片P缓慢地向b端移动，两极板之间的电压增大，根据匀强电场电场强度与电势差关系E=Ud，可知电场强度增大，故则θ角将增大；电容器的带电荷量为Q=CU，可知电容器带电量Q将增大，故AB错误；
CD．若只将电容器M极板靠近N极板，根据匀强电场电场强度与电势差关系E=Ud，可知减小极板间的距离，电场强度增大，故则θ角将增大；根据平行板电容器的决定式C=εS4kπd，可知减小极板间的距离，电容器的电容增大，电容器带电荷量为Q=CU，可知电容器带电量Q将增大，故C正确，D错误。故选C。
如图所示，某同学设计了一个加速度计：较重的滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接；R为变阻器，轻质滑动片与变阻器接触良好；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。按图连接电路后，将电压表指针的零点调到表盘中央，此时两弹簧均为原长，滑动片恰好在电阻中间位置。已知滑动片与电阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比，当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数指向零点，说明物体一定做匀速直线运动
B．电压表向右偏且示数不变，说明物体一定向左做匀加速直线运动
C．电压表向左偏且示数增大，说明物体加速度一定向右且增大
D．电压表示数增大了一倍，说明物体的加速度变为原来的一半
【答案】C
【详解】A．因为两个电池的电动势均恒为E，内阻不计，所以滑动片在变阻器的中间位置时，φa=φb，电压表示数指向零点，则滑块受到的合力为0，所以滑块处于静止或匀速直线运动状态，故A错误；
B．电压表向右偏，则表明φa>φb，又因示数不变，则表明滑动片处在电阻偏右的某个位置，此时滑块所受合力向左，即加速度向左，所以物体可能向左匀加速直线运动或者向右匀减速直线运动，故B错误；
C．电压表向左偏，表明φa