2023年高考考前押题密卷：物理（全国甲卷）（全解全析）

这是一份2023年高考考前押题密卷：物理（全国甲卷）（全解全析），共22页。
2023年高考考前押题密卷（全国甲卷）物理·全解全析注意事项：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二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．【改编题】“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道运动到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，地球、火星绕太阳轨道可视为圆轨道。则“天问一号”（　　）A．发射速度可能是10km/sB．从P点转移到O点的时间小于12个月C．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度D．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上的周期小【答案】  D【解析】A．天问一号脱离了地球引力的束缚，所以发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s，故A错误；B．地球公转周期为12个月，根据开普勒第三定律可知天问一号在地火转移轨道的轨道半径大于地球公转轨道半径，则运行周期大于12个月，所以从P点转移到O点的时间大于6个月，故B错误；C．在地火转移轨道Q点时的速度小于在火星轨道Q点时的速度，而在火星轨道Q点时的速度小于地球绕太阳的速度，故C错误；D．根据开普勒第三定律可知在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上的周期小，故D正确。故选D。15．a、b两小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，当小球间距小于或等于d时，会受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用。小球间距大于d时，相互排斥力消失。两小球始终未接触，运动的图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）A．的最终速度值为 B．时刻a、b间距离最小C．a、b质量之比为2：1 D．a、b两小球在到的相对位移比到的相对位移要大【答案】  A【解析】AC．题意可知，a、b两小球组成的系统动量守恒，由图可知最终，a小球速度减为零，设a、b两小球质量分别为、，则满足因为当小球间距小于或等于d时，会受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用，所以由图中时间内，可得解得故A正确，C错误；B．由题意知，a、b两小球沿同一直线相向运动，时刻b物体减速到零，之后反向加速，可以看出时间内，a、b同方向运动，且a的位移大于b的位移，即两者在靠近，当速度相等时，两者距离最近，之后两者距离又增大，即时刻a、b间距离最小，故B错误；D．由几何关系可知，图中AC段对应时间等于CE对应时间，且两三角形对应底边大小相等，所以图中与面积相等。到的相对位移为的面积，而到的相对位移小于的面积，则a、b两小球在到的相对位移小于到的相对位移，故D错误。故选A。16．如图所示为一含有理想变压器的电路，原线圈与小灯泡串联后接在电源电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有两个小灯泡、，其中所在支路上有一开关S，已知的电阻为，的电阻为，的电阻为。当开关S断开时，小灯泡的功率为P，当开关S闭合时，小灯泡的功率为16P，不计灯泡电阻的变化，则理想变压器的原副线圈匝数之比为（　　）A． B． C． D．【答案】  B【解析】开关S断开时，有开关S闭合时，有副线圈的总电阻闭合开关S后，小灯泡的功率变为原来的16倍，由公式可知电流联立解得故选B。17．如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，在外力F的作用下系统处于静止状态。已知弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为，则（    ）A．外力F的大小为B．弹簧的形变量为C．若外力F的大小变为，当A、B相对静止时，弹簧弹力的大小为D．若外力F的大小变为，当A、B相对静止时，突然撤去外力F的瞬间，物块B的加速度大小为【答案】  D【解析】A．对物块A和B整体受力分析，由平衡条件可得，外力的大小为故A错误；B．对物块B受力分析，由平衡条件可得，弹簧的弹力为则弹簧的形变量为故B错误；CD．对物块A和B整体受力分析，由牛顿第二定律，得解得物块A和B的加速度大小为对物块B受力分析，由牛顿第二定律可得，弹簧弹力的大小为突然撤去外力F的瞬间，弹簧不突变，所以物块B的加速度大小不变，故C错误，D正确。故选D。18．如图所示，在坐标轴上O、A、B、C四点分别固定四个点电荷，电荷量分别为+Q、-Q、-Q、+Q。M、N为坐标轴上两点，已知QA=AM=MB=BC=CN，下列分析正确的是（　　）A．M点电场强度方向沿x轴正方向B．N点电场强度方向沿x轴正方向C．M点电势大于N点电势D．将点电荷+q由M点沿垂直于x轴方向移动一小段距离，点电荷电势能减小【答案】  B【解析】A．根据电场的叠加可知，两个正点电荷在M点合场强为零，两个负点电荷在M点合场强为零，故M点的场强为零，故A错误；B．N点电场强度故B正确；C．电场中各点电势约为下图可知N点电势大于M点电势，故C错误；D．由M点沿垂直于x轴方向移动一小段距离，电势升高，所以点电荷+q的电势能增大，故D错误。故选B。19．【改编题】如图所示为光照射到钠金属板上时，遏止电压U与入射光频率v的函数关系图线，已知元电荷。昔朗克常量，由图中信息可知（　　）A．遏止电压与入射光的频率是线性关系，但不是正比关系B．图像的斜率为hC．钠的逸出功约为2.3eVD．用8×1014Hz的光照射钠金属板时，光电子的最大初动能约为J【答案】 ACD【解析】A．遏止电压与入射光的频率成线性关系不是正比关系，A正确；B．根据可知图线斜率为，B错误；C．由图可知截止频率为Hz，逸出功，可计算出钠的逸出功约为2.3eV，C正确；D．用Hz的光照射钠金属板时，光电子的最大初动能JD正确。故选CD。20．如图所示的xOy坐标系中，y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，y轴右侧的匀强磁场垂直纸面方向且大小未知，一带正电的粒子由y轴上（0，）处沿与y轴正方向成30°角的方向以速度v射入磁场，已知粒子的比荷为k，粒子在y轴右侧的轨道半径为L，最终粒子经过O点，粒子重力不计。下列说法正确的是（　　）A．若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则y轴右侧的磁感应强度大小为B．若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到运动至O点的时间为C．若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为D．若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为【答案】  AD【解析】A．若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，由题意作出粒子的运动轨迹，如图甲所示根据解得由几何关系可知则有A正确；B．由几何关系可知粒子在y轴右侧偏转的角度为60°，则粒子从射入到运动至O点的时间由于解得B错误；CD．若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，粒子可能在y轴左右两侧各偏转一次经过O点，如图乙所示，由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径则y轴左侧磁场的磁感应强度大小粒子运动的时间由于解得若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，粒子可能在y轴的左侧偏转一次、在y轴的右侧偏转两次经过O点，如图丙所示由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径则y轴左侧磁场的磁感应强度大小粒子运动的时间由于解得C错误，D正确。故选AD。21．如图1所示，一轻弹簧竖直固定于水平桌面上，另一相同的弹簧下端与光滑固定斜面底端的挡板相连，物体P、Q分别从两弹簧上端由静止释放，加速度a与弹簧压缩量x的关系分别如图2中实线、虚线所示。则（　　）A．光滑斜面的倾角为37°B．P、Q向下运动达到最大速度时两弹簧的压缩量之比为C．P、Q的质量之比为D．P、Q向下运动过程中的最大速度之比为【答案】  CD【解析】A．设物体P、Q分别质量为、。由图2可知弹簧压缩量为零时，物体P、Q加速度分别为，。对物体P，有得①设斜面的倾角为，对物体Q，有②由①②得得A错误；B．加速度为零时，物体P、Q的速度最大。由图2可知，P、Q向下运动达到最大速度时两弹簧的压缩量分别为，。P、Q向下运动达到最大速度时两弹簧的压缩量之比为。B错误；C．P、Q向下运动达到最大速度时，对两物体，有又得C正确；D．P、Q向下运动过程中的最大速度分别为和，对P、Q由动能定理得③④由③④得，P、Q向下运动过程中的最大速度之比D正确。故选CD。22. （6分）小勇同学在学习完“自由落体运动”的内容后，利用手机在课外进一步进行实验研究。他将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放，用手机拍摄小球下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出小球速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片，相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺为毫米刻度尺。（1）图2中小球的瞬时速度约为____________。（结果保留两位小数）（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是____________。A．刻度尺应固定在竖直平面内B．选择材质密度小的小球C．铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落D．固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺（3）该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像（空气阻力不变），由图像可知两球质量大小关系是____________（填大于、等于、小于）。【答案】       2.33     AD   大于【解析】（1）根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得图2中小球的瞬时速度约为（2）A．小球做自由落体运动，为了测量小球下落的位置，刻度尺应固定在竖直平面内，A正确；B．为了减小实验误差，应该选择密度较大的小球，B错误；C．铅垂线的作用是检验装置是不是竖直放置，不能检验小球是否沿竖直方向下落，C错误；D．为了拍摄的小球的位置比较准确，固定手机时，摄像头应正对刻度尺，D正确。故选AD。（3）小球下落过程若空气阻力不忽略，且空气阻力不变，根据动能定理，有根据图像可知图线的斜率大小不同，是由于质量的原因，又因为所以23. （9分）某同学利用如图乙所示电路测量输液用生理盐水的电阻率，先把生理盐水注入内径均匀的圆柱形玻璃管中，侧壁连接一细管，细管上加有阀门K来控制以使管内总是注满生理盐水，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，已知玻璃管内横截面积为S。管中的生理盐水柱可看作纯电阻，现有以下器材：A．直流电源E：电动势为，内阻很小，额定电流为；B．电流表A：量程，内阻；C．电压表V：量程，内阻约为；D．定值电阻：阻值为；E．定值电阻：阻值为；F．滑动变阻器R：最大阻值为；G．开关S、导线若干。（1）某次实验时，测得生理盐水柱长，玻璃管内横截面积，先用多用电表“”欧姆挡测量玻璃管中生理盐水的电阻，如图甲所示，生理盐水柱的电阻_________。由此可估算出生理盐水的电阻率约为_________（结果保留两位有效数字）。（2）再根据如图乙所示电路测量生理盐水的电阻，定值电阻应选_________（选填“”或“”）。（3）现改变这段封闭的生理盐水柱的长度，测得多组生理盐水柱的长度L和对应的电压表示数U、电流表示数I，以为纵坐标，L为横坐标，利用实验数据作出图像如图丙所示，若图线斜率为k。则图线与纵坐标的截距_________（用已知量和测量量的字母表示），则生理盐水的电阻率应为_________（用已知量和测量量的字母表示）。【答案】       600     1.2               【解析】（1）由图甲可知，生理盐水柱的电阻为根据电阻定律可得生理盐水的电阻率为（2）根据图乙电路，定值电阻若选，则通过电流表的最大电流约为定值电阻若选，则通过电流表的最大电流约为故为了电流表示数超过量程的，定值电阻应选。（3）由图乙根据欧姆定律可得又联立可得可知图线与纵坐标的截距为图线的斜率为可得生理盐水的电阻率为24．（14分）如图所示为某商家为了吸引顾客设计的抽奖活动。4块尺寸相同的木板A、B、C、D随机排序并紧挨着放在水平地面上，木板长度均为，质量均为；下表面与地面间的动摩擦因数均为，A、B、C、D的上表面各有不同的涂层，滑块与涂层间的动摩擦因数分别为、、、。顾客以某一水平速度（未知），从左侧第一块木板的左端推出一质量的滑块（视作质点）。从左向右数，若滑块最终停在第一、二、三、四块木板上就会分别获得四、三、二、一等奖，滑离所有木板则不获奖。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取。（结果可用根号表示）。（1）若木板全部固定，要想获奖，求的取值范围；（2）若木板不固定，从左向右按照A、B、C、D的方式放置，要获得最高奖项，求的最小值。【答案】  （1）；（2）【解析】（1）若木板全部固定，当滑块恰好能够滑动至D的右端时具有最大值，（若设，则，，）根据动能定理，可得解得要想获奖，的取值范围是（2）若木板不固定，从左向右按照A、B、C、D的方式放置，当滑块在A上滑动时，滑块与A之间的滑动摩擦力大小为A、B、C、D整体所受地面的最大静摩擦力为因为，所以滑块在A上滑动时，A、B、C、D均静止；同理，当滑块在B上滑动时，B、C、D均静止；当滑块在C上滑动时，C、D将滑动，且滑块做匀减速运动，C、D整体将做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得滑块和C、D整体的加速度大小分别为，设滑块刚滑上C时的速度大小为，经时间恰好滑到D上，且与D达到共同速度，滑块与D共速后将不会再相对D滑动，最终与D一起停止，此时即可获得最高奖项，对应具有最小值。根据运动学规律，有，解得对滑块从刚滑上A到刚滑上C的过程，根据动能定理，有解得25．（18分）如图所示，与水平方向成夹角的两平行金属导轨BC、，左端连接水平金属轨道，右端用绝缘圆弧连接水平金属导轨CD、，并在轨道上放置静止的金属导体棒b。在水平轨道末端安装绝缘的无摩擦固定转轴开关，导体棒b经过两点（无能量损失），进入半径与水平面垂直的半圆形导轨。转轴开关会顺时针转动以挡住后面的金属棒。两点略高于，可无碰撞通过。半圆形导轨与足够长的水平金属导轨HG、平滑连接，末端连接的电容器。已知轨道间距为，BC、长度，a、b棒质量均为1kg，a电阻为，b电阻不计，BC、平面，CD、C'D' 平面，HG、H'G' 平面内均有垂直于该平面的磁场B=1T，不计一切摩擦，导轨电阻不计， g=10m/s2。现将导体棒a自BB'静止释放，求：（1）若导体棒a运动至CC'前已匀速，求下滑的时间及匀速下滑时速度；（2）CD、C'D'水平金属导轨足够长，要求a、b棒可在水平轨道上达到共速且不会发生碰撞，则b初始位置至少应离CC'多远；（3）b过DD'后，转轴开关将a挡住，求b在轨道HG、H'G' 滑行的最终速度。【答案】  （1），12m/s；（2）12m；（3）6m/s；【解析】（1）对a匀速时解得又E=Bdv可得v1=12m/s对a有又解得（2）a上CD、C′D′后与b动量守恒，则解得对b有又可得故至少离CC′12m。（3）b进入圆轨道时，因为故沿轨道做圆周运动至GG′由可得v3=12m/s对b有又且U=Bdv可得可得v=6m/s（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。33．【选修3-3】（15分）[来源:学|科|网]（1）（5分）【改编题】下列说法正确的是_________。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A．液体温度越高，悬浮颗粒越大，布朗运动越剧烈B．雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果C．给庄稼松土的目的是破坏土壤中的毛细管，从而减少土壤内部的水分蒸发D．液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列E．单晶硅中原子排列成空间点阵结构，因此其他物质分子不能扩散到单晶硅中【答案】  BCD【解析】A．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈。A错误；B．表面张力使得液体表面有收缩的趋势，雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果，B正确；C．给庄稼松土时，破坏了泥土中的毛细管，土壤内部的水分不会快速通过毛细管上升到土壤表面而蒸发掉，C正确；D．液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列。D正确。E．单晶硅中原子排列成空间点阵结构，单晶硅中原子间也有空隙，其他物质分子能扩散到单晶硅中。E错误；故选BCD。（2）（10分）如图所示，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直薄壁玻璃管A、B粗细均匀，两管的下端在同一水平面内且相互连通。A管的横截面积为上端放一个质量的盖子封闭，B管的横截面积为，上端开口，A、B两管的长度均为，现将水银从B管缓慢注入，直至盖子恰好被整体顶起，放出少许气体后又重新盖上，其内部气体压强立刻减为大气压强。已知大气压强，相当于汞柱产生的压强，重力加速度，求：（1）盖子被顶起时A管内气柱的长度；（2）继续将水银从B管上端缓慢注入，盖子再次被顶起时A管内气柱的长度。【答案】  （1）；（2）【解析】（1）A管中的空气刚被封闭时的气柱长度为l，压强为p0，设盖子刚被顶起时封闭气体的压强为p1，长度为l1，则解得（2）盖子被顶起前一瞬间，A、B两管的水银面的高度盖子被顶起后，A、B两管的水银面相平，设A管中液面上升h，则解得气柱的长度再次注入水银直至盖子被顶起解得34．【选修3-4】（15分）（1）（5分）【改编题】下列说法正确的是_________。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率一定等于驱动力频率B．单摆摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，加速度是不相同的C．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理D．激光双缝干涉实验是利用了激光相干性好的特性E．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率小于声源振动的频率【答案】  ACD【解析】A．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率等于驱动力频率，故A正确。B．单摆摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，受力情况相同，则加速度是相同，故B错误；C．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理，故C正确；D．激光双缝干涉实验是利用了激光相干性好的特性，故D正确；E．根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率，故D错误。故选ACD。（2）（10分）一个透明玻璃砖的截面图如图所示，右侧边界是半径为R=15cm的半圆弧，圆心为O2，O1、P是玻璃砖水平中轴线上两边的端点，O1P间距。一束单色光由空气从左侧O1点与边界成30°射入玻璃砖，在玻璃砖内第一次到达玻璃砖上边界的M点，M点到左边界的距离为，光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s，求：（1）该玻璃砖的折射率；（2）光束从入射至第一次离开玻璃砖所用的时间。（结果可以用根号表示）【答案】  （1）；（2）【解析】（1）单色光由空气从左侧射入玻璃砖时发生折射，光路图如图所示由几何关系可得可得由折射定律可得玻璃砖的折射率为（2）设光从玻璃砖射向空气中全反射的临界角为C，则有所以光在M点发生全反射，由对称性可知：光无法从侧面射出玻璃砖，每次全反射后，光沿轴线前进，经3次全反射光线到达P点，又因为光线从P射出，光在介质中的总路程为光在介质中的传播速度为解得光在玻璃砖中经历时间