必刷卷03——【高考三轮冲刺】2023年高考物理考前20天冲刺必刷卷（河北新高考专用）（原卷版+解析版）

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2023年高考物理考前信息必刷卷03

河北高考地区专用

河北高考地区考试题型为（7单选题）（4分/题）+（3多选题）（6分/题）＋2（填空题）（15分）＋3（解答题）（39分），其中将原高考选考试题改为必考试题是河北地区新改的题型，主要涉及机械振动和机械波、光学、热学三大模块，以选择题、解答题的方式进行考查。

机械振动和机械波、热学及光学试题，设置的题目一般是两道选择题和一道解答题。另外，高考会加大试题的开放性和探究性。

预测2023年河北高考地区学科命题整体有难度降低的可能，但不确定，综合题的思维难度、计算难度有进一步提升的可能，另外，预测河北新高考可能会在新实验出题，比如：电容的充放电，难度中等偏下，例如本卷第11题。

2023年新高考地区对于实验的考查还会依然沿用旧高考的两个实验的形式，一个力学实验和一个电学实验，突出实验的探究性。但是力学和电学实验考查的方式，相较于旧高考，开放性更高，同时应特别注意以物理文化为背景的新情景问题，此类试题蕴含浓厚的物理文化气息，再有连续两年压轴题都是带电粒子在复合场的运动，今年预测力学综合应用，如第15题，还有原高考的经典模型还会在高考中再现，如第1题和第3题，将数学知识、方法等融为一体，能有效考查学生在新情景下对知识的理解以及迁移到不同情境中的能力，考查学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. （铀核）经过一系列的α衰变和β衰变变为（氡核），已知的比结合能为E1，的比结合能为E2，α粒子的比结合能为E3，每次β衰变释放的能量为E4（计算结果不计E4），则（铀核）衰变为（氡核）共释放的能量为（　　）

A．E1－E2－E3

B．E2＋E3－2E1

C．238E1－222E2－16E3

D．222E2＋16E3－238E1

【答案】D

【解析】设经过x次α衰变和y次β衰变变为，则有 ，衰变过程质量数与电荷数守恒，所以 238＝222＋4x    92＝86＋2x－y解得 x＝4，y＝2，所以衰变过程共释放的能量为 ΔE＝222E2＋16E3＋2E4－238E1，计算结果不计E4，所以有 ΔE＝222E2＋16E3－238E1，故选D。

2．小华家装修，阳台窗户是双层玻璃，双层平行玻璃中间是氙气，合同规定两块玻璃的厚度相同计为d，中间夹层气体的厚度为h，小华想帮助父母看看双层玻璃是否是按合同要求安装的。设计如下：小华找到一个激光笔，让光从窗户一侧以与玻璃成角入射并记录入射点A，同时记录A点在对面玻璃外面的投影点，然后在窗户另一侧记录出射点的位置B。测量的距离。已知玻璃的折射率为，认为氙气的折射率为1。如果按合同要求玻璃、气体、玻璃分别是、、安装的窗户，则的长度约为（　　）

A． B． C． D．

【答案】C

【解析】根据折射定律有得

再次由折射定律得知得得由于第二块玻璃中的偏移情况和第一块玻璃相同，则得故选项C正确，ABD错误。故选C。

3. 传统岭南祠堂式建筑陈家祠保留了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为，瓦片质量为m，重力加速度为g，则椽子对瓦片（　　）

A. 支持力的合力方向竖直向上

B. 作用力的合力方向竖直向上

C. 支持力的合力大小为mg

D. 作用力的合力大小为

【答案】B

【解析】AB．对瓦片进行受力分析，受到椽子对其的支持力方向垂直接触面斜向上；根据平衡条件可得椽子对瓦片的作用力的合力与瓦片的重力为一对平衡力，即椽子对瓦片的作用力的合力方向竖直向上，A错误，B正确；C．根据前面分析椽子对瓦片支持力的合力大小为C错误；D．椽子对瓦片作用力的合力大小为，D错误。故选B。

4. 如图甲所示，饮水桶上装有压水器，可简化为图乙所示的模型。挤压气囊时，可把气囊中的气体全部挤入下方的水桶中，下方气体压强增大，桶中的水会从细管中流出。某次取水前，桶内液面距细管口高度差为h，细管内外液面相平，压水3次恰好有水从细管中溢出。已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，略去细管的体积，外部大气压强保持不变，水的密度为，重力加速度为g，关于此次取水过程下列说法正确的是（　　）

A. 桶内气体的内能不变

B. 桶内气体需从外界吸热

C. 压水3次后桶内气体压强为

D. 每次挤压气囊，桶内气体压强的增量相同

【答案】D

【解析】A．在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，而气体总的体积也不变，但在挤压的过程中，气体的质量增加了，因此在温度不变的情况下，气体的内能增加了，故A错误；B．在挤压气囊过程中，气囊内的气体进入桶中，外界在对气囊内气体和原有气体做功，被压入的气体和原有的气体都被压缩，而桶中气体的温度不变，则原有气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体要向外放热，故B错误；C．压水3次后桶内气体压强应为大气压与之和，故C错误；D．根据道尔顿分压原理可知，每次压进去的气体的质量一定，而在本次取水过程中水桶可容纳气体的体积不变，则可知每次压进去的气体对水桶内部提供相同的压强增量，故D正确。故选D。

5．如图甲所示，为特高压输电线路上使用六分裂阻尼间隔棒的情景。其简化如图乙，间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心，A点、B点分别为Oa、Od的中点。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比。6条输电导线中通有垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，则（    ）

A．O点的磁感应强度大小为零 B．A点和B点的磁感应强度相同

C．a导线所受安培力为F D．a导线所受安培力方向沿Oa指向a

【答案】A

【解析】A．根据右手螺旋定则可知和导线在点处的磁场等大反向，和导线在点处的磁场等大反向，和导线在点处的磁场等大反向，故点的磁感应强度为零，故A正确；B．根据对称性可知A点和B点的磁感应强度大小相等，方向不同，关于点对称，故B错误；CD．根据题意可知、对导线的安培力大小，、对导线的安培力大小为的安培力大小，对导线的安培力大小为，根据矢量的合成可得a导线所受安培力，所有导线的电流方向相同，所以导线直线安培力表现为相互吸引，则a导线所受安培力方向沿指向，故CD错误。故选A。

6. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量正点电荷A和B，O点为AB连线的中点，C、D为AB连线上关于O点对称的两个点，且CO=OD=L，一带负电的可视为点电荷的小球以初速度v0从C点运动到D点，取无穷远处的电势φ=0，以C点为坐标原点，向右为x轴的正方向，下列关于电势φ、电场强度E、小球的电势能Ep及动能Ek随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】AC．从C点到D点，电场线方向先向右后向左，则电势先降低后升高，且电势都大于零，并关于O点对称。小球带负电所以小球的电势能先增大后减小，小球在C、D两点处的电势能相同，故A正确，C错误；D．由于小球的电势能先增大后减小，在C、D两点处的电势能相同，由能量守恒定律得知，动能先减小后增大，在C、D两点处的动能相同，故D错误；B．设AC＝BD＝r，点电荷A和B的电荷量大小为Q，则当位移为x时，场强为，由数学知识得知E与x是非线性关系，图像是曲线，故B错误。故选A。

7. 如图，空间存在方向垂直纸面（竖直面）向里的足够大的磁场，以竖直向下为z轴正方向，磁感应强度的大小为，式中、k为常量，纸面内一质量为m、边长为a、总电阻为R的正方形导线框在磁场中由静止开始下落，初始时导线框底边水平，最终线框将匀速下落，重力加速度大小为g，则线框匀速下落时的速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【解析】线框中电动势为，由题意可得

根据，联立可得，，当线框匀速下落时有

解得

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8. 小明查询从武汉到广州的高铁时间时，发现G881比G883快8分钟，再查时刻表，发现G883比G881中途多停一站。假设这两辆车在出站和进站时均做加速度大小为a的匀变速直线运动，除进站、出站、停留时间以外，均以恒定的速率v=324km/h匀速运动，根据列车时刻表，下列正确的是（　　）

A. 除掉停车时间，多出的运行时间是 B. 除掉停车时间，多出的运行时间是

C. 列车的加速度为 D. 列车的加速度为

【答案】AD

【解析】AB．G883多了一站，对于多的这一站，当进站时列车匀减速到0，其图像见下图中的A，G881走过这段位移时对应图中B，图像面积表示位移，G883走过的位移为

而G881走过这段位移用时为 ，即G883比G881多用时间为

同理出站加速时也多用了，则除掉停车时间，多出运行时间是 故A正确。故B错误；

CD．G883在彬州西站停车3分钟，则得带入数据得

故C错误，D正确。故选AD。

9. 在如图所示电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为时刻，则（　　）

A. 时，电路中磁场的能量最大

B. 时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d

C. 时，电容器的电荷量最大

D. 在到时间段内，电容器充电

【答案】BC

【解析】开关先与连接，电容器充电，上级板带正电，下级板带负电，开关再与连接开始计时，此时振荡回路中电荷量最大，电流，如图所示

A．时刻，线圈中的电流为，无法激发磁场，磁场的能量为，A错误；B．时刻，振荡回路中电流最大，电容器从初始时刻放电结束，电流方向为到，B正确；C．时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大，C正确；D．到时间段内，电容器反向放电，D错误。故选BC。

10. 轮轴机械是中国古代制陶主要工具。如图所示，轮轴可绕共同轴线O自由转动，其轮半径，轴半径，用轻质绳缠绕在轮和轴上，分别在绳的下端吊起质量为2kg、1kg的物块P和Q，将两物块由静止释放，释放后两物块均做初速度为0的匀加速直线运动，不计轮轴的质量及轴线O处的摩擦，重力加速度g取。在P从静止下降的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. P、Q速度大小始终相等

B. Q上升的距离为

C. P下降时Q的速度大小为

D. P下降时的速度大小为

【答案】BD

【解析】A．由题意知，轮半径，轴半径，根据线速度与角速度关系可知

故A项错误；B．在P从静止下降的过程中，由题意得，

解得，故B项正确；CD．根据机械能守恒得

由A项和B项知，，解得，所以C项错误，D项正确。

故选BD。

三、非选择题：本题共5小题，共54分．

11. （6分）某实验小组利用图（a）所示装置、传感器来测量物块与斜面间的动摩擦因数。实验测得甲、乙两木块从不同高度由静止开始下滑到达底端点的动能，并绘制出甲、乙两木块的图像如图（b）所示，已知甲、乙两木块与斜面间动摩擦因数相同：

(1)甲、乙两木块的质量关系________，加速度大小关系为__________；（选填“>”、“<”或“=”）

(2)实验小组利用天平测得，用量角器测得斜面倾角，则木块与斜面间动摩擦因数________（取，，）。

【答案】    ①. >    ②. =    ③. 0.5

【解析】(1)[1][2]物体由静止从斜面下滑，根据动能定理

整理得,其中

根据Ek-h图象，k甲＞k乙，所以即m甲＞m乙

根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=gsinθ-μgcosθ,所以a甲=a乙

(2)[3]对应甲物体，m甲=2kg，，，代入数据解得 μ=0.5

12．（9分）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的水果电池，其电动势约为1.5V。

（1）这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡，因为经实验测得该电池与小灯泡直接相连接后，流过小灯泡的电流约为3mA，则该电池的内阻约为______Ω。

（2）为了较精确地测定该“水果电池”的电动势和内阻，采用DIS实验系统，图(a)为设计的实验电路图。若滑动变阻器有R1（0～30Ω）和R2（0～3kΩ）两种规格，则应该选用________（选填“R1”或“R2”）。请根据电路图，用笔画线完成图(b)中的实物连接________。

（3）按图(a)实验，得到的U-I图像如图(c)所示，则该水果电池的电动势E＝__V，内电阻r＝__Ω。

【答案】  495  R2        1.2     400

【解析】（1）[1]额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡的电阻为

由闭合电路欧姆定律则该水果电池的内阻约为

（2）[2]图(a)实验电路图为滑动变阻器限流式接法，为使回路中电流、电压值变化范围大一些，应该选阻值大的，故选R2。

[3]实物连接如图

（3）[4] 由U-I图像知，当电流为零时，电源相当于断路，路端电压等于电源电动势，即

 [5]由U-I图像的斜率表示电源内阻，知

13.（10分）我国科学家首创的超声消融术是一种超声波聚焦病灶部位进行照射治疗的先进技术。如图（a）所示，一列超声波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。图（b）为t=0时刻，介质1中A质点附近的波形图。此时，波恰好传播至介质2中的B点，图（c）为B点的振动图像。已知B、C质点间的距离为△x=0.75cm，波在介质1、2中的传播速度分别为v1、v2求：

(1)该波在介质1中传播的速度v1大小；

(2)v2=1.0×103m/s，质点C经过多长时间第一次到达波峰？

【答案】(1)1.5×103m/s；(2)1.0×10-5s

【解析】(1)超声波在介质2中传播时

在两种介质中传播时周期不变，则在介质1中传播时

解得v1=1.5×103m/s

(2)超声波从B传到C的时间为

波传到C点时开始起振的方向向上，则到达波峰时还需要

则质点C第一次到达波峰的最短时间为

14. （13分）电磁轨道炮是利用磁场对通电导体的作用使炮弹加速的，其简化原理示意图如图丙所示。假设图中直流电源电动势为E=45V（内阻不计），电容器的电容为C=22F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l=1m，电阻不计。炮弹可视为一质量为m=2kg，电阻为R=5Ω的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场。接通电路后MN开始向右加速运动，经过一段时间后回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。求：

（1）直流电源的a端是正极还是负极？

（2）若用导线将1、2连接让直流电源供电，MN离开导轨时的最大速度的大小；

（3）若开关先接1，使电容器完全充电；然后将开关接至2，MN离开导轨时的最大速度的大小。

【答案】（1）负极；（2）22.5m/s；（3）22m/s

【解析】（1）由于电磁炮受到的安培力方向水平向右，电流由N流向M，所以直流电源的a端为负极；

（2）电磁炮向右加速，切割磁感线运动产生的感应电动势增大到等于直流电源的电动势时，回路中电流为零，电磁炮速度达到最大。

由E=Blvm1  ，E=45V可得最大速度  vm1=22.5m/s

（3）电容器放电前所带的电荷量为

开关接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN上的感应电动势

当电容器板间电压降到时，电路中电流为零，电磁炮速度达到最大

电容器所带电荷量

设在电容器放电过程中MN中的平均电流为，MN受到的平均安培力

由动量定理

由于

联立解得vm=22m/s

15.（16分） 如图甲所示，某同学利用乐高拼装积木搭建一游戏轨道，其结构简图如图乙所示。该轨道由固定的竖直轨道AB，半径分别为、0.5r、1.5r的三个半圆轨道、、，半径为r的四分之一圆弧轨道，长度的水平轨道EF组成，轨道和轨道前后错开，除水平轨道EF段外其他轨道均光滑，且各处平滑连接。可视为质点的滑块从A点由静止释放，恰好可以通过轨道的最高点D，不计空气阻力。

（1）求A、C两点的高度差h；

（2）要使物块至少经过F点一次，且运动过程中始终不脱离轨道，求滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围；

（3）若半圆轨道中缺一块圆心角为的圆弧积木（I、J关于对称），滑块从I飞出后恰能无碰撞从J进入轨道，求的值。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】（1）滑块恰好经过，重力提供向心力

滑块从A到D，根据动能定理

联立解得

（2）若恰好滑到点停下，根据动能定理

解得

当到点速度为零，根据动能定理

解得

当返回时不超过点，根据动能定理

解得

综上可得滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围

（3）点到点过程中根据动能定理

设点到最高点时间为，则有，

解得

可得，另一解舍去。