适用于2023年高考理综物理模拟试卷（全国甲卷）

试卷更新日期：2022-07-29 类型：高考模拟

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一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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。

1. 如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，一物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并恰能从轨道上端水平飞出，则小物块的落地点到轨道下端的距离为（重力加速度大小为g）（）

A、 $\frac{v^{2}}{4 g}$ B、 $\frac{v^{2}}{5 g}$ C、 $\frac{2 v^{2}}{5 g}$ D、 $\frac{2 v^{2}}{3 g}$

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2. 如图（a），在2022年北京冬奥会上，某次冰壶比赛中运动员用红壶正面撞击静止的黄壶，碰撞后两壶始终沿同一直线运动，其运动的速度随时间变化的v-t图像如图（b）所示，则（）

A、碰后黄壶的运动距离为4m B、碰后黄壶的速度为0.8m/s C、碰后红壶的加速度较大 D、0~2s内红壶的平均速度为0.8m/s

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3. 随着生产技术的成熟，打印机、扫描仪、复印机成为了我们的生活中必不可少的工具。霍尔元件作为其中的重要器件，丰富了这些办公设备的功能，使它们变得更智能更方便。如图所示是金属导体材质的霍尔元件工作原理示意图，磁场方向垂直霍尔元件工作面向下，磁感应强度为 $B$ ，霍尔元件宽为 $d$ （ $M$ 、 $N$ 间距离），厚为 $h$ （图中上下面间距离），当通以图示方向的电流 $I$ 时，用电压表测得导体左、右表面间稳定的电压为 $U$ ，已知自由电子的电荷量大小为 $e$ ，则（）

A、 $N$ 板电势比 $M$ 板高 B、导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 C、导体中自由电子定向移动的速度为 $v = \frac{U}{B h}$ D、导体单位体积内的自由电子数为 $\frac{B I}{e U h}$

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4. 下列说法正确的是（）

A、将放射性元素的温度降低，它的半衰期会发生改变 B、核反应方程 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{0}^{1} n + X$ 中的X代表 $α$ 粒子，所以这是一个 $α$ 衰变 C、氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长等于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长 D、核反应： $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{141} B a +_{36}^{92} K r + a X$ 中X为中子， $a = 3$

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5. 阿尔法磁谱仪是目前在太空运行的一种粒子探测器，其关键的永磁体系统是由中国研制的。如图，探测器内边长为L的正方形abcd区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当宇宙中带电量为＋q的粒子从ab中点O沿纸面垂直ab边射入磁场区域时，磁谱仪记录到粒子从ad边射出，则这些粒子进入磁场时的动量p满足（）

A、 $\frac{q B L}{4} \leq p \leq \frac{5 q B L}{4}$ B、 $\frac{q B L}{4} \leq p \leq q B L$ C、 $q B L \leq p \leq \frac{5 q B L}{4}$ D、 $p \leq \frac{q B L}{4}$ 或 $p \geq \frac{5 q B L}{4}$

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6. 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带M和N，传送带M、N做匀速直线运动的速度大小分别为0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带M前已经与传送带M的速度相同，并平稳地传送到传送带N上。小煤块的质量为1kg，与传送带N的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，传送带N的宽度足够大。下列说法正确的是（）

A、小煤块传送到传送带N前的瞬间，相对传送带N的速度大小为1.4m/s B、小煤块传送到传送带N上后，经0.5s与传送带N保持相对静止 C、小煤块在传送带N上滑动的划痕是直线，其长度为0.25m D、小煤块在传送带N上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为1J

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7. 一跑步机的原理图如图所示，该跑步机水平底面固定有间距L＝0.8m的平行金属电极，电极间充满磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，且接有理想电压表和阻值为 $8 Ω$ 的定值电阻R，匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为 $2 Ω$ 的平行细金属条，金属条间距等于电极长度d且与电极接触良好。某人匀速跑步时，电压表的示数为0.8V。下列说法正确的是（）

A、通过电阻R的电流为0.2A B、细金属条的速度大小为2.5m/s C、每2s内通过电阻R的电荷量为0.2C D、人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2W

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8. 如图所示，在水平地面上方有水平向右的匀强电场，其电场强度的大小为E，在地面上O点处有一足够大的固定绝缘平板OM与水平地面夹角 $θ = 30 °$ ，在地面上到O点距离为d的P点处有带电小球。已知小球的质量为m，当给小球一垂直于OM方向的初速度时，小球恰好沿垂线PN运动到绝缘平板上的N点且未发生碰撞。小球可视作质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、小球所带的电量为 $q = \frac{\sqrt{3} m g}{E}$ B、小球初速度的大小为 $v_{0} = \sqrt{\frac{2 \sqrt{3}}{3} g d}$ C、若给小球一个垂直地面竖直向上的初速度 $v = \sqrt{2 g d}$ ，小球仍能打到绝缘平板上 D、若给小球一个平行于绝缘平板MN的初速度 $v_{1} = \sqrt{g d}$ ，小球经过时间 $t = \sqrt{\frac{d}{g}}$ 又落回地面

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二、非选择题

9. 某探究性学习小组利用图1中的实验器材测量电池的电动势和内阻。其中电流表A₁的内阻 $r_{1} = 1000 Ω$ ，电阻 $R_{1} = 9.9 k Ω$ ，为了方便读数和作图，给电池串联一个 $R_{0} = 2 Ω$ 的定值电阻。

(1)、请在图1中完成电路连线；

(2)、通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表 $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 的多组 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 数据，作出图像如图2，由 $I_{1}$ — $I_{2}$ 图像得到电池的电动势E=V，内阻r= $Ω$ 。（结果保留2位有效数字）

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10. 如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图1中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程 $O D 、 O E 、 O F$ 。测得A球的质量为 $m_{A}$ ， B球的质量为 $m_{B}$ 。

(1)、实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。
①实验必须满足的条件有。

A．两球的质量必须相等 B．轨道末端必须水平

C．A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是。

A．运动过程中，小球的机械能保持不变

B．平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比

(2)、当满足表达式时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测物理量表示）

(3)、某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为 $\frac{1}{6} m_{A} 、 \frac{1}{3} m_{A} 、 \frac{1}{2} m_{A}$ 的B球。将A球三次从斜轨上位置P静止释放，分别与三个质量不同的B球相碰，用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O点的距离 $O D 、 O E 、 O F$ ，记为 $x_{1} 、 x_{2} 、 x_{3}$ 。将三组数据标在 $x_{1} - x_{3}$ 图中。从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是。

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11. 中国小将谷爱凌在北京冬奥会上获自由式滑雪女子坡面障碍技巧赛银牌。现假设运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示，测得a、b间的距离为 $l_{a b} =$ 40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，重力加速度g=10m/s² ，不计空气阻力。

(1)、求运动员从a处飞出时的速度；

(2)、求运动员从a处飞出到离斜坡面最远所需的时间。

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12. 如图所示，甲、乙两水平面高度差为2h，甲水平面内有间距为2L的两光滑金属导轨平行放置，乙水平面内有间距分别为2L、L的光滑金属导轨平行放置，光滑的绝缘斜导轨紧挨甲、乙两个平面内的水平轨道放置，斜轨道的倾角为53°，斜轨道底端有一小段高度可忽略的光滑圆弧与金属导轨平滑连接。水平面甲内轨道左端连接一充满电的电容器C，右边缘垂直轨道放置长度为2L，质量为m，电阻为R的均匀金属棒ab，在水平面乙内垂直间距为L的轨道左端放置与ab完全相同的金属棒cd，导轨与、与均足够长，所有导轨的电阻都不计。所有导轨的水平部分均有竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，斜面部分无磁杨。闭合开关S，金属棒ab迅速获得水平向右的速度做平抛运动，刚好落在斜面底端，没有机械能损失，之后沿着水平面乙运动。已知重力加速度为g， $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ 。求：

(1)、金属棒ab做平抛运动的初速度v₀；

(2)、电容器C释放的电荷量q；

(3)、从金属棒ab开始沿水平面乙内的光滑轨道运动起，至匀速运动止，这一过程中金属棒ab、cd上产生的热量。

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三、[物理——选修3-3]

13. 如图所示，一定量的理想气体经历三个不同过程，从状态a经过热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a。下列说法正确的是（）

A、ab过程中，气体的体积不变 B、ab过程中，外界对气体做正功 C、bc过程中，气体始终吸热 D、ca过程中，c状态的体积 $V_{c}$ 与a状态的体积 $V_{a}$ 的关系式为 $\frac{V_{c}}{V_{a}} = 4.7315$ E、ca过程中，气体始终向外界放热

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14. 下图是一款新型酒瓶开启器。手握开瓶器，将气针插入软木塞，通过气针对酒瓶进行打气，随着瓶内气体压强不断增大，软木塞将会被顶起。已知：打气前，瓶内气体压强为 $p_{0}$ 、体积为 $V_{0}$ ，每次将压强为p₀、体积为 $Δ V$ 的空气打入瓶内。软木塞的横截面积为 $S$ 、质量为 $m_{1}$ ，开瓶器质量为 $m_{2}$ ，软木塞与瓶子间的最大静摩擦力为 $f$ ，大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度为 $g$ ，假设打气过程温度不变，手对开瓶器的合力为零。求：

(1)、软木塞被顶起时，瓶内气体压强p为多少？

(2)、至少要打气几次可使软木塞被顶起？

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四、[物理——选修3-4]

15. 一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到 $x_{1} = 1 m$ 处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 $t = 2 s$ 时， $x_{2} = 7 m$ 处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在 $t =$ s时第一次到达波峰，波速为 $m/s$ ；

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16. 有一足够长的竖直墙壁 $M N$ ，离墙距离为 $\sqrt{7} m$ 位置处水平固定有一块足够大的长方体玻璃砖，砖正中间有一个轴线沿竖直方向的圆柱体空腔，空腔底部中心O处有一可发出水平光束的光源，俯视图如图所示。当光束垂直于墙壁发射时，从玻璃砖外侧A点射出照射到墙上P点，当光束从 $O P$ 方向转过 $θ = 37 °$ 发射时，从B点射出玻璃砖照射到墙上D点，测量可知， $A B = 7.5 cm ， P D = 307.5 cm$ ，已知 $\sin 37 ° = 0.6 ， \cos 37 ° = 0.8$ 。求玻璃砖的折射率。

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