2023年高考（全國甲卷）

物理模擬試卷（五）

注意事項：

i.本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考

證號填寫在答題卡上。

2.回答第I卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，

用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。

3.回答第n卷時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

4.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要

求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0

分。

14.如圖所示，扇形銅框在絕緣細(xì)桿作用下繞點。在同一水平面內(nèi)快速逆時針轉(zhuǎn)動，虛線把圓環(huán)分成八等

份，其中虛線為勻強磁場的理想邊界，扇形銅框恰好可以與其中一份重合。下列線框停止最快的是（）

15.新冠病毒疫情防控工作中，體溫槍在醫(yī)院、車站、小區(qū)、學(xué)校等地方被廣泛使用，成為重要的防疫裝

備之一。某一種體溫槍的工作原理是：任何物體溫度高于絕對零度（一273團）時都會向外發(fā)出紅外線，紅

外線照射到體溫槍的溫度傳感器，發(fā)生光電效應(yīng)，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，從而顯示出物體的溫度。已知

人的體溫正常時能輻射波長為10//m的紅外線，如圖甲所示，用該紅外光線照射光電管的陰極K時，電路

中有光電流產(chǎn)生，光電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示，已知/t=6.63x1034J”，e=1.6X1019C,則（）

甲乙

A.波長10/zm的紅外線在真空中的頻率為3x1016Hz

B.將圖甲中的電源正負(fù)極反接，將一定不會產(chǎn)生電信號

C.由圖乙可知，該光電管的陰極金屬逸出功為O.leV

D.若人體溫度升高，輻射紅外線的強度增大，電子逸出最大初動能增加

16.2021年6月17日.神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進入

天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進入了自己的空間站。對接過程如圖所示，天和核心艙處于半徑為小的圓

軌道即神舟十二號飛船沿著半徑為。的圓軌道I運動到。點時，通過一系列變軌操作，沿橢圓軌道團運動

到尸點與天和核心艙對接。已知神舟十二號飛船沿圓軌道I運行周期為刀，則下列說法正確的是（）

A.神舟十二號飛船沿軌道I運行的周期大于天和核心艙沿軌道回運行的周期

B.神舟十二號飛船在軌道I的。點需要加速才能進入軌道13

C.神舟十二號飛船沿軌道團運動到對接點P點的過程中，其速度不斷增大

17Y

D.神舟十二號飛船沿軌道自從。到P運動時間為r=也

17.為了測定某平行于紙面的勻強電場的場強，某同學(xué)進行了如下操作：取電場內(nèi)某一位置為坐標(biāo)原點0

建立x軸，選取x軸上到。點距離為，的P點，以0為圓心、r為半徑作圓，如圖甲所示。DIS電壓傳感器

的一個黑表筆保持與基準(zhǔn)點接觸，紅表筆從P點起沿圓周逆時針逐點測量圓上各點的電勢W并記錄相應(yīng)轉(zhuǎn)過

的角度。，再用此數(shù)據(jù)繪制處，圖。當(dāng)半徑/?分別取為、2%、3%時，分別繪制出如圖乙中所示的三條曲線，

三條曲線均在9。時達(dá)到最大值，最大值分別為例、2%、3例，下列說法正確的是（）

甲乙

A.曲線①對應(yīng)的r取值為小

B.對應(yīng)。=4處的電場強度為0

C.電場強度的大小為區(qū)

%

D.半徑為心的圓周上，電勢為0的位置有且只有一處

18.如圖所示，一個質(zhì)量為〃?的箱子（可看作質(zhì)點）在水平推力尸的作用下恰好靜止在傾角為〃的斜面頂

端，斜面底邊長度為心重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.若斜面光滑，則〃八F、。之間的關(guān)系式為尸=罟

tan<9

B.若斜面光滑，撤去F后，箱子滑到底端時重力的功率￡=mgJ2g，tan6

C.若斜面光滑，保持斜面的底邊長度L不變，改變斜面的傾角，，當(dāng)6=45。時，箱子從斜面頂端自由下滑

到底端所用的時間最短

D.若箱子與斜面之間的摩擦因數(shù)為〃，撤去F后，箱子沿斜面下滑的加速度。與箱子的質(zhì)量〃?有關(guān)

19.如圖，一個裝滿水的空心球總質(zhì)量為小左側(cè)緊靠在豎直墻面上，右側(cè)由方形物塊頂在其右下方的4

點，使球處于靜止?fàn)顟B(tài)?？招那虻膱A心為。，半徑為R,A點距離圓心。的豎直距離為與，重力加速度為g。

則（）

A.方塊物體對空心球的彈力大小為2〃吆

B.僅將方塊物體向右移動一小許，墻面對空心球的彈力將不變

C.僅當(dāng)空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力將變小

D.僅當(dāng)空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力與水平方向的夾角將變小

20.1個原線圈、2個副線圈的理想變壓器外部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)電路圖如圖乙所示，原線

圈的回路中接有阻值未知的定值電阻凡，理想電流表的示數(shù)/°=1A,正弦交流電源輸出的電壓的有效值

t/=100V,原線圈的匝數(shù)％=10,第1個副線圈的匝數(shù)4=20,第2個副線圈的匝數(shù)%=30,定值電阻

4=36000,定值電阻&的阻值未知，通過&的電流人與通過尾的電流L之比為6：1,凡的功率與"的

功率之和為91Wo下列說法正確的是（）

甲

A.通過8的電流為0.05AB.定值電阻凡的阻值為100Q

C.4的阻值為90CD.凡的功率與4的功率之和為19W

21.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一可視為質(zhì)點的光滑小球在圓筒最低點，內(nèi)壁光滑、半徑為R的圓筒固定

在小車上。小車與小球一起以速度卬向右勻速運動，當(dāng)小車遇到墻壁時突然停止運動，后一直保持靜止，

要使小球不脫離圓桶運動，初速度必應(yīng)滿足（半徑R=0.4m,小球的半徑比R小很多，不計空氣阻力，g=10

m/s2）（）

A.v>2m/sB.vo>4m/sC.vo<3y/2m/sD.vo<2V2m/s

第n卷

三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22~25題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~34

題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（-）必考題（共47分）

22.某興趣小組的同學(xué)計劃"驗證機械能守恒定律”。裝置如圖甲所示,水平桌面上放有傾角為。的氣墊導(dǎo)軌，

氣墊導(dǎo)軌上安裝有連接數(shù)字計時器的光電門，氣墊導(dǎo)軌左端固定一原長為的彈簧，通過細(xì)線與帶有遮光

條的滑塊相連。

設(shè)計了以下步驟進行實驗：

A.測出氣墊導(dǎo)軌的傾角為8、彈簧勁度系數(shù)底彈簧原長機滑塊質(zhì)量山、遮光條寬度4、重力加速度g,

按照圖甲所示組裝好實驗裝置；

B.將滑塊拉至氣墊導(dǎo)軌某一位置固定，要求從此位置釋放滑塊，可使小車運動到光電門時細(xì)線已經(jīng)彎曲.

測出此時滑塊到光電門的距離x以及彈簧長度/；

C.由靜止釋放滑塊，滑塊在拉力作用下運動，測出滑塊上遮光條通過光電門的時間為?。?/p>

D.將滑塊拉至不同的位置，重復(fù)8、C步驟多次，并記錄每次對應(yīng)實驗數(shù)據(jù)。

滑塊

根據(jù)所測物理量可以得到每次實驗中滑塊重力勢能、彈性勢能、動能之間的關(guān)系，從而

驗證機械能守恒。

（1）根據(jù)實驗中測出的物理量，可得到滑塊從靜止釋放運動到光電門過程中重力勢能減小量為?

（2）根據(jù)實驗中測出的物理量也可得到滑塊到達(dá)光電門時的動能，若“在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k的彈簧，

形變量為/X時彈性勢能為綜=3^（右）2〃的說法正確，不考慮空氣阻力影響，要說明整個運動過程系統(tǒng)機械

能守恒，需滿足的關(guān)系式為。

（3）若考慮到空氣阻力影響，實驗過程中得到的小車重力勢能減小量與彈簧彈性勢能減小量總和（填

"大于"、"小于"、"等于"）小車動能增量。

23.實驗室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器R/（阻值變化范圍。?20C）、滑動變阻

器R2（阻值變化范圍。?1000C）、電動勢適當(dāng)?shù)碾娫?、小燈泡?V,2W）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）要完整地描繪小燈泡的u一/曲線,請在方框中畫出實驗電路圖，并標(biāo)出所用滑動變阻器的符號。

)

甲

（2）實驗中描繪出的小燈泡［/一/曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而（選

填"增大""減小"或"不變"）。

（3）如果用上述器材測量所給電源的電動勢和內(nèi)電阻，實驗電路如圖乙所示，圖中R。是阻值為9.0。的保

護電阻，實驗中測得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中，試在同一坐標(biāo)系中畫出等效電源的u—/圖象,由圖

象可求出電源自身內(nèi)阻約為Q?

序號123456

UN4.003.402.802.001.500.80

//A0.200.260.330.400.460.52

等效電源等效電源

乙丙

（4）若將上述小燈泡直接與電源和保護電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時小燈泡消耗的電功率約為

W（保留兩位有效數(shù)字）。

24.如圖（甲）所示，在直角坐標(biāo)系04x4L區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，右側(cè)有一個圓心在x軸上、

半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N?，F(xiàn)有一質(zhì)量為，"，帶電量為e的正電子（重力

忽略不計），從y軸上的A點以速度"沿y軸負(fù)方向射入電場，飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域，速度方向

與x軸夾角為30。。此時在圓形區(qū)域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向里為磁場正方向，

最后正電子運動一段時間后從N點飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同。求：

（1）04x4〃區(qū)域內(nèi)勻強電場場強E的大小;

（2）寫出圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度瓦的大小應(yīng)滿足的表達(dá)式。

O

T27^

—B。

甲乙

25."再生制動”是一些汽電混動車輛的常用制動方式。所謂"再生制動”就是車輛靠慣性滑行時帶動發(fā)電機發(fā)

電，將部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中。假設(shè)一輛汽電混動汽車的質(zhì)量為如該汽車設(shè)定為前階段在速

度大于%時選擇再生制動，后階段速度小于等于％時選擇機械制動。當(dāng)它以速度〃%（〃>1）在平直路面上做

勻速行駛時，某一時刻開始剎車，前階段阻力的大小與速度的大小成正比，即/=公，后階段阻力恒為車重

的〃倍，汽車做勻減速運動，重力加速度為g。求：

（1）如果此次剎車的過程中汽電混動汽車動能減小量的？倍被轉(zhuǎn)化為電能，那么此次剎車儲存多少電能；

（2）汽電混動汽車從剎車到停止的位移多大；

（3）在一次性能檢測中，檢測機構(gòu)讓汽電混動汽車在平直的路面上勻速行駛（速度小于%）一段距離后關(guān)

閉發(fā)動機，測繪了汽車只開啟"機械制動"和"機械制動""再生制動"同時開啟兩種設(shè)定下汽車的動能與位移關(guān)

系的圖線①和②，如圖密所示。若檢測時忽略測試路面的阻力差異和空氣阻力，求"機械制動""再生制動"

同時開啟測試中汽車被回收的動能是多少？

（-）選考題：共15分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

33.［物理——選修3-刃（15分）

（1）（6分）如圖，在氣缸內(nèi)活塞左邊封閉一定質(zhì)量的空氣（可視為理想氣體），壓強和大氣壓相同。把氣

缸和活塞固定，使氣缸內(nèi)空氣升高一定的溫度，空氣吸收的熱量為。/，此時汽缸內(nèi)單位時間內(nèi)撞擊活塞的

空氣分子數(shù)（填"增加""減少""不變"），容器壁單位面積單位時間受到氣體分子的總沖量_______（填

"增大""減小""不變"）；若讓活塞可以自由滑動（活塞與氣缸間無摩擦，不漏氣），也使氣缸內(nèi)空氣溫度升高

相同溫度，其吸收的熱量為。2,貝IJQ2Qi（填“大于""等于""小于

（2）（9分）如圖所示，水平地面上一豎直放置的氣缸開口向下，氣缸內(nèi)有間距為1的卡環(huán)或b,。距離上

端缸底和下端開口的距離均為力，厚度可忽略不計的兩活塞A、B分別封閉一定質(zhì)量的理想氣體團和回。A活

塞只能在必間移動。已知兩活塞的質(zhì)量均為加，氣缸的質(zhì)量為3m,面積為S,活塞和氣缸側(cè)壁均絕熱，氣

缸上端缸底導(dǎo)熱，不計一切摩擦。開始時回、回氣體壓強均為％,溫度均為"，活塞靜止在。處。已知大氣

壓強為P。，氣缸外環(huán)境溫度為4,且保持不變，重力加速度為g?，F(xiàn)緩慢加熱氣體回，求

（回）A活塞剛好到達(dá)b處時，氣體團的壓強；

（0）繼續(xù)加熱，直至氣缸剛要離開地面，此時氣體面的溫度。

////////7////////////////Z///7/7/////

34.[物理——選修3-4]（15分）

（1）（6分）如圖，有一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A,波速為lm/s。M、N是平衡位置相

距2機的兩個質(zhì)點，在/=0時，M通過其平衡位置沿V軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處。

已知該波的周期大于2s。則該波的波長為m,經(jīng)過￡s,N走過的路程為（用含有

A的式子表示），在，=乎2到』s,N點正在（填〃靠近〃或〃遠(yuǎn)離〃）平衡位置。

八y/m

-O-MN~~^/m

（2）（9分）一圓柱形透明介質(zhì)放在水平地面上，其橫截面如圖所示，。點為圓心，半徑為R,直徑BC豎

直，右側(cè)半圓面鍍銀。一光線從離地高度為的A點水平向右射入介質(zhì)，在鍍銀處發(fā)生一次反射后

2

射出介質(zhì)，且射出時光線水平向左，已知光在真空中的傳播速度為c。

（1）畫出光在介質(zhì)中傳播的光路圖并求介質(zhì)的折射率〃；

（2）求光在介質(zhì)中傳播的時間f。

C

2023年高考（全國甲卷）

物理模擬試卷（五）

注意事項：

i.本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考

證號填寫在答題卡上。

2.回答第I卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，

用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。

3.回答第n卷時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

4.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要

求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0

分。

14.如圖所示，扇形銅框在絕緣細(xì)桿作用下繞點。在同一水平面內(nèi)快速逆時針轉(zhuǎn)動，虛線把圓環(huán)分成八等

份，其中虛線為勻強磁場的理想邊界，扇形銅框恰好可以與其中一份重合。下列線框停止最快的是（）

【答案】D

【詳解】當(dāng)線框轉(zhuǎn)動時，如果穿過線框的磁通量發(fā)生變化，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框就會受到安培力

的阻礙作用，磁通量變化越快，阻礙作用越大，越容易停下來

AB.由選項AB圖可知，線框轉(zhuǎn)動時，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，無阻礙作用，不會停下來，故AB

錯誤；

CD.由選項CD圖可知，線框轉(zhuǎn)動時，D項的磁通量變化快，阻礙作用大，更容易停下來，故C錯誤D正確。

故選D?

15.新冠病毒疫情防控工作中，體溫槍在醫(yī)院、車站、小區(qū)、學(xué)校等地方被廣泛使用，成為重要的防疫裝

備之一。某一種體溫槍的工作原理是：任何物體溫度高于絕對零度（—273℃）時都會向外發(fā)出紅外線，紅

外線照射到體溫槍的溫度傳感器，發(fā)生光電效應(yīng)，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，從而顯示出物體的溫度。已知

人的體溫正常時能輻射波長為10〃m的紅外線，如圖甲所示，用該紅外光線照射光電管的陰極K時，電路

中有光電流產(chǎn)生，光電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示，已知〃=6.63xl0”J?s,=1,6x1019C,則（）

A.波長10//m的紅外線在真空中的頻率為3x1016Hz

B.將圖甲中的電源正負(fù)極反接，將一定不會產(chǎn)生電信號

C.由圖乙可知，該光電管的陰極金屬逸出功為O.leV

D.若人體溫度升高，輻射紅外線的強度增大，電子逸出最大初動能增加

【答案】C

【詳解】A.波長2=10〃a=lxl（r5m的紅外光在真空中的頻率為/=q=3xl0"Hz故A錯誤;

A

B.將圖甲中的電源反接，根據(jù)乙圖，反向電壓低于遏止電壓，即低于0.02V時，電流表的示數(shù)不為零，故

B錯誤；

C.由乙圖可知遏止電壓為，.=2x10-V,根據(jù)eUc=Ek=hv-W0代入數(shù)據(jù)解解得叱,=0.leV故C正確；

D.若人體溫度升高，則輻射紅外線的強度增大，單位時間逸出的光電子的個數(shù)增加，光電流增大，但紅外

線的頻率不變，由耳=加-%得電子逸出最大初動能不變，故D錯誤。故選C。

16.2021年6月17日.神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進入

天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進入了自己的空間站。對接過程如圖所示，天和核心艙處于半徑為門的圓

軌道HI,神舟十二號飛船沿著半徑為〃的圓軌道I運動到Q點時，通過一系列變軌操作，沿橢圓軌道II運

動到P點與天和核心艙對接。已知神舟十二號飛船沿圓軌道I運行周期為T,,則下列說法正確的是（）

A.神舟十二號飛船沿軌道I運行的周期大于天和核心艙沿軌道HI運行的周期

B.神舟十二號飛船在軌道I的。點需要加速才能進入軌道II

C.神舟十二號飛船沿軌道II運動到對接點P點的過程中，其速度不斷增大

D.神舟十二號飛船沿軌道H從。到P運動時間為.=7；

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)開普勒第三定律，軌道I的軌道半徑小于軌道HI的軌道半徑，則沿軌道I運行的周期小于

天和核心艙沿軌道HI運行的周期，故A錯誤；

B.由低軌道進入高軌道，即由軌道I進入軌道n需要加速做離心運動，故B正確;

c.神舟十二號載人匕船沿軌道n運動到對接點尸過程中，根據(jù)開普勒第二定律，速度越來越小，故c錯

誤；

（』＞

3’也?|從。到p運動時間為"三=工

D.根據(jù)開普勒第三定律｛2）解得71=1

甲n2I2/J22

故D錯誤。故選B。

17.為了測定某平行于紙面的勻強電場的場強，某同學(xué)進行了如下操作：取電場內(nèi)某一位置為坐標(biāo)原點。

建立x軸，選取x軸上到。點距離為r的尸點，以。為圓心、，?為半徑作圓，如圖甲所示。DIS電壓傳感器

的一個黑表筆保持與基準(zhǔn)點接觸，紅表筆從P點起沿圓周逆時針逐點測量圓上各點的電勢。并記錄相應(yīng)轉(zhuǎn)過

的角度凡再用此數(shù)據(jù)繪制夕。圖。當(dāng)半徑/"分別取小、2%、3小時，分別繪制出如圖乙中所示的三條曲線，

三條曲線均在時達(dá)到最大值，最大值分別為外、2%、3%，下列說法正確的是（）

0

①

②

③

甲乙

A.曲線①對應(yīng)的r取值為外

B.對應(yīng)。=4處的電場強度為0

C.電場強度的大小為"

%

D.半徑為外的圓周上，電勢為0的位置有且只有一處

【答案】C

【詳解】AC.當(dāng)。最大時，紅、黑表筆間電勢差最大，即紅、黑表筆連線與電場強度方向在同一直線上,

根據(jù)u=&/可知此時紅、黑表筆之間距離最大，所以曲線①對應(yīng)的r取值為％,且電場強度大小為石=歿

石

故A錯誤，C正確；

B.根據(jù)前面分析可知對應(yīng)。=4處電場強度與勻強電場的場強相等，不為零，故B錯誤；

D.半徑為石的圓周上，電勢為0的位置有且有兩處，這兩個位置的連線恰好與電場強度方向垂直，故D錯

誤。故選Co

is.如圖所示，一個質(zhì)量為，”的箱子（可看作質(zhì)點）在水平推力F的作用下恰好靜止在傾角為e的斜面頂

端，斜面底邊長度為乙重力加速度為以下列說法正確的是（）

A.若斜面光滑，則〃八F、e之間的關(guān)系式為尸=華

tan。

B.若斜面光滑，撤去F后，箱子滑到底端時重力的功率￡=〃際，2年-tan。

C.若斜面光滑，保持斜面的底邊長度心不變，改變斜面的傾角。，當(dāng)。=45。時，箱子從斜面頂端自由下滑

到底端所用的時間最短

D.若箱子與斜面之間的摩擦因數(shù)為〃，撤去尸后，箱子沿斜面下滑的加速度。與箱子的質(zhì)量機有關(guān)

【答案】C

【詳解】A.若斜面光滑，箱子受到豎直向下的重力，水平向右的推力和垂直于斜面向上的支持力，則由三角

形定則可得tan0=二解得F=mgtan。，A錯誤；

mg

B.若斜面光滑，撤去尸后，箱子受到豎直向下的重力垂直于斜面向上的支持力，由動能定理可得

mgsin0-；機/_（）箱子滑到底端時重力的功率為兄=w^vsin0聯(lián)立解得PG=mgsin仇12gL.tan。

B錯誤;

C.若斜面光滑，保持斜面的底邊長度L不變，撤去F后，箱子受到豎直向下的重力和垂直于斜面向上的支

L_laf27=I4L

持力，由牛頓第二定律可得叫5皿0=5由勻變速直線運動規(guī)律可得砒一5”聯(lián)立解得[gsin2。改

變斜面的傾角巴當(dāng)sinM=l即6=45。時，箱了?從斜面頂端自由下滑到底端所用的時間最短，C正確;

D.若箱子與斜面之間的摩擦因數(shù)為〃，撤去F后，箱子受到豎直向下的重力、平行于斜面向上的摩擦力和

垂直于斜面向上的支持力，由牛頓第二定律可得席sin6-川相cos6=解得a=gsin°-Mgcos°因此箱子

沿斜面下滑的加速度a與箱子的質(zhì)量m無關(guān)，D錯誤。故選C。

19.如圖，一個裝滿水的空心球總質(zhì)量為，小左側(cè)緊靠在豎直墻面上，右側(cè)由方形物塊頂在其右下方的A

點，使球處于靜止?fàn)顟B(tài)?？招那虻膱A心為0,半徑為凡A點距離圓心。的豎直距離為。，重力加速度為g。

則（）

A.方塊物體對空心球的彈力大小為2〃吆

B.僅將方塊物體向右移動一小許，墻面對空心球的彈力將不變

C.僅當(dāng)空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力將變小

D.僅當(dāng)空心球里的水放掉一小部分，方形物塊對球的彈力與水平方向的夾角將變小

【答案】AC

【詳解】A.對空心球整體為研究對象，受力分析如圖，因平衡受三力構(gòu)成矢量三角形，由幾何關(guān)系可知圖

中sin6?=4=g故方塊物體對空心球的彈力大小為2mg,A正確；

B.僅將方塊物體向右移動一小許，6變小，墻面對空心球的彈力將變大，B錯誤;

C.僅當(dāng)空心球里的水放掉-小部分，重力變小，但雖然重心下降，但方形物塊對空心球的彈力方向仍然指

向圓心，方向不變，所以方體物塊對球的彈力將變小，方體物塊對球的彈力與水平方向的夾角。不變，C正

確，D錯誤。故選AC。

20.1個原線圈、2個副線圈的理想變壓器外部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)電路圖如圖乙所示，原線

圈的回路中接有阻值未知的定值電阻凡，理想電流表的示數(shù)/°=1A,正弦交流電源輸出的電壓的有效值

U=100V,原線圈的匝數(shù)%=10,第1個副線圈的匝數(shù)嗎=20,第2個副線圈的匝數(shù)%=30,定值電阻

凡=3600。，定值電阻&的阻值未知，通過&的電流人與通過局的電流乙之比為6：1,&的功率與&的

功率之和為91W。下列說法正確的是（）

A.通過用的電流為0.05AB.定值電阻凡的阻值為100。

C.4的阻值為90。D.%的功率與4的功率之和為19W

【答案】AD

【詳解】A.設(shè)凡、&的功率分別為鳥、6，與兩端的電壓為G，由能量守恒定律有3。=《+鳥+4人

由歐姆定律可得通過定值電阻用的電流為L=/；4+6=91W聯(lián)立解得a=180v,L=0.05A故A正確；

Ki

B.對原線圈的回路，由歐姆定律有原線圈兩端的電壓4=。-/。9由理想變壓器的變壓比有*=*

其中“0=10,%=20,ZO=1A,U=100V,q=180v,解得q=l（）c,U0=90v故B錯誤；

nU

C.設(shè)此兩端的電壓為U，，由理想變壓器的變壓比有」an其中《0=10、”,=30、U°=9OV,解得4=270

n,U2

由題意知八=6/,=0.3A由歐姆定律有用=戶900c故C錯誤：

*2

D.凡的功率《=/024=i0w,R|的功率勺=/|2弋=9w可得％的功率與凡的功率之和不+4=19W

故D正確。故選AD。

21.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一可視為質(zhì)點的光滑小球在圓筒最低點，內(nèi)壁光滑、半徑為R的圓筒固定

在小車上。小車與小球一起以速度卬向右勻速運動，當(dāng)小車遇到墻壁時突然停止運動，后一直保持靜止，

要使小球不脫離圓桶運動，初速度即應(yīng)滿足（半徑R=0.4m,小球的半徑比R小很多，不計空氣阻力，g=10

m/s2）（）

A.v>2>/5m/sB.vo>4m/sC.vo<3V2m/sD.vo<2>/2m/s

【答案】AD

【詳解】"小球不脫離圓筒運動”所包含的兩種情況：（1）小球通過最高點并完成圓周運動；（2）小球沒有通

過最高點，但小球沒有脫離圓軌道。

AB.對于第（1）種情況，當(dāng)%較大時，小球能夠通過最高點，這時小球在最高點處需要滿足的條件是

mg?駕乂根據(jù)機械能守恒定律有"+2mgR=弊可求得%..26n/s故選項A正確，B錯誤；

CD.對于第（2）種情況，當(dāng)%較小時，小球不能通過最高點，這時對應(yīng)的臨界條件是小球上升到與圓心等

高位置處，速度恰好減為零，根據(jù)機械能守恒定律有=苧可求得％,2&m/s故選項C錯誤，D正確;

故選AD.

第n卷

三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22~25題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~34

題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（-）必考題（共47分）

22.某興趣小組的同學(xué)計劃"驗證機械能守恒定律”。裝置如圖甲所示，水平桌面上放有傾角為。的氣墊導(dǎo)軌，

氣墊導(dǎo)軌上安裝有連接數(shù)字計時器的光電門，氣墊導(dǎo)軌左端固定一原長為人的彈簧，通過細(xì)線與帶有遮光

條的滑塊相連。

設(shè)計了以下步驟進行實驗：

A.測出氣墊導(dǎo)軌的傾角為仇彈簧勁度系數(shù)左、彈簧原長/,,、滑塊質(zhì)量切、遮光條寬度d、重力加速度g,

按照圖甲所示組裝好實驗裝置；

B.將滑塊拉至氣墊導(dǎo)軌某一位置固定，要求從此位置釋放滑塊，可使小車運動到光電門時細(xì)線已經(jīng)彎曲。

測出此時滑塊到光電門的距離x以及彈簧長度/;

C.由靜止釋放滑塊，滑塊在拉力作用下運動，測出滑塊上遮光條通過光電門的時間為血；

D.將滑塊拉至不同的位置，重復(fù)B、C步驟多次，并記錄每次對應(yīng)實驗數(shù)據(jù)。

滑塊

根據(jù)所測物理量可以得到每次實驗中滑塊重力勢能、彈性勢能、動能之間的關(guān)系，從而

驗證機械能守恒。

（1）根據(jù)實驗中測出的物理量，可得到滑塊從靜止釋放運動到光電門過程中重力勢能減小量為。

（2）根據(jù)實驗中測出的物理量也可得到滑塊到達(dá)光電門時的動能，若“在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k的彈簧，

形變量為/x時彈性勢能為綜=g口心）2"的說法正確，不考慮空氣阻力影響，要說明整個運動過程系統(tǒng)機械

能守恒，需滿足的關(guān)系式為。

（3）若考慮到空氣阻力影響，實驗過程中得到的小車重力勢能減小量與彈簧彈性勢能減小量總和（填

"大于"、"小于"、"等于"）小車動能增量。

22

【答案】mgxsin，mg（xsin0）+^-k（l-10）=-m（—）大于

22Ar

【詳解】（1）[1]滑塊從靜止釋放運動到光電門過程中重力勢能減小量△耳=〃皿=mgxsine

（2）[2]要說明整個運動過程系統(tǒng)機械能守恒，需滿足g%（Ax）2+mg/2=；mu2

即/?g（xsin-/。尸=；，吟）2

（3）⑶若考慮到空氣阻力影響，實驗過程中會有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能小車重力勢能減小量與彈簧彈性

勢能減小量總會大于小車獲得的動能即大于小車動能增量。

23.實驗室備有以下器材.：電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器R/（阻值變化范圍。?20Q）、滑動變阻

器R2（阻值變化范圍0?1000C）、電動勢適當(dāng)?shù)碾娫?、小燈泡?V,2W）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）要完整地描繪小燈泡的U—/曲線，請在方框中畫出實驗電路圖，并標(biāo)出所用滑動變阻器的符號。

AU/V

電壓傳感器電流傳感器

60.\0.20.30.40.5O.677A

甲

（2）實驗中描繪出的小燈泡U—/曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而（選

填"增大""減小"或"不變

（3）如果用上述器材測量所給電源的電動勢和內(nèi)電阻，實驗電路如圖乙所示，圖中R。是阻值為9Q。的保

護電阻，實驗中測得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中，試在同一坐標(biāo)系中畫出等效電源的u-/圖象，由圖

象可求出電源自身內(nèi)阻約為Q。

序號123456

UN4.003.402.802.001.500.80

//A0.200.260.330.400.460.52

、r--電流傳感器

^R-<3^-------（g>-

電壓傳感器

—<V）——

THI_1—~E

一尊效由濾

乙丙

（4）若將上述小燈泡直接與電源和保護電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時小燈泡消耗的電功率約為

W（保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】增大1.0Q0.82

【詳解】（1）[1]要描繪小燈泡的。一/曲線，電壓與電流應(yīng)從0開始變化，則滑動變阻器要采用分壓式接

法。由于小燈泡阻值較小，電流傳感器應(yīng)用外接法，電路如下圖所示

（2）[2]由題中。一/圖象可知，隨電壓的增大，燈絲電阻增大。由此可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高增

大。

（3）[3][4]根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)作出等效電源的。一/圖象如下圖所示。

由圖的斜率可知，電源內(nèi)阻為，=—=--9.0Q=1.0Q

M”0.6

（4）[5]由上圖中等效電源的U—/圖象與小燈泡的U—/圖象的交點可知，此時小燈泡兩端的電壓為2.1V,

電流為0.39A,則小燈泡的電功率為P="=2.rVxO.39A“Q82W

24.如圖（甲）所示，在直角坐標(biāo)系04X4L區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，右側(cè)有一個圓心在x軸上、

半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N?，F(xiàn)有一質(zhì)量為機，帶電量為e的正電子（重力

忽略不計），從y軸上的A點以速度皿沿y軸負(fù)方向射入電場，飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域，速度方向

與x軸夾角為30。。此時在圓形區(qū)域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向里為磁場正方向，

最后正電子運動一段時間后從N點飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同?求：

（1）04x4乙區(qū)域內(nèi)勻強電場場強E的大小;

（2）寫出圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度Bo的大小應(yīng)滿足的表達(dá)式。

【答案】⑴警；⑵B=警,2、3...）

【詳解】⑴由速度關(guān)系得匕一焉=炳在豎直方向〃=小片=2或解得八警

（2）粒了離開電場時的速度為丫=—^=2%在磁場變化的半個周期內(nèi)粒子的偏轉(zhuǎn)角為60。,根據(jù)幾何知識,

sin30

在磁場變化的半個周期內(nèi)，粒子在x軸方向上的位移恰好等于軌跡半徑木粒子到達(dá)N點而且速度符合要求

?mv

的空間條件是〃?2R=2L,式中〃=1,2,3,...正電子在磁場做圓周運動的軌道半徑為氏=方

eB,、

2mnv

解得線=Q5=1、2、3...)

eL

(1)(2)

25.“再生制動"是一些汽電混動車輛的常用制動方式。所謂"再生制動”就是車輛靠慣性滑行時帶動發(fā)電機發(fā)

電，將部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中。假設(shè)一輛汽電混動汽車的質(zhì)量為機，該汽車設(shè)定為前階段在速

度大于％時選擇再生制動，后階段速度小于等于％時選擇機械制動。當(dāng)它以速度〃％（〃>1）在平直路面上做

勻速行駛時，某一時刻開始剎車，前階段阻力的大小與速度的大小成正比，即/=公，后階段阻力恒為車重

的〃倍，汽車做勻減速運動，重力加速度為g。求：

（1）如果此次剎車的過程中汽電混動汽車動能減小量的？倍被轉(zhuǎn)化為電能，那么此次剎車儲存多少電能；

（2）汽電混動汽車從剎車到停止的位移多大；

（3）在一次性能檢測中，檢測機構(gòu)讓汽電混動汽車在平直的路面上勻速行駛（速度小于％）一段距離后關(guān)

閉發(fā)動機，測繪了汽車只開啟"機械制動"和"機械制動""再生制動"同時開啟兩種設(shè)定下汽車的動能與位移關(guān)

系的圖線①和②，如圖密所示。若檢測時忽略測試路面的阻力差異和空氣阻力，求"機械制動""再生制動"

同時開啟測試中汽車被回收的動能是多少？

；(3)5X105J

【詳解】（1）設(shè)汽電混動汽車在剎車的過程中儲存的電能為E,依題意

E="（3〃蘇片_;，〃詔）=3〃?哈7（n2-\

得E=(根曲(r-I)

（2）設(shè)汽電混動汽車再生制動階段運動的位移為A,由動量定理得=乂f=h

即-初4=所以在再生制動階段有-3=，"%-，〃〃%解得玉=竺迎_二!1

k

在機械制動階段，汽電混動汽車做勻減速運動，由牛頓第二定律可得了=m?乂/=〃儂解得a="g

設(shè)勻減速運動的位移為演，由運動學(xué)得一片=2（-a）蒼解得％=/乙

24g

所以汽電混動汽車從剎車到停止的位移為X=%+X,=叫1）+4

k2Mg

bE

（3）對于減速過程，因斜線率的絕對值表示阻力的大小，由圖線①得代入得

f=（：：；），N=2000N由圖線②,設(shè)汽車的位移為巧，回收的動能為

陽=8xlO5J-2OOOx（8.5-7）xlO2J=5xlO5J

（-）選考題：共15分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

33.[物理——選修3-3]（15分）

（1）（6分）如圖，在氣缸內(nèi)活塞左邊封閉一定質(zhì)量的空氣（可視為理想氣體），壓強和大氣壓相同。把氣

缸和活塞固定，使氣缸內(nèi)空氣升高一定的溫度，空氣吸收的熱量為。/,此時汽缸內(nèi)單位時間內(nèi)撞擊活塞的

空氣分子數(shù)（填"增加""減少""不變"），容器壁單位面積單位時間受到氣體分子的總沖量_______（填

"增大""減小""不變"）；若讓活塞可以自由滑動（活塞與氣缸間無摩擦，不漏氣），也使氣缸內(nèi)空氣溫度升高

相同溫度，其吸收的熱量為02,則QQ（填"大于""等于""小于"）。

【答案】增加增大大于

【詳解】

⑴活塞不動時，空氣的體積不變，溫度升高，壓強增大，封閉空氣的平均動能增大，平均速率增大，由于

分子數(shù)密度一定，根據(jù)壓強的微觀意義可知，汽缸內(nèi)單位時間內(nèi)撞擊活塞的空氣分子數(shù)增加；

[2]氣體的壓強即容器壁單位面積單位時間受到氣體分子的總沖量，溫度升高，體積不變，氣體壓強增大，

容器壁單位面積單位時間受到氣體分子的總沖量增大；

⑶根據(jù)題意可知，兩種情形封閉氣體增加的內(nèi)能相同，活塞固定時，有