2023年高考物理统一考试仿真卷（八）

统一考试仿真卷〔八〕第一卷二、选择题：此题共8小题，每题6分，在每题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求。第19～21题有多项选择项符合题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．以下说法正确的选项是A．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性B．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变C．一个氘核eq\o\al(2,1)H与一个氚核eq\o\al(3,1)H聚变生成一个氦核eq\o\al(4,2)He的同时，放出一个质子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，电势能增大，原子的总能量增大【答案】B【解析】光电效应显示了光的粒子性，A错误；β衰变的核反响方程为eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e，产生的电子发射到核外就是β粒子，B正确；由核反响方程得eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，放出一个中子，C错误；根据玻尔理论，氢原子核外电子获得能量，从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量增大，由于库仑引力提供向心力，即keq\f(Qe,r2)＝meq\f(v2,r)，即v＝eq\r(\f(kQe,mr))，半径增大那么电子动能减小，由于库仑力做负功，那么电势能增大，D错误。15．如下图，内壁光滑，四角呈圆弧状和长方形空腔管，位于竖直平面内，BD等高，两个同样的小球，从静止开始由A点分别从左右两侧运动到C点，不计碰撞能量的损失，那么以下说法正确的选项是A．两球同时到达C点，动量相等B．两球同时到达C点，动量不等C．两球到达C时的速率相同，左侧先到达D．两球到达C时的速率相同，右侧先到达【答案】D【解析】因为是长方形空腔管，所以AB长度大于AD，θ角小于45度，取θ角等于0度的极端状态，那么左边小球不能到达，时间为无穷大，D球可以到达，所以左边到达的时间大于右边到达的时间，又根据机械能守恒可得两球到达时的速率相同，所以正确选项为D。16．如下图，两个质量分别为m1、m2的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，A、B与传送带间动摩擦因数均为μ。传送带顺时针方向转动，系统到达稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为aA和aB，(弹簧在弹性限度内，重力加速度为g)那么A．aA＝μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m2,m1)))g，aB＝μgB．aA＝μg，aB＝0C．aA＝μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m2,m1)))g，aB＝0D．aA＝μg，aB＝μg【答案】C【解析】突然剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不发生突变，对于B物块，F＝μm2g，所以瞬时加速度aB＝0，A物块瞬间合外力为μm1g＋F，所以μm1g＋F＝m1aA，即aA＝eq\f(μm1g＋μm2g,m1)＝μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m2,m1)))g，故C正确。17．如下图，在边长ab＝1.5L，bc＝eq\r(3)L的矩形区域内存在着垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O处有一粒子源，可以垂直磁场向区域内各方向发射速度大小相等的同种带电粒子，假设沿Od方向射入的粒子从磁场边界cd离开磁场，该粒子在磁场中A．粒子带负电B．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0C．粒子的比荷为eq\f(π,Bt0)D．粒子在磁场中运动的最长时间为2t0【答案】D【解析】由题设条件作出以O1为圆心的轨迹圆弧，如下图，由左手定那么，可知该粒子带正电，选项A错误；由图中几何关系可得sinθ＝eq\f(\f(\r(3),2)L,L)＝eq\f(\r(3),2)，解得θ＝eq\f(π,3)，可得T＝6t0，选项B错误；根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律可得T＝eq\f(2πm,qB)，解得eq\f(q,m)＝eq\f(π,3Bt0)，选项C错误；根据周期公式，粒子在磁场中运动时间t＝eq\f(mα,qB)，在同一圆中，半径一定时，弦越长，其对应的圆心角α越大，那么粒子在磁场中运动时间最长时的轨迹是以O2为圆心的圆弧，如下图，由图中几何关系，α＝eq\f(2π,3)，解得t＝2t0，选项D正确。18．据新华社北京3月21日电，记者21日从中国载人航天工程办公室了解到，已在轨工作1630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后，由于超期服役两年半时间，其功能已于近日失效，正式终止了数据效劳。根据预测，天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低，并最终再入大气层烧毁。假设天宫一号服役期间的轨道可视为A．因为天宫一号的轨道距地面很近，其线速度小于同步卫星的线速度B．女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课，那时她不受地球的引力作用D．由题中信息可知地球的质量为eq\f(4π2R3,GT2)【答案】C【解析】19．如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个电荷。t＝0时，甲静止，乙以初速度6m/s向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v­t图象分别如图b中甲、乙两曲线所示。那么由图线可知A．两电荷的电性一定相反B．t1时刻两电荷的电势能最大C．0～t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小D．0～t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小【答案】BC【解析】由图可知，两个小球间产生的排斥力，因为刚开始乙做减速运动，甲做初速度为0的加速运动，那么两个电荷的电性一定相同，选项A错误；在t1时刻，两个小球共速，两个小球间的距离最小，故在间距减小的过程中，小球始终克服电场力做功，以后小球的距离逐渐增大，电场力就做正功了，故间距最小时的电势能最大，选项B正确；t2时刻，乙球速度为零，在0～t2时间内，两电荷的间距先减小后增大，故它们间的静电力先增大后减小，选项C正确；0～t3时间内，甲的速度一直增大，故它的动能一直增大，而乙的速度先减小后增大，故它的动能也是先减小后增大，选项D错误。20．如下图，匀强磁场的磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动，不计线圈电阻。线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，变压器的原、副线圈的匝数分别为n1、n2。为理想交流电流表。L1、L2为两个完全相同的电灯泡，标称值为“U0，P0”，且当S闭合时两灯泡均正常发光。除灯泡电阻外，不计其他电阻。那么以下说法正确的选项是B．理想变压器原、副线圈的匝数比为eq\f(n1,n2)＝eq\f(NBSω,\r(2)U0)C．当S断开后，L1比断开前暗D．当S断开后，电流表的示数比断开前大【答案】AB【解析】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从图示位置开始计时，线圈内产生交流电的电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，故A正确。变压器原线圈两端电压的有效值U1＝eq\f(NBSω,\r(2))，变压器负线圈两端的灯泡当S闭合时正常发光，U2＝U0，所以变压器的匝数比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(NBSω,\r(2)U0)，故B正确。由于U1决定U2，当S断开时U2不变，L1亮度不变，故C错误。S断开后，负载电阻变大，副线圈端电流变小，示数变小，故D错误。21．如下图，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月〞之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰处于静止状态，a、b、c三小球的电A．小球a一定带正电B．小球b的周期为eq\f(2πR,q)eq\r(\f(mR,k))C．小球c的加速度大小为eq\f(\r(3)kq2,3mR2)D．外力F竖直向上，大小等于mg＋eq\f(2\r(6)kq2,R2)【答案】CD【解析】小球a、b、c均做半径相同的圆周运动，且受力情况相同，故三个小球的各运动参量大小均相等。以小球a为例，小球a做圆周运动的向心力由小球d对小球a的引力的水平分力及小球b、c对小球a斥力的合力提供，仅可以判断四个小球所带电荷电性的异同，不能确定小球a是否带正电，A项错；由牛顿第二定律得，－2keq\f(q2,〔2Rcos30°〕2)cos30°＋keq\f(6q2,h2＋R2)×eq\f(R,\r(R2＋h2))＝ma，其中h＝eq\r(2)R，解得a＝eq\f(\r(3)kq2,3mR2)，C项正确；向心加速度公式a＝eq\f(\r(3)kq2,3mR2)＝eq\f(4π2,T2)R，可得T＝eq\f(2πR,q)eq\r(\f(\r(3)mR,k))，B项错；对小球d受力分析，由平衡条件可知，F＝mg＋3keq\f(6q2,R2＋h2)×eq\f(h,\r(R2＋h2))＝mg＋eq\f(2\r(6)kq2,R2)，D项正确。第II卷三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两局部。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求作答。〔一〕必考题〔共129分〕22．(7分)伽利略在?两种新科学的对话?一书中，提出猜测：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还用实验验证了该猜测。某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如下图的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下：①让滑块从距离挡板s处由静止沿倾角为θ的斜面下滑，并同时翻开装置中的阀门，让水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流均匀稳定)；③记录下量筒收集的水量V；④改变s，重复以上操作；⑤将测得的数据记录在表格中。次数123456s/m4.53.93.02.11.50.9V/mL9084625240(1)该实验用量筒中收集的水量来表示________。A．水箱中水的体积B．水从水箱中流出的速度C．滑块下滑的时间D．滑块下滑的位移(2)某同学漏填了第3组数据中量筒收集的水量V，假设实验正常，你估计V＝________mL；假设保持下滑的距离s、倾角θ不变，增大滑块的质量，水量V将________(填“增大〞“不变〞或“减小〞)；假设保持下滑的距离s、滑块质量不变，增大倾角θ，水量V将________(填“增大〞“不变〞或“减小〞)。(3)以下说法中不属于该实验误差来源的是________。A．水从水箱中流出不够稳定B．滑块开始下滑和开始流水不同步C．选用的斜面不够光滑D．选用了内径较大的量筒【答案】(1)C(2)75(74～76均算正确)不变减小(3)C【解析】(1)因为水是均匀稳定地流出，所以流出的水的体积与时间成正比，所以该实验用量筒中收集的水量表示滑块下滑的时间，选项C正确，选项A、B、D错误。(2)滑块做初速度为零的匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，而流出的水的体积与时间成正比，故位移与流出的水的体积的二次方成正比，即s＝kV2，由表中数据可得，V3＝75mL。对滑块由牛顿第二定律得，mgsinθ－μmgcosθ＝ma，a＝gsinθ－μgcosθ，假设保持下滑的距离s、倾角θ不变，增大滑块的质量，滑块的加速度不变，滑块下滑所用的时间不变，水量V不变。假设保持下滑的距离s、滑块的质量不变，增大倾角θ，滑块的加速度增大，滑块下滑所用的时间减少，水量V减少。(3)本实验的误差主要来源：水从水箱中流出不稳定，滑块开始下滑与水开始流动不同时，选用了内径较大的量筒。选用的斜面不够光滑并不影响实验结果，选项C正确，选项A、B、D错误。23．(8分)在物理课外活动中，王聪聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。选用的电流表内阻Rg＝10Ω、满偏电流Ig＝10mA，中选择开关接3时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据没有标出。(1)假设指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________。(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，王聪聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙所示，那么C处刻度应为________Ω。③计算得到多用电表内电源的电动势为________V。(保存两位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，假设指针指在图乙所示位置，那么待测电阻【答案】(1)6.9mA173V(172～174V间均可)(2)②150③1.5(3)67(66～69均可)【解析】(1)选择开关接1时测电流，多用电表为量程是10mA的电流表，其分度值为0.2mA，示数为6.9mA；选择开关接3时测电压，多用电表为量程250V的电压表，其分度值为5V，其示数为173V。(2)②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为0×1000Ω＋1×100Ω＋5×10Ω＋0×1Ω＝150Ω；③指针指在C处时，电流表示数为5mA＝0.005A，C处电阻为中值电阻，那么电表内阻为150Ω，电源电动势E＝I·2R＝0.005×150×2V＝1.5V。(3)根据第(1)问可知，调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为6.90mA，而表内电池的电动势为E＝1.5V，表内总电阻为150Ω，所以待测电阻的阻值为67Ω。24．(14分)在质量为M＝1kg的小车上，竖直固定着一个质量为m＝0.2kg、宽L＝0.05m、总电阻R＝100Ω的n＝100匝矩形线圈。线圈和小车一起静止在光滑水平面上，如图1所示。现有一子弹以v0＝110m/s的水平速度射入小车中，并立即与小车(包括线圈)一起运动，速度为v1＝10m/s。随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度B＝1.0T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如下图。子弹射入小车后，小车运动的速度v随车的位移s变化的v­s图象如图2所示。求：(1)子弹的质量m0；(2)小车的位移s＝10cm时线圈中的电流大小I；(3)在线圈进入磁场的过程中通过线圈某一截面的电荷量q；(4)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q。【答案】(1)0.12kg(2)0.4A(3)5×10－3(4)Q＝63.36J【解析】(1)在子弹射入小车的过程中，由子弹、线圈和小车组成的系统动量守恒。有m0v0＝(M＋m＋m0)v1解得：子弹的质量m0＝0.12kg；(2)当s＝10cm时，由图象中可知线圈右边切割磁感线的速度v2＝8m/s。由闭合电路欧姆定律得线圈中的电流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(nBLv2,R)解得I＝eq\f(100×1×0.05×8,100)A＝0.4A；(3)由图象可知，从s＝5cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移s减小，当s＝15cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动，因此线圈的长为Δs＝10cm。在此过程中通过线圈某一截面的电荷量q＝eq\f(n·ΔΦ,R)＝eq\f(nBL·Δs,R)解得q＝eq\f(100×1×0.05×0.1,100)C＝5×10－3C；(4)由图象可知，线圈左边离开磁场时，小车的速度为v3＝2m/s。线圈进入和离开磁场时，克服安培力做功，线圈的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热。Q＝eq\f(1,2)(M＋m＋m0)(veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,3))解得线圈电阻发热量Q＝63.36J。25．(18分)如下图，在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场，在电场内有一光滑绝缘平台，平台左侧靠墙，平台上有带绝缘层的轻弹簧，其左端固定在墙上，弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘，光滑绝缘平台右侧有一水平传送带，传送带A、B两端点间距离L＝1m，传送带以速率v0＝4m/s顺时针转动，现用一带电小物块向左压缩弹簧，放手后小物块被弹出，从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时，速度方向与水平方向成45°角，经过MN下方M′N′水平线上的D点时，速度方向与水平方向成60°角。传送带B端距离MN的竖直高度h1＝0.4m，MN与M′N′平行，间距h2＝1.6m，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，小物块的质量为m＝0.1kg，带电量q＝1×10－2C，平台与传送带在同一水平线上，二者连接处缝隙很小，不计小物块经过连接处的能量损失，重力加速度为g＝10m/s2，eq\r(3)＝1.732，eq\r(5)＝2.236。求：(1)匀强电场的电场强度E；(2)弹簧弹性势能的最大值；【答案】(1)E＝100N/C(2)1J(3)t＝0.268s【解析】在C点小物块的速度方向与水平方向成45°角，那么由几何关系可知v1x＝v1y＝vB小物块从B点运动到C点，在竖直方向上有2ah1＝veq\o\al(2,1y)＝veq\o\al(2,B)在D点由eq\f(v2y,vB)＝tan60°，解得v2y＝eq\r(3)vB小物块从C点运动到D点的过程中，在竖直方向上有2gh2＝veq\o\al(2,2y)－veq\o\al(2,1y)＝(eq\r(3)vB)2－veq\o\al(2,B)＝2veq\o\al(2,B)，解得vB＝4m/s将其代入2ah1＝veq\o\al(2,1y)＝veq\o\al(2,B)，解得a＝20m/s2小物块从B点运动到C点的过程中，有qE＋mg＝ma，解得E＝100N/C。(2)小物块被弹簧弹开，恰好减速到B端与传送带同速，那么小物块从A端运动到B端由veq\o\al(2,0)－v2＝－2a0L，ma0＝μ(Eq＋mg)，小物块在A点具有的动能即为弹簧具有的最大弹性势能，那么Ep＝Ek＝eq\f(1,2)mv2＝1J。(3)小物块在传送带上摩擦产生热量的最大值是物块在传送带上相对位移最长的情况，有两种情况，一种是物块一直加速运动到B端与传送带共速，一种是物块在传送带上减速到B端与传送带共速。第一种情况：传送带的位移：x0＝v0t1物块的位移为L：veq\o\al(2,0)－v2＝2a0L物块的速度变化为v0＝v＋a0t1联立即得t1＝(2－eq\r(3))s第二种情况：传送带的位移：x0′＝v0t2物块的位移为L：veq\o\al(2,0)－v2＝－2a0L物块的速度变化为v0＝v－a0t2联立解得t2＝(eq\r(5)－2)s计算可得第1种情况相对位移大于第2种情况的相对位置，那么t＝t1〔二〕选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，那么每科按所做的第一题计分。33．[物理——选修3–3]〔15分〕(1)(5分)以下说法正确的选项是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．知道某物质的摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子的质量和体积B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同C．不管单晶体还是多晶体，在熔化时，要吸热但温度保持不变D．一定质量的气体温度由T1升高到T2E．液体的外表张力是由液体分子间的相互作用引起的【答案】BCE【解析】知道某物质的摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子质量，但是求不出分子体积，A错误；内能不同的物体，温度可能相同，所以它们分子热运动的平均动能可能相同，B正确；晶体熔化吸热时温度不变，分子的平均动能不变，分子势能增加，C正确；分子平均动能只与温度有关，温度升高，气体分子平均动能增加，D错误；液体的外表张力是由液体分子间的相互作用引起的，E正确。(2)(10分)在一端封闭、内径均匀的长为L0＝42cm的直玻璃管内，有一段长为h＝10cm的水银柱封闭一定质量的理想气体。开始管口向上竖直放置，环境温度为t1＝27℃，大气压强为p0＝75cmHg，到达平衡时，气柱的长度为L＝30cm；保持温度不变，先将直玻璃管顺时针缓慢转到水平位置，然后再缓慢逆时针转回原位置并逐渐降低温度，当温度降为t2＝－3℃时，到达新的平衡，如果大气压强p【答案】27.65cm【解析】设玻璃管的横截面积为S，水银的密度为ρ，开始管口向上竖直放置时气柱的压强为p1，水平放置时气柱的压强为p2，根据玻意耳定律有p1SL＝p2SL′解得L′＝eq\f(p0＋ρgh,p0)L＝34cm因为L′＋h＝44cm>L0说明将管水平放置时，有2cm长的水银柱流出，管内还剩长h′＝8cm的水银柱缓慢逆时针转回原位置，根据理想气体状态方程有eq\f(p0SL′,T1)＝eq\f((p0＋ρgh′)SL2,T2)解得L2＝eq\f(p0L′T2,(p0＋ρgh′)T1)＝27.65cm。34．[物理——选修3–4]〔15分〕(1)(5分)如图为某摄影师用相机抓拍到的某旅游景区的照片，对该照片和摄影师拍摄过程中涉及的光学知识，以下理解正确的选项是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．B．由于景物发出的光在平静