2023届北京师范大学附中高三（最后冲刺）物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，一只蚂蚁从盘中心。点向盘边缘M点沿直线OM匀速爬动，同时圆盘绕盘中心。匀速转动，则在蚂蚁

向外爬的过程中，下列说法正确的（）

A.蚂蚁运动的速率不变B.蚂蚁运动的速率变小

C.相对圆盘蚂蚁的运动轨迹是直线D.相对地面蚂蚁的运动轨迹是直线

2、在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s.M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所

示.在U0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处.已知该波的周期大于1s,

则下列说法中正确的是（）

0MNxfm

A.该波的周期为3s

B.在时，N的速度一定为2m/s

3

C.从uo到Qis,M向右移动了2m

12

D.从/=—s到U-s,M的动能逐渐增大

33

3、一小物块从倾角为a=30。的足够长的斜面底端以初速度v°=10m/s沿斜面向上运动（如图所示），已知物块与斜面间的

摩擦因数产业，g^l（）m/s*12,3则物块在运动时间仁l.5s时离斜面底端的距离为

3

比

A.3.75mB.5mC.6.25mD.15m

4、如图所示，质量为班的木块A放在质量为加2的斜面体B上，现对木块A施加一竖直向下的力F,它们均静止不

A.木块A与斜面体B之间不一定存在摩擦力

B.斜面体B与地面之间一定存在摩擦力

C.地面对斜面体B的支持力大小等于（町+〃4）g

D.斜面体B受到4个力的作用

5、如图所示为A.5两辆摩托车沿同一直线运动的速度一时间（v-f）图象，已知：U0时刻二者同时经过同一地点，则

下列说法正确的是（）

A.摩托车B在0~6s内一直在做加速度减小的加速运动

B.f=6s时A、6两辆摩托车恰好相遇

C.Z=12s时A、5两辆摩托车相距最远

D.率托车A在0~12s内的平均速度大小为10m/s

6、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（）

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U为加在原线圈两端的电压，L为原

线圈中的电流，则（）

A.保持Ui及P的位置不变，K由a合到b时，L将减小

B.保持Ui及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小

C.保持Ui不变，K合在a处，使P上滑，L将增大

D.保持P的位置不变，K合在a处，若Ui增大，L将增大

8、如图所示，质量为2kg的木块A与轻质弹簧连接，弹簧的另-端固定在墙上，开始时木块A静止在光滑水平面上的

。点,现有一质量为3kg的木块B以10m/s的初速度向右运动,与木块A发生碰撞并粘在一起,下列说法正确的是（）

A.木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为6m/s

B.弹簧的最大弹性势能为90J

C.A、B碰撞过程中损失的机械能为150J

D.弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的冲量为0

9、如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AO水平，一个质量为机的物块从A点以一定的初速度沿圆弧

轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C,运动到8点时物块与圆心O的连线与竖直方向的夹角为

0,重力加速度为g,物块可视为质点，则

A.物块在8点受到轨道支持力的大小等于mgeos。

B.物块在8点受到轨道摩擦力的大小等于,/igsin。

C.物块在3点时与轨道间的动摩擦因数等于tan。

D.物块从4点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大

10、在倾角为，的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为”“、机2,其中A带”的

电荷量，B不带电。弹簧劲度系数为A,C为一固定挡板，系统处于静止状态。现加一个平行于斜面向上的匀强电场,

场强为E,使物块A向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d,速度为”，则（）

A.物块A的电势能增加了屈沮

Eq-kd

B.此时物块A的加速度为-------

叫

C.此时电场力做功的瞬时功率为屈?vsin，

D.此过程中，弹簧的弹性势能变化了Eqd—migdsinO——m,V

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水

平轨道上的B点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到

光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度"=mm。

（2）为了减小误差，实验时需要进行的操作是o

A.将水平轨道上的A端垫高适当的高度，以平衡摩擦力

B.使重物的质量m远大于小车及遮光条的总质量M

C.调节水平轨道左端滑轮的高度

（3）某次实验中，测得小车及遮光条的质量M=lkg,光电门记录小车通过的时间加=0.002s,则在此次实验中小车

及遮光条增加的动能为J（结果保留到小数点后两位）。

（4）实验中利用计算拉力对小车做的功W在方格纸上做出Ek-W图像（纥是小车和重物动能之和），如图

所示。由图像可以看出小纥总是略大于W,造成这种现象的原因是

12.（12分）某同学想测出济南当地的重力加速度g,并验证机械能守恒定律。为了减小误差，他设计了一个实验如下:

将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M,使电动机转轴处于竖直方

向，在转轴上水平固定一支特制笔N,借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置，使墨汁在棒上

能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线。图

乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作

B、C、。、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准4,此时以C、。、E对应的刻度依次为14.68cm,39.15cm,

73.41cm,117.46cmo已知电动机的转速为3000r/min。求：

P

B

A

Q

乙

（1）相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为!

（2）由实验测得济南当地的重力加速度为m/s2（结果保留三位有效数字）;

2

⑶该同学计算出划各条墨线时的速度％以匕为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离人为横轴，描点连线，得出了如图

2

丙所示的图像，据此图像（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线不过原点的原因

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）处于真空中的圆柱形玻璃的横截面如图所示，A3为水平直径，玻璃砖的半径为心。为圆心，尸为圆柱

R

形玻璃砖上的一点，与水平直径A3相距一，单色光平行于水平直径A3射向该玻璃砖。已知沿直径AB射入的单色

2

光透过玻璃的时间为。光在真空中的传播速度为C,不考虑二次反射，求：

（1）该圆柱形玻璃砖的折射率〃；

（2）从尸点水平射入的单色光透过玻璃砖的时间。

14.（16分）质量为，”的小滑块自圆弧形轨道上端由静止滑下，如图所示，圆弧形轨道半径为凡高度为从A点为

弧形轨道与水平桌面的平滑连接点。滑块离开桌面后恰好落入静止在水平地面上的装满沙的总质量为M的小车中，桌

面到小车上沙平面的高度也是从木块落入车内与沙面接触直到相对静止经过的较短时间为人试回答下列问题：（所

有接触面的摩擦不计，重力加速度g已知，小车高度不计。）

⑴滑块经过A点前后对轨道和桌面的压力尸卜尸2各多大？

⑵小车最终的速度是多大？

（3）滑块落入车中直到相对车静止的过程中小车对地面的平均压力多大？

15.（12分）如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑气缸，气缸的截面积为S,其侧壁和底部均导热良好，内有两个

质量均为m的导热活塞，将缸内理想分成I、II两部分，气缸下部与大气相通，外部大气压强始终为po,mg=0.2p°S,

环境温度为4，平衡时I、II两部分气柱的长度均为L现将气缸倒置为开口向上，求:

(i)若环境温度不变，求平衡时I、II两部分气柱的长度之比｝;

,2

(ii)若环境温度缓慢升高，但I、II两部分气柱的长度之和为21时，气体的温度T为多少？

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C

【解析】

AB.在蚂蚁向外爬的过程中，沿半径方向的速度不变，垂直于半径方向的速度逐渐变大，可知合速度逐渐变大，即蚂

蚁运动的速率变大，选项AB错误；

C.蚂蚁沿半径方向运动，则相对圆盘蚂蚁的运动轨迹是直线，选项C正确；

D.相对地面，蚂蚁有沿半径方向的匀速运动和垂直半径方向的圆周运动，则合运动的轨迹不是直线，选项D错误；

故选C。

2、D

【解析】

A.波速为2m/s,波的周期大于Is,则波长大于2m,M、N的平衡位置相距2m,M.N的平衡位置间距小于波长；t=0

时，M通过其平衡位置沿)，轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处，波沿x轴正方向传播，贝!|UO时，波

形图如图所示，所以

—/I=2m

4

该波的周期：

41

B.T=§S,UO时，N位于其平衡位置上方最大位移处，则在时，N位于其平衡位置向y轴负方向运动，由于

振幅未知，所以振动的速度未知，故B项错误；

C.波传播过程中质点不随波迁移，质点在自身平衡位置附近振动，故C项错误；

412

D.在UO时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，因T=,则/=§s时，M位于其平衡位置上方最大位移处，t=-s

17

时，M通过其平衡位置沿y轴负方向运动，U]S到z=§s,M的动能逐渐增大，故D项正确。

3、B

【解析】

小物块沿斜面向上运动时加速度大小为：

f

a=gsina+4gcosa=10^/2

物块运动到最高点时间：

t=^-=ls<l,5s

a

由于〃吆5皿2=〃〃吆(：05二，小物块运动到最高点速度为0时即停止，故此时小物块离斜面底端距离为

2

x--=5m,故B正确。

2a

故选：B.

4、D

【解析】

A.对木块A进行受力分析，受竖直向下的重力和推力尸，垂直斜面的支持力，由平衡条件可知，木块A还受到沿斜

面向上的静摩擦力，故A错误；

BC.以AB为整体作为研究对象受力分析，由平衡条件可知，斜面体B与地面之间无摩擦力，地面对斜面体B的支持

力

N=(”+a)g+F

故BC错误;

D.单独以斜面体B为研究对象受力分析，斜面体B受重力，地面对斜面体B的支持力，木块A对斜面体B的压力及

木块A对斜面体B的沿斜面向下的静摩擦力，故D正确。

故选D。

5、D

【解析】

A.摩托车3在0~6s内先做加速度减小的减速运动，然后反向做加速度减小的加速运动，故A项错误；

BC.4、8两辆摩托车在U6s时速度相等，两辆摩托车距离最远，故BC项错误；

D.摩托车A在()~12s内做匀减速运动，摩托车4的平均速度就等于这段时间中间时刻的瞬时速度10m/s,故D项正

确。

故选D。

6、C

【解析】

A.该实验是c粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；

B.该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；

C.该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；

D.该实验是放射性现象的实验，从而得出尸、了射线的性质，D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD

【解析】

保持Ui及尸的位置不变，K由。合到〜时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率

,P

等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据乙=7得力将增大，故A错误；保持U及尸的位置不变，K由》合到

。时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，根据尸=〃2可知功率变小，故B正确；保持口不变，K合在a处，使尸

R

、一./小

上滑时，K增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，根据乙=4■可知力将减小，故C错误；保持P的位置不变，

%

K合在。处，若口增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，根据4=必可知人将增大，故D正确。

8、AB

【解析】

A.木块A、B碰撞，视A、B为系统，动量守恒，则有

=（加八+加8）匕

解得木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为

v,=6m/s

故A正确；

B.木块A、B碰后压缩弹簧过程，根据能量守恒可得弹簧的最大弹性势能为

与（%+/M=90J

故B正确；

C.A、B碰撞过程中损失的机械能为

1,1,

Af--inRv0--（%+mR）v,=60J

故C错误；

D.弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的作用力不为零，所以根据公式/=H可知墙对弹簧的冲量为0,故

D错误；

故选AB。

9、BD

【解析】

物块在B点时，有：FN-mgcos0=m—,因此物块在点受到轨道的支持力大于,“geos。。故A不符合题意。

R

B.在8点沿切向加速度为零，即在8点受到轨道摩擦力的大小等于，〃gs加8。故B符合题意。

mesin0mgsin。

C.在8点，pF^=mgsin0»则"=~~=tan0,,故C不符合题意。

FNmgcos0

D.由于轨道对物块的作用力尸和重力mg的合力大小恒定，方向始终指向圆心，根据力的合成及动态分析可知，随

着物块向下运动轨道对物块的作用力逐渐增大。故D符合题意。

10、BD

【解析】

A.电场力对物块A做正功

W=qEd

物块A的电势能减少，其电势能减少量为q&Z,故A错误；

B.当物块B刚要离开挡板C时，弹簧的弹力大小等于B重力沿斜面向下的分量，即有

kx,=m,gsin。

对A,根据牛顿第二定律得

qE-triygsinO-kx2=m1aA

未加电场时，对A由平衡条件得

fix】=/〃igsin。

根据几何关系有

d=Xy+X2

联立解得：此时物块A的加速度为

Eq-kd

aA=--------

m}

故B正确；

C.此时电场力做功的瞬时功率为

P-Fv-Eqv

故C错误；

D.根据功能关系知电场力做功等于A与弹簧组成的系统的机械能增加量，物块A的机械能增加量为

\EA=m[gdsinO-g町/

则弹簧的弹性势能变化了

1,

△Ep—Eqd-mxgt/sin0--

故D正确；

故选BD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、4.700AC2.76W=mgs平衡摩擦力过度

【解析】

(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm,主尺的读书为4.5mm,读数为

4.5mm+20.0x0.0lmm=4.7(X)mm。

(2)[21AB.本实验研究小车受到的合力对小车所做的功与小车动能的改变量之间的关系，可认为小车受到的合力与

重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且满足重物的质量远小于小车和遮光条的总质量，B错误A正确；

C.需调节水平轨道左端滑轮的高度，使连接光电门的细线与轨道平行，C正确。

故选AC。

(3)⑶小车及遮光条经过光电门的速度

v=—=2.35m/s

△t

增加的动能

=1Mv2=2.76J.

(4)[4]因为平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，所以用重力乘于小车释放点到光电门的距离s计算

拉力所做的功，即

W=mgs。

(4)[5]实验中，让重物的质量远小于小车及遮光条的总质量，则平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合

力，则分析可知造成公纥总是略大于W是平衡摩擦力过度造成的。

12、0.19.79能墨线A对应的速度不为零

【解析】

由于电动机的转速为3000r/min,则其频率为50Hz,故每隔0.02s特制笔N便在铝棒上画一条墨线，又每隔4条

墨线取一条计数墨线，故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s

⑵[2]由题可知

xBC=(39.15-14.68)cm-24.47cm

xCD-(73.41-39.15)cm-34.26cm

=(117.46-73.4l)cm=44.05cm

可知连续相等时间内的位移之差

Ax=9.79cm

根据AX=g72得

Ar9.79x10-2.2

=--------------m/s=9.79m/s

⑶⑶铝棒下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即

mgh,=1-^nv2£

得

V2

飞=gh

2

若上-/?图线为直线，斜率为g,则机械能守恒，所以此图像能验证机械能守恒

2

[4]图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)—；(2)J)'-*。

2Rc

【解析】

(1)沿A5入射的光将从3点射出，设光在玻璃内的速度为丹贝U：

n

又：

2R=ct

联立可得：

ct

n=----

2R

(2)过P做入射光的法线，过尸做A3的垂线，垂足为C,如图：因=所以NPOC=30。

2

由几何关系可知该光的入射角为30。