2023年河北省张家口市宣化高考压轴卷物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、一个质量为机的质点以速度％做匀速运动，某一时刻开始受到恒力尸的作用，质点的速度先减小后增大，其最小

值为为。质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中

2

A.该质点做匀变速直线运动

B.经历的时间为外

2F

C.该质点可能做圆周运动

D.发生的位移大小为同"”

8F

2、用一质量不计的细线将质量为，〃的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成0=37。角，气球与固定在水

平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加

速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（）

A.小车向右加速运动，加速度大小为0.5g

B.小车向左加速运动，加速度大小为0.5g

2

C.小车向右减速运动，加速度大小为一g

3

2

D.小车向左减速运动，加速度大小为一g

3

3、一宇宙飞船的横截面积s,以“。的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有〃颗尘埃,

每颗尘埃的质量为巴若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航

行，飞船发动机的牵引力功率为（）

2^33

A.$〃喇B.2s〃叫c.snm'oD.2snmvo

4、“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方

向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是（）

A.绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小

B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小

C.绳恰好伸直时，人的动能最大

D.人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力

5、平行板电容器、静电计、理想二极管（正向电阻为0。反向电阻无穷大）与内阻不计的电源连接成如图所示的电路，

现在平行板电容器两极板间的尸点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许。设静

电计的张角为九则下列说法正确的是（）

A.若左极板向左移动少许，则0变大，P点的电势不变

B.若左极板向左移动少许，则，不变，尸点的电势不变

C.若左极板向右移动少许，则0不变，位于尸点的点电荷的电势能减小

D.若左极板向右移动少许，则，变小，位于P点的点电荷的电势能增大

6、图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，

》是轨迹上的两点。根据此图不能作出判断的是（）

A.a、〃两点中，哪点的电势较高

B.心，两点中，哪点的电场强度较大

C.带电粒子在*8两点的加速度哪点较大

D.带电粒子在a、b两点的电势能哪点较大

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、质量为，”物体从距地面高〃处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，“为光滑斜面，b为粗糙斜面，c为光滑

曲面。在这三个过程中（）

A.重力做功相等

B.机械能变化的绝对值相等

C.沿c下滑重力势能增加最大

D.沿8下滑机械能变化的绝对值最大

8、如图所示，边长为乙、匝数为N、电阻不计的正方形线圈Hcd,在磁感应强度为8的匀强磁场中绕转轴00,以角

速度。匀速转动，轴00”垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的

匝数之比为1：2,二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的

是（）

A.交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBsL%osst

B.变压器的输入功率与输出功率之比为2：1

C.电压表V示数为N及必2

D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均变小

9、关于电场，下列说法正确的是（）

A.过电场中同一点的电场线与等势面一定垂直

B.电场中某点电势的值与零电势点的选取有关，某两点间的电势差的值也与零电势点的选取有关

C.电场中电势高低不同的两点，同一点电荷在高电势点的电势能大

D.电场力对点电荷做正功，该点电荷的电势能一定减小

10、如图所示为质谱仪的结构原理图带有小孔的两个水平极板S1、S2间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以

产生质子和晁核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场，在磁场中运动半周后打到底

片P上。不计质子和施核的重力及它们间的相互作用。则下列判断正确的是（）

A.质子和瓶核在极板5、S2间运动的时间之比为1：石

B.质子和瓶核在磁场中运动的时间之比为1:君

C.质子和瓶核在磁场中运动的速率之比为1:百

D.质子和晁核在磁场中运动的轨迹半径之比为l:g

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）某同学通过实验测定一个阻值约为5。的电阻R、的阻值：

（1）现有电源（4V,内阻可不计、滑动变阻器（0〜50a。，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：

A.电流表（0〜3A,内阻约0.025。）

B.电流表（0〜0.6A,内阻约0.125。）

C.电压表（0〜3V,内阻约3kC）

D.电压表（0〜15V,内阻约15kC）

为减小测量误差，在实验中,电流表应选用，电压表应选用（选填器材前的字母）；

（2）下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.要求电压表和电流表从零开始读数，补充完成图中实物间

的连线—：

（3）接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U,某次电表示数如图所示，可得

该电阻的测量值R、.=亍=。（保留三位有效数字）.

(4)在测量电阻的过程中产生误差的主要原因是(选填选项前的字母)

A.电流表测量值小于流经凡的电流值

B.电流表测量值大于流经凡的电流值

C.电压表测量值小于R、两端的电压值

D.电压表测量值大于R、两端的电压值

(5)实验中为减少温度的变化对电阻率的影响，采取了以下措施,其中在确的是

A.多次测量U、I,画。一/图像，再求R值

B.多次测量U、I,先计算R,再求R的平均值

C.实验中通电电流不宜过大，通电时间不宜过长

D.多次测量U、I,先求U、I的平均值，再求R

12.(12分)某同学研究小车的匀变速直线运动，某次实验得到的纸带如图所示，其中计数点3污损，只测得以下数

据，=3.59cm,x2=4.41cm,x5=6.78cm,x6=7.64cmo图中相邻两计数点间有四个点未画出，打点计时器

所用电源的频率为50Hz,(计算结果均保留两位有效数字)。

(1)利用所测数据求得小车的加速度大小a=m/s2。

(2)打点计时器在打计数点3时小车的速度大小匕=m/s。

(3)如果在测定匀变速直线运动的加速度时，工作电压的频率变小了，但该同学不知道，这样计算出的加速度值与真

实值相比(选填“偏大”“不变”或“偏小

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)一定质量的理想气体，状态从ATB—C的变化过程可用如图所示的p—V图线描述，气体在状态A时温

度为7\=300K,试求：

(1)气体在状态B时的温度7B和状态C时的温度Tc;

(2)若气体在B-C过程中气体内能减少了200J,则在B-C过程吸收或放出的热量是多少？

14.（16分）水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图.图中〃尔曲飞为一级真空

加速管，中部/也处有很高的正电势。，“4、g两端口均有电极接地（电势为零）；％、44左边为方向垂直纸面向里的

匀强磁场；为二级真空加速管，其中eq处有很低的负电势一。,44、力;两端口均有电极接地（电势为零）.有一

离子源持续不断地向44端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子，离子初速度为零，均匀分布在44端口圆面上•离

子从静止开始加速到达她处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离，成为正二价离子（电子被剥离过程中离子速度大

小不变）；这些正二价离子从g端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回"4端口继续加速到达e处时可被设在该

处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子（电子添加过程中离子速度大小不变），接着继续加速获得更高能量的离

子.已知“4端口、四端口、"4端口、犷端口直径均为与4相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力，不考

虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,s加37。=0.6,cos37°=0.8,求：

cba

XXXXXX：■一；、

B«Lj

xXXXXX，J二l

xxxxxx|c,biM

⑴离子到达步端口的速度大小v；

⑵磁感应强度度大小B；

614

2

（3）在保证⑵问中的8不变的情况下，若四端口有两种质量分别为犯虫??，〃、m2=（-）m,电荷量均为e的的负一价

离子,离子从静止开始加速，求从万端口射出时含有帆I、，"2混合离子束的截面积为多少.

15.（12分）如图所示，有一玻璃做成的工件，上半部分是半径为R的半球体，球心为0。下半部分是半径为R,高

/?=—R的圆柱体。圆柱体底面是一层发光面。发光面向上竖直发出平行于中心轴0。的光线，有些光线能够从上半

7

3

部的球面射出（不考虑半球的内表面反射后的光线）。已知从球面射出的光线对应的入射光线间的最大距离为。

2

（取sin37。=0.6,cos37。=0.8）

（1）求该玻璃工件的折射率；

（2）求从发射面发出的光线中入射角都为37°的入射光线经球面折射后交于中心轴OO'的交点离发光面中心0’的距

离。

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、D

【解析】

质点减速运动的最小速度不为0,说明质点不是做直线运动，力户是恒力所以不能做圆周运动，而是做匀变速曲线运

动.设力产与初速度夹角为。，因速度的最小值为?可知初速度vo在力尸方向的分量为?，则初速度方向与恒力方

向的夹角为150。，在恒力方向上有

F

vocos30°------£=0

m

在垂直恒力方向上有质点的位移

s="+V

联立解得时间为

t----------

IF

发生的位移为

,8F

选项ABC错误，D正确；

故选I).

2、C

【解析】

静止时细线无弹力，小球受到重力机g、空气浮力/和车顶压力fN,由平衡条件得

f=mg+F^=1.5mg

即浮力与重力的合力为0.5,〃g,方向向上。要使传感器示数为零，则细线有拉力尸T,如图所示

由等效受力图(b)可得

=tan370

ma

小车加速度大小为

2

方向向左。故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C正确，ABD错误。

故选C.

3、C

【解析】

根据题意求出时间/内黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理求出推力大小，利用P=Fv求得功率;

【详解】

时间t内黏附在卫星上的尘埃质量：M=v(/snm,

对黏附的尘埃，由动量定理得：F,=Mvo

解得：F="叫&

维持飞船匀速运动，飞船发动机牵引力的功率为f=»。="加为3:故选项C正确，ABD错误。

【点睛】

本题考查了动量定理的应用，根据题意求出黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理可以求出卫星的推力大小，

利用P=Fv求得功率。

4、D

【解析】

“蹦极”运动中，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，绳对人的拉力的方向始终向上，故绳对人的冲量

始终向上，绳恰好伸直时，绳子的拉力小于重力，人做加速度减小的加速运动，当绳子拉力等于重力时，加速度为0,

速度最大，之后绳子拉力大于重力，人做加速度增加的减速运动，直到速度为零。故从绳恰好伸直，到人第一次下降

至最低点的过程中，人的运动速度是先增大，到绳子的拉力与重力相等时，速度最大，然后再减小为零，由动量和动

能的定义可得，人的动量和动能都是先增大，在绳子的拉力与重力相等时最大，在减小到零，故ABC错误，D正确。

5、C

【解析】

AB.静电计上的电压不变，所以静电计的张角，不变，由于二极管具有单向导电性，所以电容器只能充电，不能放电;

将电容器的左极板水平向左移时，电容器的电容C=一；减小，但不能放电，则电容器带电量不变，由。=上和

4兀kdU

七=二可得，电容器两极板间的电场不变，则尸点的电势夕「=七一反（x为尸点到左极板的距离），则尸点的电势

a

降低，故AB错误；

广q

CD.将电容器的左极板水平向右移时，电容器的电容。=不工增大，电场强度Eu增大，尸点的电势升高，由于

4兀kdd

尸点固定的是负电荷，所以位于P点的点电荷的电势能减小，故C项正确，D项错误。

故选C。

6、A

【解析】

A.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在％分两点受到的电场力沿电场线向左，由于粒子的电性未知，所以电场线

方向不能判断，则无法确定哪点的电势较高。故A错误，符合题意。

B.由图看出a处电场线比方处电场线疏，而电场线疏密表示场强的大小，即可判断出a处场强较小，故B正确，不

符合题意。

C.带电粒子在a处所受的电场力较小，则在a处加速度较小，故C正确，不符合题意。

D.由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大，则粒子在，点电势

能较大。故D正确，不符合题意。

故选A.

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、AD

【解析】

A.在这三种过程中物体下降的高度相同，由可知，重力做功相同，故A正确；

BD.在a、c面上滑行时机械能守恒，在方面上滑行时机械能减小，则在服c面上滑行时机械能变化小于在6面上滑

行时机械能变化的绝对值，选项B错误，D正确；

C.重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故C错误；

故选AD。

8、AC

【解析】

A.从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为

e=NBL2o)cos(t)t

故A正确；

B.变压器的输入与输出功率之比为1：1,故B错误；

C.交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，次级交流电压的最大值等于

2

U2m=2NB(oL

根据电流的热效应可得

R2R

解得

U=NB(oL2

故c正确；

D.当尸位置向下移动，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V的示数不变，电阻消耗的功率变

小，故电流表示数变小，故D错误。

故选AC.

9、AD

【解析】

A.假设过电场中同一点的电场线与等势面不垂直，则场强沿等势面有分量，沿该分量移动电荷电场力做功不为0,则

电势变化，与等势面相矛盾，故A正确；

B.电场中某点电势的大小与零电势点的选取有关，而两点间的电势差的大小则与零电势点的选取无关，故B错误；

C.电场中电势高低不同的两点，正点电荷在电场中的高电势点电势能大，而负点电荷在电场中的高电势点电势能小,

故C错误；

D.电场力对点电荷做正功，该点电荷的电势能一定减小，电场力对点电荷做负功，该点电荷的电势能一定增大，故D

正确。

故选AD。

10、AD

【解析】

由题意可知质子和晁核的质量之比为1：3；电量之比为1：1；

A.粒子在电场中做初速度为零的匀加速动，电场力提供加速度，则有

d△吗2

2m

可得

12md

t=\~QE

故质子和散核在极板间运动的时间之比

L=1

t2vM6

故A正确；

B.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期

T[=-27-1/7-1

qB

质子和晁核在磁场中均运动半个周期，则质子和瓶核在磁场中运动的时间之比

=㈣％=1

t；M3

故B错误；

C.根据动能定理有

qU=­/MV2

得

1

v2M町％

故c错误；

D.由公式

mv

r-——

qB

得质子和僦核在磁场中运动的轨迹半径之比

化_

r}_m1V1

勺下＞

r2m2V21

故D正确。

故选AD。

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、B；

【解析】

(1)由于电源电动势为4V,所以电压表应选C(因为若选择电压表D时，电动势3V还不到电压表量程的g)；

U4

根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：/max=r='A=0.8A所以电流表应选B;

R'5

(2)实物连线图如图所示:

(3)由图可知，电流表的读数为：I=0.50A,电压表的读数为：U=2.60V,所以待测电阻为：/?=y==5.20Q

(4)根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表的分流作用，导致电流表的测量值大于流经Rx的电流,

所以产生误差的主要原因是B；

故选B.

(5)由于电流流过电阻丝发热，所以在实验时流过电阻丝的电流不能过大，并且时间不要太长，故选C.

12、0.800.56偏大

【解析】

(1)[11.由

一(%+4)-6+迎)

8产

或

X1+x2

2t

玉+尤6

V5

2/

求得

a~0.80m/s2

(2)[2].由

(刃+七)+(%+4)

x+x

342

七+七

匕=

2t

或

_2+/

42t

匕=%+ax2f

求得

v3«0.56m/s„

(3)[3].根据”(士+%)二(七+士),电源的频率为50Hz,f=().ls,若工作电压的频率变小了，r>0.1s,但该同

学不知道，仍然代入了f=O.ls,使得结果与真实值相比偏大。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答