河北省定州市2023年高考仿真模拟物理试卷含解析

2023年高考物理模拟试卷

注意事项：

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，一足够长的木板的左端固定，右端的高度可调节。若开始时一物块A恰好沿木板匀速下滑，下列方法中

能使物块A停下的是（）

A．增大木板的倾角

B．对物块A施加一个竖直向下的力

C．对物块A施加一个垂直于木板向下的力

D．在物块A上叠放一个重物B（与物块A具有相同的初速度）

2、下列关于原子物理知识的叙述正确的是（）

A．衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子

B．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定

C．两个轻核结合成一个中等质量的核，核子数不变质量不亏损

D．对于一个特定的氡原子，知道了半衰期，就能准确的预言它在何时衰变

3、如图，S是波源，振动频率为100Hz，产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。波在传播过程中经过P、Q两点，

已知P、Q的平衡位置之间相距0.6m。下列判断正确的是（）

A．Q点比P点晚半个周期开始振动

B．当Q点的位移最大时，P点的位移最小

C．Q点的运动方向与P点的运动方向可能相同

D．当Q点通过平衡位置时，P点也通过平衡位置

4、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段

是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是

A．x1处电场强度最小，但不为零

B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动

C．若x1、x3处电势为1、3，则1<3

D．x2～x3段的电场强度大小方向均不变

5、如图，某同学将一足球静止摆放在收纳架上。他估测得足球的直径约为20cm，质量约为0.48kg，收纳架两根平行

等高的横杆之间的距离d约为12cm。忽略足球的形变以及球与横杆之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，则可估算

出一根横杆对足球的弹力约为（）

A．2.4NB．3.0NC．4.0ND．4.8N

6、“黑洞”是密度超大的星球，吸纳一切，光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中“黑洞”的存在，某同学思考若把地球

看作“黑洞”，那么月球的环绕周期最接近下列哪个数值（假设地球半径和月、地间距离不变）（）

A．10hB．10min

C．10sD．1min

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。

x

7、一列简谐横波沿轴正方向传播，在x12m处的质元的振动图线如图1所示，在x18m处的质元的振动图线如

图2所示。下列说法正确的是（）

A．该波的周期为12s

B．x12m处的质元在平衡位置向上振动时，x18m处的质元在波峰

C．在04s内x12m处和x18m处的质元通过的路程均为6cm

D．该波的波长不可能为8m

8、如图，质量为M、长度为L的长木板静止在光滑水平面上，质量为m的小铁块以水平初速度v0从木板左端向右

滑动，恰好不会从木板右端滑出。下列情况中，铁块仍不会从木板右端滑出的是（）

A．仅增大mB．仅增大M

C．仅将m和L增大为原来的两倍D．仅将M和L增大为原来的两倍

9、下列关于热现象的描述正确的是________。

A．用棉线做酒精灯的灯芯是利用了毛细现象

B．同种物质在不同的条件下能够生成不同的晶体

C．气体温度每降低1℃所放出的热量与气体经历的过程有关

D．水蒸气的压强离饱和汽压越远，越不利于水的蒸发，人感觉越潮湿

E.小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力使其表面积具有扩张到最大的趋势

10、如图所示，在x轴的负方向，存在磁感应强度为B1，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在x轴的正方向，存在磁

感应强度为B２，方向也垂直于纸面向里的匀强磁场，且B1∶B2＝3∶2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和

mb的带电粒子，粒子a以速率va沿x轴正方向运动，粒子b以速率vb沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子

b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足mava＝mbvb。若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴(出发时经过

y轴不算在内)时，恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是（）

A．粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3∶2

B．两粒子在y正半轴相遇

C．粒子a、b相遇时的速度方向相同

D．粒子a、b的质量之比为1∶5

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）如图所示装置可以用来测量滑块和水平面间动摩擦因数。在水平面上将弹簧一端固定，另一端与滑块接触

（两者不固连）。压缩弹簧，静止释放，滑块被弹出，离开弹簧后经过光电门O，最终停在P点。已知挡光片的宽度d，

记录滑块上挡光片通过光电门的时间t，重力加速度大小为g。

(1)滑块经过O点的速度为____________。

(2)除了记录滑块挡光片通过D点光电门的挡光时间之外，还需要测量的一个物理量是____________（填选项前的字母）。

A．滑块释放点到P点距离x

B．光电门与P点间的水平距离s

C．滑块（带挡光片）质量m

D．弹簧的长度l

(3)动摩擦因数的表达式为____________（用上述测量量和重力加速度g表示）。

12．（12分）圆柱形陶瓷元器件表面均匀镀有一层导电薄膜，已知导电薄膜电阻率为，为了测量该薄膜厚度，某同

学使用铜丝紧绕在元件表面，铜丝绕制成圆形，圆柱体轴线垂直于铜丝圆面，制成电极A、B，如图甲所示

(1)用螺旋测微器测量元件的直径，测量结果如图乙所示，其读数为_________mm。

(2)为了测量元件电阻，某同学首先使用多用电表对元件粗测，元件电阻约为10Ω，现需准确测量电阻阻值，可供器材

如下

R

A．被测元件x（阻值约10Ω）

B．直流电源（电动势约6V，内阻约3Ω）

A

C．电流表1（量程0~0.6A，内阻约2Ω）

VR1000Ω

D．电压表1（量程0~2V，内阻V1）

V

E.电压表2（量程0~12V，内阻约5000Ω）

RR2000Ω

F.定值电阻0（0）

R

G.滑动变阻器1（020Ω）

R

H.滑动变阻器2（0100Ω）

I.电键、导线等

①在可供选择的器材中，已经选择A、B、C、I除此之外，应该选用________（填写序号）

②根据所选器材，在图丙方框中画出实验电路图_______

R

③需要测量的物理量________，请用上述物理量表示被测电阻x______。

(3)为了测量薄膜厚度还需要测量的物理量为__________。

(4)若被测元件电阻为R，元件直径为d，电阻率为，请结合使用(3)物理量表示薄膜厚度d____。

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）一个横截面为梯形的玻璃砖，如图所示，AB2EF2L，∠A=∠B=60°，该玻璃砖的折射率n=1.5，

L

一束光从距A点为4的G点垂直AB射入玻璃砖。光在真空中的传播速度为c，不计光路逆向的来回反射情形。

(1)请完成光路图；

(2)该束光从G点进入起，到刚射出玻璃砖经历的时间t。

14．（16分）受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先，将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反

2H3H4He

应温区（即1亿度以上）以点燃氘氚反应[一个氘核（1）和一个氚核（1）发生聚变核反应，生成一个氦核（2），

放出一个中子]，利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行，其中一种方法

是磁约束，围绕这种"磁笼子"的设计和建道，人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的

设计，如图所示，矩形abcd的ab边长为2L，ab与ac夹角为30，矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小

3H

为B的匀强磁场，一个氚核（1）从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出，

2H3H

一个氘核（1）从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核（1）在对角线ac上相遇并发生聚变反应，生成

4He4He

一个氦核（2），放出一个中子，生成的氢核（2）速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m，质子的电量

为q，求：

2H3Hv:v

（1）氘核（1）与氚核（1）射入磁场时的速度大小之比12；

3H2H

（2）先后释放氚核（1）与氘核（1）的时间差；

4He

（3）生成的氢核（2）速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。

15．（12分）如图，O1O2为经过球形透明体的直线，平行光束沿O1O2方向照射到透明体上。已知透明体的半径为R，

真空中的光速为c。

(1)不考虑光在球内的反射，若光通过透明体的最长时间为t，求透明体材料的折射率；

(2)若透明体材料的折射率为2，求以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与O1O2的交点到球心O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、C

【解析】

A．物块沿木板匀速下滑，所受合力为零，根据平衡条件得

mgsinmgcos

sin

若增大木板的倾角重力沿木板向下的分力mg增大，滑动摩擦力

fmgcos

减小，物块将沿木板做加速运动，故A错误；

B．对物块A施加一个竖直向下的力，由于

FmgsinFmgcos

物块的合力仍为零，仍做匀速运动，故B错误；

C．对物块A施加一个垂直于木板向下的力F，物块的滑动摩擦力

fFmgcos

增大，物块A的合力沿木板向上，物块做减速运动，可以使物块停下，故C正确。

D．在物块A上叠放一重物B，则有

MmgsinMmgcos

物块A不可能停下，故D错误。

故选：C。

2、A

【解析】

A．β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A正确；

B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故B错误；

C．两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C错误；

D．半衰期是统计规律，对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生

多少衰变，故D错误。

故选A。

3、D

【解析】

A．根据vf可知，波长

v40

m0.4m

f100

又

PQ0.6m1.5

故Q点比P点晚1.5个周期开始振动，A错误；

BC．P、Q两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当Q

点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；

D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当Q通过平衡位置时，P点也通过平衡位置，但两者运动方向相反，

D正确。

故选D。

4、D

【解析】EP-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE可知x1处电场强度最小且为零，故A错误；

B、粒子在0～x2段切线的斜率发生变化，所以加速度也在变化，做变速运动，x2～x3段斜率不变，所以做匀变速直

线运动，故B错误；

C、带负电的粒子从x1到x3的过程中电势能增加，说明电势降低，若x1、x3处电势为1、3，则1>3,故C错误；

D、x2～x3段斜率不变，所以这段电场强度大小方向均不变，故D正确；

故选D

点睛：EP-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE判断各点场强的方向和大小，以及加速度的变化情况。至于

电势的高低，可以利用结论“负电荷逆着电场线方向移动电势能降低，沿着电场线方向移动电势能升高”来判断。

5、B

【解析】

设每根横杆对足球的弹力方向与竖直方向夹角为α，由几何关系可知

d

R2()2

cos20.8

R

对足球竖直方向有

2FNcosmg

解得

FN=3N

故选B。

6、D

【解析】

设地球的半径为R，月、地间的距离为r，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，可有

GM

7900=R

月球的周期约为30天，可有

r3

30×24×3600=2πGM

若把地球看作“黑洞”，上面两种关系变为

GM

3×108=R

r3

T=2πGM

联立解得

T68s

故选D。

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、AB

【解析】

A．由图可知，该波的周期为12s。故A正确；

B．由图可知，t=3s时刻，x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰，故B正确；

C．由图可知，该波的振幅为4cm，圆频率

22

＝＝＝rad/s

T126

由图1可知，在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处，则其振动方程

x＝4sin(t)cm

1262

4s时刻质元的位置

4

x＝4sin()＝2cm

12462

所以x=12m处的质元通过的路程

s12=4cm+2cm=6cm

据图2知t=0s时，在x=18m处的质元的位移为0cm，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为

x＝4sin(t)cm

186

在t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移

4

x＝4sin＝23cm

186

所以在0～4s内x=18m处的质元通过的路程

x18＝4cm+(4−23)cm≈4.54cm＜6cm

故C错误；

3

D．由两图比较可知，x=12m处比x=18m处的质元可能早振动4T，所以两点之间的距离为

3

x＝(n+4)λ（n=0、1、2、3…）

所以

4x46

＝＝m

4n34n3（n=0、1、2、3…）

46

=m＝8m

n=0时，波长最大，为3

故D错误；

故选AB。

8、ACD

【解析】

由动量守恒和能量关系可知

mv0(mM)v

11

mgxmv2(mM)v2

202

联立解得

v2

x0

m

2g(1)

M

A．仅增大m，则∆x不变，即物块仍恰好从木板右端滑出，选项A正确；

B．仅增大M，则∆x变大，即物块能从木板右端滑出，选项B错误；

C．将m增大为原来的两倍，则∆x不变，而L增大为原来的两倍，物块不能从木板右端滑出，选项C正确；

D．仅将M增大为原来的两倍，则∆x变大，但是不会增加到原来的2倍，而L增加到原来的2倍，可知木块不会从木

板上滑出，选项D正确；

故选ACD。

9、ABC

【解析】

A．用棉线做酒精灯的灯芯是利用了毛细现象，选项A正确；

B．碳原子按不同的排列规则可以形成石墨和金刚石两种不同的晶体，选项B正确；

C．气体温度每降低1C所放出的热量与气体经历的过程有关，选项C正确；

D．水蒸气的压强离饱和汽压越远，越有利于水的蒸发，人感觉越干爽，选项D错误；

E．小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势，选项E错误。

故选ABC。

10、BCD

【解析】

本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题，相遇问题既考虑到位移问题，又考虑到时间等时，

比较复杂，所以要从简单情况出发，由题意a粒子逆时针旋转，b粒子顺时针旋转，由于两粒子的动量（m2va=m1vb）

和电量相同，则半径之比就是磁感应强度的反比，所以在B1磁场中的半径小，则两粒子在两磁场旋转两个半周时，a

粒子相对坐标原点上移，b粒子相对坐标原点下移，若b粒子在最初不相遇，则以后就不能相遇了。所以只考虑b粒子

旋转半周就与a粒子相遇的情况。

【详解】

mvrmvmv1

r＝a1＝2a：1b＝

rqBqB1

由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式qB知道：b111，所以选项A错误。由带电

mv

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r＝qB知道，a粒子从O点出发沿x轴正方向射出向上逆时针转半周在

y轴上上移2ra2，穿过y轴后逆时针向下转半周后下移2ra1，由于B2＜B1，则第二次经过y轴时在从标原点的上方

（2ra2-2ra1）处，同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2（2ra2-2ra1）处，所以由题意知选项B正确。从最短时间的

情况进行考虑，显然是b粒子向上转半周后相遇的，a粒子第四次经过y轴时是向右方向，而b粒子转半周也是向右的

2m

T＝

方向，所以两者方向相同，所以选项C正确。根据周期公式qB及题意，当两粒子在y轴上相遇时，时间上有：

12m2m2mm1

1b＝aba＝

2qBqBqBm5

2Tb1＝Ta1+Ta2即：112，结合B1：B2=3：2，得到：b，所以选项D正确。故选

BCD。

【点睛】

本题的难点在于两个粒子在不同的两个磁场中以不同的速度做半径和周期不同匀速圆周运动，又涉及到相遇问题，需

要考虑多种因素。关键的一点是a粒子在两个磁场旋转一次后通过y轴时位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒

子经过半周后与a粒子相遇的，有此结论可以判断选项的正误。

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。

2

dd

2

11、tB2gst

【解析】

(1)[1]遮光条的宽度较小，通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，根据平均速度公式可知滑块的速度

d

v

t

(2)[2]B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得

1

mgx0mv2

2

动摩擦因数的表达式为

d2

2gst2

还需要测量的物理量是：光电门O与P之间的水平距离s，ACD错误，B正确。

故选B。

(3)[3]根据上述分析可知

d2

2gst2

12、0.398（0.396~0.399均可给分）DFG（分压式接法也可以）电流

URVR0URVR0

11L

AVRIURI

表1示数I，电压表1示数UV1（或V1）电极A、B之间的距离LπdR

【解析】

(1)[1]螺旋测微器主尺刻度为0，可动刻度为39.8×0.01mm=0.398mm，所以读数为

0+0.398mm=0.398mm

(2)[2]因为直流电源电动势为6V，电压表V2量程太大，不能选择，可将电压表V1改装，因此需要DF；滑动变阻器起

限流作用，安全下选择小的，比较方便操作，所以选择G。

[3]该电路设计滑动变阻器阻值比被测阻值大，而且能保证仪器安全，因此滑动变阻器采用限流方式，使用伏安法测量

被测电阻，其中电压表需串联一个分压电阻，总电阻远大于待测电阻，采用电流表外接。电路如图：

AV

[4]根据欧姆定律，需要测量电流表1示数I，电压表1示数U；

[5]电压应为电压表和定值电阻的总电压，电流应为流过待测电阻的电流，则

U

RR

RV10URR

VV10

R1

xURIU

IV1

R

V1

U

I

R

因为V1，所以也可表示为

U

RR

RV10URR

VV10

R1

xIRI

V1

(3)[6]根据电阻定律

L

R

xS

其中薄膜很薄，展开后可认为是以圆周长为边，厚度为高的矩形，即

Sπdd

所以为了测量薄膜厚度，还需要测量连入电路的电阻长度为电极A、B之间的距离L。

(4)[7]据题有

L

R

πdd

因此

L

d

πdR

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。

93L

13、(1)；(2)4c

【解析】

(1)设光发生全反射的临界角为C，可知

12

sinC

n3

光由G点垂直进入玻璃砖，由几何关系可知光在H点的人射角

i60C

故入射光线射到AF面会发生全反射，同理在FE、EB面也发生全反射，光路图如图所示

c

n

(2)由v，解得

2

vc

3

根据几何关系可得光在玻璃砖内传播的路程为：

L