高考物理模拟试题及详细解析2023

高考物理模拟试题及详细解析2023各位同学，备战高考的征途上，每一次模拟都是一次宝贵的练兵机会。这份2023年高考物理模拟试题，力求贴近高考命题趋势，注重对基础知识的考查和综合能力的提升。希望同学们能认真对待，在模拟中检验学习成果，查漏补缺。下面，我们就一起来看看这套试题和相应的解析。一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.关于物理学史，下列说法正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量B.伽利略通过理想斜面实验，得出“力是维持物体运动的原因”的结论C.爱因斯坦提出的狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D.楞次发现了电磁感应现象，并总结出楞次定律答案：C解析：牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测出的，A错误。伽利略通过理想斜面实验，推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误结论，得出“力是改变物体运动状态的原因”，B错误。爱因斯坦狭义相对论的基本假设之一就是光速不变原理，即真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，C正确。法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出楞次定律，D错误。本题考查物理学史，属于基础记忆性内容，同学们在复习时要注意对重要物理学家及其贡献的准确识记，避免张冠李戴。2.如图所示，一小球在光滑水平面上以速度v向右运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后，以大小相同的速度向左运动。则碰撞过程中，墙壁对小球的冲量大小为（）（图：一个小球以速度v水平向右冲向竖直墙壁）A.0B.mvC.2mvD.无法确定答案：C解析：冲量的定义式为I=Δp，即物体动量的变化量。弹性碰撞过程中，小球的速度大小不变，方向反向。设向右为正方向，则碰撞前小球的动量p₁=mv，碰撞后小球的动量p₂=-mv。动量的变化量Δp=p₂-p₁=-mv-mv=-2mv。冲量是矢量，其大小为动量变化量的大小，即I=|Δp|=2mv。墙壁对小球的冲量方向向左，大小为2mv，C正确。本题关键在于理解冲量与动量变化的关系，并注意矢量方向的处理，通常设定正方向可以使计算更清晰。3.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r。若地球质量为M，引力常量为G，则卫星的（）A.线速度大小为√(GM/r)B.角速度大小为√(GM/r³)C.周期为2π√(r³/GM)D.向心加速度大小为GM/r²答案：ABCD解析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。根据牛顿第二定律，有G(Mm)/r²=m(v²)/r=mω²r=m(4π²/T²)r=ma。由此可解得：线速度v=√(GM/r)，A正确；角速度ω=√(GM/r³)，B正确；周期T=2π√(r³/GM)，C正确；向心加速度a=GM/r²，D正确。本题全面考查了万有引力定律在天体运动中的应用，这是高考的重点内容。同学们要熟练掌握万有引力提供向心力这一基本思路，并能灵活推导和运用各物理量（v、ω、T、a）与轨道半径r的关系。4.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R₁、R₂为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）（图：电源E、内阻r，开关S，滑动变阻器R（滑片P向右移动时接入电路电阻增大）与定值电阻R₁串联，然后整体与定值电阻R₂并联）A.电流表A的示数减小B.电压表V的示数增大C.R₁消耗的电功率增大D.电源的输出功率一定增大答案：AB解析：首先分析电路结构：R₁与滑动变阻器R串联后，再与R₂并联，然后接在电源两端。电压表V测量的是路端电压，电流表A测量的是干路电流（或根据电路图具体判断，此处假设A测干路电流，V测路端电压）。当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻R增大。R₁与R串联的总电阻R串=R₁+R增大，导致外电路总电阻R外=(R串*R₂)/(R串+R₂)增大（因为一个支路电阻增大，并联总电阻增大）。根据闭合电路欧姆定律I总=E/(R外+r)，外电阻增大，干路电流I总减小，即电流表A示数减小，A正确。路端电压U=E-I总r，I总减小，所以U增大，即电压表V示数增大，B正确。R₁所在支路的电流I₁=U并/R串，其中U并为并联部分的电压，等于路端电压U（若电源内阻不计，则U=E；但此处电源有内阻，U增大）。R串增大，U并增大，I₁的变化需要进一步分析：I₁=U/(R₁+R)。U=E-I总r，I总=I₁+I₂（I₂为R₂支路电流，I₂=U/R₂）。这个过程稍复杂，也可以用“串反并同”的结论来快速判断（对于R₂，它与R是并联关系，R增大，通过R₂的电流I₂=U/R₂，U增大，R₂不变，所以I₂增大；干路电流I总=I₁+I₂减小，I₂增大，则I₁一定减小）。R₁消耗的功率P₁=I₁²R₁，I₁减小，所以P₁减小，C错误。电源的输出功率P出=I总U=I总(E-I总r)，这是一个关于I总的二次函数，当外电阻R外等于内阻r时，输出功率最大。由于不知道初始R外与r的关系，所以当R外增大时，输出功率可能增大、减小或先增大后减小，D错误。本题综合考查了电路的动态分析，涉及串并联电路规律、闭合电路欧姆定律及电功率，需要同学们具备清晰的电路分析能力和对公式的灵活运用能力。“串反并同”法则在纯电阻电路动态分析中可以简化判断，但要理解其适用条件和本质。5.一束单色光从空气斜射入水中，下列说法正确的是（）A.光的频率不变B.光的波长不变C.光的传播速度不变D.折射角大于入射角答案：A解析：光的频率由光源决定，与介质无关，所以光从空气进入水中，频率不变，A正确。光在不同介质中的传播速度不同，由v=c/n可知，水的折射率n大于空气的折射率，所以光在水中的传播速度v小于在空气中的传播速度c，C错误。由v=λf可知，频率f不变，速度v减小，则波长λ=v/f减小，B错误。根据光的折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，空气折射率n₁≈1，水的折射率n₂>1，θ₁为入射角，θ₂为折射角，所以sinθ₂=(n₁/n₂)sinθ₁<sinθ₁，即折射角θ₂小于入射角θ₁，D错误。光的折射现象中，频率不变是核心，由此可以推导出波速和波长的变化，折射角与入射角的关系则由折射定律决定。6.关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（）A.物体做简谐运动时，其加速度与位移成正比，方向相反B.做受迫振动的物体，其振动频率等于驱动力的频率C.机械波在介质中传播时，介质中的质点随波一起迁移D.波源停止振动后，机械波会立即消失答案：AB解析：简谐运动的回复力F=-kx，根据牛顿第二定律a=F/m=-kx/m，即加速度a与位移x成正比，方向相反，A正确。受迫振动的特点是物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，当驱动力频率等于固有频率时发生共振，B正确。机械波在介质中传播时，介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，波传播的是振动形式和能量，C错误。波源停止振动后，已经振动的质点会继续带动后面的质点振动，机械波不会立即消失，会继续向前传播一段时间，D错误。机械振动和机械波的基本概念和特点是这部分内容的基础，要理解振动与波动的联系与区别。7.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两个带同种电荷的小球A和B，相距为d。现将它们同时由静止释放，在库仑力作用下运动。则在两球运动过程中，下列说法正确的是（）（图：两个带同种电荷的小球A、B静止在光滑水平面上，相距d）A.库仑力对两球都做正功B.两球的电势能都减小C.两球的动量之和保持不变D.两球的动能之和保持不变答案：ABC解析：两球带同种电荷，相互排斥，释放后在库仑力作用下相互远离，库仑力方向与两球的位移方向相同，所以库仑力对两球都做正功，A正确。电场力做正功，电势能减小，B正确。两球组成的系统，所受合外力为零（光滑水平面，无摩擦力，库仑力为内力），系统动量守恒，总动量始终为零（初始静止），C正确。库仑力做正功，系统的动能增加，电势能减小，能量守恒（动能+电势能=常量），D错误。本题考查功、能关系及动量守恒，关键是正确分析系统受力情况及各力做功情况，从而判断能量转化和动量变化。8.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的交变电动势的瞬时值表达式为e=Eₘsinωt。则下列说法正确的是（）A.该交变电动势的最大值为EₘB.该交变电动势的频率为ω/(2π)C.穿过线圈的磁通量的最大值为Eₘ/(Nω)（N为线圈匝数）D.若线圈转速增大一倍，则电动势的最大值增大一倍答案：ABCD解析：由交变电动势的瞬时值表达式e=Eₘsinωt可知，最大值为Eₘ，A正确。角速度为ω，频率f=ω/(2π)，B正确。对于正弦式交变电流，电动势的最大值Eₘ=NBSω=NΦₘω，所以磁通量的最大值Φₘ=Eₘ/(Nω)，C正确。转速n与角速度ω的关系为ω=2πn，若转速增大一倍，则ω增大一倍，Eₘ=NΦₘω，所以Eₘ也增大一倍，D正确。本题考查正弦式交变电流的产生及描述其特征的物理量，要掌握瞬时值、最大值、频率、角速度、转速之间的关系，并理解其物理意义。二、非选择题：共62分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~14题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共47分。9.（6分）某同学用如图所示的装置探究平抛运动的规律。实验时，让小球从斜槽的同一位置由静止释放，小球离开斜槽后做平抛运动，最终落在水平放置的坐标纸上。（图：一个斜槽固定在铁架台上，斜槽末端水平，下方有一张铺在水平木板上的坐标纸，旁边有一个重垂线）（1）实验中，除了图示器材外，还需要的测量工具是________。（2）为了保证小球做平抛运动，斜槽末端的切线必须是________的。（3）若小球平抛的初速度为v₀，重力加速度为g，小球从抛出点到落地点的水平位移为x，竖直位移为y，则v₀=________。答案：（1）刻度尺（2）水平（3）x√(g/(2y))解析：（1）本实验需要测量小球平抛运动的水平位移x和竖直位移y，所以需要的测量工具是刻度尺。（2）为了保证小球离开斜槽后做平抛运动，即初速度方向水平，斜槽末端的切线必须是水平的。（3）小球在水平方向做匀速直线运动，x=v₀t；竖直方向做自由落体运动，y=(1/2)gt²。联立解得t=√(2y/g)，代入x=v₀t，可得v₀=x/t=x√(g/(2y))。平抛运动实验是力学中的重要实验，要理解实验原理，知道各步骤的目的和注意事项，以及数据处理方法。10.（9分）某实验小组要测量一节干电池的电动势E和内阻r。实验室提供的器材有：A.待测干电池（E约1.5V，r约1Ω）B.电流表A₁（量程0~0.6A，内阻Rₐ₁约0.1Ω）C.电流表A₂（量程0~3A，内阻Rₐ₂约0.01Ω）D.电压表V（量程0~3V，内阻Rᵥ约3kΩ）E.滑动变阻器R（0~20Ω，1A）F.开关S，导线若干（1）为了较准确地测量，电流表应选用________（选填“A₁”或“A₂”）。（2）请在虚线框内画出实验电路图。（3）实验中，移动滑动变阻器滑片，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I。根据实验数据画出U-I图像，如图所示。由图像可得，干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果保留两位有效数字）（图：U-I图像，纵轴U（V），从0到1.6，横轴I（A），从0到0.5。图像是一条斜向下的直线，与纵轴交点在1.5V处，与横轴交点在0.5A处（大致））答案：（1）A₁（2）（如图，电压表并联在电源两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器串联在电路中）（3）1.5，1.0解析：（1）干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω，若滑动变阻器接入电阻最小（接近0），电路中最大电流约Iₘₐₓ=E/r=1.5V/1Ω=1.5A。但滑动变阻器的额定电流为1A，所以实际最大电流不会超过1A。电流表A₂量程3A太大，测量精度低；电流表A₁量程0.6A，虽然最大电流可能超过其量程，但可以通过调节滑动变阻器，控制电流不超过0.6A，这样测量更精确，所以应选用A₁。（2）测量电源电动势和内阻，通常采用伏安法。由于电源内阻较小，而电压表内阻很大，采用电流表外接法（即电压表直接并联在电源两端，电流表串联在干路中测量总电流）。电路图如下：（此处应画一个简单的电路图：电源、开关S、滑动变阻器R、电流表A₁串联，电压表V并联在电源两端（或并联在滑动变阻器和电流表A₁串联电路的两端））（3）根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，U-I图像是一条倾斜的直线。