2023年全国高考物理模拟试题及解析

2023年全国高考物理模拟试题及解析前言本套模拟试题严格依据最新高考物理考试大纲要求命制，旨在帮助考生熟悉高考物理题型结构、考查重点及命题趋势，检验复习效果，提升应试能力。试题注重对物理核心概念、基本规律及学科素养的考查，力求在知识覆盖、难度梯度和区分度上接近高考真题水平。解析部分力求详尽，侧重思路引导与方法总结，希望能为广大考生提供有益的参考。---一、模拟试题（一）选择题：本题共8小题，每小题6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.下列关于物理学史或物理概念的说法中，正确的是（）A.牛顿首先发现了行星运动的三大定律B.电场强度是矢量，其方向与放入电场中某点的试探电荷所受电场力的方向相同C.伽利略通过理想斜面实验，推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点D.磁感应强度的单位“特斯拉”是国际单位制中的基本单位2.如图所示，一物体从光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若斜面足够长，则该物体在斜面上运动的过程中，其速度随时间变化的图像（v-t图像）是（）（此处应有图示：一个左高右低的光滑斜面，顶端有一小物块）A.一条过原点的倾斜直线B.一条开口向上的抛物线C.一条开口向下的抛物线D.一条平行于时间轴的直线3.某同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值，可供选择的电路如图甲（电流表内接）和图乙（电流表外接）所示。若该电阻的阻值约为几欧，而电压表内阻约为几千欧，电流表内阻约为零点几欧，则为了减小测量误差，应选择的电路及测量值与真实值的关系是（）（此处应有图示：图甲为电流表内接电路，图乙为电流表外接电路）A.选择图甲，测量值大于真实值B.选择图甲，测量值小于真实值C.选择图乙，测量值大于真实值D.选择图乙，测量值小于真实值4.如图所示，在水平匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。则下列说法正确的是（）（此处应有图示：左图为线框在磁场中转动示意图，右图为e-t图像，显示正弦波形）A.该交变电动势的频率为100HzB.0.01s时刻线框平面与中性面垂直C.该交变电动势的表达式为e=Eₘsin(50πt)(V)D.线框转动过程中，穿过线框的磁通量的变化率恒定5.质量为m的小球，从离地面高h处以初速度v₀水平抛出，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球从抛出到落地的过程中，动量变化量的大小为（）A.m√(v₀²+2gh)-mv₀B.m√(v₀²+2gh)C.m√(2gh)D.mgt(t为飞行时间)6.关于机械波和电磁波，下列说法正确的是（）A.机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波和电磁波从一种介质进入另一种介质时，波速均发生变化D.机械波的波速由介质决定，电磁波的波速由频率决定7.如图所示，在光滑水平面上，A、B两物体用轻质弹簧相连，开始时弹簧处于原长状态。现给A物体一个水平向右的初速度v₀，在之后的运动过程中，关于A、B两物体及弹簧组成的系统，下列说法正确的是（）（此处应有图示：A、B两物块放在光滑水平面上，中间用弹簧连接）A.系统动量守恒B.系统机械能守恒C.当弹簧压缩至最短时，A、B两物体速度相等D.当弹簧恢复原长时，A物体的速度一定为零8.如图所示，一带正电的粒子以速度v沿垂直于电场线方向射入两平行金属板间的匀强电场中，不计粒子重力。粒子在电场中运动的轨迹为曲线。若只改变下列一个条件，仍能使粒子保持相同的轨迹形状（不考虑轨迹的位置和方向），则可以改变的条件是（）（此处应有图示：平行板电容器水平放置，上板接电源正极，下板接负极，一带电粒子从左侧垂直电场线射入）A.只增大粒子的入射速度vB.只增大两板间的电压UC.只减小粒子的电荷量qD.只减小粒子的质量m（二）实验题：本题共2小题，共15分。9.（6分）某实验小组利用如图所示的装置探究“加速度与物体受力、物体质量的关系”。（此处应有图示：一个经典的探究加速度与力和质量关系的实验装置图，包括小车、打点计时器、纸带、定滑轮、砝码盘及砝码等）（1）为了消除小车与木板之间摩擦力的影响，实验前应将长木板的一端适当垫高，使小车在______（填“受”或“不受”）拉力作用时能沿木板匀速下滑。（2）实验中，认为砝码和砝码盘的总重力mg近似等于小车所受的拉力F。为了使这一近似成立，应满足的条件是砝码和砝码盘的总质量m______（填“远大于”、“远小于”或“等于”）小车的质量M。（3）某次实验中，打点计时器在纸带上打出一系列点，其中一部分如图所示。已知打点计时器所用电源的频率为f，相邻两计数点间还有4个点未画出（计数点用A、B、C、D、E表示）。测得AB间距离为x₁，BC间距离为x₂，CD间距离为x₃，DE间距离为x₄。则小车运动的加速度a的表达式为a=______（用x₁、x₂、x₃、x₄、f表示）。10.（9分）某同学要测量一个量程为3V的电压表V的内阻Rᵥ（约为3kΩ）。实验室提供的器材有：电源E（电动势约为4.5V，内阻不计）；电流表A₁（量程0~1mA，内阻r₁=50Ω）；电流表A₂（量程0~0.6A，内阻r₂约为0.1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值10Ω）；电阻箱R₀（0~9999Ω）；开关S一个，导线若干。（1）该同学设计了如图甲所示的电路来测量电压表内阻，图中虚线框内是用一个电流表和电阻箱改装成的“等效电压表”。为了能安全准确地测量，虚线框内应选用的电流表是______（选填“A₁”或“A₂”）。（2）实验步骤如下：a.按图甲连接好电路，将电阻箱R₀的阻值调至最大，滑动变阻器R的滑片调至______（选填“a端”或“b端”）。b.闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表V的示数满偏（3V）。c.保持滑动变阻器R的滑片位置不变，调节电阻箱R₀，使改装成的“等效电压表”的示数也为满偏（即电流表的示数达到其量程）。d.读出此时电阻箱的阻值R₀，则电压表V的内阻Rᵥ=______（用已知量和测量量表示）。（3）若在步骤c中，该同学不小心将电阻箱的阻值调得偏小了一些，则测量值Rᵥ与真实值相比将______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（三）计算题：本题共3小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.（14分）如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，木板右端固定一轻质弹簧，弹簧的左端与质量为m=1kg的物块A相接触但不连接。质量为m₀=0.5kg的物块B以速度v₀=6m/s从木板的左端滑上木板，与物块A发生碰撞后粘在一起（碰撞时间极短）。已知物块B与木板间的动摩擦因数μ=0.2，物块A与木板间的摩擦不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s²。求：（此处应有图示：一个长木板水平放置，右端固定一弹簧，弹簧左端有一物块A，一物块B在木板左端，有一向右的箭头标示其初速度v₀）（1）B与A碰撞后的瞬间，A和B的共同速度v₁的大小；（2）碰撞后，物块A、B整体相对木板滑行的最大距离d。12.（15分）如图所示，在xOy平面内，第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；第四象限存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向射入电场。粒子从电场中射出后，进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场。不计粒子重力。求：（此处应有图示：xOy坐标系，第一象限有竖直向上的电场线，第四象限有垂直纸面向里的磁感线，粒子从O点沿x轴正方向射出）（1）粒子在电场中运动的时间t₁；（2）粒子射出电场时的速度大小v及方向；（3）P点的坐标（xₚ，0）。13.（18分）如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端固定一轻质定滑轮。一轻绳跨过滑轮，两端分别连接质量为m的物块A和质量为2m的物块B。物块A静止在斜面底端，物块B悬于空中，且距离地面高度为h。现将物块A、B由静止释放，物块B下落过程中未与地面相碰，物块A上升过程中未离开斜面，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为g。求：（此处应有图示：一个倾角30°的光滑斜面，顶端有一定滑轮，轻绳一端连接斜面底端的物块A，另一端连接悬空的物块B，B距离地面高度为h）（1）物块B下落到地面时的速度大小v；（2）物块B落地后，物块A沿斜面向上滑行的最大距离s；（3）若仅将斜面的倾角θ变为45°，其他条件不变，物块B下落到地面时的速度大小v’与（1）问中所求速度v的大小之比v’/v。（结果可保留根号）---二、试题解析（一）选择题1.答案：C解析：开普勒首先发现了行星运动的三大定律，A错误；电场强度的方向与放入电场中某点的正试探电荷所受电场力的方向相同，若试探电荷为负，则方向相反，B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”的观点，C正确；磁感应强度的单位“特斯拉”是导出单位，D错误。2.答案：A解析：物体在光滑斜面上从静止开始下滑，受到重力、支持力，合力沿斜面向下，大小为mgsinθ（θ为斜面倾角），根据牛顿第二定律，加速度a=gsinθ，为一恒定值。初速度为零的匀加速直线运动，其v-t图像是一条过原点的倾斜直线，A正确。3.答案：D解析：伏安法测电阻有内接法和外接法。当被测电阻Rₓ远小于电压表内阻Rᵥ时，电流表外接法误差较小；当被测电阻Rₓ远大于电流表内阻Rₐ时，电流表内接法误差较小。本题中，Rₓ约为几欧，Rᵥ约为几千欧，满足Rₓ<<Rᵥ，故应采用电流表外接法（图乙）。采用外接法时，电压表的示数为Rₓ两端的真实电压，但电流表的示数为通过Rₓ的电流与通过电压表的电流之和，即测量电流I测>I真，根据R测=U测/I测，可知测量值R测<R真，D正确。4.答案：B解析：由e-t图像可知，周期T=0.02s，故频率f=1/T=50Hz，A错误；0.01s时刻电动势达到最大值，此时线框平面与中性面垂直，磁通量为零，磁通量的变化率最大，B正确；角速度ω=2πf=100πrad/s，故交变电动势的表达式应为e=Eₘsin(100πt)(V)，C错误；线框转动过程中，磁通量Φ=BScosθ，θ=ωt，故磁通量的变化率dΦ/dt=-BSωsinθ，是按正弦规律变化的，不是恒定的，D错误。5.答案：C解析：动量变化量Δp=mΔv。由于小球做平抛运动，只受重力作用，根据动量定理，Δp=Ft=mgt。平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，h=(1/2)gt²，解得t=√(2h/g)，则Δp=mg√(2h/g)=m√(2gh)。同时，末速度v=√(v₀²+(gt)²)=√(v₀²+2gh)，则Δp=mv-mv₀（矢量差），其大小并非简单的算术差，而是√[(mv)²+(mv₀)²-2m²vv₀cosθ]（θ为末速度与初速度夹角），但根据动量定理直接计算更为简便，结果为m√(2gh)，C正确，D选项中的t是未知量，不是最终表达式。6.答案：ABC解析：机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播，A正确；干涉和衍射是波特有的现象，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，B正确；机械波的波速由介质的性质决定，电磁波在不同介质中的传播速度也不同（在真空中最快），C正确；机械波的波速由介质决定，与频率无关；电磁波在真空中的波速是定值c，在介质中的波速v=c/n，n为介质的折射率，与频率有关（色散现象），但不能简单说“电磁波的波速由频率决定”，D错误。7.答案：ABC解析：系统（A、B及弹簧）在光滑水平面上运动，所受合外力为零，故系统动量守恒，A正确；运动过程中，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒（弹簧弹性势能与物体动能相互转化），B正确；当弹簧压缩至最短时，A、B两物体相对速度为零，即速度相等，此时弹簧弹性势能最大，C正确；设A的初速度为v₀，最终弹簧恢复原长时，A、B速度分别为v₁、v₂。由动量守恒：