2023届新高考模拟预热卷 物理（广东卷 含解析）

2023届新高考模拟预热卷  物理（广东卷 含解析）

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.单色光照射在直径恰当的小圆板上时，会在后面的光屏上形成环状的同心圆条纹，且同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，该亮斑被称为泊松亮斑，泊松亮斑支持了光的波动学说。则下列光学现象能说明光是横波的是(   )

A.水中的倒影 B.水中“断掉”的铅笔

C.彩色的薄膜 D.经过两透光轴垂直的偏振片后光变暗

2.已知金属锌的逸出功为3.34 eV。如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从能级跃迁到能级可产生a光，从能级跃迁到能级可产生b光。a光和b光的波长分别为和。现用两光分别照射金属锌表面均可产生光电效应，遏止电压分别为和。下列说法正确的是(   )

A.b光的光子能量为3.4 eV

B.

C.

D.a光照射金属锌表面产生的光电子的最大初动能为6.86 eV

3.一小朋友用轻绳将质量为m（含内部气体的质量）、体积为V的气球拴在质量为M的螺母上，之后将螺母放在地上。气球在水平恒定风力F的作用下向右侧偏移，稳定后轻绳与竖直方向成θ角。已知空气的密度为ρ，重力加速度为g，螺母始终静止在水平地面上。下列说法正确的是(   )

A.风力F的大小为

B.轻绳上的拉力大小为

C.螺母对地面的正压力大小为

D.风力增大时螺母对地面水平向左的摩擦力增大

4.如图所示，是倾角均为30°的两斜面，某同学（可看成质点）从斜面上A点分别以速度沿水平方向跳出，分别落在三点，落地时速度分别为和。该同学受到的空气阻力忽略不计，已知重力加速度为。下列说法正确的是(   )

A.的方向和方向间的夹角不同

B.的方向和方向间的夹角相同

C.

D.

5.如图，正方体的四个顶点上固定着电荷量分别为的点电荷，上表面的中心为，下表面的中心为，正方体的中心为O，则(   )

A.点的电势大于点的电势

B.点的电势小于O点的电势

C.O点的电场强度大于点的电场强度

D.电子从点沿直线运动到点，电势能一直增大

6.如图所示，两平行导轨均由相互垂直的两段构成，导轨间距为L，两段导轨所在平面内只存在与该部分导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小分别为（方向未知），左侧导轨倾角为，右侧导轨倾角为，两长度均为L且质量相等的导体棒垂直放置在左、右两侧导轨上，当导轨下端接一电源时两导体棒均静止，已知导体棒的电阻之比为1:2，，忽略导轨及电源的内阻，不计一切摩擦。则下列说法正确的是(   )

A.两磁场方向均垂直所在导轨平面向上

B.

C.导体棒所受安培力大小相等

D.导体棒对导轨的压力大小之比为3:4

7.如图所示，质量相等的物块A和物块B置于倾角为θ的光滑斜面上，两物块用平行于斜面的轻弹簧连接，重力加速度大小为g，用沿斜面向上的力F推A，使一起向上做匀速运动，某时刻突然撤去力F，则从撤去力F开始到弹簧第一次恢复原长（此时A有向上的速度）的过程中(   )

A.撤去力F瞬间，A的加速度大小为

B.撤去力F瞬间，B的加速度大小为

C.A重力势能的变化量等于B重力势能的变化量

D.A机械能的减少量小于B机械能的增加量

二、多项选择题:本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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。

8.如图所示，图中阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，其中为正方形，其中截面的边是以B为圆心、以正方形边长为半径的四分之一圆弧。一束复色光从B点在纸面内射向圆弧，从元件射出时分成两束单色光。若均能在边发生全反射，材料对a光的折射率为，对b光的折射率为，则下列说法正确的是(   )

A.若a光是绿光，则b光可能是紫光

B.在边上的入射点上移，a光先消失

C.a光在材料中的速度大于b光的

D.边上两光能射出部分长度的比值为

9.长征二号丁遥六十四运载火箭载荷舱上的离轨系统于2022年6月26日在轨顺利展开离轨帆装置。离轨帆是一种配置在卫星或航天器上、可在太空中实现自主展开的薄膜结构，在随某近地卫星发射入轨后在圆轨道上运行，离轨帆呈收拢状态，等卫星寿命结束后，薄膜帆面展开，像一个“大风筝”，利用低轨环境稀薄大气形成的气动阻力，让卫星缓慢降轨。则(   )

A.降轨过程中卫星所受万有引力小于所需向心力

B.降轨过程中卫星的机械能逐渐减小

C.在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大

D.卫星在轨运行时的周期小于卫星贴近地表运行时的周期

10.一列简谐横波沿x轴传播，波速时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，平衡位置坐标为的质点P在0.5 s时恰好位于平衡位置。下列说法正确的是(   )

A.该简谐横波沿x轴正方向传播

B.时的位移大小相等

C.0~0.5 s内质点P通过的路程为5 cm

D.质点P的振动方程为

11.如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的理想边界，且PQ与水平方向的夹角，磁场范围足够大.一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以速度垂直磁场方向从如图实线位置Ⅰ开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度为零.则下列说法正确的是(   )

A.线框在位置Ⅱ时，安培力具有最大值

B.线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，做加速度增大的减速运动

C.线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，克服安培力做功为

D.线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，通过导线截面的电荷量为

三、非选择题:共48分。

12.（8分）某同学用如图1所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，使槽码的质量不变以保持拉力不变，通过在小车内放置砝码改变小车的质量M，通过打点计时器打出的纸带计算小车的加速度a，已知打点计时器的频率为50 Hz。

（1）如图2所示是某次实验时得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，可知打下2点时小车的速度大小为________m/s，小车的加速度大小为_______。（保留2位有效数字）

（2）该同学通过改变小车的质量，根据多组数据作出了如图3所示的图象，该图象不过坐标原点的原因可能是_______。

（3）该同学在小车上固定一竖直薄板，欲探究空气阻力与速度的关系，一次实验中得到了小车速度v与时间t的图象如图4所示，可以得出的结论是___________。

13.（7分）如图所示，某同学设计的欧姆表由电流计G和电阻箱R改装而成，已知电源的电动势为1.5 V，内阻不计，电流计G的满偏电流为、内阻为。

（1）现把电流计G改装成量程为0~2 mA的电流表A，应将电阻箱的阻值调为______Ω（可用分式表示）。

（2）现用此欧姆表测一定值电阻时，接线柱A应该与________（填“红”或“黑”）表笔连接。

（3）若先调节滑动变阻器使（1）中改装后的电流表达到满偏，用该电路测量某定值电阻时电流计G的示数为100 μA，则所测电阻的阻值为________Ω，通过这一定值电阻的电流为_______mA。

（4）现要利用此原理图组装一个“×100”倍率的欧姆表，其中央刻度标“15”，则电阻箱R的阻值应调为_______Ω。

14.（8分）用气泵向一导热容器内充气，气泵每次工作时吸入体积120 mL、压强1 atm的气体，然后向容器内充气，气泵总共工作20次。前10次时均有7.5%的气体未充入，后10次工作时，由于容器内部压强增大，有12.5%的气体未充入。已知容器的容积为2400 L，原来容器内气体压强为0.9 atm。假设充气过程中环境温度不变。

（1）求充气结束后容器内气体的压强；

（2）充气结束后将环境的温度从7 ℃升高到42 ℃，不考虑容器容积的变化，若容器能承受的最大压强为2 atm，试分析此过程是否安全。

15.（10分）如图所示，小车静止在光滑的水平面上，小车的左端固定有硬质的细杆，小车和硬杆的总质量为，硬杆左端点处系有轻质细线，细线下端连接有质量为的小球b，细线长为固定的光滑轨道，圆弧半径，圆心角，左侧距A点高h处有质量为的小球a，现给小球a一水平向右的初速度，经过一段时间小球a恰好由A点沿切线进入圆弧轨道，从B点离开时恰好与小球b发生弹性对心碰撞，重力加速度，试求：

（1）小球a抛出点距A点的高度h为多少；

（2）小球b首次摆回最低点时细线对其拉力为多少.

16.（15分）如图甲所示，在平面直角坐标系所在空间内，存在沿x轴正方向的匀强电场和垂直平面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，其中磁感应强度大小与磁场出现次数的关系为。在坐标原点O释放质量为m、带电荷量为、初速度可视为零的带电粒子，粒子重力不计。

（1）求时刻释放的粒子在时刻所处位置的坐标。

（2）试写出时刻释放的粒子做圆周运动的轨迹半径与磁场出现次数的关系。

（3）在内某时刻释放的粒子某次做圆周运动的轨迹恰与y轴相切，求释放后粒子在时间内加速运动的时间。

答案以及解析

1.答案：D

解析：第一步：分析各现象对应的光学原理

水中的倒影是由光的反射产生的，水中“断掉”的铅笔是由光的折射产生的，彩色的薄膜是由光的干涉产生的，经过两透光轴垂直的偏振片后光变暗是光的偏振现象。

第二步：结合波的特点确定对应现象

结合横波和纵波中质点振动方向与波传播方向间的关系可知，能说明光是横波的光学现象是光的偏振，D正确。

2.答案：B

解析：根据能级跃迁知识有光光子的能量大于b光光子的能量，即a光光子的频率大于b光光子的频率，a光的波长小于b光的波长，A错误，B正确；根据爱因斯坦光电效应方程有光照射金属锌表面产生的光电子的最大初动能，遏止电压，同理b光照射金属锌表面产生的光电子的最大初动能，遏止电压，C、D错误。

3.答案：C

解析：第一步：采用隔离法确定气球受力情况

对气球进行受力分析，如图甲所示，水平方向上有，竖直方向上有，其中，解得，AB错误。

第二步：采用整体法确定地面对整体的作用情况

对整体进行受力分析如图乙所示，竖直方向有，解得，C正确；风对整体的作用力水平向右，螺母对地面的摩擦力水平向右，风力增大时，螺母对地面的摩擦力增大，方向依旧水平向右，D错误。

4.答案：D

解析：该同学落到斜面上时位移与水平方向的夹角均为30°，由平抛运动推论可知，的方向和方向间的夹角相同，A错误；同理可知，的方向和方向间的夹角不同，B错误；该同学落到点时，竖直位移之比为1:2，竖直方向有，可得在空中运动的时间之比为，又水平位移之比为1:2，则，C错误；由题意可知该同学落到B点和C点时在空中下落的高度相等，即在空中运动的时间相等，又，则，结合上述分析可得，D正确。

5.答案：B

解析：根据点电荷电势分布可知，两处的点电荷在连线上各点产生的电势相等，两处的点电荷在连线上上方产生的电场强度方向向上，则沿直线从到电势逐渐升高，A错误，B正确；负电荷在电势低的位置电势能大，则电子从沿直线运动到，电势能逐渐减小，D错误；根据电场强度的叠加原理可知，O点电场强度为两处点电荷产生场强的叠加，方向沿方向，两处点电荷在点产生的场强沿方向，两处点电荷在点产生的场强向上，根据点电荷到点的距离可知两处点电荷在点产生的场强大于两处点电荷在O点产生的场强，C错误。

6.答案：B

解析：导体棒所受安培力沿各自所处导轨平面向上，由左手定则可知，左侧磁场垂直左侧导轨所在平面向下，右侧磁场垂直右侧导轨所在平面向上，A错误；由力的平衡条件可得，导体棒所受安培力分别为，则，C错误；导体棒的电阻之比为1:2，则通过导体棒的电流之比为2:1，又，解得，B正确；导体棒对导轨的压力大小分别为，解得，D错误。

7.答案：D

解析：撤去力F瞬间，弹簧弹力不能发生突变，所以B的受力情况不变，故物块B的加速度为零，B错误；撤去力F瞬间，A所受合力为弹簧弹力和重力沿斜面向下的分力的矢量和，为，则A的加速度大小为，A错误；从撤去力F开始到弹簧第一次恢复原长的过程中，之间的距离增大，B的位移大于A的位移，故B重力势能的变化量大于A重力势能的变化量，C错误；弹簧弹力对B做正功，B的机械能增加，弹簧弹力对A做负功，A的机械能减小，因B的位移大于A的位移，所以A机械能的减少量小于B机械能的增加量，D正确。

8.答案：BD

解析：根据题图可知，两单色光在边上的入射角相同，a光的折射角大于b光的，根据折射定律可知a光的折射率大，若a光是绿光，则b光不可能是紫光，由于a光的折射率大，则在材料中的速度小，发生全发射的临界角小，入射点上移，a光先消失，根据有，设，发生全发射时根据数学知识有，可得边上两光能射出部分的长度的比值为，综上可知BD正确。

9.答案：BC

解析：降轨过程中，卫星减速做向心运动，所受万有引力大于所需的向心力，A错误；降轨过程中稀薄大气形成的气动阻力对卫星做负功，卫星的机械能减小，B正确；离轨帆打开后瞬间，地球对卫星的万有引力产生的指向地心的加速度不变，气动阻力提供沿速度反方向的加速度，两个加速度垂直，则在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大，C正确；卫星在轨运行时的高度大于卫星贴近地表运行时的高度，根据万有引力定律有，可得，则D错误。

10.答案：ABD

解析：结合题述可知，0~0.5 s内波传播的距离，故O处质点在时刻的振动情况在时传到P点，则简谐横波沿x轴正方向传播，A正确。0~0.1 s时间内，波沿x轴正方向传播的距离为0.1 m，则时平衡位置坐标为的质点处于平衡位置，两质点平衡位置到该质点的距离均为0.2 m，结合振动规律可知，两质点相对平衡位置的位移大小相等，B正确。时刻，质点P的位移为，波的周期，结合波的传播方向及周期可知，0~0.5 s时间内质点P通过的路程为15 cm，C错误。质点O的振动方程为，则质点P的振动方程为，D正确。

11.答案：CD

解析：线框在位置Ⅰ时，磁通量不会发生变化，感应电流为零，安培力为零，线框在位置Ⅱ时，磁通量为零，所以感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，故A选项错误；安培力由零到零，必然存在一个先增大，后减小的过程，所以加速度先增大后减小，故B选项错误；线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，只有安培力做功，安培力做功等于物体动能的变化，由动能定理有，解得，故C选项正确；线框在位置Ⅰ时磁通量，线框在位置Ⅱ时磁通量为零，此过程中通过导线截面的电荷量，联立解得，故D选项正确。

12.答案：（1）0.40；0.40

（2）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

（3）空气阻力的大小随速度的增大而增大

解析：（1）根据做匀变速直线运动的物体中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度可知，打下2点时小车的速度大小为，结合逐差法可知小车的加速度大小为。

（2）根据图3可知小车的质量较大时，加速度为零，说明实验中未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

（3）根据图线的斜率表示加速度可知，小车的加速度逐渐减小，说明小车所受空气阻力逐渐增大，即空气阻力的大小随速度的增大而增大。

13.答案：（1）

（2）红

（3）750；1

（4）25

解析：（1）根据串并联电路规律有。

（2）当用欧姆表测电阻时，根据电流“红进黑出”可知，黑表笔与电源正极相连，故接线柱A应该与红表笔连接。

（3）改装后电流表量程是电流计G量程的倍，电流计G的示数为，则电路电流，待测电阻阻值。

（4）组装一个“”倍率的欧姆表，其中央刻度标“15”，则欧姆表内阻为，电流计满偏时回路中总电流，由并联电路规律可得。

14.答案：（1）

（2）见解析

解析：（1）记每次吸入气体的体积为、压强为，容器的容积为，开始时容器内气体压强为，充气过程容器内气体发生等温变化，有

则充气结束后容器内气体的压强

（2）环境的初始温度，末态温度

此过程中封闭气体发生等容变化，有

解得

故此过程不安全

15.答案：（1）7.2 m

（2）18 N

解析：解：（1）在A点，由速度的分解与合成规律有①

由运动学公式有②

联立①②式解得

（2）小球a由A到B过程，由速度的分解与合成规律有③

由动能定理有④

解得

小球a与b碰撞过程，取水平向右为正方向，由机械能守恒定律有⑤

由动量守恒定律有⑥

解得

以小车、杆和小球b为系统，小球b向右摆起到第一次回到悬点正下方过程，由机械能守恒定律有⑦

由动量守恒定律有⑧

解得

小球b第一次摆到最低时，由牛顿第二定律有⑨

解析：

16.答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）教子释放后，在沿时间内，粒子沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动

由牛顿第二定律可得，粒子的加速度为

时粒子的位移大小为

速度大小为

时间内，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有

磁感应强度为B时粒子在磁场中运动的周期为

则时间内粒子在磁场中运动半个周期，粒子沿y轴方向的位移为

时间内，粒子先沿x轴负方向做匀减速直线运动，后沿x轴正方向做匀加速直线运动，在时粒子回到时所处的位置，速度大小为

磁感应强度为时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动的轨迹半径为。粒子在磁场中运动的周期为

则时间内粒子在磁场中运动了个周期，粒子沿x轴负方向和y轴正方向的位移大小均为

则时，粒子所处位置的横坐标为，纵坐标为

则粒子在时刻所处位置的坐标为

（2）磁感应强度大小与磁场出现次数的关系为

则粒子在磁场中做圆周运动的周期与磁场出现次数的关系为

时间内粒子在磁场中运动的周期数为

结合（1）中分析可知，粒子做圆周运动时的速度大小始终为

则粒子做圆周运动的轨迹半径与磁场出现次数的关系为

（3）结合匀变速运动规律可知，粒子做匀变速直线运动时始终在y轴右侧，设粒子释放后第一次在电场中加速的时间为

结合上述分析可知，粒子在磁场中做圆周运动时速度只有两个，分别为

若粒子能与y轴相切，说明粒子做圆周运动的轨迹半径与粒子做匀变速直线运动中的一个位移大小相同，有或

可得

可得粒子在时间内加速的时间可能为或