2023年高考第三次模拟考试卷-物理（广东A卷）（全解全析）

2023年高考物理第三次模拟考试卷

物理·全解全析

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

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．在正三角形的三个顶点、、处，各固定有一根垂直于三角形的长直导线，每根导线通有大小相同的恒定电流，电流方向如图所示，已知导线受到的安培力大小为，则导线受到的安培力（　　）

A．大小为，方向平行向左 B．大小为，方向平行向右

C．大小为，方向垂直向下 D．大小为，方向垂直向上

【答案】  A

【解析】设两长直导线间的相互作用力大小为，反向电流相互排斥，同向电流相互吸引，对长直导线研究，根据力的合成可得

解得

对长直导线研究，根据力的合成可得，受到的安培力为

方向平行向左，A正确，BCD错误。

故选A。

2．微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其原理如图所示，R为定值电阻，M和N为电容器两极板，M极板固定在手机上，N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。下列说法正确的是（   ）

A．匀速运动时，电阻R中有电流

B．向前减速时，电容器所带电荷量减小

C．向前加速时，电流由a向b流过电流表

D．保持向前匀加速运动的过程中，MN之间的电场强度不变

【答案】  D

【解析】A．匀速运动时电容C不变，线路中无电流，A错误；

BC．突然减速时，N板向前移动，d减小，由

知电容C增大，再根据

Q = UC

电荷量Q增大；向前加速时，由于惯性N板向后移，d增大，电容C减小，电荷量Q减小，故有放电电流，电流b向a，BC错误；

D．保持向前匀加速运动的过程，d不变，故MN之间的电场强度E不变，D正确。

故选D。

3．甲、乙两物体从同一点、同一方向、同时开始沿直线运动，甲的x-t和乙的v-t图像如图所示（不考虑碰撞），下列说法中正确的是（　　）

A．2~4s内乙做变加速运动

B．2s末甲物体恰能追上乙物体

C．第3s内甲、乙两物体速度方向相同

D．4~6s内，甲乙两物体的平均速度不相同

【答案】  D

【解析】A．v-t图像斜率表示加速度，由乙图知，2~4s内乙的加速度不变，故A错误；

B．由甲图知，2s末甲的位移为4m，而v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，由乙图知，2s末乙的位移为

则2s末两物体相遇，但x-t图像斜率表示速度，由甲图知，2s前，甲的速度为2m/s，而乙的速度由0逐渐增加到4m/s，故2s末是乙追上甲，故B错误；

C．x-t图像斜率表示速度，由甲图知第3s内甲的速度方向为负，由乙图知第3s内乙的速度方向为正，故C错误；

D．4~6s内，甲做匀速运动，平均速度为

乙做匀变速直线运动，平均速度为

则甲乙两物体的平均速度方向不同，故D正确。

故选D。

4．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电站输出的电压不变；升压变压器输出电压为， 降压变压器原、副线圈两端的电压分别为 和。为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（　　）

A．①为电流表，②为电压表

B．

C．仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少

D．凌晨时分，用户家的灯将变得更暗

【答案】  B

【解析】A．由图可知①接在火线和零线之间，为电压表，②接在同一条线上，测得是电流，为电流表，选项A错误；

B．由于输电线上有电压降，所以

选项B正确；

C．仅将滑片Q下移，则输电电压U2增大，R不变，所以输电电流I2增大，而输电线损耗功率为

所以输电线损耗功率增大，选项C错误；

D．凌晨时分，降压变压器的输出端用电量减少，电路中的电流减小，则输电线上的电压降减小，则降压变压器的输入电压增大，用户得到的电压变大，用户家的灯将变得更亮，选项D错误。

故选B。

5．如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为m和2m的小球A、B，带异种电荷。有方向水平向右，大小为F的力作用在B上，当A、B间的距离为L时，两小球可保持相对静止。若改用方向水平向左，大小为F的力作用在A上，两小球仍能保持相对静止，则此时A、B间的距离为（　　）

A． B．L C． D．

【答案】  C

【解析】设小球A、B的电荷量分别为q1q2，则由题意得，当F的力作用在B上，A、B间的距离为L时，两小球可保持相对静止，即两小球的加速度相等，对两小球整体受力分析得加速度为

对小球A受力分析得

解得

同理可得，当的力作用在A上时，对两小球构成的整体和B小球分别受力分析满足

解得

则

故选C。

6．用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2 mA，移动变阻器的滑片C，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表读数为0，则（　　）

A．光电管阴极的逸出功为1.8 eV

B．开关S断开后，没有电流流过电流表G

C．光电子的最大初动能为1.8eV

D．改用能量为1.5 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小

【答案】  A

【解析】AC．由题图可知，光电管两端所加的电压为反向电压，由电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0，可知光电子的最大初动能为0.7 eV，根据光电效应方程

可得

A正确，C错误；

B．开关S断开后，用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，B错误；

D．改用能量为1.5 eV的光子照射，由于光子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，D错误。

故选A。

7．如图所示，半径为R光滑的圆弧轨道PA固定安装在竖直平面内，A点的切线水平，与水平地面的高度差为R，让质量为m=0.2kg的小球甲（视为质点）从P点由静止沿圆弧轨道滑下，从A点飞出，落在地面的B点，飞出后落到地面的水平位移为x=0.9m；把质量为M=0.4kg的小球乙（与甲的半径相同）静止放置在A点，让小球甲重新从P点由静止沿圆弧轨道滑下，与乙发生弹性碰撞，空气的阻力忽略不计、重力加速度，下列说法正确的是（　　）

A．圆弧轨道的半径R=0.9m

B．乙从A点飞出至落至地面过程中重力的冲量大小为

C．甲、乙碰撞后乙的速度2.0m/s

D．乙对甲的冲量大小为

【答案】  C

【解析】A．甲由P到A，由机械能守恒定律可得

甲由A到B，由平抛运动的规律可得

综合解得

故A错误；

B．乙做平抛运动的时间为

重力的冲量

计算可得

故B错误；

C．甲乙在A点发生碰撞，设碰后甲乙的速度分别为、，由动量守恒

由能量守恒

综合解得

故C正确；

D．甲乙在碰撞的过程中，对甲应用动量定理，可得乙对甲的冲量大小为

故D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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，支架固定在水平地面上，竖直杆上穿过一个小球，横杆上固定一个定滑轮，跨过定滑轮的细绳一端系在小球上，另一端系在小水桶上，系统处于平衡状态，小水桶底部密闭不严，里面的水慢慢渗漏下来。不计摩擦力，小球可看做质点。在水桶缓慢渗漏过程中，下面说法正确的是（　　）

A．竖直杆对小球的弹力越来越小 B．竖直杆对小球的弹力先增大后减小

C．绳子与竖直杆的夹角越来越小 D．绳子与竖直杆的夹角越来越大

【答案】  AC

【解析】设细绳与竖直方向的夹角为θ，对A受力分析可知

在水桶缓慢渗漏过程中，则T减小，θ减小，FN减小。

故选AC。

9．假设地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行周期与轨道半径的关系如图所示，图中1和2分别为我国空间站“天和”核心舱、卫星导航系统中某颗地球同步卫星所对应的数据。引力常量为G。下列说法正确的是（　　）

A．核心舱与地球同步卫星的向心力大小之比为

B．核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为

C．核心舱与地球同步卫星的周期之比为

D．该直线的斜率为

【答案】  BD

【解析】A．由于核心舱与地球同步卫星的质量未知，因此不能确定它们做圆周运动的向心力大小之比，选项A错误；

B．根据

可得

由题图可知

核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为，选项B正确；

C． 根据开普勒第三定律有

选项C错误：

D．根据开普勒第三定律可知

即

该直线的斜率为，选项D正确。

故选BD。

10．如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于轴上，另一根由、、三段直导轨组成，其中段与轴平行，导轨左端接入一电阻。导轨上一金属棒沿轴正向以速度保持匀速运动，时刻通过坐标原点，金属棒始终与轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为，金属棒受到安培力的大小为，金属棒克服安培力做功的功率为，电阻两端的电压为，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】  AC

【解析】当导体棒从O点向右运动L时，即在时间内，在某时刻导体棒切割磁感线的长度

（θ为ab与ad的夹角）则根据

E=BLv0

可知回路电流均匀增加；安培力

则F-t关系为抛物线，但是不过原点；安培力做功的功率

则P-t关系为抛物线，但是不过原点；电阻两端的电压等于导体棒产生的感应电动势，即

即图像是不过原点的直线；根据以上分析，可大致排除BD选项；

当在时间内，导体棒切割磁感线的长度不变，感应电动势E不变，感应电流I不变，安培力F大小不变，安培力的功率P不变，电阻两端电压U保持不变；

同理可判断，在时间内，导体棒切割磁感线长度逐渐减小，导体棒切割磁感线的感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，安培力F大小按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，安培力的功率P按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，电阻两端电压U按线性均匀减小；综上所述选项AC正确，BD错误。

故选AC。

11. （7分）

某实验小组利用智能手机的连拍功能，研究小物块沿斜面匀加速下滑过程。他们找到一块长，上表面粗糙程度相同的长木板，将其一端固定在距水平桌面高的位置，另一端放在桌面上。小物块由长木板上端静止释放，同时启动手机的连拍功能，拍得小物块下滑过程的多张照片，将连续拍摄的多张照片叠在一起，如下图所示，通过贴在长木板旁的标尺测得不同位置之间的距离：，，，。已知手机连拍功能的时间间隔为0.2s，g取。完成以下问题（计算结果均保留2位有效数字）。

（1）测量物块间距时，读数产生的误差属于______误差，（选填“偶然”或“系统”）

（2）可求得物块沿斜面下滑的加速度大小为______。

（3）物块与长木板上表面间的动摩擦因数为______。

【答案】       偶然     1.5     0.40

【解析】（1） 测量物块间距时，读数产生的误差属于偶然误差。

（2） 可求得物块沿斜面下滑的加速度大小

（3）设长木板与水平方向的夹角为，由几何关系得

得

由牛顿第二定律得

12. （9分）

用以下器材尽可能准确地测量待测电阻的阻值。

A．待测电阻，阻值约为200；

B．电源E，电动势约为3.0V，内阻可忽略不计；

C．电流表，量程为0～10mA，内电阻＝20；

D．电流表，量程为0～20mA，内电阻约为≈8；

E．定值电阻，阻值＝80；

F．滑动变阻器，最大阻值为10；

G．滑动变阻器，最大阻值为200；

H．单刀单掷开关S，导线若干；

（1）为了尽可能准确地测量电阻的阻值，请你设计并在图虚线框内完成实验电路图________。

（2）滑动变阻器应该选________（选填器材前面的字母代号）；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_________端（选填“a”或“b”）；

（3）若某次测量中电流表的示数为，电流表的示数为，则的表达式为：______。（用题中测得物理量的符号表示）

【答案】            F     b    

【解析】（1）没有电压表，可以用已知内阻的电流表A1与定值电阻串联测电压，用电流表A2测电流，故虚线框内的电路图如图所示

（2）滑动变阻器要采用分压接法，为方便实验操作和精确，要选择阻值较小的，故滑动变阻器应选择R1，即选F；

滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于b端；

（3）由图示电路图可知，待测电阻阻值为

13. （10分）

如图所示，下端开口的导热汽缸竖直悬挂在天花板下，缸口内壁有卡环，卡环与汽缸底部间的距离为L，一横截面积为S的光滑活塞（质量、厚度均不计）将一定量的理想气体封闭在汽缸内，活塞下方挂一质量为m的砂桶，活塞静止时活塞与汽缸底部的间距为。大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境热力学温度恒为。

（1）若在砂桶中逐渐加入砂子，求活塞刚接触卡环时砂桶（含砂）的总质量M；

（2）若不在砂桶中加入砂子，对缸内气体缓慢加热，求气体的热力学温度时的压强p。

【答案】  （1）；（2）

【解析】（1）未加砂子平衡时，根据平衡条件

当活塞刚接触卡环时，对封闭气体，根据波义耳定律有

根据平衡条件

联立解得

（2）活塞接触卡环之前，缸内气体发生等压变化，有

活塞刚接触卡环时，气体温度

之后，气体发生等容变化，加热到时

解得

14. （12分）

如图所示，“匚”形光滑金属框架水平固定放置，其中平行的两边、是两足够长的平行导轨，间距为d，整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的匀质金属杆放置在两平行导轨上，并始终保持与框架的边平行。右侧较远处有一小型电机Q，杆的正中央O点用足够长的不可伸缩的绝缘细线系住，细线另一端连接在电动机的转轴上。电动机工作时，通过水平细线拉动金属杆沿导轨向右运动。电动机输出功率恒定为P，金属杆从静止开始经过t时间速度增大到v。金属杆的电阻为R，其余电阻均不计。求：

（1）金属杆中感应电流的方向；

（2）速度为v时金属杆的加速度大小；

（3）该过程中金属杆产生的焦耳热。

【答案】  （1）；（2）；（3）

【解析】（1）根据右手定则，可知金属框中感应电流的方向为

（2）由题知，电动机输出功率恒定为P，则牵引力

感应电动势

感应电流

安培力

由牛顿第二定律有

解得

（3）由能量守恒可得

15. （16分）

如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，其左端高度h=6.0m，一薄板B置于斜面顶端，恰好能静止，下端连接一根自然长度的轻弹簧，薄板B总质量m=1kg，总长度L=6.5m。有一个质量为M=3kg的小物块A以沿斜面向下大小为的速度滑上薄板B，A、B之间的动摩擦因数，薄板B下滑到斜面底端碰到挡板后立刻停下，物块A最后恰好没有脱离弹簧，且弹簧一直处于弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，不计空气阻力。求：

（1）斜面体与薄板B之间的动摩擦因数；

（2）薄板B与挡板碰撞前瞬间的速度大小v；

（3）弹簧被压缩到最短时的形变量。

【答案】  （1）；（2）6m/s；（3）

【解析】（1）薄板恰静止在斜面上，薄板在斜面方向上受力平衡，由

得

（2）物块A在薄板上滑行，对A由

可得加速度大小为

方向沿斜面向上；

以薄板B为研究对象，有

代入数据得

方向沿斜面向下；假设A与薄板达到共同速度v时A还没有压缩弹簧且薄板还没有到达底端，有

此过程中A的位移

B的位移

联立上式得

故A在B上滑行的距离为

说明以上假设成立，共速后，由于

A与薄板B匀速下滑，直到薄板与底端挡板碰撞，所以薄板B与挡板碰前的速度为6m/s；

（3）薄板与挡板碰后停下，此后A做匀减速，设接触弹簧时A的速度为，有

可得

弹簧最大压缩量为，因为物块A最后恰好没有脱离弹簧，所以A从开始压缩弹簧到刚好回到原长过程有

可得

故弹簧被压缩到最短时的形变量大小为。