2023年高考第三次模拟考试卷-物理（河北B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. 用速度传感器记录电动车直线运动过程的运动信息，其速度随时间变化的规律如图所示，由图像可知电动车（  ）

1. a、b两状态速度的方向相反 

B. a、b两状态加速度大小相等

C. 秒时回到时刻的位置 

D. a至c过程中加速度逐渐减小

【答案】D

【解析】A．a、b两状态速度均为正值，则速度方向均为正方向，故A错误；B．速度—时间图像斜率表示加速度，由图知，a、b两状态加速度大小不等，故B错误；C．电动车在运动过程速度一直为正，运动方向不变，秒时没有回到时刻的位置，故C错误；D．速度—时间图像斜率表示加速度，a至c过程中加速度逐渐减小，故D正确。故选D。

2．明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的人乙加速拉起来，则（　　）

A．a点的角速度大于b点的角速度 

B．a点的线速度等于b点的线速度

C．绳对乙拉力大于乙对绳的拉力 

D．人在上升过程中处于超重状态

【答案】D

【解析】a、b两点属于同轴转动，二者角速度相同，故A错误；由于a点到转轴的距离大于b点到转轴的距离，根据可知，a点的线速度大于b点的线速度，故B错误；由牛顿第三定律可知，绳对乙拉力等于乙对绳的拉力，故C错误；人乙加速上升，拉力大于重力，则人处于超重状态，故D正确。故选D。

3．伽马刀是一种特殊的治疗手段，主要是利用伽马射线对病变组织，进行大剂量聚集照射，使其产生局灶性的坏死或者是功能改变，因此达到理想的治疗目的。其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子，转变成锂核（）和粒子，释放出射线。已知硼核（）的比结合能为，锂核（）的比结合能为，氦核的比结合能为，真空中光速为c、下列判断正确的是（　　）

A．硼核（）变成锂核（）和粒子的核反应是衰变

B．射线带正电，有较强的电离作用

C．硼核（）的比结合能大于锂核（）的比结合能

D．该核反应释放的核能为

【答案】D

【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，可知核反应方程为；可知该核反应不是衰变，A错误；B．射线为频率极高的电磁波，有较强的穿透作用，但电离作用较弱，B错误；C．比结合能越大原子核越稳定，锂核（）比硼核（）稳定，则硼核（）的比结合能小于锂核（）的比结合能，故C错误；D．核反应过程中释放的核能为；故D正确。

4. 某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（    ）

1. ，a端电势高于b端电势 

B. ，a端电势低于b端电势

C ，a端电势高于b端电势

D. ，a端电势低于b端电势

【答案】D

【解析】我国某地上空地磁场方向有向下的分量，大小为，当螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视）时，根据右手定则可知，a端电势低于b端电势；大小为，故选D。

5．一条轻长绳放置在水平桌面上，俯视图如图甲所示，用手握住长绳的一端，从时刻开始用手带动点沿垂直绳的方向（图甲中轴方向）在水平面内做简谐运动，内点的振动图像如图乙所示。时轻长绳上的波形图可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】B

【解析】由图乙可知波形图对应的质点起振方向沿y轴正方向，且开始时的周期较小，则对应的波形图开始时波长较小。

故选B。

6. 质谱仪可以用来分析同位素。如图所示，在容器A中有互为同位素的两种原子核，它们可从容器A下方的小孔无初速度飘入加速电场，经小孔垂直进入匀强磁场，分别打到M、N两点，距离分别为．则分别打到M、N的原子核质量之比为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】设原子核的质量为m，电荷量为q，进入磁场时的速度大小为v，则粒子在电场中加速的过程，由动能定理得得速度为，在磁场中，洛伦兹力提供向心力，代入速度得，由题知，，因此有得原子核质量之比为故选C

7.科幻电影曾出现太空梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位置距地心的距离为r，地球半径为图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确的是（　　）

A．航天员在R处的速度等于地球的第一宇宙速度

B．乙图中的小于地球同步卫星的轨道半径

C．航天员在位置时处于完全失重状态

D．在小于的范围内，航天员越接近的位置对梯仓的压力越大

【答案】C

【解析】地球的第一宇宙速度等于卫星在地球表面轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，则有，设航天员在R处的速度为，在R处曲线A对应的加速度为，直线B对应的向心加速度为，则有，可知航天员在R处的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误；设地球自转的周期为，同步卫星的轨道半径为，根据万有引力提供向心力可得，由图可知位置直线B对应的向心加速度为，对于曲线A，有，又，可得，联立可得，可知航天员在位置时，只受地球万有引力作用，处于完全失重状态，故B错误，C正确；在小于的范围内，根据图中曲线A与直线B可知，宇航员受到的万有引力大于所需的向心力；对于宇航员，根据牛顿第二定律可得，解得，可知航天员越接近的位置对梯仓的压力越小，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．在每小题给出的选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，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．如图所示是饲养员在池塘堤坝边缘处喂食鱼饵颗粒的示意图。颗粒从如图所示的弧形滑道滑下，然后在弧形滑道末端以水平速度抛出，落向倾角为的滑道或水面，不计空气阻力，重力加速度为g。则（    ）

A．若鱼饵不能落入水中，则以不同的抛出时，落到滑道时的速度方向相同

B．若鱼饵不能落入水中，则在空中经历的时间为

C．若鱼饵能落入水中，平抛初速度越大，从抛出到落水所用的时间越长

D．若鱼饵能落入水中，平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小

【答案】AD

【解析】A．当鱼饵落到斜面上，位移偏转角为，速度偏转角为，根据，可知，落到滑道时的速度方向相同，故A正确；B．当鱼饵落到斜面上，，，解得故B错误；C．若鱼饵能落入水中，下落高度相同，则，故落水时间与初速度无关，故C错误；D．落水角度满足因此平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故D正确。故选D。

9．近年来，无线充电技术得到了广泛应用。图甲为正在进行无线充电的电子产品，图乙为某种无经充电器的简化原理图。由于发射线圈与接收线圈处于两个分离的装置中，穿过接收线圈的磁通量少于发射圈的磁通量。已知发射线圈与接收线圈的匝数分别为1210匝和55匝，当发射线圈接入交流电源时，接收线圈输出电压为。忽略其它损耗，下列说法正确的是（　　）

A．发射线圈与接收线圈的电流之比为

B．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为

C．穿过接收线圈的磁通量变化率是穿过发射线圈的

D．只要发射线圈接入电压为，接收线圈输出电压均为

【答案】BC

【解析】AC．发射线圈与接收线圈的电压之比等于其匝数之比，则有带入数据可得，但因为漏磁，接收线圈的电压实际只达到了,故可知发射线圈与接收线圈的电流之比为将不再是匝数的反比，即将不再是，另，因为理论上接收线圈中的输出电压为而实际上只有，因此可得穿过接收线圈的磁通量变化率是穿过发射线圈的，故A错误，C正确；B．发射线圈与接收线圈中磁通量变化的频率相同，则可得发射线圈与接收线圈中交变电流的频率为，故B正确；D．无线充电利用的是电磁感应，因此必须使用交变电压，若使用直流电，将不会产生变化的磁场，接收线圈中也就不会有电压产生，故D错误。故选BC。

10.如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，MN为圆的一条直径。质量为m、电荷量为的粒子从M点以速度v射入电场，速度方向与MN夹角，一段时间后粒子运动到N点，速度大小也为v，不计粒子重力，规定M点电势为0。下列说法正确的是（　　）

A．场强大小为

B．粒子电势能的最大值为

C．仅改变粒子速度大小，粒子离开圆形区域时电势能的最小值为

D．仅改变粒子速度大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，粒子射入电场的速度大小为

【答案】ABD

【解析】A．M到N粒子动能不变，电场力不做功，所以MN为等势线，电场线与MN垂直，粒子做类似斜抛的运动，沿MN方向，粒子匀速运动 ,垂直MN方向 ，求得    故A正确；B．粒子垂直MN方向速度为0时，电势能最大，根据能量守恒 故B正确；CD．如图

当粒子运动到P点时，电势能最小，由 ，联立求得 ，且电势能最小值为    故C错误，D正确。故选ABD。

三、非选择题：本题共5小题，共54分．

11. （6分）某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=__________．通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，已知（为相邻两条亮纹间的距离）则该激光的波长___________m。如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会__________（填“变大”、“变小”或“不变”）．

【答案】    ①. （2分）   ②.   （2分）  ③. 变小（2分）

【解析】[1]刻度尺的最小刻度值为1mm，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离为65.0mm。

[2]由图乙可知

由可得

[3]如果用紫色激光重新实验，由于紫色激光的波长较小，由可知，d、L不变，则相邻亮纹间距会变小。

12．（9分）电学实验中可将电源E1与电源E2及灵敏电流计G连成如图甲所示电路，若灵敏电流计G示数为0，说明此时两电源的电动势相等。

根据这一原理，某同学设计如图乙所示电路，测量某电源C的电动势Ex。其中A为工作电源（内阻不计），B为电动势恒定的标准电源，其电动势为EN。R1、R2为电阻箱，R3为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S1、S3为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。实验过程如下：

①实验开始之前，将R1和R2的阻值限定在1000Ω到3000Ω之间；

②将S2置于1处。闭合开关S1、S3，通过调节R1、R2，使R3阻值为0时，灵敏电流计G示数为0。记录此时的R1与R2的阻值，分别为R1、R2；

③先将________，再将开关S2置于2处，调节R1、R2，并保持通过R1、R2的电流不变，重复上述操作，使R3的阻值为0时，灵敏电流计G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1′、R2′。根据上述实验过程回答问题：

（1）实验步骤①中，开始时滑动变阻器触头应处在最端___________（填“左”或“右”）；

（2）在步骤③中，缺少的操作步骤是________；

（3）在步骤③中，为保持实验过程中流过R1与R2的电流不变，调整R1、R2时需要使R1、R2与R1′、R2′满足的关系是____________（用题中所给物理量符号表示）；

（4）待测电源C的电动势E=_____________（用题中所给物理量符号表示）；

（5）若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势E测量值将___________（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。

【答案】     左   （1分）  将R3滑动变阻器触头滑到最左端  （2分）    （2分）       （2分）  不变（2分）

【解析】（1）[1]在开关闭合前，R3接入的阻值应为最大，保护G，则触头应在最左端；

（2）[2]将开关S2置于2处前，需要将R3滑动变阻器触头滑到最左端，保护灵敏电流计；

（3）[3]改用待测电源替换标准电源的位置，其前提条件是工作电源A所在电路电流I要保持不变，电源A的输出电压固定不变，采取的措施是使R1与R2的阻值之和为某一固定阻值，使R1′和R2′的阻值之和也为该固定阻值，即满足的关系是

（4）[4]根据部分电路欧姆定律有；可知，当满足时，有

（5）[5]若考虑工作电源内阻，则有；因为；

考虑到了工作电源内阻后，则有整理后依旧为故测量值将不变。

13. （10分）气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形气缸与椅面固定连接，总质量为m=6kg，横截面积为S=30cm2的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，稳定后测得封闭气体柱长度为L=20cm，设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，室内温度T1=308K，重力加速度为g=10m/s2，求：

（1）若质量M=54kg的人盘坐在椅面上，室内温度保持不变，稳定后椅面下降了多少？

（2）人盘坐稳定后再打开空调，在室内气温缓慢降至T2=300.3K的过程中，外界对缸内气体所做的功。

【答案】（1）12cm；（2）1.8J

【解析】（1）初始状态时，以圆柱形气缸与椅面整体为研究对象，根据平衡条件得

（2分）

解得

把质量为M=54kg的重物放在椅面上，稳定后，根据平衡条件得 （2分）解得

稳定后缸内气体柱长度为L，由玻意耳定律得p1LS=p2L'S（2分）

解得L'=8cm

则椅面下降了L-L'=20cm-8cm=12cm（1分）

（2）根据（1分）

解得室内气温缓慢降至K时气柱长

外界对缸内气体所做的功（2分）

解得

14．（12分）图甲是中华太极图，生动地表示了宇宙万物的结构及运动规律，她人类文明的无价之宝。图乙是大圆O内及圆周上有磁感应强度大小为B，方向相反的匀强磁场太极图。两个半圆的圆心O’，O在圆O的同一直径MN上，半圆直径均为圆O的半径R。曲线MON左侧的磁场方向垂直直面向外。质量为m，电荷量为q的质子（不计重力），以某初速度从N点沿纸面与NM夹角θ=30°射入右侧磁场，恰好通过O点进入左侧磁场，并从M点射出。

（1）求质子的初速度大小v1；

（2）求质子从N点运动到M点所用的时间t0；

（3）若θ＝90°，曲线MON上的磁场方向垂直纸面向里，要使质子不进入曲线MON左侧磁场中，求质子速度的大小范围。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）质子的运动轨迹如图所示，设质子的轨道半径为r0，则（1分）

由几何关系可得，（1分）

联立解得（1分）

（2）质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为（1分）

质子在左右磁场中运动的时间相等（1分）

质子从N点运动到M点所用的时间为（1分）

（3）质子在右磁场中运动有（1分）

分两种情况讨论

要使质子不进入曲线MON左侧磁场区域，应满足，解得（2分）

要使质子不进入曲线MON左侧磁场区域，应满足，解得（2分）

质子速度的大小范围为（1分）

15．（17分）如图所示，在光滑平台上放置一长度，质量的薄板b，在薄板b最右端放有可视为质点的物块a，其质量，物块a与薄板b间动摩擦因数。开始时两者均静止，现对薄板b施加、水平向右的恒力，待a脱离b（b尚未露出平台）后，将b取走。a离开平台后由A点沿切线落入半径的竖直光滑圆弧轨道，圆弧轨道的圆心角为，其中过B点的切线水平，其右侧有一被电磁铁吸住而静止的小球c，c球质量且与地面及左侧墙面相距足够远，当c球被碰撞时电磁铁立即失去磁性，不计空气阻力，重力加速度g取。求：

（1）物块a在薄板b上运动的时间t；

（2）物块a经过B点的速度大小；

（3）若初始时一不可伸长的轻绳一端系着小球c，另一端系于c球正下方的点，此时绳子刚好伸直无拉力，已知点与c球相距为L，当绳子拉力T达到时绳子断开。物块a从B点水平正碰c球瞬间无能量损失，为使细绳断开时c球开始做平抛运动，则L必须满足什么条件？

【答案】（1）（2）（3）或

【解析】（1）由牛顿定律及运动学公式，对物块a有（1分）

对薄板b有（1分）

由题知（1分）

代入数据联立解得  （1分）

（2）物块a离开薄板b的瞬间速度为  （1分）

由运动的合成与分解可知  （1分）

物块a从A到B过程由机械能守恒有  （1分）

解得 

（3）物块a与c球碰撞过程有       （1分）

解得   （1分）

①若绳子在最高点断开，对c球由牛顿第二定律可得  ，（1分）

解得  （1分）

②若绳子在最低点刚好断开，设此时c球在最低点速度为v，c球由最高点到最低点过程，机械能守恒  （1分）

在最低点由牛顿第二定律  ，（1分）

解得  （1分）

c球做圆周运动恰好通过最高点时有  （1分）

解得  （1分）

因，故此时绳子在最低点刚好满足断开条件；即保证c球被碰后做平抛运动，L满足的条件为

或（1分）