2023年高考第三次模拟考试卷-物理（重庆A卷）（全解全析）A4

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2023年高考物理第三次模拟考试卷高三物理（考试时间：75分钟     试卷满分：100分）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．如图所示，图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线，根据两曲线，下列说法正确的是（　　）A．根据图甲可知，核的结合能比核的结合能更大B．根据图甲可知，核的结合能约为7MeVC．根据图乙可知，核D裂变成核E和F的过程中，比结合能减小D．根据图乙可知，若A、B能结合成C，结合过程一定要吸收能量【答案】A【详解】A．根据图甲可知，核比核的比结合能略小，但核子数越多，结合能越大远大于，因此核的结合能比核的结合能大，A正确；B．图甲中核的比结合能约为7MeV，但图中不能看出核的比结合能，因此不能计算核的结合能，B错误；C．将D分裂成E、F，由图乙可知是平均核子质量较大的原子核分裂成平均核子质量较小的原子核，分裂过程存在质量亏损，释放能量，因此生成核的比结合能将增大，C错误；D．若A、B能结合成C，由图乙可知是平均核子质量较大的原子核结合成平均核子质量较小的原子核，结合过程存在质量亏损，释放能量，D错误。故选B。2．甲、乙两单摆在同一地点做简谐振动，其振动图像如图所示。两摆的摆长和摆球质量分别为和，它们之间可能的关系是（　　）A．， B．，C．， D．，【答案】C【详解】根据题意，由图可知由单摆周期公式可得由于单摆的周期与摆球的质量无关，无法确定摆球质量关系。故选C。3．在离地一定高度的O点，同时斜向上抛出两质量不同的小球A和B，某时刻两小球运动到同一竖直线上，如图所示，此时两小球均未落地且连线中点恰好与O点等高，阻力不计，则两小球在此过程中（　　）A．位移相同B．速度的变化量相同C．动量的变化量相同D．抛出时速度的大小可能相同【答案】B【详解】A．两小球在此过程中的位移大小相等，方向不同，故A错误；B．根据可知两小球在此过程中速度的变化量相同，故B正确；C．根据由于两球的质量不同，可知两小球在此过程中动量的变化量不相同，故C错误；D．小球在水平方向做匀速运动，由于水平位相等，所以两球抛出时的水平分速度相等；小球竖直方向有可知两球抛出时的竖直分速度不相等；根据可知两球抛出时速度的大小不相同，故D错误。故选B。4．如图，绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为，且保持其平衡。保持60°不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角应是（　　）A．0 B．90° C．45° D．60°【答案】D【详解】根据题意可知，点受三个拉力处于平衡，向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力，方向竖直向上，如图所示当与天花板相连的绳子垂直时，拉力最小，根据几何关系知故选C。5．如图所示，小球由静止从同一出发点到达相同的终点，发现小球从B轨道滑下用时最短，C轨道次之，A轨道最长，B轨道轨迹被称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力，下列说法正确的是（　　）A．由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度相同B．三条轨道中小球沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大C．沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多D．沿A轨道滑下轨道对小球的支持力冲量为零【答案】B【详解】A．由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度大小相同，但是方向不同，A错误；B．三条轨道中小球下降的高度相同，所以重力做功相同，又因为从B轨道滑下用时最短，所以沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大，B正确；C．无论沿哪条轨道下滑，支持力始终与速度方向垂直，不做功，C错误；D．沿A轨道滑下时轨道对小球的支持力不为零，所以该过程中轨道对小球的支持力冲量不为零，D错误。故选B。6．2023年2月23日长征三号乙运载火箭将中星26号卫星顺利送入预定轨道，中星26号是我国自主研发的一颗地球静止轨道高通量宽带通信卫星，覆盖我国国土及周边地区，将为固定终端、车载终端、船载终端、机载终端等提供高速宽带接入服务。已知月球绕地球运行的周期为27天，地球的第二宇宙速度为11.2 km/s。则关于中星26号，下列说法正确的是（　　）A．可以让其定点在北京上空B．若其质量为200 kg，则火箭将其送入预定轨道过程中对其做的功至少为1.25×1010 JC．其在轨运行时线速度大小约为月球的3倍D．其在轨运行时向心加速度大小约为月球的9倍【答案】C【详解】A．由题意可知中星26号是地球静止轨道卫星，即同步卫星周期为1天，其只能定点在赤道上空一定高度处，A错误；B．中星26号的发射速度小于第二宇宙速度，所以火箭对其做的功小于B错误；C．月球运行周期为27天，根据万有引力提供向心力故根据故C正确；D．根据故D错误。故选C。7．如图甲，水平地面上有一长木板，将一小物块放在长木板上，给小物块施加一水平外力F，通过传感器分别测出外力F大小和长木板及小物块的加速度a的数值如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）A．小物块与长木板间的动摩擦因数 B．长木板与地面间的动摩擦因数C．小物块的质量 D．长木板的质量【答案】B【详解】由题图乙知，当F=F1时小物块与长木板均恰好要相对地面滑动，则有当F1<F≤F3时，小物块与长木板相对静止一起加速运动，有即则结合图像有a0=μ2g联立解得，当F>F3时，小物块相对长木板滑动，对小物块有F-μ1mg=ma整理得结合图像有=对长木板有联立解得，由图乙知=所以M=，故选B。二、多项选择题:本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．近日根据国际报道，光纤通信速率创造出了新的记录，每秒可以传达1.84Pbit，这相当于每秒可以传输约236个1TB硬盘的数据。目前正常的网速想要传输1TB硬盘的数据，需要花费四到八小时以上，如果这项技术能大规模商用，网速将得到大幅提升。光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所示，一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）A．光纤内芯的折射率比外套的小 B．光从左端空中进入光纤内芯后，其频率不变C．频率越大的光在光纤中传播的速度越大 D．内芯对这种激光的折射率【答案】BD【详解】A．激光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯的折射率比外套的大，故A错误；B．光从左端空中进入光纤内芯后，波长和波速会发生变化，但频率和周期不变，故B正确；C．频率越大的光，介质对它的折射率越大，根据光在光纤中传播的速度越小，故C错误；D．根据折射定律根据全反射公式联立解得故D正确。故选BD。9．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，再通过理想调压变压器给用户供电，检测得到原线圈随时间t变化的曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．当线圈转动到图示位置，线圈处于中性面位置，V1的示数为零B．线圈的频率为50HzC．当滑动接头P移至图中的触点时原副线圈的匝数比为，则V2的读数为220VD．若滑片P向上移动，V2的读数增大【答案】BCD【详解】A．线圈平面垂直于磁感线方向，处于中性面位置，电压表显示的为交变电流的有效值，所以V1示数不为零，故A错误；B．交流电的频率为线圈的频率为50Hz，故B正确；C．原线圈有效值为当滑动接头P移至图中的触点时原副线圈的匝数比为，则V2的读数为故C正确；D．若滑片P向上移动，原副线圈的匝数比变大，V2的读数增大，故D正确。故选BCD。水平面上固定一光滑绝缘细杆，一电荷量为Q的小球B穿过细杆置于O点；O点的正上方固定一竖直光滑绝缘细杆，质量为m、电荷量为Q的小球A穿过置于离O点高为处时恰好静止。现将B球缓慢向右移动，A球会沿着细杆下降，设连线与间的夹角为，当时固定B球，再用竖直方向的外力F把A球缓慢移到O点，下列说法正确的是（　　）A．的大小与Q成正比B．当时，B对A的静电力随增大而增大C．当时，AB间的电势能随增大而增大D．当时，F的大小随增大先增大后减小【答案】ABC【详解】A．A球受重力和静电力平衡，则有得选项A正确；B．当B球向右移动x距离后，设AB距离为r，竖直方向受力平衡，则有求得     进而求得由上式知道，当0＜θ＜45°时，因x增大，θ增大，h减小，r减小，则静电力增大，选项B正确；C．当0＜θ＜45°时，因x增大，r减小，则同种电荷间的电势能随增大而增大，选项C正确；D．当θ=45°时，设此时的x=x0，r=r0，用竖直向下的力F作用于A球并缓慢移动时有θ>45°，根据竖直方向平衡条件代入可得由上式可知，F的大小随增大，其变化是先增大后减小再增大，选项D错误。故选ABC。三、非选择题:共57分。11.（7分）如图甲，利用向心力演示器探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度之间关系。（1）如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径R1、R2之比为2:1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为______；（2）图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为________；（3）由此实验，得到的结论是____________________________________________。【答案】     1:2     1:4     当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方成正比关系。【详解】（1）[1]左、右塔轮边缘的线速度相等，则根据可得 A、C两处的角速度之比为1:2；（2）[2]根据图中标尺上黑白相间的等分格显示可知，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为1:4 ；（3）[3]由此实验，得到的结论是：当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方成正比关系。 12.（9分）某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（，内阻不计）、毫安表（量程未知）、电阻箱R（最大阻值为）、热敏电阻一个、开关和、导线若干。（1）为了确定毫安表的量程和内阻，先把电阻箱的阻值调到最大，然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，发现当毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的处，电阻箱的示数如图乙所示，此时电阻箱的阻值________。将电箱的阻值调为时，毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的处，由此知毫安表的满偏电流________，内阻________。（后两问计算结果均保留两位有效数字）（2）将开关接至b端，闭合开关，该温度计可开始工作，为了得到摄氏温度与电流之间的关系，该同学通过查阅资料，发现自己使用的热敏电阻为负温度系数热敏电阻，其阻值在测量范围（包括）内随摄氏温度的降低而线性增加，比例系数为，已知该电阻在时的阻值为，则该简易温度计所测摄氏温度t与电流I之间满足________（用E、k、、、I表示）。【答案】     840.0     10     60     【详解】（1）[1] 电阻箱的阻值[2][3]由闭合电路欧姆定律可得，解得，（2）[4]热敏电阻的阻值由闭合电路欧姆定律可得解得 13．（10分）如图甲所示，一个导热汽缸水平放置，内部封闭着热力学温度为的理想气体，活塞截面积为，活塞与汽缸底部距离为，大气压为，重力加速度为，活塞与汽缸之间摩擦忽略不计。先保持温度不变，将汽缸缓慢转动90°（如图乙），活塞与汽缸底部距离变为。再对气体缓慢加热，活塞离汽缸底部距离变为（如图丙），求：（1）活塞的质量；（2）气体加热后的热力学温度。【答案】（1）；（2）【详解】（1）根据题意，由平衡条件可知，汽缸水平时，内部气体气压为体积为汽缸竖直时，内部气体气压为体积为由玻意耳定律解得（2）根据题意可知，气体经历等压变化过程，由盖吕萨克定律解得 14．（13分）如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l=0.40m，电阻均可忽略不计．在M和P之间接有阻值为R=0.40Ω的定值电阻，导体杆ab的质量为m=0.10kg、电阻r=0.10Ω，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中．导体杆ab在水平向右的拉力F作用下，沿导轨做速度v=2.0m/s的匀速直线运动．求：（1）通过电阻R的电流I的大小及方向；（2）拉力F的大小；（3）撤去拉力F后，电阻R上产生的焦耳热QR。【答案】（1），方向从M到P；（2）；（3）【详解】（1）ab杆切割磁感线产生感应电动势E=Blv根据全电路欧姆定律代入数据解得I=0.80A方向从M到P（2）杆做匀速直线运动，拉力等于安培力，根据安培力公式有F=BIl代入数据解得F=0.16N（3）撤去拉力后，根据能量守恒，电路中产生的焦耳热根据焦耳定律Q=I2R总t可知代入数据解得QR=0.16J 15.（18分）如图所示，在以O点为圆心、R为半径的圆周上有P、A、C三点，。此圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆形区域下方存在水平向右的匀强电场，其上边界与磁场相切于C点，竖直的左边界MN与磁相切于P点，MN左侧只有部分区域存在匀强磁场。两个相同的带电粒子（重力不计）从P点沿PO方向射入磁场中，速率为的a粒子恰好从A点射出磁场，速率为的b粒子出磁场后又从D点离开电场，离开电场时的速度平行于OA，经过MN左侧的、部分区域的磁场偏转后，最终能从P点沿水平向右的方向重新进入磁场。试求：（1）该粒子的比荷k；（2）匀强电场的场强E；（3）粒子b在MN左侧的、部分区域磁场中运动的最短时间t1。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）粒子a进入磁场后，由几何关系可得解得半径为由牛顿第二定律以及圆运动相关知识得解得（2）对于b粒子，由牛顿第二定律以及圆运动相关知识得解得rb=R进入电场区域后做类平抛运动到D点，轨迹如图所示水平位移由牛顿第二定律可得将离开电场时速度分解，可得联立解得（3）进入左侧磁场区域速度偏转角为240，由运动时间为可知周期越短，时间越短，由于粒子速度大小一定，可知半径越小，时间越短，可知进入MN左侧区域即进入磁场，偏转时间最短。竖直位移解得b粒子的竖直位移离开电场时的速度由速度的分解可得解得进入部分区域磁场时，半径最小的轨迹如图小圆由几何知识可知解得又，联立解得