必刷卷04——【高考三轮冲刺】2023年高考物理考前20天冲刺必刷卷（江苏卷）（原卷版+解析版）

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2023年高考物理考前信息必刷卷04

（江苏卷）（解析版）

江苏省高考物理试卷的试题题型式是10（单选题）＋1（实验题）＋4（计算题），原来三个选修模块（3-3、3-4、3-5）的设题在试卷中不再分类，而是融合到整个试卷中，命题依然根据江苏省新高考大纲要求，注重增强灵活性和创新性，依然考查的重点放在学生思维品质和综合应用所学科知识解决问题能力上。

2022年江苏卷物理试题比2021年试题难度降低，由于高考的选拔性、导向性和评价性，预测2023年物理高考命题整体上稳中有进，在求进中回归基础，在基础中强化融合，在融合中中注重应用，在应用中力求创新。为适应新高考和新课改的要求，本试卷根据江苏最新考纲要求和各地市级模拟试卷进行大胆设题与创新，力求考生通过针对高考高频考点的训练，以此提升考生应用物理知识分析和解决问题的能力。

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。

1．某同学用如图所示的装置研究运动合成规律，长方体物块上固定一长为L的竖直杆，物块及杆的总质量为2m，质量为m的小环套在杆上，当小环从杆顶端由静止滑下时（小环与杆的摩擦可忽略），物块在水平拉力的作用下，从静止开始沿光滑水平面向右运动。小环落到杆底端时，物块移动的距离为2L，重力加速度大小为g，则小环从顶端下落到底端的过程中（　　）

A．小环通过的路程为2L

B．小环落到底部的时间为

C．水平拉力大小为4mg

D．杆对小环的作用力为2mg

【答案】D

【解析】小环从顶端下落到底端的过程中，其水平位移为2L，竖直位移为L，其实际位移为，所以路程大于2L，故A错误；竖直方向上，解得，故B错误；水平方向上，解得，故C错误；小环受到杆的作用力大小为，故D正确。故选D。

2．全面了解汽车的运行状态（速度、水箱温度、油量）是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。如图所示，其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端。该同学在装置中使用了一只电压表（图中没有画出），通过观察电压表示数，可以了解油量情况，已知。有关电压表的接法及示数变化下列说法正确的是（　　）

A．接在之间，当油量减少时电压表示数增大

B．接在之间，当油量减少时电压表示数减小

C．接在之间，当油量减少时电压表示数增大

D．接在之间，当油量减少时电压表示数减小

【答案】A

【解析】可将看成是电源的等效内阻，根据闭合电路欧姆定律可知接在处比接在处电压表变化更明显，所以接，当油量减少时，指针上滑，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电压表示数变大。故选A。

3．如图所示，两根平行的光滑金属导轨固定在同一绝缘水平面内。两根导轨的间距为L，两导轨的左端连接一已充电的电容器。一质量为m的金属棒ab，放在两导轨的最右端，且和两导轨垂直，金属棒ab的长度刚好和两导轨的间距相同，金属棒ab的两端分别用长度均为h的绝缘轻绳竖直悬挂在水平固定横梁上的O1、O2点，开始时，开关S是断开的，轻绳刚好拉直、且金属棒ab和两导轨接触良好。两导轨所在的平面处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当开关S闭合后，金属棒ab突然水平向右开始摆动，且刚好能够通过水平横梁的正上方。已知重力加速度为g。当开关S闭合后，通过金属棒ab横截面的电荷量为Q，金属棒ab所受安培力的冲量大小为I，下列关系正确的是（　　）

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】设在开关S闭合的时间内通过的电流为，由电流的定义式得，对金属棒ab，设离开导轨时速度为，由动量定理得，金属棒ab刚好能够通过水平横梁的正上方，设速度为，由向心力公式得，从开始摆动到通横梁的正上方，根据动能定理，联立解得，，故选A。

4．在光电效应中，、两种金属中逸出的光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图甲所示，氢原子的光谱如图乙所示。已知普朗克常量为，则（　　）

A．金属的逸出功大于的逸出功

B．甲图中直线的斜率为

C．乙图中的线对应光子的频率小于线对应光子的频率

D．若乙图中线对应的光子能使发生光电效应，它也一定能使发生光电效应

【答案】D

【解析】根据，由图像可知，金属的逸出功小于的逸出功，A错误；甲图中直线的斜率都为，B错误；根据，可知波长越长则频率越小，所以乙图中的线对应光子的频率大于线对应光子的频率，C错误；由于金属的逸出功小于的逸出功，则乙图中线对应的光子能使发生光电效应，它也一定能使发生光电效应，D正确。故选D。

5．2021年9月3日在北京，香港两地神舟十二号乘组与近300名香港科技工作者、教师和大中学生展开一场别开生面的天地连线互动。天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空单车是利用电磁阻尼的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：在铜质轮子的外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（    ）

A．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关

B．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果

C．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力

D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小

【答案】C

【解析】轮子（导体）在磁场中做切割磁感线的运动，会产生感应电动势和感应电流，因此不能用绝缘材料替换，B错误；轮子在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的轮子产生阻力，以阻碍轮子与磁场之间的相对运动，所以轮子受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，安培力大小与电阻率有关，故A错误，C正确；磁铁与轮子间的距离不变时，轮子转速越大，产生的感应电流越大，轮子受到的阻力越大，D错误。故选C。

6．一定质量的理想气体，从初状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图所示。图中TA、VA和TD为已知量，则下列说法正确的是（　　）

A．从A到B的过程中，气体向外放热

B．从B到C的过程中，气体吸热

C．从D到A的过程中，单位时间撞击到单位面积器壁上的分子数增多

D．气体在状态D时的体积

【答案】D

【解析】从A到B的过程中体积不变做功为零，温度升高，气体内能增大，由公式，可知，气体从外界吸热，A错误；从B到C的过程中，温度不变，气体内能不变，体积减小外界对气体做正功，由公式

可知，气体向外放热，B错误；从D到A的过程中，压强不变气体温度升高体积增大，单位时间撞击到单位面积器壁上的分子数减少，C错误；从D到A的过程中压强不变，由公式，解得，D正确；故选D。

7．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】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；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；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；核反应过程中释放的核能为，故D正确。故选CD。

8．两颗相距较远的行星A、B的半径分别为、，距行星中心r处的卫星围绕行星做匀速圆周运动的线速度的平方随r变化的关系如图甲所示，两图线左端的纵坐标相同；距行星中心r处的卫星围绕行星做匀速圆周运动的周期为T，取对数后得到如图乙所示的拟合直线（线性回归），两直线平行，它们的截距分别为、。已知两图像数据均采用国际单位，，行星可看作质量分布均匀的球体，忽略行星的自转和其他星球的影响，下列说法正确的是（　　）

A．图乙中两条直线的斜率均为3∶2

B．行星A、B的质量之比为2∶1

C．行星A、B的密度之比为1∶2

D．行星A、B表面的重力加速度大小之比为2∶1

【答案】D

【详解】根据万有引力提供向心力有，整理得，两边取对数得，题图乙中两条直线的斜率均为，选项A错误；根据已知条件有，解得，选项B错误；由题图甲可知，两行星的第一宇宙速度相等，有，解得，两行星的密度满足，，解得，选项C错误；在星球表面，，解得，选项D正确。故选AD。

9．如图所示，在真空中固定的两个等量异种点电荷、连线的中垂线上有一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆，杆上有关于电荷连线对称的A、B两点，O为电荷连线的中点。现有电荷量为+q、质量为m的带电小环套在杆上，从A点以初速度向B滑动，到达B点时速度恰好为0，则可知（    ）

A．从A到B，小环的电势能始终不变，动能先增加，后减小

B．从A到B，小环受的摩擦力先减少后增加

C．小环运动到O点时的速度大小为

D．小环从A到O点的时间大于从O到B的时间

【答案】C

【详解】根据等量异种电荷电场分布特点可知，两点电荷连线的中垂线上的场强方向均与连线平行，由正点电荷指向负点电荷；带电小环从A到B运动过程中，电场力不做功，小环的电势能始终不变；电场强度先增大后减小，小环受到的电场力先增大后减小，则杆对小环的弹力先增大后减小，小环受到的摩擦力先增大后减小；由于小环到达B点时速度恰好为0，可知在到达B点时的摩擦力大于小环的重力，根据对称性可知，从A到B运动过程中，小环受到的摩擦力一直大于小环的重力，故小环的合力一直向上，合力对小环一直做负功，小环的动能一直减小，故AB错误；根据等量异种电荷周围的电场分布的对称性，设小环从A到B克服摩擦力做功为，根据动能定理可得，从A到O，根据动能定理可得，联立解得，故C正确；．小环从A到B的过程一直做减速运动，小环从A到O点的平均速度大于从O到B的平均速度，且A到O点的距离等于O到B的距离，故小环从A到O点的时间小于从O到B的时间，故D错误。故选C。

10．如图所示的实线为某项滑雪比赛的简化赛道示意图，运动员从A点静止下滑，然后从圆弧轨道末端B点抛出，恰好沿着C点的切线方向进入右侧圆弧轨道，最终在右侧轨道上多次往返运动后在最低点D点停下来。整个运动过程不计空气阻力，左右两侧圆弧轨道动摩擦因数相同。已知运动员及其装备的质量为m，左右两侧圆弧轨道的半径都为R。B点处半径与竖直方向的夹角为，运动员从B到C过程中，离水平面的最大高度为H。重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　）

A．运动员在B点的速度为

B．运动员在左侧圆弧轨道内由于摩擦而产生的热量为

C．运动员进入右侧圆弧轨道以后每次经过D点时，重力的瞬时功率保持不变

D．运动员在右侧圆弧轨道上C点时对轨道的压力为

【答案】A

【解析】运动员由B到C，做斜抛运动，离地面高度为，可得B点的速度为，A错误；运动员在左侧轨道下滑高度，从A到B过程中，由动能定理得，，B正确；运动员进入右侧圆弧轨道以后每次经过D点时，速度方向始终与重力方向垂直，则瞬时功率为0，C正确；根据斜抛运劲的对称性有，受力分析可得，故此时对轨道的压力为，D正确。故选A。

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12~15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11．（15分）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：

（1）将器材如图（a）连接：

（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）；

（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据；

（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、d、表示），此实验中的r测_______r真（填“大于”，“等于”或“小于”）

（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；

（6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。

【答案】（2）    （4）            等于 （5）   

【解析】（2）开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。

（4）设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知，整理得，结合图像的斜率和截距满足，，解得电源电动势和内阻为，，此实验中电流表的内阻已知，测得的电源内阻值等于真实的内阻值。

（5）实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图

原理的简单说明：

①将开关置于位置，读出电流表示数；

②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度θ；

③此时，即可求得的数值。

12．（8分）如图所示，一玻璃砖的截面由半圆柱和等腰直角三角形柱ABC组成，AC是半圆的直径，O点为圆心，AC长为2R，光屏MN距圆心O的距离为。一束与AB等宽的平行光垂直AB面射入玻璃砖，发现从半圆弧上D点出射的光线恰好落在光屏上的F点，FO连线沿半圆的半径方向且垂直于AC，OD与OF夹角为（忽略未发生全反射光线的二次反射），光在真空中的传播速度为c，求：

（1）该玻璃砖的折射率；

（2）半圆弧上有一点E，OE与OF夹角为，求射到E点的光线在玻璃砖中的传播时间。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）由于忽略非全反射光线的二次反射，因此能到达点的光线只能是面上发生反射的结果，三角形柱ABC为等腰直角三角形，则经反射后光线平行于AB边，光路图如图所示。由几何关系得，与法线夹角为60°，经BC边反射后光线与OD夹角为，由折射定律

解得

（2）由于折射率，可知到达E点的光线发生全反射。射到点的光线在玻璃砖中的光路如上图所示。

由几何关系可知，其在中的光程总长为，而在半圆形部分的光程长为。光在玻璃砖中的传播速度为，因此在玻璃砖中的总传播时间为

13．（8分）如图所示，水平金属圆环由沿半径方向的金属杆连接，外环和内环的半径分别为，，圆环区域存在方向竖直向上，磁感应强度大小B＝1T的匀强磁场。两环通过电刷分别与间距l＝0.4m的两平行光滑足够长水平轨道PQ和相连，MN和为轨道对称位置的绝缘小段，区域Ⅰ、Ⅱ内存在磁感应强度方向竖直向上，大小均为B＝1T的匀强磁场。一质量m＝0.02kg边长l＝0.4m的正方形闭合金属框的边靠近区域Ⅰ的右边界放置，金属框的和阻值均为，ab和电阻不计。金属圆环以角速度绕中心轴线转动，某时刻闭合电键S，金属框瞬间弹出区域Ⅰ，并获得的速度。金属框滑过绝缘小段后进入区域Ⅱ，直至速度为零。金属框与轨道各处接触良好，求：

（1）闭合电键S前，金属杆两端的电势差U；

（2）金属框弹出区域Ⅰ过程中，通过金属杆的电量q；

（3）设区域Ⅱ宽度为L，则金属框速度为零时，边与区域Ⅱ左边界的最远距离与L的关系。

【答案】（1）0.3V；（2）0.1C；（3）见解析

【详解】（1）闭合电键S前电路属于断路，金属杆两端的电势差U相当于电源电动势

代入数据，解得

（2）对金属框，根据动量定理

代入数据

与并联，根据并联电路特点

（3）金属框速度为零时，运动距离最远。设磁场中的变化长度为,

故①时

②时

14．（13分）如图所示，固定光滑轨道由水平轨道和与相切于B点且半径的竖直半圆轨道组成，上静置一质量的小滑块a；右侧水平地面上停靠一质量的小车，小车的上表面水平且与等高，锁定小车。一水平轻弹簧右端固定在小车的挡板上，弹簧的自由端在P点，P点左侧的小车上表面是粗糙的，其他各处的摩擦均不计。现用手将一质量的小滑块b缓慢向右压缩弹簧一段距离并由静止释放b，b离开弹簧一段时间后与a发生弹性碰撞，碰撞后a沿轨道运动，恰好能通过最高点C，此后取走a；碰撞后b返回，经弹簧反弹一次后恰好停在小车的左端。已知b与间的动摩擦因数，a、b均视为质点，取重力加速度大小。

（1）求碰撞后a经过B点时对轨道的压力大小；

（2）求P、A两点间的距离L以及弹簧被释放前所具有的弹性势能；

（3）若b与a碰撞时将小车解锁，b最终停在P点左侧何处？

【答案】（1）；（2），；（3）停在P左侧处

【详解】（1）在C点，根据牛顿第二定律

过程由动能定理

在B点

解得

由牛顿第三定律可知

（2）a、b碰撞动量，能量守恒，取向左为正:

得

反弹后回到A有

解得

释放前

（3）反弹后b与小车动量守恒

解得

至共速产生的热量

故停在P左侧处。

15．（16分）如图所示，第一象限内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为，第二象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场及竖直向上的匀强电场，电场强度大小为。现有一质量为m、电荷量为的带负电粒子从x轴上的A点以初速度垂直于x轴射入电场，经y轴上的P点（图中未画出）进入第二象限。已知第二、三象限内磁场的磁感应强度的大小均为，A点坐标为，不计粒子重力。求：

（1）P点的坐标；

（2）粒子第一次进入第三象限的横坐标；

（3）粒子第一次在第三象限运动过程中与x轴的最远距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）粒子在第一象限电场中做类平抛运动，水平方向有

解得

竖直方向有

P点的坐标为

（2）粒子的运动轨迹如图所示，水平方向有

设粒子离开电场时，速度大小为v，方向与y轴正方向夹角为，则速度大小

由几何关系得

解得

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由牛顿第二定律得

解得

由几何关系可知，圆心恰好在x轴上，粒子进入第三象限时的横坐标为

（3）粒子进入第三象限时的速度大小为

方向竖直向下，可在水平方向上配上水平向左的速度和水平向右的速度，使满足

由此可知

与的合速度大小

与x轴负方向的夹角

可知粒子进入第三象限后，实际运动可分解为以做匀速圆周运动和以向右做匀速直线运动的两个分运动，设粒子做匀速圆周运动的半径为，由牛顿第二定律得

解得

由几何关系得