2023年高考押题预测卷03（全国甲卷）-物理（考试版）A4

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2023年高考押题预测卷03【全国甲卷】

物理

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。

3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题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，有选错或不答的得0分。

14．质量为m0的某元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其关系如图所示。该元素的半衰期约为（　　）

A．67d B．101d C．115d D．124d

15．图甲为正点电荷Q的电场中，某点的电势与该点到点电荷Q的距离r的关系图像。如图乙所示，在正点电荷Q的上方水平固定一光滑绝缘杆，0点在点电荷Q的正上方，现将一质量为m、带电量为-q的小球穿在杆上，然后从a点由静止释放后，小球沿杆依次经过O、b两点到达最远点c。已知a、O、b三点到点电荷Q的距离分别为3L、L、2L，下列说法正确的是（　　）

A．由-r图像的斜率逐渐减小可知a到c的场强逐渐减小

B．由题设条件可以求出小球运动过程中的最大速度

C．电场中a点的场强和c点的场强相同

D．小球由a点运动到b点的过程中电势能一直增大

16．如图甲所示为杂技演员正在表演“巧蹬方桌”。某一小段时间内，表演者让方桌在脚上飞速旋转，同时完成“抛”“接”“腾空”等动作技巧。演员所用方桌（如图乙所示）桌面是边长为1m的正方形，桌子绕垂直于桌面的中心轴线做匀速圆周运动，转速约为2r/s，某时刻演员用力将桌子竖直向上蹬出，桌子边水平旋转边向上运动，上升的最大高度约为0.8m。已知重力加速度取，则桌子离开演员脚的瞬间，桌角点的速度大小约为（　　）

A． B．

C． D．

17．如图所示，在光滑水平平面上有一根通有恒定电流I的长直导线，用同种均匀材料做成的单匝线框A、B平铺在水平平面上。A是边长为a的正方形，B是长边长为2a的长方形。瞬间关闭恒定电流I，假设线框不会与长直导线碰撞，A、B最终获得的动量之比为（　　）

A．3∶8 B．3∶4 C．1∶4 D．9∶16

18．翼装飞行被称为世界上最危险的极限运动，挑战者腾空后，张开手脚便能展开翼膜，当空气进入一个鳍状的气囊时，就会充气使服装成翼状，从而产生浮力，然后通过肢体动作来控制飞行的高度和方向。某翼装挑战者在距海平面一定高度处的直升机上由静止下落，以a1=9m/s2的加速度下落一段时间，打开气囊，再减速下降一段时间后，悬停在天门山附近，准备穿越天门洞，此运动过程近似地看成竖直方向的运动，其v-t图像如图所示，挑战者所受空气阻力恒定，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．0~t1时间内挑战者处于超重状态

B．空气阻力是挑战者重力的0.5倍

C．0~时间内挑战者下落的高度为1250m

D．减速过程中挑战者所受空气浮力是挑战者重力的2.5倍

19．2022年11月1日，梦天实验舱成功对接天宫空间站，至此我国空间站一期建设基本完成。如图为梦天实验舱正在接近天宫空间站的对接情景，假设对接后组合体的轨道近似看成圆形，已知组合体运行周期为，其轨道半径与地球半径的比值为，引力常量为。下列说法正确的是（　　）

A．图示时刻天宫空间站的运行速度小于

B．图示时刻天宫空间站的加速度大于

C．组合体的运行速度为

D．地球的平均密度为

20．如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为2：1，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值也为，图中电表均为理想电表。M、N两端输入电压为U的交流电，初始时滑动变阻器的滑片Р处于a端，当滑片Р向b端滑动至中间某一位置时，电压表、电流表的示数变化量分别为、。则（    ）

A．初始时电压表的示数为

B．滑片Р向b端滑动过程中，电流表的示数增大，电压表的示数减小

C．

D．滑片P向b端滑动过程中，消耗的功率逐渐增大

21．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A与动滑轮连接。已知A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为10m/s2，将A、B由静止释放，下列说法正确的是（　　）

A．物体A、B释放瞬间，轻绳对P点的拉力大小为4N

B．物体B下降过程中，轻绳的拉力对A和B做的总功为零

C．物体B下降过程中，B减少的机械能等于A增加的机械能

D．物体B下降2m时（此时B未落地）的速度大小为4m/s

第Ⅱ卷

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共47分）

22．某实验小组利用如图所示的实验装置测量橡皮绳的劲度系数。将手机悬挂在橡皮绳下，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向上的位移。

实验小组进行了如下主要的实验步骤

a.安装实验器材，橡皮绳分别与手机和铁架台连接，手机重心和橡皮绳在同一竖直线；

b.手掌托着手机，使橡皮绳处于原长状态，打开手机中的位移传感器软件；

c.缓慢释放手机，当手机平衡时记录下手机下降的高度x0；

d.在手机下方悬挂质量为m=50g等重钩码，缓慢释放，当钩码平衡时记录下手机下降的高度x；

e.重复上述第4步操作；

f.作出钩码数量n及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度x的关系图像，如图所示。

根据n-x图像，回答以下问题：

（1）不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为 x0=______；

（2）该橡皮绳的劲度系数k =  ______N/m（取g=9.8 m/s²）；

（3）通过分析计算可得到手机的质量为______。

23．实验室有一只电压表V，已知该电压表的满偏电压Ug=3V，内阻为几千欧，为了测出电压表内阻，小明设计了如图甲所示的电路。除电压表外，提供的器材有：

①滑动变阻器R1（0~20Ω，2A），滑动变阻器R2（0~2000Ω，0.5A）

②电阻箱R3（0~99.9Ω），电阻箱R4（0~9999.9Ω）

③电池组（电动势6V，内阻忽略不计）

④开关、导线若干

（1）为测出电压表内阻，滑动变阻器RL应选择___________，电阻箱R应选择___________。

（2）将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，电压表指针指在2.4V，此时电阻箱读数为1.2kΩ，则RV为___________。

（3）用图甲测量内阻时，考虑到系统误差，内阻RV测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

（4）若准确测得电压表内阻为4.5kΩ后，小明同学用所给电池组、电阻箱和电压表连接了图乙所示的电路，在电压表两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电压刻度转换为电阻刻度；将两表笔断开，闭合开关S，调节电阻箱，使电压表指针指在“3V”处，此处刻度应标阻值为∞，再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同已知阻值的电阻，找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为___________kΩ。

24．如图所示，两平行足够长且电阻可忽略的光滑金属导轨安装在倾角为光滑绝缘斜面上，导轨间距，磁感应强度的有界匀强磁场宽度为，磁场方向与导轨平面垂直；长度为2d的绝缘杆将导体棒和边长为d的正方形单匝线框连接在一起组成如图所示装置，其总质量，导体棒中通以大小为的恒定电流（由外接恒流源产生，图中未画出）。线框的总电阻为，其下边与磁场区域边界平行。现将线框下边置于距磁场上边界x处由静止释放，线框恰好可匀速穿过磁场区域，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直，重力加速度取。求：

（1）装置释放时线框下边与磁场上边界的距离x；

（2）若线框下边与磁场区域上边界重合时将线框由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，求装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；

（3）在（2）情景中求线框第一次穿越磁场区域所需的时间t。

25．如图，在平行板电容器中有垂直纸面向里的匀强磁场B1和竖直向下的匀强电场E1，平行板电容器右端有孔，且孔在平行于金属板的中轴线上。一束质量均为m、电荷量均为q，但速度大小不同的正、负粒子从O1点，沿平行板电容器中轴线水平射入，飞出后的带电粒子经过匀强电场E1后，立即进入矩形匀强磁场B2。矩形磁场上下对称。不考虑粒子间相互作用、粒子的重力。已知匀强磁场B1、B2的磁感应强度均为B0，匀强电场E2的宽度为d，E1=。

（1）求从平行板电容器飞出的带电粒子的速度大小v0；

（2）带电粒子在匀强电场E2中的偏转距离y=，求匀强电场E2；

（3）在上一问中，匀强磁场B2的面积至少是多少，带电粒子轨迹全部都在磁场中。

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33．[物理——选修3–3]（15分）

（1）（6分）如图甲所示图像，一定质量理想气体从状态经过两次等温变化、两次等容变化由状态A→B→C→D→A完成一个循环，这样的过程叫斯特林循环。A→B的过程中，单位体积中的气体分子数目___________（选填“增大”“减小””或“不变”），状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态D对应的是___________（选填“①”或“②”）。

如图甲所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为和，在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为和。求完成一次循环外界对气体所做的功___________。

（2）（9分）如图所示，质量为m的导热柱形汽缸，内壁光滑，用横截面积为S、质量也为m的导热活塞封闭一定量的理想气体。汽缸倒置，活塞与一竖直放置、劲度系数为k的轻弹簧Q相连，Q的下端置于铁架台的水平面上，另一根劲度系数为k的轻弹簧P一端与汽缸底部相连，另一端固定在铁架台的支架上。平衡时，轻弹簧P处于原长，而气体柱的长度为。已知重力加速度大小为g，大气压强为，汽缸底、活塞厚度均不计，汽缸不漏气且与活塞不脱离。现将支架缓慢向上移动，直到轻弹簧Q处于原长，若保持气体温度不变，求：

①轻弹簧Q处于原长时气体柱的长度；

②支架向上移动的距离。

34．[物理——选修3–4]（15分）

（1）（6分）在2021年12月9日的天宫课堂中，三位航天员观察到水球中的气泡特别亮，这是因为光在气泡表面发生了_____现象。如图所示，水的折射率为n，发生这个现象的条件是sinθ_______（填“”或“”）。水相对空气是___________介质（填“光密”或“光疏”）。

（2）（9分）如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波，P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且横波由P传向Q。时P质点正经过平衡位置向上振动，Q质点正处于波谷（未画出），图丙为P质点振动图像。已知该水袖舞甩出的波长在至之间，袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减，求：

①质点P振动的位移y与时间t的关系式；

②该水袖舞形成的简谐波的波速。