2023届新高考模拟预热卷物理（重庆卷含解析）

2023届新高考模拟预热卷 物理（重庆卷 含解析）

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.关于原子物理，下列说法正确的是(   )

A.爱因斯坦提出能量子概念并成功解释了黑体辐射规律

B.康普顿效应揭示了光的波动性

C.玻尔的原子理论能解释所有原子的光谱特征

D.J.J.汤姆孙因发现电子获得诺贝尔奖，其儿子因观测到电子的衍射图样获得诺贝尔奖

2.将四分之一圆柱体a置于粗糙水平地面上，其横截面如图所示，B点为a的最高点。现将小物块b（可视为质点）靠紧圆弧，用始终垂直于过接触点半径方向的拉力F拉动物块，使物块由圆弧与水平地面的交点A缓慢向B点运动，整个过程中a始终保持静止，不计a与b间的摩擦，则拉动过程中(   )

A.拉力F先增大后减小 B.b对a的压力先减小后增大

C.地面对a的摩擦力先增大后减小 D.地面对a的支持力先减小后增大

3.月球表面的重力加速度是地球表面的，假设分别在水平地面和月面斜向上踢出相同的足球，足球飞出的初速度大小、速度方向与水平方向的夹角均相等，不计空气阻力。比较足球在空中的运动，下列说法正确的是(   )

A.足球在月球上空中运动的时间是在地球上的36倍

B.足球在月球上的水平射程是在地球上的36倍

C.足球两次在空中运动的过程所受重力的冲量大小相等

D.月球上踢出足球时脚对足球做的功是地球上的

4.给某型号霓虹灯供电的变压器的结构示意图如图所示，交流电源输出电压为，若霓虹灯两端电压时能发光，下列说法正确的是(   )

A.霓虹灯应该接在1、2间

B.交流电源应该接在1、2间

C.1、2间和3、4间的线圈匝数比为11:300时霓虹灯能发光

D.在相同时间内，霓虹灯发光时间与1、2间和3、4间线圈匝数比无关

5.如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的气缸中，活塞的密封性良好。将气缸的底部悬挂在天花板上，用一段轻绳将活塞和质量为的物体拴接在一起，物体置于水平面上，开始轻绳刚好绷紧但无作用力。已知活塞与气缸底部的间距为，活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度。降低环境温度，当物体与水平面之间的弹力恰好为零时环境温度为(   )

A.300 K B.370 K C.330 K D.400 K

6.如图所示，是边长为l的正四面体，虚线圆为三角形的内切圆，分别为和边与圆的切点，O为圆心，正四面体的顶点和D分别固定有电荷量为和的点电荷，则(   )

A.两点的电场强度相同

B.将正试探电荷由P移动到N，电场力做负功

C.将正试探电荷由C移动到M，电势能减少

D.正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量大于由C移动到N时的

7.2022年8月12日，国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破，创造场强45.22万高斯的稳态强磁场。如图所示，两光滑导轨放置在绝缘水平面上，其中一根导轨沿x轴放置，另一根导轨由段组成，其中段与x轴的夹角相等，段与x轴的夹角小于段与x轴的夹角，a端和沿x轴放置的导轨上的O点间用导线连接一定值电阻，导体棒垂直x轴水平向右以速度v做匀速运动，经过坐标原点时取，空间中有垂直水平面方向的匀强磁场，导轨和导体棒电阻均不计，则运动过程中通过导体棒的电流I、导体棒所受安培力大小F、导体棒克服安培力做功的功率P和定值电阻两端的电压U随时间变化的图象可能正确的是(   )

A. B.

C.  D.

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.对振动、受迫振动以及共振现象的理解，下列说法正确的是(   )

A.单摆摆线的长度变为原来的4倍，则单摆的周期变为原来的2倍

B.单摆做稳定的受迫振动时，单摆的振动周期等于固有周期

C.当驱动力的周期等于单摆的固有周期时，单摆的振幅最大

D.将同一单摆由赤道移到两极，单摆的周期减小

9.某电容式加速度传感器的简化原理图如图甲所示，杆和内圆筒可沿导轨滑动，外圆筒、导轨和弹簧右侧均固定在物体上（未画出），内圆筒可沿水平方向运动，已知内、外圆筒所带电荷量不变，若杆相对导轨运动的位移（向右为正）时间图象如图乙所示，则(   )

A.初始时，物体可能水平向右做加速运动

B.时间内，电容C为恒定值

C.时间内，时刻内、外圆筒间的电场强度最大

D.时间内，内、外圆筒间的电场强度逐渐增大

10.如图，四个滑块叠放在倾角为θ的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均为和D的质量均为和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉力F，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(   )

A.拉力F的最大值为

B.C对D的摩擦力为时，A对B的摩擦力为

C.当拉力F取得最大值时，轻绳上的弹力大小为

D.当拉力F取得最大值时，间的摩擦力为

三、非选择题：本题共5小题，共57分。

11.（8分）某学习小组利用图甲所示装置，研究小球做抛体运动过程是否满足机械能守恒定律。实验时利用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄，每隔拍一幅照片，某次拍摄处理后得到的照片如图乙所示。图中背景是画有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，方格线横平竖直，每个方格的边长为。实验中测得的小球影像的高度差在图乙中标出。已知小球质量，当地重力加速度。

（1）小球运动到图中a位置时的动能为________J，小球从a到b过程动能增加了________J，小球从a到b过程重力势能减少了________J。（结果均保留2位有效数字）

（2）根据以上计算，在误差允许的范围内，小球做平抛运动的过程________机械能守恒定律。（填“满足”或“不满足”）

（3）若实验前斜槽末端未调节水平，________本实验的结论。（填“影响”或“不影响”）

12.（10分）某实验小组的同学计划描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了如下实验器材。

A.标有“12 V  6 W”的小灯泡

B.电流表A（量程为，内阻为）

C.电压表V（量程为3 V，内阻为）

D.电阻箱

E.电阻箱

F.滑动变阻器（0~，允许通过的最大电流为5 A）

G.滑动变阻器（0~，允许通过的最大电流为0.01 A）

H.电源E（电动势为15 V，内阻较小）

I.单刀单掷开关一个、导线若干

（1）为了完成实验，需将电流表改装成量程为0.6 A的电流表，则电阻箱应调为______Ω，若将电压表的量程扩大到12 V，则电阻箱应调为______Ω；滑动变阻器应选择（填实验器材前的字母序号）。

（2）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，该小组的同学设计了如图所示电路，其中X为______,Y为______。（填实验器材前的字母序号）

（3）某次实验时，电流表的读数为，电压表的读数为2.07 V，此时小灯泡L的阻值为_______Ω。（结果保留3位有效数字）

13.（10分）如图所示，半径为R的三分之一圆为一棱镜的横截面，两点之间的距离为。在截面所在的平面内，一光线与截面平行，且与边垂直，自C点射入棱镜，经折射后在圆弧上恰好发生全反射。求棱镜的折射率。

14.（13分）如图所示，两平行金属板水平正对放置，分别与直流电源的两极相连，上极板中间开有小孔，虚线上方区域存在沿竖直方向的匀强电场和垂直纸面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、带电荷量为q的小球从平行金属板的下极板上正对小孔处由静止释放，通过上极板的小孔后进入虚线上方区域，经过一段时间的匀速圆周运动后刚好打在金属板的中点，已知两极板间的距离为d，金属板的左端M点到小孔的距离为，金属板的长度为，重力加速度为g。

（1）求复合场区域内电场强度的大小和方向；

（2）求小球由静止释放到打到金属板上所用的时间；

（3）改变两极板间的电压，小球仍能打在金属板上，求小球打到金属板上的位置到小孔的距离与板间电压的关系。

15.（16分）如图，在光滑水平地面的左端固定一倾角为、高度为的粗糙斜面，在光滑水平地面的右端竖直固定一半径为R的光滑半圆形轨道。一质量为（可看成质点）的滑块B位于距半圆形轨道底端的位置，滑块B的左端接有原长为的轻弹簧（两者接触但未固定），现将另一完全相同的滑块A从斜面顶端由静止释放，之后滑块B脱离弹簧，运动一段时间后滑上半圆形轨道，已知滑块A从开始压缩弹簧到弹簧长度最短所用时间为，滑块A与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，各部分连接处平滑连接，弹簧始终在弹性限度内，。

（1）求滑块A在斜面上的运动时间及滑块A到达斜面底端时的速率；

（2）求滑块B运动到半圆形轨道顶端时所受的弹力大小；

（3）请通过计算说明两滑块能否发生第二次碰撞。

答案以及解析

1.答案：D

解析：普朗克提出能量子概念并成功解释了黑体辐射规律，A错误；康普顿效应揭示了光的粒子性，B错误；玻尔的原子理论不能解释复杂原子的光谱特征，C错误；J.J.汤姆孙因发现电子获得诺贝尔奖，其儿子因观测到电子的衍射图样获得诺贝尔奖，D正确。

2.答案：C

解析：第一步：隔离b进行受力分析

对b进行受力分析，如图甲所示，因b缓慢运动，所以b受力平衡，有从A运动到B的过程，θ由0°增大到90°，所以F一直减小，N一直增大，AB错误。

第二步：对整体进行受力分析

将a和b看成整体进行受力分析，如图乙所示，由0°增大到90°的过程中，一直增大，D错误。由0°增大到90°的过程中，f先增大后减小，C正确。

3.答案：C

解析：设足球的初速度大小为，方向与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，足球在空中的运动时间为t，水平射程为x。竖直方向有,得，根据，可得，A错误。水平方向有，得，根据，可得，B错误。由，得在空中运动的过程足球所受重力的冲量大小，与g无关，C正确。踢出足球的过程，由动能定理有，得脚对足球做的功，与g无关，D错误。

4.答案：B

解析：第一步：确定变压器类型

霓虹灯的发光电压大于交流电源输出电压的最大值，应该使用升压变压器，即交流电源应该接在1、2间，霓虹灯应该接在3、4间，B正确，A错误。

第二步：结合变压器变压规律和交变电流变化规律确定选项正误

霓虹灯的发光电压指的是电压的瞬时值，为了使霓虹灯发光，1、2间和3、4间的线圈匝数比，C错误；在一定范围内，越小，3、4两端电压的最大值越大，在相同时间内，霓虹灯发光时间越长，D错误。

5.答案：A

解析：设物体与水平面之间的弹力恰好为零时，绳的拉力为F，由力的平衡条件得，对物体有，解得，缸内气体做等容变化，根据查理定律有，其中，解得，A正确。

6.答案：B

解析：根据对称性可知，M点和P点的电场强度大小相等，方向不同，A错误；在A处点电荷产生的电场中，N点和P点的电势相等，在B处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，在D处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，所以N点的电势高于P点的电势，正试探电荷在N点的电势能大于在P点的，正试探电荷由P到N电势能增加，电场力做负功，B正确；仅考虑B处和D处点电荷时，C点和M点的电势相等，正试探电荷由C到M，靠近A处的正点电荷，电场力做负功，电势能增加，C错误；根据对称性可知M点和P点电势相等，结合B项分析可知，正试探电荷由M到N，电场力做负功，电势能增加，因此正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量小于由C移动到N时的电势能变化量，D错误。

7.答案：B

解析：时，导体棒切割磁感线的有效长度不为零，产生的感应电流大小不为零，A错误；导体棒向右匀速运动，在和段切割磁感线的长度随时间均匀增加，有，由于段与x轴的夹角小于段与x轴的夹角，故段的图象的斜率小于段的，经过c点后，导体棒切割磁感线的有效长度减小，产生的感应电动势减小，又段与x轴的夹角相等，则段的图象的斜率大小相等，由于导轨和导体棒的电阻不计，则导体棒产生的感应电动势等于定值电阻两端的电压，D错误；导体棒所受安培力大小为，随时间增加，安培力逐渐增大，但相同时间内导体棒在段所受安培力的增加量小于在段的，结合上述分析可知B正确；导体棒克服安培力做功的功率为，与安培力大小的变化趋势相同，C错误。

8.答案：CD

解析：由单摆的周期公式可知，周期与摆长的平方根成正比，而摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，A错误；单摆做稳定的受迫振动时，单摆的振动周期等于驱动力的周期，B错误；由共振知识可知，当驱动力的周期等于单摆的固有周期时，单摆的振幅最大，C正确；由公式可知，将同一单摆由赤道移到两极，重力加速度增大，单摆的周期减小，D正确。

9.答案：BD

解析：根据题意分析可知，若初始时物体向右加速，则杆相对导轨向左运动，位移为负值，A错误；时间内，杆相对导轨运动的位移不变，即内、外圆筒间的相对面积不变，根据，可知电容C为恒定值，B正确；时间内，时刻内、外圆筒间的相对面积最大，电容最大，又两圆筒所带的电荷量不变，根据可知电压U最小，根据可知电场强度最小，C错误；时间内，杆相对导轨运动的位移向左且逐渐增大，则内、外圆筒间的相对面积逐渐减小，电容逐渐减小，根据分析可知电场强度逐渐增大，D正确。

10.答案：CD

解析：当间的摩擦力为最大静摩擦力时，拉力F取最大值，将看成一个整体，A是单独的一个整体，根据力的分配规律有，可得，解得，A错误；C对D的摩擦力为时，对D进行受力分析，根据牛顿第二定律有，设A对B的摩擦力为，对根据牛顿第二定律有，解得，B错误；将看成一个整体，看成另一个整体，根据力的分配规律有，解得，C正确；将看成一个整体，D是另一个整体，根据力的分配规律有，解得，D正确。

11.答案：（1）；；

（2）满足

（3）不影响

解析：（1）小球运动到图乙中a位置时水平分速度，竖直分速度，动能；小球运动到图乙中b位置时水平分速度，竖直分速度，动能，小球从a到b过程动能增加了，小球从a到b过程重力势能减小了。

（2）由以上分析可知在误差允许的范围内，小球做平抛运动的过程满足机械能守恒定律。

（3）若实验前斜槽末端未调节水平，小球做斜抛运动，不影响小球水平分速度、竖直分速度的计算，不影响小球动能增加量及重力势能减少量的计算，所以不影响本实验的结论。

12.答案：（1）0.1；9000；F

（2）B；C

（3）22.9

解析：（1）由电流表的改装原理得，即，解得，由电压表的改装原理得，即，解得；描绘小灯泡的伏安特性曲线时，电流和电压应从0开始调节，所以滑动变阻器应采用分压接法，根据允许通过的最大电流可知滑动变阻器应选择。

（2）由电表的改装原理可知，X和并联测量小灯泡的电流，则X为B,Y和串联测量小灯泡的电压，则Y为C。

（3）由（1）中分析可知当电流表的读数为时，流过小灯泡L的电流约为，电压表的读数为2.07 V时，小灯泡L两端的电压为，此时小灯泡L的电阻为。

13.答案：

解析：设棱镜折射率为n，光进入棱镜后，在D点恰好发生全反射，其光路图如图所示

由题意可知，入射角

由折射定律得

在D点恰好发生全反射，有

在三角形中，由正弦定理得

解得

14.答案：（1）见解析

（2）

（3）

解析：（1）由题意可知小球带负电，小球在复合场中做匀速圆周运动，说明小球所受的电场力与小球的重力平衡，有

解得，方向竖直向下

（2）小球在复合场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有

由几何关系有

小球在极板间加速的时间

小球在复合场中运动的时间

所以小球的运动时间

（3）设小球打到金属板上的位置到小孔的距离为x，则小球在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为

小球打在金属板上，有

则

结合（2）中分析可知，小球轨迹半径与小球速度大小的关系为

小球在极板间加速的过程，由动能定理有

则小球打到金属板上的位置到小孔的距离x与板间电压的关系为

其中

15.答案：（1）1 s；4 m/s

（2）

（3）见解析

解析：（1）滑块A在斜面上运动时，其加速度为

由匀变速直线运动规律有

联立各式得

（2）滑块A开始压缩弹簧到滑块B刚脱离弹簧的过程可看成弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律得

解得

设滑块B运动到半圆形轨道最高点时的速度为v，由动能定理得

设滑块B运动到半圆形轨道顶端时所受的弹力为，有

联立解得

（3）滑块A开始压缩弹簧到弹簧长度最短的过程中，

设滑块A的位移为，滑块B的位移为，有

根据微元法得

即

根据对称性可知，滑块A开始压缩弹簧到滑块B刚脱离弹簧的过程中，滑块A的位移为

此时滑块A到半圆形轨道最低点的距离为

滑块B做平抛运动，有

解得

因为，所以两滑块恰好发生第二次碰撞