2023年全国高考物理模拟卷（全国卷专用）黄金卷07（解析版）

这是一份2023年全国高考物理模拟卷（全国卷专用）黄金卷07（解析版），共32页。
 2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷07
一、 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1~4题只有一项符合题目要求，第5~8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，有选错的得0分）
1. 2022年8月9日，中核集团漳州核电2号机组反应堆顺利吊装就位，向投产发电迈出了重要一步，该核电项目投产后核反应堆中存在如下核反应：，则（　　）
A. 该核反应方程式中X为质子
B. 该反应类型是重核裂变反应
C. 的质量数是235，中子数是92
D. 和核子的比结合能，均比核子的比结合能小
2. 半坡起步是汽车驾驶中可能会遇到的问题。假设一辆质量为2000的汽车，在倾角的足够长斜坡上由静止开始以大小为0.5的恒定加速度启动，行驶过程中汽车受到的空气和摩擦阻力之和恒为1000N，重力加速度g取10，汽车发动机的额定输出功率为60。则汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率过程中，汽车发生的位移大小为（　　）
A. 25m B. 30m C. 50m D. 60m
3. 如图甲所示，不计电阻的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，输出交流电的电动势图像如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，灯泡正常发光，灯泡上标有“220V，22W”的字样，如图丙所示，图丙中电流表为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A. t=0.015s时刻，线框所在平面为中性面
B. t=0.01s时刻，线框磁通量的变化率达到最大
C. 灯泡中的电流方向每秒钟改变500次
D. 电流表的示数为1A
4. 2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，万有引力常量为，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为
5.足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点，两次射门，足球分别斜向上直接打在水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点，如图所示，已知足球被踢出时的速度大小相等，不考虑足球的旋转，不计空气的作用效果，则足球（ ）

A. 从射出到打到a、b两点的时间一定是 B. 从射出到打到a、b两点的时间可能是
C. 到达a、b两点瞬间速度大小 D. 到达a、b两点瞬间速度大小
.6． 如图所示，在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为，在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为，ab连线长度为d，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）

A. 场强大小为 B. 场强方向与ab连线的夹角为
C. 从a到b，粒子的运动时间为 D. 从a到b，粒子的最小速度为
7. 研究“蹦极”运动时，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻所处位置离出发点的距离及下落瞬时速度。设人及所携设备的总质量为，弹性绳原长为。如图（a）所示，人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，便得到了比较精确的速度——位移图像（图像）。但因工作失误导致图像纵轴上所标数据在保管过程中丢失，如图（b）所示。已知蹦极地点的重力加速度g为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）


A. 纵轴上最小一格为
B. 到之间的图像为抛物线的一部分
C. 人下落到最大速度的过程中，弹性绳对人所做功为
D. 因为到之间的图像切线斜率先减小后增大，以该过程中人的加速度先减小后增大
8.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻。现闭合开关，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为）（　　）

A. 金属棒的末速度为
B. 金属棒的最大加速度为1.4g
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 定值电阻上产生的焦耳热为
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 某实验小组利用如图中所示的装置完成“验证机械能守恒定律”实验。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上，倾角为。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。

（1）实验时，该小组的同学利用游标卡尺测了挡光条的宽度，如图乙所示，该游标卡尺的读数为___________。
（2）已知挡光条的宽度为d，释放点到光电门的距离为L，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。若滑块下滑过程中机械能守恒，则关系式___________成立（用题中所给物理量符号表示）。
（3）改变释放点到光电门的距离L，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以___________（填“t”“”或“”）为横轴，若图线的斜率为k，重力加速度___________时滑块下滑过程中的机械能守恒。
10. 根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________；

（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路．实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______________，理由是____________________；
②请把实验电路图补充完整______；

③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻_____________（用题中所给的物理量符号表达）。
11，如图所示，在xOy平面坐标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E，第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v0=2×107 m/s从Q点沿x轴正方向发射，并从O点射出，进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为-0.4m，该粒子的比荷=2.5×109 C/kg，MN平行于x轴，N点的坐标为（0.4m，0.4m），不计粒子重力，求：
（1）Q点的纵坐标；
（2）磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。


12. 如图所示，为竖直固定放置的光滑圆弧面，半径，为长的水平面，在B点与圆弧面平滑连接。为一长，倾角的传送带，传送带以逆时针转动。现将质量的物体a从A点无初速度释放。已知物体a与水平面和传送带的动摩擦因数，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，物体均可视为质点，物体经过C点不会飞起且无速度损失。（已知，g取）
（1）求物体a滑上传送带时的速度大小；
（2）求物体a与水平面和传送带摩擦产生的总热量；
（3）若释放物体a后，又从A点无初速度释放质量的另一光滑物体b（图中未画出），当物体a第二次经过C点时两物体恰好相碰，试讨论物体a能否到达传送带底端。若能，求出物体a在传送带运动的总时间；若不能，求出物体a在传送带上的最大位移。设两物体间碰撞均为弹性碰撞。

三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
.[物理——选修3-3]
(1)下列说法中正确的是（　　）
A. 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的直径
B. 两分子相互靠近的过程中，分子势能可能增大
C. 物体吸收热量时，它的内能不一定增加
D. 随着科技的进步，可以把物体的温度降低到-300
E. 容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子对容器壁的碰撞而产生的
（2））如图（a）所示，两端开口的导热气缸水平固定，A、B是厚度不计、可在缸内无摩擦滑动的轻活塞，缸内有理想气体，轻质弹簧一端连接活塞A、另一端固定在竖直墙面（图中未画出）。A、B静止时，弹簧处于原长，缸内两部分的气柱长分别为L和；现用轻质细线将活塞B与质量的重物C相连接，如图（b）所示，一段时间后活塞A、B再次静止。已知活塞A、B面积、分别为，弹簧劲度系数，大气压强为，环境和缸内气体温度。
（ⅰ）活塞再次静止时，求活塞B移动的距离；
（ⅱ）缓慢降温至T，活塞B回到初位置并静止，求温度T的大小。

【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）设活塞再次静止时缸内气体的压强为p，则对活塞B，由平衡条件得

对活塞A移动的距离为x，根据平衡条件得

解得


活塞重新静止时，设活塞B移动，移动前后，气缸体积分别为，则



解得

（ⅱ）缓慢降温至T，使活塞B回到初位置并静止，气体发生等压变化，此过程中，活塞A受力不变，弹簧形变量不变，则活塞A不动。设B回到原位置前后，气缸体积分别为，则



代入数据解得

[物理——选修3-4]
（1）五边形为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于射入棱镜，光线经两次反射后垂直于射出，且在、边b光恰好发生全反射，只有a光射出，如图所示。则a、b两束光的频率关系为__________（选填“大于”“小于”或“等于”），从到的传播时间关系__________（选填“大于”“小于”或“等于”），该五棱镜对b光的折射率为__________（可用三角函数表示）。

（2）一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，O和A是介质中平衡位置分别为和处的两个质点，且两质点的振动情况始终相反。时，此时质点O的位移为，向上振动；时，质点O的位移第二次为；时，质点O位移第一次为。求：
（ⅰ）简谐波的波速；
（ⅱ）质点O的位移随时间变化的关系式。
2023年高考物理模拟卷（全国通用版）
黄金卷07
一、 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1~4题只有一项符合题目要求，第5~8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，有选错的得0分）
1. 2022年8月9日，中核集团漳州核电2号机组反应堆顺利吊装就位，向投产发电迈出了重要一步，该核电项目投产后核反应堆中存在如下核反应：，则（　　）
A. 该核反应方程式中X为质子
B. 该反应类型是重核裂变反应
C. 的质量数是235，中子数是92
D. 和核子的比结合能，均比核子的比结合能小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒，X的质量数为1，电荷数为0，X为中子，该反应是典型的重核裂变反应，A错误，B正确；
C．的质量数是235，中子数是235-92=143，C错误；
D．和是中等质量的核，二者核子的比结合能均比重核核子的比结合能大，D错误。
故选B。
2. 半坡起步是汽车驾驶中可能会遇到的问题。假设一辆质量为2000的汽车，在倾角的足够长斜坡上由静止开始以大小为0.5的恒定加速度启动，行驶过程中汽车受到的空气和摩擦阻力之和恒为1000N，重力加速度g取10，汽车发动机的额定输出功率为60。则汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率过程中，汽车发生的位移大小为（　　）
A. 25m B. 30m C. 50m D. 60m
【答案】A
【解析】
【详解】汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率过程中，对汽车进行受力分析，由牛顿第二定律有

达到额定功率时

由运动学有

联立并带入数据解得

故选A。
3. 如图甲所示，不计电阻的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，输出交流电的电动势图像如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，灯泡正常发光，灯泡上标有“220V，22W”的字样，如图丙所示，图丙中电流表为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A. t=0.015s时刻，线框所在平面为中性面
B. t=0.01s时刻，线框磁通量的变化率达到最大
C. 灯泡中的电流方向每秒钟改变500次
D. 电流表的示数为1A
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图乙可知，当时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量为0，线框所在平面与中性面垂直。t=0.01s时刻，线框的磁通量变化率最小。故AB错误；
C．由图乙可知，交流电的周期为，在一个周期内电流方向改变2次，故每秒钟电流方向改变的次数为
次次
故C错误；
D．由

可知，副线圈电流为

则由

解得

即电流表的示数为。故D正确。
故选D。
4.2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，万有引力常量为，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为
【答案】B
【解析】
【详解】AC．对地球表面的物体有

可得

则地球的平均密度

选项AC错误；
B．空间站绕地球运行，由万有引力提供向心力得

解得

选项B正确；
D．由牛顿第二定律有

解得

选项D错误。
故选B。
5.足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点，两次射门，足球分别斜向上直接打在水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点，如图所示，已知足球被踢出时的速度大小相等，不考虑足球的旋转，不计空气的作用效果，则足球（ ）

A. 从射出到打到a、b两点的时间一定是 B. 从射出到打到a、b两点的时间可能是
C. 到达a、b两点瞬间速度大小 D. 到达a、b两点瞬间速度大小
【答案】AD
【解析】
【详解】CD．足球被踢出时的速度大小相等，重力做功相等，根据动能定理

可知到达a、b两点瞬间速度

故D正确，C错误；
AB．由几何关系可知：到达点的足球水平位移较大，到达、两点竖直位移相等，若从射出到打到a、b两点的时间，根据

可知到达点的足球竖直初速度较小，根据运动的合成可知水平方向初速度较大，水平方向根据

可知水平位移较大，与题意矛盾，也不可能是时间相等，因为时间相等，则竖直方向的分速度与水平方向的分速度均相等，水平方向位移也应该相等，与题意矛盾，所以一定是，故A正确，B错误。
故选AD。
.6． 如图所示，在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为，在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为，ab连线长度为d，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）公众号：高中试卷君

A. 场强大小为 B. 场强方向与ab连线的夹角为
C. 从a到b，粒子的运动时间为 D. 从a到b，粒子的最小速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】B．设电场力与ab连线夹角为，如图

则小球速度往垂直电场力的方向分速度相等，即

解得

故B正确；
C．从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为

从a点运动到b的时间为

故C错误；
A．从a点运动到b的加速度为

由牛顿第二定律，从a点运动到b的电场力

场强大小为

故A错误；
D．当小球沿电场力方向的速度最小时，小球的速度最小，此时小球的最小速度为

故D正确。
故选BD。
7. 研究“蹦极”运动时，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻所处位置离出发点的距离及下落瞬时速度。设人及所携设备的总质量为，弹性绳原长为。如图（a）所示，人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，便得到了比较精确的速度——位移图像（图像）。但因工作失误导致图像纵轴上所标数据在保管过程中丢失，如图（b）所示。已知蹦极地点的重力加速度g为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）


A. 纵轴上最小一格为
B. 到之间的图像为抛物线的一部分
C. 人下落到最大速度的过程中，弹性绳对人所做功为
D. 因为到之间的图像切线斜率先减小后增大，以该过程中人的加速度先减小后增大
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．在之间人做自由落体运动，则根据公式可得

此公式图像满足抛物线规律，当

解得

故纵轴上最小一格为，故AB正确；
C．由图可知最大速度为

根据动能定理，设弹性绳做功为W，可知

解得

故C正确；
D．人在做自由落体运动，则人的加速度不变，在，随着弹性绳的拉长，弹性绳的弹力F增大，根据牛顿第二定律可得

弹力增大，则加速度减小，直到

此时人的速度最大，继续向下运动，则

加速度方向改变，且加速度变大，人做减速运动，故D错误。
故选ABC。
8.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为的定值电阻。现闭合开关，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为）（　　）

A. 金属棒的末速度为
B. 金属棒的最大加速度为1.4g
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 定值电阻上产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．金属棒开始匀速运动，对其受力分析，沿斜面方向有

其中

解得

故A正确；
B．金属棒刚开始运动时速度为0，安培力为0，加速度最大，根据牛顿第二定律有

解得

故B错误；
C．金属棒切割磁场产生的感应电动势平均值为

感应电流的平均值为

解得

故C正确；
D．金属棒有静止到刚开始匀速运动的过程，由功能关系、能量守恒定律有

根据串联电路特征，定值电阻上产生的焦耳热

解得

故D正确。
故选ACD。
二、非选择题包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13~44题为选考题，考生根据要求作答。必考题共47分。
9. 某实验小组利用如图中所示的装置完成“验证机械能守恒定律”实验。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上，倾角为。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。

（1）实验时，该小组的同学利用游标卡尺测了挡光条的宽度，如图乙所示，该游标卡尺的读数为___________。
（2）已知挡光条的宽度为d，释放点到光电门的距离为L，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g。若滑块下滑过程中机械能守恒，则关系式___________成立（用题中所给物理量符号表示）。
（3）改变释放点到光电门的距离L，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以___________（填“t”“”或“”）为横轴，若图线的斜率为k，重力加速度___________时滑块下滑过程中的机械能守恒。
【答案】 ①. 9.30 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]由游标卡尺的读数规则可知，该游标卡尺的精确度为0.05，则读数为

（2）[2]滑块经过光电门时的速度为

若滑块下滑过程中的机械能守恒，则由机械能守恒定律得

整理得

（3）[3]由

得

坐标系以L为纵轴，为了便于验证，应以为横轴。
[4]依题意，有

解得

10. 根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________；

（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路．实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______________，理由是____________________；
②请把实验电路图补充完整______；

③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻_____________（用题中所给的物理量符号表达）。
【答案】 ①. ②. 100 ③. ④. 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图可知，当选择开关调至“”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至挡；
[2]由图b可知，人体电阻为

（2）[3][4]流过人体的最大电流约为

则电流表的量程太大，可以用电压表代替电流表，其量程为

（3）[5]由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下图所示

（4）[6]流过人体电阻电流

人体电阻两端的电压

根据欧姆定律可得人体电阻

通
11，如图所示，在xOy平面坐标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E，第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v0=2×107 m/s从Q点沿x轴正方向发射，并从O点射出，进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为-0.4m，该粒子的比荷=2.5×109 C/kg，MN平行于x轴，N点的坐标为（0.4m，0.4m），不计粒子重力，求：
（1）Q点的纵坐标；
（2）磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。

【答案】（1） 0.2m（2）
【解析】
【分析】考查带电粒子在复合场中的运动。
【详解】（1）粒子进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场，说明粒子射入磁场时速度方向也与PM垂直。则粒子从O点射出时速度方向与x轴正方向的夹角α=45°
粒子到达O点时沿y轴正方向的分速度vy=2×107m/s
设粒子在电场中沿x轴方向的位移为x，y轴方向的位移为y，由运动学规律有
y=t
x=v0t
联立解得y=0.2m，则Q点的纵坐标为-0.2m
（2）该粒子恰好没有从PN边射出，如图所示，根据几何关系有

R+R=m
解得
R=m
由：
Bminqv=m
解得
Bmin=(4+4)×10-2T
所以磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围为
B≥Bmin=(4+4)×10-2T。
12. 如图所示，为竖直固定放置的光滑圆弧面，半径，为长的水平面，在B点与圆弧面平滑连接。为一长，倾角的传送带，传送带以逆时针转动。现将质量的物体a从A点无初速度释放。已知物体a与水平面和传送带的动摩擦因数，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，物体均可视为质点，物体经过C点不会飞起且无速度损失。（已知，g取）
（1）求物体a滑上传送带时的速度大小；
（2）求物体a与水平面和传送带摩擦产生的总热量；
（3）若释放物体a后，又从A点无初速度释放质量的另一光滑物体b（图中未画出），当物体a第二次经过C点时两物体恰好相碰，试讨论物体a能否到达传送带底端。若能，求出物体a在传送带运动的总时间；若不能，求出物体a在传送带上的最大位移。设两物体间碰撞均为弹性碰撞。

【答案】（1）3m/s；（2）60.5J；（3）不能；6m
【解析】
【详解】（1）物体a从开始下滑到到达C点时由动能定理

解得
v0=3m/s
（2）物体a与水平面摩擦产生的热量

滑上传送带之后，加速度

解得
a=-3m/s2
方向沿斜面向上；当速度减为零时用时间

下滑的距离

此过程中与传送带摩擦生热

上滑的加速度仍为a=3m/s2方向向上，则回到顶端时的速度仍为v0，时间仍为1s，则产生的热量

物体回到水平面上，继续向左运动的距离

生热

总热量

（3）物体b从开始下滑到到达C点时由动能定理

解得
v′0=3m/s
由上述分析可知，物体a第二次经过C点时的速度仍为v0=3m/s，则ab碰撞时，由动量守恒定律和能量守恒关系


解得
v1=6m/s
然后物块a在传送带上下滑做减速运动，加速度大小仍为a=3m/s2，速度减为零时向下滑行的距离

则物块不能到达斜面底端，下滑的最大距离为6m
三、选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
.[物理——选修3-3]
(1)下列说法中正确的是（　　）
A. 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的直径
B. 两分子相互靠近的过程中，分子势能可能增大
C. 物体吸收热量时，它的内能不一定增加
D. 随着科技的进步，可以把物体的温度降低到-300
E. 容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子对容器壁的碰撞而产生的
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占的体积，分子的体积要小于分子所占的体积，因此无法估算该种气体的体积，故无法估算该种气体分子的直径，故A错误；
B．两分子相互靠近的过程中，若两分子间分子力表现为斥力，分子力做负功，则分子能增大，故B正确；
C．改变物体内能的方式有做功和热传递，物体吸收热量，且同时对外做功时，则它的内能不一定增加，故C正确；
D．绝对零度（-270）是低温的极限，永远达不到，故D错误；
E．容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子对容器壁的碰撞而产生的，故E正确。
故选BCE。
（2））如图（a）所示，两端开口的导热气缸水平固定，A、B是厚度不计、可在缸内无摩擦滑动的轻活塞，缸内有理想气体，轻质弹簧一端连接活塞A、另一端固定在竖直墙面（图中未画出）。A、B静止时，弹簧处于原长，缸内两部分的气柱长分别为L和；现用轻质细线将活塞B与质量的重物C相连接，如图（b）所示，一段时间后活塞A、B再次静止。已知活塞A、B面积、分别为，弹簧劲度系数，大气压强为，环境和缸内气体温度。
（ⅰ）活塞再次静止时，求活塞B移动的距离；
（ⅱ）缓慢降温至T，活塞B回到初位置并静止，求温度T的大小。

【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）设活塞再次静止时缸内气体的压强为p，则对活塞B，由平衡条件得

对活塞A移动的距离为x，根据平衡条件得

解得


活塞重新静止时，设活塞B移动，移动前后，气缸体积分别为，则



解得

（ⅱ）缓慢降温至T，使活塞B回到初位置并静止，气体发生等压变化，此过程中，活塞A受力不变，弹簧形变量不变，则活塞A不动。设B回到原位置前后，气缸体积分别为，则



代入数据解得

[物理——选修3-4]
（1）五边形为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于射入棱镜，光线经两次反射后垂直于射出，且在、边b光恰好发生全反射，只有a光射出，如图所示。则a、b两束光的频率关系为__________（选填“大于”“小于”或“等于”），从到的传播时间关系__________（选填“大于”“小于”或“等于”），该五棱镜对b光的折射率为__________（可用三角函数表示）。

【答案】 ①. 小于 ②. 小于 ③.
【解析】
【详解】[1]根据题意可知，b光恰好发生全反射，a光射出，则b光的临界角小于a光的临界角，由可知，b光的折射率大于a光的折射率，则有小于。
[2]根据题意，由公式可知，b光在棱镜中的传播速度小于a光在棱镜中的传播速度，则从到的传播时间关系小于。
[3]由题意画出光路图如图所示

根据光路图和反射定律可知

又有

可得

（2）一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，O和A是介质中平衡位置分别为和处的两个质点，且两质点的振动情况始终相反。时，此时质点O的位移为，向上振动；时，质点O的位移第二次为；时，质点O位移第一次为。求：
（ⅰ）简谐波的波速；
（ⅱ）质点O的位移随时间变化的关系式。
【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）由简谐运动的对称性知，振动周期为

由于质点O和A的振动情况始终相反，则两点间距离为

又因为

解得

（ⅱ）简谐运动的角频率为

设O点的振动方程为

则时，有

时，有

解得
，
所以质点O的位移随时间变化的关系式为