2023年高考考前押题密卷-物理（北京卷）（考试版）A3

2023年高考考前押题密卷（北京卷）

物理

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1．2023年春节期间，中国科幻电影《流浪地球2》热映．《流浪地球》系列影片设定：若干年后，太阳上的氢元素将被耗尽，太阳由“氢核聚变”阶段进入“氦核聚变”阶段，并成为一颗红巨星，地球将被太阳吞没、气化．因此，人类启动了“流浪地球”计划．人类的自救之旅的第一阶段是“刹车阶段”，利用2000台安装在地球赤道上的“转向式行星发动机”，通过喷射高能高压的粒子流，推动地球停止自转；第二阶段是“逃逸阶段”，利用“推进式行星发动机”推动地球加速，增大公转速度，逐渐脱离太阳系，开启“流浪”之旅．

根据以上素材，结合所学，判断下列说法正确的是（    ）

A．不考虑其它因素，地球停止自转的过程中，赤道上的物体所受重力逐渐减小

B．不考虑其它因素，地球停止自转的过程中，南北极处的物体所受重力逐渐增大

C．“转向式行星发动机”的喷口方向应该与自转速度方向相反，“推进式行星发动机”的喷口方向应该与公转速度方向相反

D．聚变要克服原子核之间的库仑斥力，因此氦核聚变比氢核聚变需要的温度更高

2．北京冬奥会速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（　　）

A．摄像机做直线运动，运动员做曲线运动

B．时间内摄像机在前，时间内运动员在前

C．时间内摄像机与运动员的平均速度相同

D．时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度

3．图甲为水平放置的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的频闪照片。拍摄时底片沿着垂直于小球振动的方向从下向上匀速运动。图乙中M为时刻拍摄的小球的像，N为时刻拍摄的小球的像，不计阻力。下列说法正确的是（　　）

A．小球在、时刻的加速度方向相同

B．增大底片匀速运动的速度，同样尺寸的底片上拍摄小球像的个数减少

C．小球从时刻运动至平衡位置的时间大于从时刻运动至平衡位置的时间

D．从时刻到时刻的过程中，弹簧的弹性势能逐渐减小，小球的动能逐渐增大

4．如图所示，质量为m的等腰直角三角板abc，用轻绳一端系着三角板a点，另一端固定于天花板，在三角板的c点作用水平拉力F，当系统处于平衡状态时，细绳与竖直方向夹角为30°，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A．轻绳拉力大小为

B．外力F大小为

C．若保持外力F的方向不变，使三角板绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小

D．若保持细绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先减小后增大

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．B轨道中小球运动的加速度始终大于A轨道中小球运动的加速度

6．某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器（如图甲），当有烟雾进入探测器时（如图乙），来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为，普朗克常量，光速，电子电荷量，则下列说法正确的是（　　）

A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于

B．光电管发生光电效应，同时光源的光变强时，不能改变光电烟雾探测器的灵敏度

C．光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象

D．报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子数最少为个

7．北京冬奥会于2022年2月4日开幕，在2月8日进行的自由式滑雪女子大跳台比赛中，选手谷爱凌获得了中国在该项目历史上第一块金牌。如图所示为“大跳台”赛道的示意图，由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成。下列说法正确的是（　　）

A．助滑时运动员下蹲，同时双臂向后紧贴身体，以减小起跳时的速度

B．运动员在助滑道加速下滑时一直处于超重状态

C．运动员在着陆坡落地时，应该让滑雪板的前端先落地

D．着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，可以减小平均冲击力

8．如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为-10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．时，手机已下降了约1.8m

B．时，手机正向上加速运动

C．加速度约为70m/s2时，手机速度为0

D．时间内，橡皮筋的拉力逐渐减小

9．科幻电影曾出现太空梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位置距地心的距离为r，地球半径为图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确的是（　　）

A．航天员在R处的速度等于地球的第一宇宙速度

B．乙图中的小于地球同步卫星的轨道半径

C．航天员在位置时处于完全失重状态

D．在小于的范围内，航天员越接近的位置对梯仓的压力越大

10．如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（　　）

A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下

B．穿过磁场Ⅰ的时间等于在两磁场之间的运动时间

C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd

D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于

11．利用霍尔元件可以进行微小位移的测量．如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系．保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，为0，将该点作为位移的零点．在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表．下列说法中正确的是（    ）

A．在小范围内，霍尔电压的大小和坐标z成反比

B．测量某一位移时，只减小霍尔元件在y轴方向的尺寸，测量结果将偏大

C．其他条件相同的情况下，霍尔元件沿z轴方向的长度越小，霍尔电压越小

D．若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，说明元件的位置坐标

12．2023年3月，中国科学技术大学超导量子计算实验室成功实现了三维封装量子计算机原型，其主要构成材料之一为金属超导体。超导体指的是低于某一温度后电阻为零的导体，且当超导体置于外磁场中时，随着温度的降低，超导体表面能够产生一个无损耗的超导电流，这一电流产生的磁场，让磁感线被排斥到超导体之外。如图为某超导体在不同温度下两端电压和流经超导体电流的U-I特性曲线，温度分别为、、，下列说法正确的是（　　）

A．当超导体处在超导状态时，两端能够测出电压

B．将超导体置于磁场中，处于超导状态时内部磁感应强度不为零

C．根据三条曲线的变化趋势，可推断

D．随着流经超导体的电流增大，超导状态将被破坏

13．用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线，如图乙所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流，以及图线与坐标轴围成的面积S。根据题目所给的信息，下列说法错误的是（　　）

A．由图线与坐标轴围成的面积S可得到电容器放出的总电荷量

B．不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则图线与坐标轴围成的面积S将减小

C．由最大放电电流和定值电阻R的阻值可得到R两端的最大电压

D．若电容器放出的总电荷量为Q，R两端的最大电压为，则电容器的电容为

14．如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平桌面上。现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是（　　）

A．两物块的质量之比为

B．在时刻和时刻弹簧的弹性势能均达到最大值

C．时间内，弹簧的长度大于原长

D．时间内，弹簧的弹力逐渐减小

二、本部分共6题，共58分。

15．（8分）如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两小球落地的平均位置M、N。

（1）图2是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_______cm。

（2）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是____________。

A．可选用半径不同的两小球

B．选用两球的质量应满足

C．小球每次必须从斜轨同一位置释放

D．需用秒表测定小球在空中飞行的时间

（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为、，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式____________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）

（4）验证动量守恒的实验也可以在如图3所示的水平气垫导轨上完成。实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为、滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。

在实验误差允许范围内，若满足关系式____________，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）

（5）关于实验，也可以根据牛顿运动定律及加速度的定义，从理论上论证碰撞前后两滑块的动量变化量与的关系为_____________（提示：与均为矢量）。

16．（10分）某同学用伏安法测金属丝的电阻（阻值约5Ω左右）。实验所用器材为：电池组（电动势3V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω）开关、导线若干。

（1）图中电压表的右端应与___________（选填“a”或“b”）点连接。

（2）图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的右端。请根据（1）问中的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表读数均为最小值___________。

（3）该同学在坐标纸上建立如图所示的坐标系，标出了与测量数据对应的6个点。请在该图中描绘出I-U图线___________，利用图线可得该金属丝的阻值___________Ω（结果保留两位有效数字）。

（4）通过电路元件的I-U图像可以了解其性能。该同学查阅说明书，了解到某元件具有维持用电器两端电压稳定的作用，其正常工作电压为3.0V，电流约为83mA，I-U图像如图所示。若使用该元件与一额定电压为3.0V的用电器并联，通过适当的电阻构成如图所示的电路。当输入电压在一定范围内波动时，用电器两端电压能够稳定在3.0V不变，请分析说明其原因___________。

17．（9分）如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为vB=，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为h=4R，重力加速度为g。求：

（1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小；

（2）小球通过C点时的速率vC；

（3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦阻力做的功W。

18．（9分）如图所示，参加某娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上，由于传送带足够粗糙，选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止，再经过反应时间后，立刻以向右的加速度跑至传送带最右端。已知平台与传送带的高度差，水池宽度，传送带左端与右端之间的距离。

(1)若传送带静止，选手以水平速度从平台跃出。求：

①该选手落在传送带上的位置与端之间的距离。

②该选手从平台开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间。

(2)若传送带以速度逆时针转动，选手要能到达传送带右端，求选手从平台上沿水平方向跃出的最小速度。

19．（10分）电磁流量计可以快速、方便地测量导电流体（如污水、自来水等）的流量，其简化示意图如图所示，它是一段横截面为长方形的管道，其中空部分的长、宽、高分别为a、b、c，流量计的左右两端与输送流体的管道相连接（如虚线所示），其上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．流量计处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于前后两面．流量计的上、下两表面分别与电压表的两端相连接（图中未画），当污水满管通过流量计时，电压表就会显示读数．

（1）求电压表示数为U时管道中的污水流量Q．

（2）某同学想利用电磁流量计设计一个便于调节的浇花装置．如图3所示，花坛中紧密摆放着相同的花盆，它们由内向外以O为圆心摆放在半径不同的圆周上．在圆心O处安装一个竖直的输水管，管的末端安装一个可以水平自动匀速旋转的喷水龙头，其旋转周期T可调．该同学把图2中的电磁流量计安装在龙头的末端，作为水平喷口，并且通过改进使电磁流量计的边长b大小可调（其他参数不变）．如果龙头喷出水的流量Q是恒定的，为了使龙头旋转每周每个花盆的浇水量相同，当浇灌半径由增大到时，需要调节b和T．不计水喷出时旋转方向的速度，求调节前后的电压表的示数之比及龙头旋转的周期之比．

20．（12分）利用超导体可以实现磁悬浮，如图甲是超导磁悬浮的示意图。在水平桌面上有一个周长为L的超导圆环，将一块永磁铁沿圆环中心轴线从圆环的正上方缓慢向下移动，由于超导圆环与永磁铁之间有排斥力。结果永磁铁能够悬浮在超导圆环的正上方高处。

（1）从上向下看，试判断超导圆环中的电流方向；

（2）若此时超导圆环中的电流强度为。圆环所处位置的磁感应强度为、磁场方向与水平方向的夹角为，求超导圆环所受的安培力F；

（3）在接下来的几周时间内，发现永磁铁在缓慢下移。经过较长时间后，永磁铁的平衡位置变为离桌面高处。有一种观点认为超导体也有很微小的电阻率，只是现在一般仪器无法直接测得超导圆环内电流的变化造成了永磁铁下移，若已知永磁铁在高处时，圆环所处位置的磁感应强度大小为，磁场方向与水平方向的夹角为，永磁铁的质量为m，重力加速度为g。

a、永磁铁的平衡位置变为离桌面高处时，求超导圆环内的电流强度；

b、若超导圆环中的电流强度的平方随时间变化的图像如图乙所示，且超导圆环的横截面积为S，求该超导圆环的电阻率。