必刷卷03——【高考三轮冲刺】2023年高考物理考前20天冲刺必刷卷（天津专用）（原卷版+解析版）

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2023年高考物理考前信息必刷卷03

天津专用

今年高考命题将保持试卷结构、题型题量以及考试难度查对稳定，同学们就必须把基础掌握牢固，注重细节，尽量做到会的全对才能脱颖而出。

试卷会加强基本概念原理的考查，体现考查的基础性，强调知识融会贯通和能力复合运动，体现考查的综合性；会加强试题情境设计，提高物理学科关键能力考查有效性，设置复杂情境考查物理学科能力的综合运用。

物理大题部分基本是靠公式来得分的，列对方程，使用对公式就会有分得的。大题就是对数学知识的应用能力的要求偏高。 要注意数学图像的分析。

大题呈现新情境、开放性试题，考查学生解决实际问题的综合能力。尤其开放性问题，对学生的综合能力有较高的要求。

一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个项选项中，只有一个选项是正确的）

1．如图甲所示，为一小型交流发电机示意图。为了便于观察，图甲中只画出其中的一匝线圈。线圈匀速转动时与外电路R＝10Ω的电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时，通过电阻R的交变电流如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

A．电阻R消耗的热功率为4kW

B．t＝0.01s时，线圈平面与磁场方向平行

C．图甲所示时刻，穿过线圈的磁通量变化最快

D．该发电机产生的交变电流的频率为100Hz

【答案】  A

【解析】A．交流电流的有效值为I=20A，则电阻R消耗的热功率为

P=I2R=4kW

选项A正确；

B．t＝0.01s时，线圈中感应电流为零，则线圈平面与磁场方向垂直，选项B错误；

C．图甲所示时刻，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，变化最慢，选项C错误；

D．该发电机产生的交变电流的周期为T=0.02s，则频率为50Hz，选项D错误。

故选A。

2．如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角θ缓慢增大，在θ增大到某一角度之前，质量为m的货物相对车厢一直保持静止，在此过程中，下列说法正确的是（    ）

A．货物对车厢的压力变大

B．货物对车厢的摩擦力变小

C．货物对车厢的作用力变大

D．货物对车厢的作用力始终竖直向下

【答案】  D

【解析】AB．货物处于平衡状态，受重力、支持力、静摩擦力，根据共点力平衡条件，车厢对货物的支持力

车厢对货物的摩擦力

增大时，货物受到的摩擦力f增大，支持力N减小；再根据牛顿第三定律可知，货物对车厢的压力变小，货物对车厢的摩擦力变大，故AB错误；

CD．对货物整体受力分析，只受重力与车厢对货物的作用力，根据平衡条件可知，车厢对货物的作用力大小不变，方向竖直向上；再根据牛顿第三定律可知，货物对车厢的作用力大小不变，始终竖直向下；故C错误，D正确。

故选D。

3．如图所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，下列说法正确的是（    ）

A．P点场强可能等于Q点场强

B．P点电势可能等于Q点电势

C．电荷在N点的电势能可能小于在M点的电势能

D．电荷从N运动到O电场力做的功等于从O到M电场力做的功

【答案】  C

【解析】A．电场线的疏密表示电场的强弱，根据电场分布可知，P点场强的大小小于Q点的场强， A错误；

B．根据电场线与等势线垂直特点，在P点所在电场线上找到Q点的等势点，根据沿电场线电势降低可知，Q点的电势比P点的电势高，B错误；

C．结合电场线与等势线垂直特点可知，N点电势高于M点，根据

可知，负电荷在M点时的电势能大于在N点时的电势能，C正确；

D．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度小，故由公式

可知，OM间的电势差小于NO间的电势差，根据

可得正电荷从N到O过程中电场力做的功大于从O到M过程中电场力做的功，D错误；

故选C。

4．如图所示，地球赤道上空人造卫星先沿椭圆轨道运行，其近地点P到地球中心的距离为r，远地点Q到地球中心的距离为8r，该卫星在远地点Q处点火变轨进入地球同步轨道，成为一颗沿圆轨道运行的地球同步卫星。下列说法正确的是（   ）

A．卫星在近地点和远地点的加速度之比为8：1

B．卫星变轨前从P点运动到Q点的过程中，引力势能增加，机械能减少

C．卫星在远地点Q处变轨瞬间速度变大

D．卫星进入地球同步轨道后运行的速度大于在椭圆轨道P处的速度

【答案】  C

【解析】A．根据公式

得卫星在近地点和远地点的加速度之比为

(8r)2：r2 = 64：1

A错误；

B．卫星的机械能是动能与势能之和，只有变轨时才需对卫星做功，卫星在同一椭圆轨道运行时的机械能不变，B错误；

C．卫星在远地点Q处需点火加速才能变轨进入地球同步轨道，C正确；

D．过P点做一辅助圆轨道，从辅助圆轨道到椭圆轨道需在P点点火加速，则卫星在椭圆轨道P处的速度大于卫星在辅助圆轨道的速度，再根据

可知卫星在辅助圆轨道的速度大于卫星进入地球同步轨道后运行的速度，则卫星进入地球同步轨道后运行的速度小于在椭圆轨道P处的速度，D错误。

故选C。

5．战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子，训练者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加50%，对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点，训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示，若右手抖动的频率是2Hz，下列说法正确的是（    ）

A．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向

B．该绳波传播速度为2m/s

C．再经过0.25s，Q点到达x轴上方对称位置

D．从该时刻开始计时，质点P的振动方程为

【答案】  C

【解析】A．由波形图可知，该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向，选项A错误；

B．该绳波传播速度为

选项B错误；

C．再经过0.25s=，Q点到达x轴上方对称位置，选项C正确；

D．从该时刻开始计时，开始时P振动方向沿y轴负向

则质点P的振动方程为

选项D错误。

故选C。

二、不定项选择题（每小题5分，共15分，每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）

6．半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．导体棒中的电流方向为A→B

B．导体棒A端相等于电源正极

C．导体棒AB两端的电压为

D．若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻R的电流可能一直为零

【答案】  AC

【解析】AB．由右手定则可知，导体棒中的电流方向为A→B，导体棒相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，则B端相当于电源正极，故A正确，B错误；

C．AB棒产生的感应电动势为

导体棒AB两端的电压为

故C正确；

D．若保持导体棒转动的角速度不变，由于磁场均匀增大，则导体棒切割磁感线产生的电动势增大，如果导体棒不动，竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，回路中产生的电动势不变，且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反，则两电动势不可能一直相等，即通过电阻R的电流不可能一直为零，故D错误。

故选AC。

7．质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小，则下列判断正确的是（　　）

A．0～2s内，F的冲量大小为

B．3s时物块的动量大小为

C．2s时物块的动能为零

D．2～4s内，F对物块所做的功为6J

【答案】  ABD

【解析】A．F-t图像的面积表示力F的冲量，由图可知，0~2s内，F的冲量为

故A正确；

B．由于最大静摩擦力为

所以0~1s内物块一直处于静止状态，故0~3s内动量变化与1~3s内动量变化相同，根据动量定理有

解得

故B正确；

C．0~2s内，根据动量定理有

解得

所以2s时物块动能为

故C错误；

D．2~4s，物块做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律

所以F做的功为

故D正确。

故选ABD。

8．用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光（　　）

A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大

C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大

D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大

【答案】  BC

【解析】A．根据

所以遏止电压越大的动能越大，则照射该光电管时b光使其逸出的光电子最大初动能大，故A错误；

B．根据

可知b光的频率大于a光的频率，所以同种介质时，b光的折身率大于a光的折射率，根据

所以从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大，故B正确；

C．由于b光的频率大于a光的频率，则b光的波长小于a光的波长，根据

所以通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大，故C正确；

D．通过同一玻璃三棱镜时，频率越大的光，折射率越大，光的偏折程度大，所以b光的偏折程度大，故D错误；

故选C。

9. （12分）实验题

（1）实验小组想测量一电阻的阻值。

①某同学先用多用电表欧姆挡粗略测量，当所选倍率挡为×10挡时，欧姆调零后进行测量发现指针偏转过大，重新换挡欧姆调零后，测量电阻时表盘的示数如图甲所示，则该电阻的阻值是______ Ω；

②该同学用如图乙所示的电路测量该电阻的阻值，除待测电阻Rx外，可供使用的器材如下：

A．电流表A0：量程为0.6A

B．电流表A1：刻度数字缺失，不能读数，内阻不计

C．电阻箱R0：阻值范围为0~999.9Ω

D．滑动变阻器（最大阻值为5Ω）

E.滑动变阻器（最大阻值为2kΩ）

F.电源E：电动势约为3V，内阻不计

G.开关S，导线若干

滑动变阻器R应选用______（填“D”或“E”）；

闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，接着调节R0，直至电流表A1满偏，记录此时电流表A0的示数I和电阻箱的阻值R0。重复调节滑动变阻器和电阻箱，保持电流表A1满偏，得到多组电流表A0的示数I和电阻箱的阻值R0的数据，正确作出如图丙所示的图像，若图像的斜率为k、纵截距为b，则待测电阻的阻值为______ 。

（2）用如图所示的实验装置研究小车加速度与受力、质量之间的关系。实验中用砂和小桶的重力代替小车受到绳的拉力。

①下列实验操作中，哪些是正确的___________（填字母代号）；

A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行

B．在实验中，小车的加速度可用砂和桶的总重力除以小车总质量得到

C．平衡摩擦力时，应将细线系在小车上并悬挂小桶

D．实验中需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量

②平衡摩擦力时，将长木板的右端适当垫高，轻推小车后放手，若放手后打点计时器在纸带上打出的点越来越密集，则应将长木板下的小垫块向___________（选填“左”或“右）移些；重复调整小垫块的位置，直到打点计时器在纸带上打出的点间距相等时，说明摩擦力已平衡。

③保持合外力不变，研究加速度与质量的关系，M为小车的质量，m为砂和小桶的总质量。在绘出图线后，发现在较大时图线发生了明显的弯曲，为使作出的图线为直线，下列正确的做法是___________。

A．改作图线             B．改作图线

C．改作图线              D．改作图线

【答案】   （1）①   9.0    ② D     ； （2）  ① AD    ② 左     ③C

【解析】（1）①欧姆调零后进行测量发现指针偏转过大，表明通过欧姆表的电流较大，说明待测电阻较小，为了减小误差，需要使得指针指在中央刻线附近，则需要采用小倍率挡位，即选择×1挡，根据欧姆表的读数规律，该读数为

②实验中滑动变阻器采用的是分压式接法，为了确保实验数据的连续性，滑动变阻器应该选择总阻值较小的5Ω，即滑动变阻器R应选用D；

令电流表A1的满偏电流为，则有

解得

结合图丙有

，

解得

（2）①A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行，选项A正确；

B．在实验中，小车的加速度是通过纸带求解，选项B错误；

C．平衡摩擦力时，要不挂小桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，选项C错误；

D．实验中要用砂和小桶的重力代替小车受到绳的拉力，需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量，选项D正确。

故选AD。

②平衡摩擦力时，将长木板的右端适当垫高，轻推小车后放手，若放手后打点计时器在纸带上打出的点越来越密集，说明小车的速度逐渐减小，说明平衡摩擦力不够，应增加木板的倾角，即将长木板下的小垫块向左移些；重复调整小垫块的位置，直到打点计时器在纸带上打出的点间距相等时，说明摩擦力已平衡。

③当较大时图线发生了明显的弯曲，说明不满足托盘和砝码的质量远小于小车质量，此时应该把托盘和砝码与小车看成一个整体，有

应改作图线。

故选C。

10. （14分）如图ABCD是一个用透明介质做成的四棱柱镜（图为其横截面），，，边长，。现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上（如图示），入射到CD界面的光线恰能发生全反射。求

（1）该透明介质的折射率；

（2）BC边上有光出射的范围（只考虑第一次到达BC边便能射出的光线）。

【答案】  （1）；（2）

【解析】（1）如图所示

光线在界面处恰能发生全反射，入射角为临界角，由几何关系可得

则该透明介质的折射率

（2）如图所示

D点发生全反射沿DF在AB界面入射角为，大于临界角，也发生全反射，从BC边射出，根据几何关系

所以为等边三角形，则

则

11. （15分）某仓库通过图示装置把货物运送到二楼，AB为水平传送带，CD为倾角、长s=3m的倾斜轨道，AB与CD通过长度忽略不计的圆弧轨道平滑连接，DE为半径r=0.4m的光滑圆弧轨道，CD与DE在D点相切，OE为竖直半径，FG为二楼仓库地面（足够长且与E点在同一高度），所有轨道在同一竖直平面内。当传送带以恒定速率v=12m/s顺时针运行时，把一质量m=50kg的货物（可视为质点）由静止放入传送带的A端，货物恰好能滑入二楼仓库，已知货物与传送带、倾斜轨道的动摩擦因数均为，，，。求：

（1）货物运动到传送带B端时速度的大小；

（2）传送带A、B端的距离x；

（3）传送带把货物从A端运送到B端过程中因摩擦而产生的内能E。

【答案】  （1）8m/s；（2）16m；（3）3200J

【解析】（1）货物恰好能滑入二楼仓库，则货物在E点有

解得

货物从C到E 有

解得

（2）对货物分析有

解得

根据上述

解得

（3）根据

解得

传送带位移

则传送带把货物从A端运送到B端过程中因摩擦而产生的内能

解得

12. （18分）如图甲所示为离子推进器，由离子源、间距为d的平行栅电极C、D和边长为L的立方体空间构成，工作原理简化为如图乙所示。氙离子从离子源飘移过栅电极C（速度大小可忽略不计），在栅电极C、D之间施加垂直于电极、场强为E的匀强电场，氙离子在电场中加速并从栅电极D喷出，在加速氙离子的过程中飞船获得推力。离子推进器处于真空环境中，不计氙离子间的相互作用及重力影响，氙离子的质量为m、电荷量为q，推进器的总质量为M。若该离子推进器固定在地面上进行实验。

（1）求氙离子从栅电极D喷出时速度的大小；

（2）在栅电极D的右侧立方体空间加垂直向里的匀强磁场，从栅电极C中央射入的氙离子加速后经栅电板D的中央O点进入磁场，恰好打在立方体的棱EF的中点Q上。求所加磁场磁感应强度B的大小。

（3）若该离子推进器在静止悬浮状态下进行实验，撤去离子推进器中的磁场，调整栅电极间的电场，推进器在开始的一段极短时间内喷射出N个氙离子以水平速度v通过栅电极D，该过程中离子和推进器获得的总动能占推进器提供能量的倍，推进器的总质量可视为保持不变，推进器的总功率为P，求推进器获得的平均推力F的大小。

【答案】  （1）；（2）；（3）

【解析】（1）氙离子从栅电极D喷出过程有

解得

（2）对经栅电板D的中央O点进入磁场，根据几何关系有

解得

在磁场中有

解得

（3）根据动量守恒定律有

根据能量守恒定律有

对喷射出N个氙离子，根据动量定理有

根据牛顿第三定律有

解得