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2023届高考物理模拟试题（全国卷）
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符题目要求。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．轿车的加速度变化影响乘客的舒适度，加速度变化率越小，乘坐轿车的人感到越舒适。加速度变化率是描述加速度随时间变化快慢的物理量，其单位为（　　）
A． B． C． D．
2．元代《王桢农书》记载了戽斗，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，两边绳，靠两人拉绳牵斗取水。如图所示，忽略绳子质量，戽斗处于平衡状态时，两人站得越远，则（　　）
A．两边绳子对戽斗的合力越大 B．两边绳子对戽斗的合力越小
C．人对每边绳子的拉力越小 D．人对每边绳子的拉力越大
3．某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能 与水平位移x的关系图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．像增强器是能够把亮度很低的光学图像变为足够亮度的像的真空光电管。像增强器的简化原理如下，光照射光电阴极时，由于光电效应而产生光电子，光电子经过相同电压加速，最后到达荧光屏上，引起荧光材料发光（到达荧光屏的电子能量越大，材料发光越强），形成图像。根据以上信息和所学知识判断下列说法正确的是（　　）
A．照射光的波长越小，荧光材料发出的光越亮
B．像增强器原理与热辐射相同
C．同一种光使阴极发生光电效应后，光电子到达荧光屏时的动能相等
D．射到光电阴极的光都能使阴极金属发生光电效应
5．医生给心脏疾病患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”血泵的体外装置来代替心脏工作，推动血液循环。如图所示为该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，阀门只能向活塞筒内开启。对于上述结构在物理方面的工作原理，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中的电流从端流向端时，活塞向左运动
B．线圈中通有的恒定电流越大，人工心脏泵的动力越足
C．若给线圈通入低频交流电，人工心脏泵也可能正常工作
D．若不给线圈通电，直接将线圈的A、两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，人工心脏泵也可以正常工作
6．如图所示，竖直面内一绝缘细圆环，关于水平直径PQ上下对称各镶嵌7个电荷量相等的正、负点电荷，上边为正，下边为负，在竖直直径上各有一个正负电荷，其余6个正、负电荷关于竖直直径对称。a、b、c、d分别为水平和竖直直径上的四个点，四点连线构成一正方形，圆心O位于正方形的中心。则以下说法正确的是（　　）
A．a、b两点的场强不相等
B．c、d两点的场强相等
C．c、d两点的电势相等
D．带正电的试探电荷沿着直线cOd，由c运动到d过程，电场力先减小后增大
7．足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为的物块，另一端连接质量为的木板，绳子开始是松弛的。质量为的物块放在长木板的右端，与木板间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块水平向左的瞬时初速度，物块立即在长木板上运动。已知绳子绷紧前，、已经达到共同速度；绳子绷紧后，、总是具有相同的速度；物块始终未从长木板上滑落．下列说法正确的是（　　）
A．绳子绷紧前，、达到的共同速度大小为
B．绳子刚绷紧后的瞬间，、的速度大小均为
C．绳子刚绷紧后的瞬间，、的速度大小均为
D．最终、、三者将以大小为的共同速度一直运动下去
8．CT扫描机器是医院常用的检测仪器。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。则（　　）
A．增大MN的距离，电子进入磁场的速度一定增大
B．增大M、N之间的加速电压可使P点右移
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移
二、非选择题
9．（6分）某同学用如图所示器材探究向心力影响因素的实验。在O点有一力传感器可以记录细线的拉力，O点正下方有光电门，可以记录重锤通过光电门时的挡光时间。他现在进行的是在运动半径和重锤质量不变的情况下探究向心力和速度的关系。
⑴他将重锤在某位置由静止释放（此时细绳处于拉直状态），重锤向下运动，记录光电门的挡光时间t，在电脑屏幕上发现此过程中力传感器的示数是变化的，则他应该记录力传感器示数的　 　（填“最小值”或“最大值”或“平均值”）；
⑵该同学改变重锤释放的初始位置，重复（1），得到挡光时间t和对应传感器示数F的多组数据；
⑶该同学以F为纵坐标，以　 　为横坐标，若得到一条倾斜直线，则表明在物体质量和运动半径不变的情况下，向心力的大小与速度的平方成正比，
⑷该同学分析如果重锤向下运动过程中受到的空气阻力不能忽略，这个因素对实验结果　 　（填“有”或“没有”）影响。
10．（9分）在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，某同学利用老师提供的一热敏电阻（阻值随温度的升高线性增加）设计了一个简易电子测温装置，他进行了如下操作∶
（1）由于该同学不知热敏电阻的详细参数，为了测量热敏电阻R阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，他们的实验步骤如下。
①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻的温度t1，记下电流表的相应示数I1；
②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为　 　，记下电阻箱相应的示数R1；
③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；
④根据实验测得的数据，作出了R随温度t变化的图像如图2所示。
（2）设计电子测温装置，实验室提供了如下器材：
A．干电池，电动势为1.5V，内阻不计；
B．灵敏毫安表，量程10mA，内阻RA为10Ω；
C．滑动变阻器R1；
开关、导线若干。
该同学计划设计测温范围为0℃~50℃，设计了如图3所示的电路图，并进行了如下操作∶
①调节热敏电阻的温度为0℃，调节滑动变阻器R，使毫安表指针满偏后保持滑动变阻器R1阻值不变；
②写出毫安表的电流值I（A）和温度t（℃）的关系式　 　；
③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值；
④若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R1不变。测量结果将会　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
11．（12分）某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求：
（1）戒指中的感应电动势和电流；
（2）戒指中电流的热功率。
12．（20分）东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入偏转磁场中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。
（1）要使的离子能直线通过两极板，则需在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1，求B1的大小；
（2）直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域。已知磁场，若离子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁场B2的最小面积；
（3）若撤去极板间磁场B1，且B2边界足够大。若粒子束由速度为、、的三种离子组成，有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，最终被吞噬板吞噬，求磁场B2的取值范围。
三、【物理—选修3-3】
13．（5分）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p-T图像如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．过程bc中气体既不吸热也不放热
B．过程ab中气体一定吸热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
14．（10分）下图是一款新型酒瓶开启器。手握开瓶器，将气针插入软木塞，通过气针对酒瓶进行打气，随着瓶内气体压强不断增大，软木塞将会被顶起。已知：打气前，瓶内气体压强为、体积为，每次将压强为p0、体积为的空气打入瓶内。软木塞的横截面积为、质量为，开瓶器质量为，软木塞与瓶子间的最大静摩擦力为，大气压强为，重力加速度为，假设打气过程温度不变，手对开瓶器的合力为零。求：
（1）软木塞被顶起时，瓶内气体压强p为多少？
（2）至少要打气几次可使软木塞被顶起？
四、【物理-选修3-4】
15．（6分）小聪自制了一台“地动仪”，他将一个弹簧振子和一个单摆悬挂在天花板上，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中，他观察到，静止的振子开始振动时间t后单摆才开始摆动。若此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波速大小分别为、v，频率相同，且“地动仪”恰好位于震源的正上方，则纵波与横波的波长的比值为　 　；震源到“地动仪”处的距离为　 　。
16．（9分）如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为 d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。
已知水的折射率n= ，求：
（1）tanθ的值；
（2）B位置到水面的距离H。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】加速度变化率的表达式为，的单位是，时间的单位时，则加速度变化率的单位为，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用加速度的单位结合时间的单位可以求出加速度变化率的单位。
2．【答案】D
【解析】【解答】对戽斗受力分析，可知两条绳子与竖直方向夹角相同，提供大小相等的拉力。合力与戽斗的重力平衡。所以两人站的远近不影响绳子对戽斗的合力，当两人站得越远，两绳夹角越大，则绳中拉力越大。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据平衡条件结合力的合成与夹角变化关系：合力一定时，分力随着夹角的增大而增大。
3．【答案】A
【解析】【解答】运动员下滑过程做匀变速直线运动，由动能定理可得，图像为倾斜直线，排除CD。经过圆弧轨道过程中轨道切线倾斜角θ先减小后增大，即图像斜率先减小后增大。
故选A。
【分析】由动能定理求解动能和下落高度关系，从而求解动能和水平位移关系。由关系式得到函数图象。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．照射光的波长越小，频率越大，逸出光电子的初动能越大，经相同电压加速后到达荧光屏时的能量越大，荧光材料发出的光越亮，A符合题意；
B．像增强器原理是光电效应现象，与热辐射原理不相同，B不符合题意；
C．同一种光使阴极发生光电效应后，逸出光电子的最大初动能相等，但不一定所有光电子的初动能都相等，所以光电子最后到达荧光屏时的动能也不一定相等，C不符合题意；
D．只有频率大于阴极截止频率的光射到光电管阴极时才能使阴极金属发生光电效应，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】照射光的波长小其频率越大，结合光电效应方程可以判别逸出光电子的最大初动能越大，则到达荧光屏幕的能量越大其荧光材料发出的光越亮；像增强器原理是光电效应现象与热辐射原理不同；光发生光电效应其到达荧光屏的动能不一定相等；只有频率大于极限频率的光频才能发生光电效应。
5．【答案】C
【解析】【解答】A.线圈中的电流从B端流向A端时，螺旋管左边相当于D极，与磁铁N极产生相互排斥的力，活塞向右运动，A不符合题意；
B.线圈中通有的恒定电流越大，不会发生电磁感应现象，人工心脏泵没有动力，B不符合题意；
C.若给线圈通入低频交流电，线圈产生的磁场方向将交替变化，人工心脏泵能正常工作，C符合题意；
D.若不给线圈通电，直接将线圈的A、B两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，线圈中磁通量发生改变，发生电磁感应现象，但是产生的磁场方向不变，所以人工心脏泵不能正常工作，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用安培定则结合电流的方向可以判别螺线管所带极性，结合其磁铁的相互作用可以判别其活塞运动的方向；当线圈通以恒定电流时其线圈只会带动活塞以单一方向运动，其人工心脏泵不能正常工作；当线圈处于磁感应强度增加的磁场中其人工心脏泵不能正常工作。
6．【答案】B,D
【解析】【解答】A．因为关于O点对称的两等量异种电荷在ab两点产生的场强都相等，根据场强叠加，结合对称性可知，a、b两点的场强相等，方向均垂直于PQ向下，A不符合题意；
B．因关于O点对称的两等量异种电荷在cd两点产生的场强都相等，由叠加原理可知，c、d两点的场强相等，B符合题意；
C．因c点距离正电荷较近，d点距离负电荷较近，可知c点电势高于d点的电势，C不符合题意；
D．结合等量异种电荷连线上的电场线分布可知，在cOd直线上，O点的电场线最稀疏，场强最小，可知带正电的试探电荷沿着直线cOd，由c运动到d过程，电场力先减小后增大，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据点电荷周围电场线的分布情况得出ab两点产生电场强度的大小关系，根据电场强度的叠加以及对称性得出ab两点电场强度的大小及方向，沿着电场线电势逐渐降低；通过电场力的表达式得出电场力的大小情况。
7．【答案】A,C,D
【解析】【解答】A．绳子绷紧前，、已经达到共同速度，设、达到的共同速度大小为，根据动量守恒定律可得
解得
A符合题意；
BC．绳子刚绷紧后的瞬间，、具有相同的速度，、组成的系统满足动量守恒，则有
解得
B不符合题意，C符合题意；
D．、、三者最终有共同的速度，、、组成的系统满足动量守恒，则有
解得
D符合题意；
故答案为：ACD。
【分析】当绳子绷紧前，利用动量守恒定律可以求出BC共速的速度大小；当其绳子绷紧时，利用其AB动量守恒定律可以求出AB共同速度的大小；结合系统动量守恒定律可以求出系统共同速度的大小。
8．【答案】B,D
【解析】【解答】A．若仅增加MN的距离，而MN间的电压保持不变，电子进入磁场的速度也不会改变，A不符合题意；
B．增大M、N之间的加速电压，使粒子进入磁场的速度增大，根据
粒子进入磁场时轨道半径变大，从而P点右移，B符合题意；
C．粒子带负电荷，根据左手定则，可知偏转磁场的方向垂直于纸面向内，C不符合题意；
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小，根据
进入磁场时轨道半径变小，从而P点左移，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】仅增加MN的距离，利用匀强电场电场强度的表达式以及洛伦兹力提供向心力判断进入磁场速度的变化情况以及轨道半径的表达式，利用磁场中轨道半径的表达式得出粒子的运动情况。
9．【答案】最大值；；没有
【解析】【解答】（1）重锤到最低点时经过光电门，此时做圆周运动的速度最大，拉力最大，所以他应该记录力传感器示数的最大值。
（3）由向心力公式
可得
可知在物体质量和运动半径不变的情况下，以为横轴，得到一条倾斜直线，说明向心力的大小与速度的平方成正比。
（4）重锤在最低点受到的空气阻力与速度反向，即在水平方向，不提供向心力，所以对实验结果没有影响。
【分析】（1）根据向心力与速度的大小关系得出应该记录力传感器的最大示数：
（2）做匀速圆周运动时利用合力提供向心力，从而得出F-v2的关系式，并进行分析判断；
（4）重锤在最低点受到的空气阻力与速度反向，对水平方向没影响，因此对实验结果没影响。
10．【答案】（1）
（2）；偏大
【解析】【解答】（1）实验采用替代法，将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为I1；
（2）由图乙可知R随温度t变化的关系为
热敏电阻的温度为0℃时，热敏阻值为100Ω，电流表满偏，根据欧姆定律，则有
解得
故
若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R1不变，则在某温度下，根据闭合电路欧姆定律，电流测量值偏小，对应测量的温度结果偏大。
【分析】（1）根据 一个简易电子测温装置 的实验原理得出该实验中采用了替代法；调节电阻箱读出电流表的读数；
（2）根据图乙得出热敏电阻与温度的关系式，利用闭合电路欧姆定律得出滑动变阻器的阻值；通过欧姆定律得出直流和温度的表达式，通过电路的分析得出测量结果会偏大。
11．【答案】（1）解：设戒指的半径为 ，则有
磁感应强度大小在 时间内从0均匀增加到 ，产生的感应电动势为
可得
戒指的电阻为
则戒指中的感应电流为
（2）解：戒指中电流的热功率为
【解析】【分析】（1）已知介质的半径，结合法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势的大小，再利用欧姆定律可以求出感应电流的大小；
（2）已知电流的大小，结合热功率的表达式可以求出热功率的大小。
12．【答案】（1）解：离子能直线通过两极板，则洛伦兹力等于电场力
将代入得
（2）解：由
离子在偏转磁场中的运动半径为
离子全部能被吞噬板吞噬，则矩形磁场B2的最小面积为
（3）解：对于沿上极板运动的离子，在两极板间做类平抛运动，则 ， ，得
离子做类平抛运动的过程中，根据动能定理
得
离子进入偏转电场时的速度偏向角的余弦值为
当初速度为时
离子不会进入偏转电场。
当初速度为时
离子射出偏转电场时，与吞噬板上端相距为，设离子恰好打到吞噬板上端，由几何关系得
根据
得
当初速度为时，同理得
及
得
磁场B2的取值范围为
【解析】【分析】（1） 离子能直线通过两极板，则洛伦兹力等于电场力 ，求解匀强磁场B1 大小。
（2）求得离子在偏转磁场中的运动半径，离子全部能被吞噬板吞噬，由几何关系可得矩形磁场B2的最小面积。
（3）对于沿上极板运动的离子，在两极板间做类平抛运动，在磁场中洛伦兹力提供向心力，由几何关系求得 磁场B2的取值范围。
13．【答案】B,D,E
【解析】【解答】A．由题图可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU=Q＋W可知，气体吸热，A不符合题意；
B．由题图可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律ΔU=Q＋W可知，气体吸收热量，B符合题意；
C．由题图可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖—吕萨克定律可知其体积减小，外界对气体做功，W>0，气体温度降低，内能减少，ΔU<0，由热力学第一定律ΔU=Q＋W，可知，气体要放出热量，且外界对气体所做的功小于气体所放热量，C不符合题意；
D．由题图可知，a、b和c三个状态中，a状态温度最低，分子平均动能最小，D符合题意；
E．由题图可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，则b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，E符合题意。
故答案为：BDE。
【分析】等温变化，气体内能不变，压强减小；气体发生等容变化，气体体积不变；气体压强不变，温度降低，外界对气体做功。
14．【答案】（1）解：软木塞被顶起时，对软木塞根据平衡条件可得
解得
（2）解：设至少要打气n次可使软木塞被顶起，对原来瓶内气体和即将进入瓶内的气体，根据玻意耳定律可得
解得
【解析】【分析】（1）当软木塞被顶起时，利用平衡方程可以求出气体其压强的大小；
（2）由于瓶内气体发生等温变化，利用理想气体等温变化的状态方程可以求出打气的次数。
15．【答案】2；
【解析】【解答】地震纵波传播速度为vP＝fλP
地震横波传播速度为vS＝fλS
故纵波与横波的波长的比值为
震源离实验室距离为s，有
【分析】利用波长和波速的关系可以求出波长之比；利用位移公式可以求出震源到实验室的距离大小。
16．【答案】（1）小球做平抛运动。在水平分析做匀速直线运动：，
竖直方向做自由落体运动：
（2）设入射角为，入射角是入射光线和法线夹角，则，
设光到达水面位置与A正下方距离为X。
则，
【解析】【分析】（1）利用平抛运动规律求解。
（2）入射角是入射光线和法线夹角，反射角是反射光线和法线夹角。结合几何关系求解。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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