2023屆北京師范大學(xué)附中高三（最后沖刺）物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示，一只螞蟻從盤中心。點向盤邊緣M點沿直線OM勻速爬動，同時圓盤繞盤中心。勻速轉(zhuǎn)動，則在螞蟻

向外爬的過程中，下列說法正確的（）

A.螞蟻運動的速率不變B.螞蟻運動的速率變小

C.相對圓盤螞蟻的運動軌跡是直線D.相對地面螞蟻的運動軌跡是直線

2、在xoy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s.M、N是平衡位置相距2m的兩個質(zhì)點，如圖所

示.在U0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處.已知該波的周期大于1s,

則下列說法中正確的是（）

0MNxfm

A.該波的周期為3s

B.在時，N的速度一定為2m/s

3

C.從uo到Qis,M向右移動了2m

12

D.從/=—s到U-s,M的動能逐漸增大

33

3、一小物塊從傾角為a=30。的足夠長的斜面底端以初速度v°=10m/s沿斜面向上運動（如圖所示），已知物塊與斜面間的

摩擦因數(shù)產(chǎn)業(yè)，g^l（）m/s*12,3則物塊在運動時間仁l.5s時離斜面底端的距離為

3

比

A.3.75mB.5mC.6.25mD.15m

4、如圖所示，質(zhì)量為班的木塊A放在質(zhì)量為加2的斜面體B上，現(xiàn)對木塊A施加一豎直向下的力F,它們均靜止不

A.木塊A與斜面體B之間不一定存在摩擦力

B.斜面體B與地面之間一定存在摩擦力

C.地面對斜面體B的支持力大小等于（町+〃4）g

D.斜面體B受到4個力的作用

5、如圖所示為A.5兩輛摩托車沿同一直線運動的速度一時間（v-f）圖象，已知：U0時刻二者同時經(jīng)過同一地點，則

下列說法正確的是（）

A.摩托車B在0~6s內(nèi)一直在做加速度減小的加速運動

B.f=6s時A、6兩輛摩托車恰好相遇

C.Z=12s時A、5兩輛摩托車相距最遠(yuǎn)

D.率托車A在0~12s內(nèi)的平均速度大小為10m/s

6、下列四個實驗中，能說明光具有粒子性的是（）

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖所示為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動變阻器的滑動觸頭，U為加在原線圈兩端的電壓，L為原

線圈中的電流，則（）

A.保持Ui及P的位置不變，K由a合到b時，L將減小

B.保持Ui及P的位置不變，K由b合到a時，R消耗功率減小

C.保持Ui不變，K合在a處，使P上滑，L將增大

D.保持P的位置不變，K合在a處，若Ui增大，L將增大

8、如圖所示，質(zhì)量為2kg的木塊A與輕質(zhì)彈簧連接，彈簧的另-端固定在墻上，開始時木塊A靜止在光滑水平面上的

。點,現(xiàn)有一質(zhì)量為3kg的木塊B以10m/s的初速度向右運動,與木塊A發(fā)生碰撞并粘在一起,下列說法正確的是（）

A.木塊A、B碰后瞬間的共同速度大小為6m/s

B.彈簧的最大彈性勢能為90J

C.A、B碰撞過程中損失的機械能為150J

D.彈簧第一次被壓縮至最短的過程中，墻對彈簧的沖量為0

9、如圖所示，半圓形圓弧軌道固定在豎直面內(nèi)，直徑AO水平，一個質(zhì)量為機的物塊從A點以一定的初速度沿圓弧

軌道向下運動，物塊恰好勻速率沿圓弧軌道運動到最低點C,運動到8點時物塊與圓心O的連線與豎直方向的夾角為

0,重力加速度為g,物塊可視為質(zhì)點，則

A.物塊在8點受到軌道支持力的大小等于mgeos。

B.物塊在8點受到軌道摩擦力的大小等于,/igsin。

C.物塊在3點時與軌道間的動摩擦因數(shù)等于tan。

D.物塊從4點運動到C點的過程中，受到軌道的作用力不斷增大

10、在傾角為，的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為”“、機2,其中A帶”的

電荷量，B不帶電。彈簧勁度系數(shù)為A,C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)加一個平行于斜面向上的勻強電場,

場強為E,使物塊A向上運動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d,速度為”，則（）

A.物塊A的電勢能增加了屈沮

Eq-kd

B.此時物塊A的加速度為-------

叫

C.此時電場力做功的瞬時功率為屈?vsin，

D.此過程中，彈簧的彈性勢能變化了Eqd—migdsinO——m,V

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究合力做的功與動能改變量之間的關(guān)系”的實驗，他們將光電門固定在水

平軌道上的B點，并用重物通過細(xì)線拉帶有遮光條的小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變，通過改變小車釋放點到

光電門的距離（s）進行多次實驗，實驗時要求小車每次都從靜止釋放。

（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度"=mm。

（2）為了減小誤差，實驗時需要進行的操作是o

A.將水平軌道上的A端墊高適當(dāng)?shù)母叨?，以平衡摩擦?/p>

B.使重物的質(zhì)量m遠(yuǎn)大于小車及遮光條的總質(zhì)量M

C.調(diào)節(jié)水平軌道左端滑輪的高度

（3）某次實驗中，測得小車及遮光條的質(zhì)量M=lkg,光電門記錄小車通過的時間加=0.002s,則在此次實驗中小車

及遮光條增加的動能為J（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）。

（4）實驗中利用計算拉力對小車做的功W在方格紙上做出Ek-W圖像（紇是小車和重物動能之和），如圖

所示。由圖像可以看出小紇總是略大于W,造成這種現(xiàn)象的原因是

12.（12分）某同學(xué)想測出濟南當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,并驗證機械能守恒定律。為了減小誤差，他設(shè)計了一個實驗如下:

將一根長直鋁棒用細(xì)線懸掛在空中（如圖甲所示），在靠近鋁棒下端的一側(cè)固定電動機M,使電動機轉(zhuǎn)軸處于豎直方

向，在轉(zhuǎn)軸上水平固定一支特制筆N,借助轉(zhuǎn)動時的現(xiàn)象，將墨汁甩出形成一條細(xì)線。調(diào)整筆的位置，使墨汁在棒上

能清晰地留下墨線。啟動電動機待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，用火燒斷懸線，讓鋁棒自由下落，筆在鋁棒上相應(yīng)位置留下墨線。圖

乙是實驗時在鋁棒上所留下的墨線，將某條合適的墨線A作為起始線，此后每隔4條墨線取一條計數(shù)墨線，分別記作

B、C、。、E。將最小刻度為毫米的刻度尺的零刻度線對準(zhǔn)4,此時以C、。、E對應(yīng)的刻度依次為14.68cm,39.15cm,

73.41cm,117.46cmo已知電動機的轉(zhuǎn)速為3000r/min。求：

P

B

A

Q

乙

（1）相鄰的兩條計數(shù)墨線對應(yīng)的時間間隔為!

（2）由實驗測得濟南當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹閙/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）;

2

⑶該同學(xué)計算出劃各條墨線時的速度％以匕為縱軸，以各條墨線到墨線A的距離人為橫軸，描點連線，得出了如圖

2

丙所示的圖像，據(jù)此圖像（填“能”或“不能”）驗證機械能守恒定律，圖線不過原點的原因

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）處于真空中的圓柱形玻璃的橫截面如圖所示，A3為水平直徑，玻璃磚的半徑為心。為圓心，尸為圓柱

R

形玻璃磚上的一點，與水平直徑A3相距一，單色光平行于水平直徑A3射向該玻璃磚。已知沿直徑AB射入的單色

2

光透過玻璃的時間為。光在真空中的傳播速度為C,不考慮二次反射，求：

（1）該圓柱形玻璃磚的折射率〃；

（2）從尸點水平射入的單色光透過玻璃磚的時間。

14.（16分）質(zhì)量為，”的小滑塊自圓弧形軌道上端由靜止滑下，如圖所示，圓弧形軌道半徑為凡高度為從A點為

弧形軌道與水平桌面的平滑連接點。滑塊離開桌面后恰好落入靜止在水平地面上的裝滿沙的總質(zhì)量為M的小車中，桌

面到小車上沙平面的高度也是從木塊落入車內(nèi)與沙面接觸直到相對靜止經(jīng)過的較短時間為人試回答下列問題：（所

有接觸面的摩擦不計，重力加速度g已知，小車高度不計。）

⑴滑塊經(jīng)過A點前后對軌道和桌面的壓力尸卜尸2各多大？

⑵小車最終的速度是多大？

（3）滑塊落入車中直到相對車靜止的過程中小車對地面的平均壓力多大？

15.（12分）如圖所示，開口向下豎直放置的內(nèi)部光滑氣缸，氣缸的截面積為S,其側(cè)壁和底部均導(dǎo)熱良好，內(nèi)有兩個

質(zhì)量均為m的導(dǎo)熱活塞，將缸內(nèi)理想分成I、II兩部分，氣缸下部與大氣相通，外部大氣壓強始終為po,mg=0.2p°S,

環(huán)境溫度為4，平衡時I、II兩部分氣柱的長度均為L現(xiàn)將氣缸倒置為開口向上，求:

(i)若環(huán)境溫度不變，求平衡時I、II兩部分氣柱的長度之比｝;

,2

(ii)若環(huán)境溫度緩慢升高，但I(xiàn)、II兩部分氣柱的長度之和為21時，氣體的溫度T為多少？

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解析】

AB.在螞蟻向外爬的過程中，沿半徑方向的速度不變，垂直于半徑方向的速度逐漸變大，可知合速度逐漸變大，即螞

蟻運動的速率變大，選項AB錯誤；

C.螞蟻沿半徑方向運動，則相對圓盤螞蟻的運動軌跡是直線，選項C正確；

D.相對地面，螞蟻有沿半徑方向的勻速運動和垂直半徑方向的圓周運動，則合運動的軌跡不是直線，選項D錯誤；

故選C。

2、D

【解析】

A.波速為2m/s,波的周期大于Is,則波長大于2m,M、N的平衡位置相距2m,M.N的平衡位置間距小于波長；t=0

時，M通過其平衡位置沿)，軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處，波沿x軸正方向傳播，貝!|UO時，波

形圖如圖所示，所以

—/I=2m

4

該波的周期：

41

B.T=§S,UO時，N位于其平衡位置上方最大位移處，則在時，N位于其平衡位置向y軸負(fù)方向運動，由于

振幅未知，所以振動的速度未知，故B項錯誤；

C.波傳播過程中質(zhì)點不隨波遷移，質(zhì)點在自身平衡位置附近振動，故C項錯誤；

412

D.在UO時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，因T=,則/=§s時，M位于其平衡位置上方最大位移處，t=-s

17

時，M通過其平衡位置沿y軸負(fù)方向運動，U]S到z=§s,M的動能逐漸增大，故D項正確。

3、B

【解析】

小物塊沿斜面向上運動時加速度大小為：

f

a=gsina+4gcosa=10^/2

物塊運動到最高點時間：

t=^-=ls<l,5s

a

由于〃吆5皿2=〃〃吆(：05二，小物塊運動到最高點速度為0時即停止，故此時小物塊離斜面底端距離為

2

x--=5m,故B正確。

2a

故選：B.

4、D

【解析】

A.對木塊A進行受力分析，受豎直向下的重力和推力尸，垂直斜面的支持力，由平衡條件可知，木塊A還受到沿斜

面向上的靜摩擦力，故A錯誤；

BC.以AB為整體作為研究對象受力分析，由平衡條件可知，斜面體B與地面之間無摩擦力，地面對斜面體B的支持

力

N=(”+a)g+F

故BC錯誤;

D.單獨以斜面體B為研究對象受力分析，斜面體B受重力，地面對斜面體B的支持力，木塊A對斜面體B的壓力及

木塊A對斜面體B的沿斜面向下的靜摩擦力，故D正確。

故選D。

5、D

【解析】

A.摩托車3在0~6s內(nèi)先做加速度減小的減速運動，然后反向做加速度減小的加速運動，故A項錯誤；

BC.4、8兩輛摩托車在U6s時速度相等，兩輛摩托車距離最遠(yuǎn)，故BC項錯誤；

D.摩托車A在()~12s內(nèi)做勻減速運動，摩托車4的平均速度就等于這段時間中間時刻的瞬時速度10m/s,故D項正

確。

故選D。

6、C

【解析】

A.該實驗是c粒子散射實驗，該實驗揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A錯誤；

B.該實驗是雙縫干涉實驗，該實驗揭示了光具有波動性，B錯誤；

C.該實驗是光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗，該實驗揭示了光具有粒子性，C正確；

D.該實驗是放射性現(xiàn)象的實驗，從而得出尸、了射線的性質(zhì)，D錯誤。

故選C。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BD

【解析】

保持Ui及尸的位置不變，K由。合到?時，原線圈匝數(shù)變小，副線圈電壓變大，所以副線圈功率變大，而原線圈功率

,P

等于副線圈功率，所以原線圈功率變大，根據(jù)乙=7得力將增大，故A錯誤；保持U及尸的位置不變，K由》合到

。時，原線圈匝數(shù)變大，副線圈電壓變小，根據(jù)尸=〃2可知功率變小，故B正確；保持口不變，K合在a處，使尸

R

、一./小

上滑時，K增大，而電壓不變，所以副線圈電流變小，根據(jù)乙=4■可知力將減小，故C錯誤；保持P的位置不變，

%

K合在。處，若口增大，則副線圈電壓增大，所以副線圈電流變大，根據(jù)4=必可知人將增大，故D正確。

8、AB

【解析】

A.木塊A、B碰撞，視A、B為系統(tǒng)，動量守恒，則有

=（加八+加8）匕

解得木塊A、B碰后瞬間的共同速度大小為

v,=6m/s

故A正確；

B.木塊A、B碰后壓縮彈簧過程，根據(jù)能量守恒可得彈簧的最大彈性勢能為

與（%+/M=90J

故B正確；

C.A、B碰撞過程中損失的機械能為

1,1,

Af--inRv0--（%+mR）v,=60J

故C錯誤；

D.彈簧第一次被壓縮至最短的過程中，墻對彈簧的作用力不為零，所以根據(jù)公式/=H可知墻對彈簧的沖量為0,故

D錯誤；

故選AB。

9、BD

【解析】

物塊在B點時，有：FN-mgcos0=m—,因此物塊在點受到軌道的支持力大于,“geos。。故A不符合題意。

R

B.在8點沿切向加速度為零，即在8點受到軌道摩擦力的大小等于，〃gs加8。故B符合題意。

mesin0mgsin。

C.在8點，pF^=mgsin0?則"=~~=tan0,,故C不符合題意。

FNmgcos0

D.由于軌道對物塊的作用力尸和重力mg的合力大小恒定，方向始終指向圓心，根據(jù)力的合成及動態(tài)分析可知，隨

著物塊向下運動軌道對物塊的作用力逐漸增大。故D符合題意。

10、BD

【解析】

A.電場力對物塊A做正功

W=qEd

物塊A的電勢能減少，其電勢能減少量為q&Z,故A錯誤；

B.當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時，彈簧的彈力大小等于B重力沿斜面向下的分量，即有

kx,=m,gsin。

對A,根據(jù)牛頓第二定律得

qE-triygsinO-kx2=m1aA

未加電場時，對A由平衡條件得

fix】=/〃igsin。

根據(jù)幾何關(guān)系有

d=Xy+X2

聯(lián)立解得：此時物塊A的加速度為

Eq-kd

aA=--------

m}

故B正確；

C.此時電場力做功的瞬時功率為

P-Fv-Eqv

故C錯誤；

D.根據(jù)功能關(guān)系知電場力做功等于A與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能增加量，物塊A的機械能增加量為

\EA=m[gdsinO-g町/

則彈簧的彈性勢能變化了

1,

△Ep—Eqd-mxgt/sin0--

故D正確；

故選BD。

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、4.700AC2.76W=mgs平衡摩擦力過度

【解析】

(1)[1]螺旋測微器的精確度為0.01mm,主尺的讀書為4.5mm,讀數(shù)為

4.5mm+20.0x0.0lmm=4.7(X)mm。

(2)[21AB.本實驗研究小車受到的合力對小車所做的功與小車動能的改變量之間的關(guān)系，可認(rèn)為小車受到的合力與

重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和遮光條的總質(zhì)量，B錯誤A正確；

C.需調(diào)節(jié)水平軌道左端滑輪的高度，使連接光電門的細(xì)線與軌道平行，C正確。

故選AC。

(3)⑶小車及遮光條經(jīng)過光電門的速度

v=—=2.35m/s

△t

增加的動能

=1Mv2=2.76J.

(4)[4]因為平衡摩擦力后，可將重物的重力視為小車受到的合力，所以用重力乘于小車釋放點到光電門的距離s計算

拉力所做的功，即

W=mgs。

(4)[5]實驗中，讓重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及遮光條的總質(zhì)量，則平衡摩擦力后，可將重物的重力視為小車受到的合

力，則分析可知造成公紇總是略大于W是平衡摩擦力過度造成的。

12、0.19.79能墨線A對應(yīng)的速度不為零

【解析】

由于電動機的轉(zhuǎn)速為3000r/min,則其頻率為50Hz,故每隔0.02s特制筆N便在鋁棒上畫一條墨線，又每隔4條

墨線取一條計數(shù)墨線，故相鄰計數(shù)墨線間的時間間隔是0.1s

⑵[2]由題可知

xBC=(39.15-14.68)cm-24.47cm

xCD-(73.41-39.15)cm-34.26cm

=(117.46-73.4l)cm=44.05cm

可知連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差

Ax=9.79cm

根據(jù)AX=g72得

Ar9.79x10-2.2

=--------------m/s=9.79m/s

⑶⑶鋁棒下落過程中，只有重力做功，重力勢能的減小等于動能的增加，即

mgh,=1-^nv2￡

得

V2

飛=gh

2

若上-/?圖線為直線，斜率為g,則機械能守恒，所以此圖像能驗證機械能守恒

2

[4]圖線不過原點是因為起始計數(shù)墨線A對應(yīng)的速度不為0

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(1)—；(2)J)'-*。

2Rc

【解析】

(1)沿A5入射的光將從3點射出，設(shè)光在玻璃內(nèi)的速度為丹貝U：

n

又：

2R=ct

聯(lián)立可得：

ct

n=----

2R

(2)過P做入射光的法線，過尸做A3的垂線，垂足為C,如圖：因=所以NPOC=30。

2

由幾何關(guān)系可知該光的入射角為30。