2023屆北京市中國人民人大高考物理一模試卷含解析

2023學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、如圖甲所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中的元件參數(shù)對同一電容器進行

兩次充電，對應的電荷量g隨著時間f變化的曲線如圖乙中的。、力所示。曲線形狀由。變化為人是由于（）

A.電阻R變大

B.電阻K減小

C.電源電動勢E變大

D.電源電動勢E減小

2、據(jù)科學家研究發(fā)現(xiàn)，由于潮汐作用，現(xiàn)階段月球每年遠離地球3.8cm,在月球遠離地球的過程中，地球正轉(zhuǎn)得越來

越慢，在此過程中月球圍繞地球的運動仍然看成圓周運動，與現(xiàn)在相比，若干年后（）

A.月球繞地球轉(zhuǎn)動的角速度會增大B.地球同步衛(wèi)星軌道半徑將會增大

C.近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度將會減小D.赤道上的重力加速度將會減小

3、如圖所示，箱子中固定有一根輕彈簧，彈簧上端連著一個重物，重物頂在箱子頂部，且彈簧處于壓縮狀態(tài)。設(shè)彈簧

的彈力大小為F,重物與箱子頂部的彈力大小為FNO當箱子做豎直上拋運動時（)

B.尸=/"0C.尸邦，F(xiàn)N=0D.F=0,尸"0

4、在地面上發(fā)射空間探測器用以探測其他行星，探測器的發(fā)射過程有三個主要階段。先將探測器發(fā)射至地球環(huán)繞軌道,

繞行穩(wěn)定后，再開動發(fā)動機，通過轉(zhuǎn)移軌道運動至所探測行星的表面附近的合適位置，該位置很接近星球表面，再次

開動發(fā)動機，使探測器在行星表面附近做勻速圓周運動。對不同行星，探測器在其表面的繞行周期7與該行星的密度

。有一定的關(guān)系。下列4幅圖中正確的是（）

A.根據(jù)△￡=△，，/可以計算核反應中釋放的核能

B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應

C.目前核電站利用的核反應是裂變，核燃料為笊

D.目前核電站利用的核反應是聚變，核燃料為鈾

6、已知光速為3x10*m/s電子的質(zhì)量為9.1x10-31kg,中子的質(zhì)量為1.67xlO-27kg,質(zhì)子的質(zhì)量為1.67x10-27kg。

氫原子能級示意圖如圖所示。靜止氫原子從n=4躍遷到n=l時，氫原子的反沖速度是多少？（）

八V

n￡0/

oo----------------54

5----------0.85

4---------51

3----------0.

-1.4O

2----------3.

1----------13.60

A.4.07m/sB.0.407m/sC.407m/sD.40.7m/s

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、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是2：1,A5兩點之間始終加“=220夜sinlOOR（V）的交變電壓。

K是輸電線的電阻，L是標有“100V、100W”的白熾燈。M是標有“100V、200W”的電動機，其線圈電阻r=10Q。開

關(guān)S斷開時，電動機正常工作。下列說法正確的是（）

A.輸電線的電阻阻值R=2（）Q

B.電動機的輸出功率為180W

C.開關(guān)s閉合后，電動機的電功率減小

D.開關(guān)S閉合后，白熾燈的功率為100W

8、利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領(lǐng)域?；魻栐Ｓ脙煞N半導體材料制成：一類是N

型半導體，其載流子是電子，另一類是尸型半導體，其載流子稱為“空穴”，相當于帶正電的粒子。把某種材料制成的

長方體霍爾元件豎直放在勻強磁場中，磁場5的方向垂直于霍爾元件的工作面，當霍爾元件中通有如圖所示方向的電

流/時，其上、下兩表面之間會形成電勢差。則下列說法中正確的是（）

A.若長方體是N型半導體，則上表面電勢高于下表面電勢

B.若長方體是戶型半導體，則上表面電勢高于下表面電勢

C.在測地球赤道的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面平行

D.在測地球兩極的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面平行

9、如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L,頂點C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點，光滑直導軌

的上端點D到A、B兩點的距離均為L,D在AB邊上的豎直投影點為O.一對電荷量均為一Q的點電荷分別固定于

A、B兩點.在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上（忽略它對原電場的影響），將小球由靜止開始釋放，

已知靜電力常量為k、重力加速度為g,且搭=Bmg,忽略空氣阻力，則

￡■3

A.軌道上D點的場強大小為等

2q

B.小球剛到達C點時，其加速度為零

C.小球剛到達C點時，其動能為當優(yōu)gL

D.小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先增大后減小

10、一個靜止的質(zhì)點在t=O到t=4s這段時間，僅受到力F的作用，F(xiàn)的方向始終在同一直線上，F(xiàn)隨時間t的變化關(guān)

系如圖所示.下列說法中正確的是（）

A.在t=0到t=4s這段時間，質(zhì)點做往復直線運動

B.在t=ls時，質(zhì)點的動量大小為lkgm/s

C.在t=2s時，質(zhì)點的動能最大

D.在t=ls到t=3s這段時間，力F的沖量為零

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）如圖所示，為某同學設(shè)計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗裝置簡圖.

A.控制變量法B.假設(shè)法C.理想實驗法D.等效替代法

（2）在保持小車受力相同時，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗中，以下故法正確的是.

A.平衡摩擦力時，應將裝有祛碼的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

C.實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源

D.為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出。圖象

m

（3）下圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C、D是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中

未標出），計數(shù)點間的距離如圖，打“B”計數(shù)點時小車的速度大小為m/s.由紙帶求出小車的加速度

的大小為m/s，（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（4）如圖所示是某同學在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線.其中圖線不過原點的原因是

,圖線在末端彎曲的原因是.

12.(12分)某實驗小組成員要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，已知該干電池的電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為0.50C；

實驗室提供了電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約3k￡l)、電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻為0.70。)、滑動變阻器R(10C,2A)、電

鍵和導線若干。

(1)為了盡可能減小實驗誤差，請在圖1方框中畫出實驗電路圖______________o

圖1

圖2

(2)在圖2中按原理圖完善實物圖的連接o

(3)通過多次測量并記錄對應的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,利用這些數(shù)據(jù)在圖3中畫出了U-I圖線。由圖線可以得

出此干電池的電動勢E=V(保留3位有效數(shù)字)，內(nèi)阻r=。(保留2位有效數(shù)字)。

圖3

(4)實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電流表發(fā)生了故障，于是小組成員又找來一個電壓表和一個定值電阻，組成了如圖4所示的電路,

移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表Vi和V2的多組數(shù)據(jù)Ui、5,描繪出°廣生圖象如圖5所示，圖線斜率為k,與橫

軸的截距為a,則電源的電動勢￡=,內(nèi)阻r=（用k、a、RO表示）。

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）如圖所示，傾角夕=37°、長L=9m的斜面，其底端與一個光滑的上圓弧軌道平滑連接，圓弧軌道底端

4

切線水平，一質(zhì)量機=1kg的物塊（可視為質(zhì)點）從斜面最高點A由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過斜面底端8后恰好能

到達圓弧軌道最高點C,又從圓弧軌道滑回，能上升到斜面上的。點，再由。點從斜面下滑沿圓弧軌道上升，再滑回，

這樣往復運動，物塊最后停在B點。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,g=10m/s2,sin3f=0.6,cos370=0.8,

物塊經(jīng)過斜面與圓弧軌道平滑連接處無機械能損失

⑴物塊經(jīng)多長時間第一次到達B點；

（2）求物塊第一次經(jīng)過圓弧軌道的最低點3時對圓弧軌道的壓力；

（3）求物塊在斜面上滑行的總路程。

14.（16分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)，有一線狀電子源沿x正方向發(fā)射速度均為v的電子，形成寬為2R、在），軸

方向均勻分布且關(guān)于x軸對稱的電子流.電子流沿+x方向射入一個半徑為R.中心位于原點O的圓形勻強磁場區(qū)域，磁

場方向垂直xoy平面向里.在磁場區(qū)域的正下方d處，有一長為2d的金屬板MN關(guān)于y軸對稱放置，用于接收電子，

電子質(zhì)量為，"，電量為e,不計電子重力及它們間的相互作用.

（1）若正對0點射入的電子恰好從尸點射出磁場，求磁感應強度大小B；

（2）在第⑴問的情況下，求電子從進入磁場到打在MN板上的時間“

⑶若所有電子都能從P點射出磁場，MN板能接收到的電子數(shù)占發(fā)射電子總數(shù)的比例是多大？

15.（12分）如圖所示，ABC等邊三棱鏡，P、。分別為48邊、AC邊的中點，8c面鍍有一層銀，構(gòu)成一個反射面,

一單色光以垂直于5c面的方向從尸點射入，經(jīng)折射、反射，剛好照射在AC邊的中點。，求

①棱鏡對光的折射率；

②使入射光線繞P點在紙面內(nèi)沿順時針轉(zhuǎn)動，當光線再次照射到。點時，入射光線轉(zhuǎn)過的角度.

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、A

【解析】

由圖象可以看出，最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化，只是充電時間發(fā)生了變化，說明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變

化，即電源的電動勢不變，而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時間變長了，說明充電電流變小了,

即電阻變大了，故A正確，BCD錯誤。

故選A。

2、B

【解析】

A.對月球繞地球轉(zhuǎn)動，則

隨著月球繞地球轉(zhuǎn)動半徑的增大，角速度減小，選項A錯誤；

B.對地球的同步衛(wèi)星，由Mm（停27r了合廠可知，T變大，則r變大，即地球同步衛(wèi)星軌道半徑將會增大，選項B

正確；

C.對近地衛(wèi)星，由6粵=，”二

可得

r-r

可知，近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度不變，選項C錯誤;

GM

D.由8=可知，赤道上的重力加速度將不變，選項D錯誤。

故選B。

3、B

【解析】

剛開始時，對重物受力分析，根據(jù)受力平衡有，根g+G=/,彈簧的彈力大于重力；當箱子做豎直上拋運動時，重

物處于完全失重狀態(tài)，彈簧仍然處于壓縮狀態(tài)，彈簧的彈力戶與箱子頂部的彈力尸N大小相等，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

4、B

【解析】

設(shè)行星質(zhì)量為M,半徑為七則由

GMm=212R

R2T

可得探測器在行星表面繞行的周期

行星的體積又有

解以上各式并代入數(shù)據(jù)得

T-=—

GP

取對數(shù)得

[T11113"

ZZG

對照題給函數(shù)圖像，B正確，ACD錯誤；

故選B。

5、A

【解析】

A.根據(jù)△E=A/nc2可以計算核反應中釋放的核能，式中△機是核反應中的質(zhì)量虧損，選項A正確;

B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應，選項B錯誤；

CD.目前核電站利用的核反應是核裂變，核燃料為鈾，選項CD錯誤。

故選Ao

6,A

【解析】

氫原子從〃=4躍遷到n=l時放出光子的能量為

E=E「E\=(-0.85)-(-13.6)=12.75eV

光子的動量

h

p=-

光子的能量

?he

E=—

2

可得

E

P=—

c

根據(jù)動量守恒定律可知

可得

pE12.75xl.6xl0-'9,，

v?=---=----=-----；----------77m/s=4.07m/s

8-27

mHcmH3xl0xl.67xlO

故選A。

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、AC

【解析】

A.開關(guān)S斷開時，電動機正常工作，副線圈兩端電壓100V,副線圈電流

根據(jù)變壓器原理可知，原線圈兩端電壓200V,原線圈電流1A,在原線圈回路

解得

R=20Q

故A正確；

B.電動機的輸出功率為

%=P—片%=16()\￥

故B錯誤；

CD.開關(guān)S閉合后，副線圈回路電流變大，則原線圈回路電流變大，電阻R上分壓變大，則原線圈兩端電壓減小，

根據(jù)變壓器原理，副線圈兩端電壓減小，小于100V,則電動機的電功率減小，白熾燈的功率小于100W,故C正確D

錯誤。

故選AC。

8、BD

【解析】

AB.若長方體是N型半導體，由左手定則可知，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，則上表面電勢低于下表面電勢；若長方體是尸

型半導體，則帶正電的粒子向上表面偏轉(zhuǎn)，即上表面電勢高于下表面電勢，選項A錯誤，B正確；

C.赤道處的地磁場是水平的，則在測地球赤道的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面垂直，選項C

錯誤；

D.兩極處的地磁場是豎直的，在測地球兩極的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面平行，選項D正

確。

故選BDo

9、BC

【解析】

由點電荷場強公式可得,軌道上D點的場強為:E/,=2《cos30°=駁，選項A錯誤；同理可得軌道上C點的場強

也為：Ec=^^,在C點，由牛頓定律可得：mgsin45°-Eqcos45Q=ma,解得a=0,選項B正確；從D到C,電

q

場力做功為零，根據(jù)動能定理可得：EKc=mgLsin6C=^mgL,選項C正確；小球沿直軌道CD下滑過程中，電

場力先做正功，后做負功，則其電勢能先減小后增大，選項D錯誤；故選BC.

點睛：解答此題關(guān)鍵是搞清兩個點電荷周圍的電場分布情況，利用對稱的思想求解場強及電勢的關(guān)系；注意立體圖與

平面圖形的轉(zhuǎn)化關(guān)系.

10、CD

【解析】

0?2s內(nèi)，合力方向不變，知加速度方向不變，物體一直做加速運動，2?4s內(nèi)，合力方向改為反向，則加速度方向相

反，物體做減速運動，因為0?2s內(nèi)和2?4s內(nèi)加速度大小和方向是對稱的，則4s末速度為零，在整個運動過程的速

度方向不變，一直向前運動，第4s末質(zhì)點位移最大；故A錯誤.F-t圖象中，圖象與時間軸圍成的面積表示力的沖量,

[X]

在t=ls時，沖量大小h=-=0.5N?s,根據(jù)動量定理可知，質(zhì)點的動量大小為0.5kg?m/s,故B錯誤.由A的分析可

知，在t=2s時，質(zhì)點的動能最大，故C正確；F-t圖象中，圖象與時間軸圍成的面積表示力的沖量，由圖可知，在t=ls

到t=3s這段時間，力F的沖量為零，故D正確；故選CD.

【點睛】

解決本題的關(guān)鍵會通過牛頓第二定律判斷加速度的方向，當加速度方向與速度方向相同，做加速運動，當加速度方向

與速度方向相反，做減速運動.同時能正確根據(jù)動量定理分析問題，明確F-t圖象的性質(zhì)，能正確求解力的沖量.

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、ABD0.541.5未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力未滿足小車的質(zhì)量遠遠大于小桶和祛碼的總

質(zhì)量

【解析】

(1)本實驗采用的實驗方法是控制變量法；

(2)平衡摩擦力時，應不掛小桶，讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運動，選項A錯誤；每次改變小車的質(zhì)量時，不

需要重新平衡摩擦力，選項B正確；實驗時要先接通電源后放小車，選項C錯誤；因為為正比關(guān)系，故為得

m

出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象，選項D正確；故選BD.

m

(3)計數(shù)點間的時間間隔T=0.02SX5=0.1S,打B計數(shù)點時小車的速度大小為

%=.=0.54m/s；

根據(jù)逐差法得a=左，小車的加速度。=騎著=1.51?/52

1)

(4)由圖線可知，當力F到達一定的值時才有加速度，故圖線不過原點的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力;

圖線在末端彎曲的原因是未滿足小車的質(zhì)量遠遠大于小桶和硅碼的總質(zhì)量;

【解析】(1)電路直接采用串聯(lián)即可，電壓表并聯(lián)在電源兩端，由于電流表內(nèi)阻已知，則應采用電流表相對電源的內(nèi)接

法；電路圖如圖所示。

AU1.45-0.80

r+Rd=—=---------Q=1.30Q

(3)根據(jù)。=E-"以及圖象可知，電源的電動勢為"=/.45V,內(nèi)阻為“40.50,故

r=1.30Q-0.70Q=0.60Q.9

1

E%nU,=U,----------

(4)由閉合電路歐姆定律可知：火。,變形得：72r尸，

R/0"+RQ)r+Roka%

當q=0時，U2=af則有：,,ar、r；解得：'k-1,'k-i

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、(l)3s；(2)30N,方向豎直向下；(3)13.5m

【解析】

(1)物塊沿斜面下滑時，有

mgsin0-/.imgcos0=ma

解得

a=2mzs2

從A點運動到B點，物塊做勻加速運動，有

L=—at2

2

解得

t-3s

(2)因為物塊恰好到達C點，所以到達C點的速度為0,設(shè)物塊到達8點的速度為乙則有

mgR-gmv2

2

.V~

Nx-mg=m—

R

解得

N—3mg=30N

由牛頓第三定律可得，物塊對圓弧軌道的壓力

N'=30N

方向豎直向下。

(3