2023届高三物理冲刺卷物理试题（一）（含解析）

2023届高三物理冲刺卷物理试题（一）
一、单选题（本大题共5小题，共30分）
1. 年月日，新一代“人造太阳”中国环流二号装置正式建成并实现首次放电，放电温度达太阳芯部温度近倍。“人造太阳”实验中的可控热核反应的方程，海水中富含反应原料氘核，氚核可以用中子轰击锂核得到。下列说法正确的是
A. 上述核反应前后核子数相等，生成物的质量等于反应物的质量
B. 中子轰击锂核反应方程
C. 中子轰击锂核发生了衰变
D. 氘核和氚核的比结合能均比氦核的比结合能大
2. 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只桶，自由地摆放在、之间，和汽车一起保持静止，如图所示，当与车共同向左加速时( )
A. 对的支持力变大
B. 对的支持力不变
C. 当向左的加速度达到时，将脱离
D. 当向左的加速度达到时，将脱离
3. 假设宇宙中有两颗相距无限远的行星和，自身球体半径分别为和两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方与运行公转周期的平方的关系如图所示；为卫星环绕各自行星表面运行的周期。则( )
A. 行星的质量小于行星的质量
B. 行星的密度小于行星的密度
C. 行星的第一宇宙速度等于行星的第一宇宙速度
D. 当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时，行星的卫星的向心加速度大于行星的卫星的向心加速度
4. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为处质点的振动图像。下列判断正确的是( )
A. 波沿轴负方向传播
B. 传播速度为
C. 时，处质点的加速度最大
D. 波源在一个周期内走过的路程为
5. 如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．、、是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹，粒子重力不计．下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电 B. 粒子的动能最大
C. 粒子在磁场中运动的时间最长 D. 粒子在磁场中运动时的向心力最大
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
6. 如图所示，矩形金属线框放在光滑的绝缘水平桌面上，虚线为线框的对称轴，线框的边长为，边长为，线框的电阻为，用绕过定滑轮的不可伸长的绝缘细线将线框和放在地而上的重物连接，开始时绳子刚好拉直没有张力，连接线框部分的细线水平，连接重物部分的细线竖直，重物的重力为。现在虚线右侧加垂直于桌面的匀强磁场，让磁场的磁感应强度大小从开始均匀增大，经过时间重物刚好要离开地面，则下列判断正确的是( )
A. 时间末，磁场的磁感应强度大小为
B. 时间内，线框回路中的电流均匀增大
C. 时间内，线框边受到的安培力均匀增大
D. 时间内，线框中电流的功率随时间均匀增大
7. 如图所示，在光滑的水平杆上套有一个质量为的滑环．滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为的物块可视为质点，绳长为将滑环固定时，给物块一个水平冲量，物块摆起后刚好碰到水平杆；若滑环不固定时，仍给物块以同样的水平冲量，则( )
A. 给物块的水平冲量为 B. 物块上升的最大高度为
C. 物块上升最高时的速度为 D. 物块在最低点时对细绳的拉力
8. 如图所示，在轴上放有两个电荷量分别为和的点电荷，其中位于轴的坐标原点，电荷的右侧各点电势随变化的关系如图曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中点电势为零，段中的电势最低点为点，则
A. 点的电场强度大小为零
B. 点的电场强度强度方向向左
C. 两点电荷的电荷量的大小关系为
D. 将一带负电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
9. （7分） 年月日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已知，实验步骤如下：
如图所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为；
在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离和小物块在长木板上的运动时间；
改变释放位置，得到多组数据，作出图象，据此求得小物块下滑的加速度为；
调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。
回答下列问题：
当长木板的倾角为时，作出的图象如图所示，则此时小物块下滑的加速度_____；保留位小数
小物块与长木板之间的动摩擦因数_____；
依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度_____；保留位有效数字
某同学认为：图象中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间内的位移大小。该观点是否正确？
A. 正确 错误 无法判断
10. （8分）现有一个阻值大约为的电阻，为了更精确地测量其电阻，实验室给出了以下器材：
电流表，内阻
电流表，内阻
定值电阻
定值电阻
滑动变阻器
干电池，内阻不计
开关及导线若干
某同学设计了如图甲所示的电路图，其中、一个为被测电阻、一个为定值电阻，请问图中电阻_______为被测电阻填“”或“”，定值电阻应选________填“”或“”
若某次测得电流表、的示数分别为、则被测电阻的大小为___________用已知和测量物理量的符号表示。
若通过调节滑动变阻器，该同学测得多组、的实验数据，根据实验数据做出、的图象如图乙所示，并求得图象的斜率，则被测电阻的大小为________保留三位有效数字。
四、计算题（本大题共3小题，共47分）
11. （12分）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为的型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高的水银柱，水银柱上表面离管口的距离。管底水平段的体积可忽略。环境温度为，大气压强。
现从右侧端口缓慢注入水银与原水银柱之间无气隙，恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？
再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？
12. （15分）如图所示，一圆心为、半径为的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在点相切。在水平面上，质量为的小物块以某一速度向质量也为的静止小物块运动。、发生正碰后，到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零，沿半圆弧轨道运动到与点等高的点时速度为零。已知重力加速度大小为，忽略空气阻力。
求从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到点的距离；
当由点沿半圆弧轨道下滑到点时，与夹角为，求此时所受力对做功的功率；
求碰撞过程中和损失的总动能。
13. （20分） 如图，和为水平放置的足够长的两平行光滑金属导轨，间距，所在区域存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨左侧放置金属棒，被绝缘细绳拴住，细绳能承受的最大拉力为，金属棒放置在导轨右侧，距离足够远，两金属棒的质量都为，位于导轨间部分的电阻均为，其他部分均不计电阻。现作用在上一个沿水平方向的拉力，随时间的变化如图乙所示。时细绳恰好被拉断，整个过程中，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。
求从开始运动到绳子被拉断，金属棒向右运动的距离；
求整个运动过程中两金属棒速度的最大差值；
整体系统稳定后，某时刻测得金属棒的速度为，此时撤去，求此后电路产生的热量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.用中子轰击锂核的过程中，质量数守恒，电荷数守恒，核反应前后核子数相等，但反应过程会存在质量亏损，故生成物的质量不等于反应物的质量，故A错误；
中子轰击锂核反应方程为，不是衰变，故B正确，C错误；
D.因为实验中的可控热核反应的方程是，比结合能越大的原子越稳定，故氘核和氚核的比结合能均比氦核的比结合能小，故D错误。
故选B
2.【答案】
【解析】解：对进行受力分析，如图所示，设对的支持力与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得：，所以；
同理可得，对的支持力与竖直方向的夹角也为；
、原来处于静止状态，根据平衡条件可得：；
令的加速度为，根据正交分解以及牛顿第二定律有：
可见，对的支持力减小、对的支持力增大，故AB错误。
、当对的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得：
解得：，故D正确、C错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】A、根据万有引力提供向心力，有：
解得：，
对于环绕行星表面运行的卫星，有：
对于环绕行星表面运行的卫星，有：
联立得：
由图知，，所以，故A错误。
B、行星质量为： 行星的质量为：，代入得：
解得：，故B错误。
C、行星的近地卫星的线速度即第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力，有：
解得：，
因为，所以，故C错误。
D、根据知，，由于，行星运动的轨道半径相等，则行星的卫星的向心加速度大于行星的卫星的向心加速度，故D正确。
故选：。
4.【答案】
【解析】A. 由图乙可得：处质点在时在平衡位置，且向下振动；故由图甲可得：波沿轴正方向传播，故A错误；
B. 由图甲可得：波长，由图乙可得：周期，故波的传播速度，故B正确；
C. 由图乙可得：时，处质点在平衡位置，故质点加速度为零，故C错误；
D. 波源在一个周期内走过的路程为，故D错误。故选B。
5.【答案】
【解析】根据左手定则知粒子带正电，粒子、带负电，故A错误；
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子的动能，由于：、、都相同，因此越大，粒子动能越大，由图示可知，的轨道半径最大，则粒子动能最大，故B错误；
粒子在磁场中做圆周运动的周期：相同，粒子在磁场中的运动时间：，由于、、都相同，粒子转过的圆心角最大，则射入磁场时的运动时间最大，故C错误，因为的速度最大，由，故的向心力最大，故D正确。
6.【答案】
【解析】、设磁感应强度与时间的关系为，则
根据法拉第电磁感应定律得，感应电流为。
经过时间重物刚好要离开地面，细线的拉力恰好等于重物的重力，则有
其中，代入得，解得，所以时间末，磁场的磁感应强度大小为故A正确。
B、由，知线框回路中的电流恒定不变，故B错误。
C、时间内，线框边受到的安培力，则知安培力均匀增大，故C正确。
D、线框中感应电动势恒定不变，感应电流也恒定不变，由知线框中电流的功率恒定不变，故D错误。故选：。
7.【答案】
【解析】A.设物块获得初速为，则滑环固定时，根据机械能守恒定律有，得到，给物块的水平冲量，故A正确；
滑环不固定时，取水平向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒得


得，，故B正确，C错误；
D.对和组成的系统，当第一次回到最低点时，相对的速率依然是，方向为水平方向，在最低点，由牛顿第二定律可知，，可得拉力为，所以物块在最低点时对细绳的拉力，故 D正确。故选ABD。
8.【答案】
【解析】A.根据，可得点的电场强度等于图像在点的斜率，故B点的电场强度大小不为零，故A错误；
B.沿电场线方向电势逐渐降低，则由图知段电场强度向右，可得电荷为正电荷，段电场强度向左，可得电荷为负电荷，故A点的电场强度强度方向向左，故B正确；
C.点电场强度强度为，且点靠近电荷，故，故C正确；
D.由图知点电势低于点电势，负的试探电荷从低电势向高电势移动，电场力做正功，故D错误。
故选BC。
9.【答案】；或；；。
【解析】小物块在斜面上做匀加速直线运动：，变形为：，故斜率，由图可知：，故此时的加速度；
、长木板倾角为时：，长木板倾角为时：，联立可解得，；
图像中的面积微元：，无物理意义，故选B。
故答案为：；或；；。
10.【答案】；；
【解析】由于本实验没有给电压表，应利用两个灵敏电流表与一定值电阻串联改装为一量程接近的电压表，结合电路图可判断为定值电阻，为待测电阻，的阻值为，选择电阻测量比较准确，选择电阻误差会较大；
由串并联关系可知，；
由问得到的关系式变形为，，。
故答案为；；。
11.【答案】设左、右管的截面积为。
密封气体初始体积为，压强为
经等温压缩过程，密闭气体体积变为，压强变为，
由玻意耳定律有：，
解得：，
此时水银柱的高度为：；
密封气体再经等压膨胀过程体积变为，温度变为，由盖吕萨克定律有：
，
代入数据解得：。
12.解：设物体从点飞出做平抛运动的初速为，落地的水平距离为，平抛运动的时间为，
据牛顿第二定律得：
解得
根据平抛运动规律： ，
解得：
受重力和轨道弹力，轨道弹力与速度垂直所以弹力不做功，设下滑经过点时的速度为，重力对做功的功率为，根据机械能守恒得：
重力的瞬时功率为：
解得：
设、碰后的速度分别为、，碰前的速度为，据机械能守恒得：
对：
对：
A、相碰时据动量守恒得：
据能量转化守恒定律得：
解得：
13.解：设绳子被拉断时，金属棒的速度为，向右运动的距离为，则
此时、所受的安培力
解得
由图知，内的冲量
此过程对，由动量定理：
又
联立知，；
绳子拉断后，，棒向右做变加速运动，棒也向右加速运动，两棒所受的安培力大小相等，方向相反，最后有共同加速度，速度差最大且恒定
对整体，由牛顿第二定律：
对金属棒，由牛顿第二定律：
解得
又
解得最大速度差；
当时，
撤去外力系统水平方向动量守恒，最后二者共速，此时
由能量守恒定律：
联立知，电路产生的热量。