2023届高三物理冲刺卷物理试题（二）（有解析）

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2023届高三物理冲刺卷物理试题（二）
一、单选题（本大题共5小题，共30分）
1. 钚是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料的裂变剂。钚的衰变方程为，下列说法正确的是( )
A. 这种衰变过程叫作衰变
B. 衰变放出的是由原子核外电子受激发而产生的
C. 衰变前的质量数大于衰变后的质量数之和
D. 衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和
2. 两列分别沿轴正、负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小均为，质点位于的位置，下列说法正确的是( )
A. 两列波相遇时不会发生干涉现象
B. 质点开始振动时的方向沿轴正方向
C. 质点第一次到达波峰的时刻是
D. 在时间内质点通过的路程是
3. 水平推力和分别作用于水平面上质量相等的、两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的图像分别如图中、所示，图中。则( )
A. 两物体受到的摩擦力大小相等 B. 两物体受到的摩擦力大小不等
C. 的冲量大于的冲量 D. 的冲量等于的冲量
4. 如图所示为计算机生成的点电荷电势分布三维图，、轴组成被研究的平面，轴为电势的大小，和为图中的两点，若取无穷远处的电势为零，则( )
A. 该点电荷带负电
B. 点所在曲线为电场线
C. 点处位置的电场强度大于点处位置的电场强度
D. 负电荷从点处位置移动到点处位置，其电势能减小
5. 如图甲所示的振荡电路中，通过点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过点向右规定为电流的正方向，则( )
A. 内，电容器正在放电
B. 内，电容器的上极板带负电荷
C. 内，点比点电势低
D. 内，电场能正在增加
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
6. 如图所示，在竖直悬挂的金属圆环右侧，有一螺线管水平放置，两者处于同一轴线上。螺线管下方接有水平方向的平行金属导轨，且导轨所在位置有竖直向上的匀强磁场。现将导体棒置于平行导轨上，让其垂直于导轨向右做加速运动。若整个过程中导体棒与导轨接触良好，金属圆环未发生扭转，则( )
A. 导体棒端电势高于端
B. 如果棒匀速向右运动，金属环中有感应电流
C. 从右侧观察，金属圆环产生逆时针方向的感应电流
D. 金属圆环向左摆动
7. 如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地球水星连线与地球太阳连线夹角，地球金星连线与地球太阳连线夹角，两角最大值分别为、则( )
A. 水星的公转周期比金星的大
B. 水星的公转向心加速度比金星的大
C. 水星与金星的公转轨道半径之比为
D. 水星与金星的公转线速度之比为
8. 如图所示，两个大小不计、质量均为的物体、放置在水平地面上，一根长为不可伸长的轻绳两端分别系在两物体上，绳恰好伸直且无拉力。已知两物体与水平地面间的动摩擦因数均为，若在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，使两物体缓慢靠近，直至两物体接触，则在两物体靠近的过程中( )
A. 拉力一直增大
B. 物体所受的摩擦力一直增大
C. 地面对物体的支持力一直增大
D. 当两物体间的距离为时，绳上的拉力为
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
9. 在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的边与边相互平行，边与边不平行，如图所示。
以入射点为圆心，以为半径画圆，与入射光线交于点，与折射光线的延长线交于点，过、点分别向法线作垂线，量得，，则该玻璃砖的折射率_______；
下列操作可以减小实验误差的是_______。填字母代号
A.适当增大大头针、的间距
B.选择玻璃砖相互平行的两边来测量
C.使的入射角接近
该同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜来做实验，两者的面是平行放置的，插针、的连线垂直于面，若操作无误，则在图中右边的插针应该是_______。
A. ． ． ．
10. 某同学想要测量一个量程为的电压表内阻。
该同学先用欧姆表测量该电压表内阻。欧姆表选“”档位，欧姆调零后将该欧姆表红色表笔接在电压表_____填“正”或“负”接线柱，黑色表笔接在电压表另一接线柱上，欧姆表指针如图甲所示，则电压表内阻为________。
该同学还设计了如图乙所示的电路测量电压表的内阻。除了待测电压表、导线和开关外，实验室还提供了如下实验器材：
A.电阻箱，阻值范围为
B.电阻箱，阻值范围为
C.滑动变阻器，，额定电流
D.滑动变阻器，，额定电流
E.电源电动势，内阻很小
F.电源电动势，内阻很小
为了测量值尽量准确，还应从提供的电阻箱中选用____填“”或“”，滑动变阻器中选用____填“”或“”，电源中选用____填“”或“”。
实验步骤如下：
闭合开关、，调节滑动变阻器，使电压表指针指向满刻度处；
断开开关，保持滑动变阻器不变，调节电阻箱，使电压表指针指向满刻度的处；
读出电阻箱的阻值为；
断开开关、，拆下实验仪器，整理器材。
电压表的内阻为__________用实验步骤中的字母表示，此实验电压表内阻的测量值与真实值相比__________填“偏大”“偏小”或“相等”。
四、计算题（本大题共3小题，共47分）
11. 为防止文物展出过程中因氧化而受损，需将存放文物的展柜中的空气抽出，充入惰性气体，营造低氧环境。如图所示为用活塞式抽气筒将放入青铜鼎的展柜内空气抽出的示意图，已知展柜容积为，开始时展柜内空气压强为，抽气筒每次抽出气体的体积为，抽气一次后展柜内压强传感器显示内部压强为，不考虑抽气引起的温度变化。求
青铜鼎的体积；
抽气两次后剩余气体与开始时气体的质量之比。
12. 如图所示，匀强电场中一带负电的点电荷在恒力作用下，从点沿水平方向匀速运动至点。已知，，的电荷量为，之间的距离，，，不计点电荷重力。求：
匀强电场场强大小和方向；
电场力所做的功。
13. 一个小孩做推物块的游戏，如图所示，质量为的小物块放置在光滑水平面上，紧靠物块右端有一辆小车，小孩蹲在小车上，小孩与车的总质量为，一起静止在光滑水平面上，物块左侧紧挨着足够长的水平传送带，传送带的上表面与水平面在同一高度，传送带以速度顺时针转动。游戏时，被小孩以相对水平面的速度向左推出，一段时间后返回到传送带右端，继续向右追上小孩后又立即被小孩以相对水平面的速度向左推出，如此反复，直至追不上小孩为止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为。
求物块第一次被推出后，小孩与车的速度大小；
若传送带转动的速度，求物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端所用的时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、核反应方程式中生成物有粒子，所以为衰变，故A错误；
B、衰变放出的是由原子核内部受激发而产生的，故B错误；
、衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒，衰变过程放出能量，质量不守恒，故D正确，C错误；故选：。根据生成物的特点分析衰变的类型；理解粒子的来源；衰变过程的质量数和电荷数守恒，因为放出能量，所以质量不守恒。
本题主要考查原子核衰变的相关应用，理解衰变的类型，根据质量数和电荷数守恒完成分析。
2.【答案】
【解析】
【分析】当两列波的频率相同时，可发生稳定的干涉现象；根据同侧法可确定质点开始振动的方向；根据确定质点第一次到达波峰的时刻；确定质点振动的时间与周期的关系，可确定通过的路程。
【解答】两列波波长均为
周期均为
频率均为
频率相同，两列波相遇时会发生干涉现象，故A错误；
B.根据同侧可知两列波的质点的起振方向均沿轴负方向，质点开始振动时的方向沿轴负方向，故B错误；
C.两列波的波峰传到点的时间均为
所以质点第一次到达波峰的时刻是，故C错误；
D.两列波同时传播到点的时间为
因此在时间内质点振动了，为一个周期的时间，由于点是振动加强点，故点的振幅为
因此质点通过的路程为，故D正确。故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】图像的斜率表示加速度，结合牛顿第二定律分析摩擦力的大小；根据动量定理分析整个过程可比较和的冲量。
【解答】．图像的斜率表示加速度，根据题意可知，与平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，质量又相等，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，选项A正确，B错误；
根据动量定理，对整个过程研究得，，由图看出，则有，即的冲量小于的冲量，选项CD错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】
【分析】根据电势的高低分析出点电荷的电性；点电荷的电场线为直线；根据电场强度的表达式定性地分析出场强的大小；根据电势能的表达式结合电性分析出电势能的变化。
本题主要考查了场强和电势的相关概念，熟悉电势和场强的表达式结合距离的大小完成分析，在计算电势能的过程中要注意电荷的电性。
【解答】A.由图可知，离点电荷越远，电势越小，可知该点电荷带正电，故A错误；
B.点电荷的电场线为直线，故B错误；
C.由选项分析可知，点离点电荷比较近，点离点电荷较远，可知点处位置的电场强度大于点处位置的电场强度，故C正确；
D.由图可知点电势大于点电势，根据可知负电荷从点处位置移动到点处位置，电势能增大，故D错误。故选C。
5.【答案】
【解析】
【分析】根据图像分析清楚电磁振荡过程，知道振荡电路放电时，电场能转化为磁场能，电路电流增大。振荡电路充电时，磁场能转化为电场能，电路电流减小。
本题考查电磁振荡的基本规律，应熟练掌握电磁振荡过程，能正确分析图像，明确电流的变化是正确解题的关键。
【解答】由图乙可知，在内，电流为正方向，电流大小减小，此时电容器正在充电；经过点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，因此在该时间段内，电子经过点向左移动，因此电容器上极板带负电，项错误，项正确；
C.由图乙可知，在内，电流是负的，即通过点的电流向左，回路电流沿逆时针方向，因此点电势比点电势高，项错误；
D.由图乙可知，在内电流在增大，电容器正在放电，磁场能在增大，电场能在减小，项错误。故选B。
6.【答案】
【解析】
【分析】本题考查电磁感应现象；解决问题的关键是熟练应用右手定则、安培定则、楞次定律进行分析判断。
根据右手定则确定电势的高低；
根据感应电流产生的条件分析金属环中是否有感应电流；
根据法拉第电磁感应定律，结合楞次定律分析。
【解答】A.根据右手定则，导体棒中的感应电流方向由向，故端电势高于端，故A错误；
B.导体棒向右匀速运动时，电流恒定，圆环的磁通量不变化，没有感应电流，故B错误；
由于导体棒垂直于导轨向右做加速运动，根据可知，感应电动势增大，感应电流增大，则穿过金属圆环的向左的磁场增强，向左的磁通量增大，根据楞次定律，从右侧观察，金属圆环产生逆时针方向的感应电流，为阻碍磁通量的增大，金属圆环将向左摆动，故CD正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】由万有引力提供向心力可确定周期，向心加速，线速度表达式，可确定其比值或比较大小关系；根据与水星的公转半径，地球的公转半径几何关系，与金星的公转半径，地球的公转半径几何关系推导出水星与金星的公转轨道半径之比。
【解答】
根据万有引力提供向心力有可得，，由图可知水星的公转半径比金星的公转半径小，故可知水星的公转周期比金星小；水星的公转向心加速度比金星的大，故A错误，B正确；
C.设水星的公转半径为，金星的公转半径为，地球的公转半径为，由数学几何关系可知，当角最大时有，当角最大时有，所以水星与金星的公转轨道半径之比，故C正确；
D.根据万有引力提供向心力有可得，代入选项水星与金星的公转轨道半径结果可得，故D错误。故选BC。
8.【答案】
【解析】
【分析】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
【解答】A.设连接、的轻绳间夹角为，对结点受力分析，如图甲所示
由平衡条件得
再对物体受力分析，如图乙所示，物体缓慢靠近的过程，水平方向满足
竖直方向满足
联立解得
当两物体缓慢靠近的过程，逐渐减小，拉力一直增大，A正确；
设绳子与地面夹角为时绳子拉力最小，根据平衡条件可得
解得
令
则，所以有
当
即时，最小，此时两物体相距
由于绳子拉力先变小再变大，所以或受到的摩擦力可表示为
由于增大，减小，所以摩擦力先减小，并不会一直增大，以整体为研究对象，拉力一直增大，竖直方向受力平衡，则地面对两个物体的支持力一直减小，BC错误；
D.当两物体间的距离为时，即，绳上的拉力为，D正确。故选AD。
9.【答案】；；
【解析】
【分析】本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据，并采用作图法，根据原理分析实验误差。
根据折射定律求解。
为了取得较好的实验效果，根据实验原理分析可知：玻璃砖上下表面不一定要平行，选择的入射角应尽量大些；大头针应垂直地插在纸面上；大头针和之间的距离适当大些，这样可以减小测量的相对误差。
当用两块同样的玻璃直角三棱镜来做实验，两者的面是平行放置时，做出光路图，确定插针位置；解决该题的关键是能正确做出光路图，知道折射现象中折射光线的大致位置，熟记折射定律。
【解答】由图可知，；
则折射率。
大头针的距离适当大一些，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，因此适当增大大头针、的间距可以减小实验误差，A正确；
B.用插针法测定折射率时，玻璃砖是否平行对实验误差没有影响，B错误；
C.为了减小测量误差，使入射角尽量大一些，效果会更好，但不是接近，C错误。
故选A。
光路图如图所示，
由光路图可知，经过、的光线经两块玻璃砖之间的缝隙后向下偏转，射入右侧玻璃砖后平行射出，故图中右边的插针应该是，C正确。

10.【答案】负；；；；；；偏大
【解析】
【分析】本题主要考查多用电表的使用以及测量电阻的实验，测量电阻实验中，需要注意的是器材选择原则为量程合适，一般要求偏转角度在表盘的之间，读数比较准确；采用分压式接法时，为了操作方便，所以滑动变阻器的阻值应该选择小的。
【解答】欧姆表中，电流从黑色表笔流出，从红色表笔流入，所以，红色表笔应接在电压表的负接线柱；欧姆表读数为，即电压表内阻为；
电压表阻值约为，测量时，需要电阻箱的阻值至少大于，所以选电阻箱，即；分压接法，滑动变阻器选小阻值，所以选，即；电压表的最大电压为，为保证能达到最大电压，电源选择；
电压表从满偏的刻度处，变为刻度处，根据串联关系可知，即，解得；因为开关断开，导致电器中总电阻增大，从而支路电压变大，电阻分得的电压变多，所以测量值偏大。
11.【答案】由玻意耳定律得
解得
设第二次抽气后气体压强为2
则
设剩余气体压强为时体积为，则
剩余气体与原气体的质量比
解得
【解析】抽气过程温度不变，根据玻意耳定律求解青铜鼎的体积；
根据剩余气体与原体积的等温变化可求得第二次抽气后的压强，然后求出剩余气体在原压强下的体积，压强相等时，体积比即为质量比。
12.【答案】解：负点电荷做匀速直线运动，电场力与恒力大小相等、方向相反，则有，
解得：，场强方向与恒力方向相同，即与水平方向成斜向右上；
从到，电场力做负功
。
【解析】点电荷做匀速直线运动，根据平衡条件列式可求场强大小，负电荷受电场力方向与场强方向相反；
根据计算到电场力做功。
13.【答案】地面光滑，物块与小孩、车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，则有
解得；
物块被小孩第一次推出到与传送带共速期间物块的受力如图所示
该过程中物块的加速度大小为，则有
解得
物块被小孩第一次推出到与传送带共速所用时间为，对地位移为
则
解得
物块与传送带共速之后将以的速度匀速运动至，匀速运动用时
物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端所用的时间为。
【解析】以整体为研究对象，取向右为正，水平方向根据动量守恒定律求解；
求出物块在传送带上运动的加速度大小，分析物块的运动情况，根据运动学公式求解物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端所用的时间。