2023届高三下学期5月高考物理考前冲刺卷 【江苏专版】（含解析）

2023届新高考物理考前冲刺卷 【江苏专版】
一、选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.如图所示为质点在某段时间内运动的图像。关于段时间内的运动，下列说法正确的是( )
A.内位移先减小后增大 B.内位移逐渐减小
C.在内平均速度小于 D.在内平均速度等于
2.某同学研究光电效应的电路图如图所示，用波长为的单色光照射阴极K，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为U时，电流表的示数恰好减小为零，已知该金属的逸出功为。再用波长为的单色光重复上述实验，当电流表的示数又恰好减小为零时，电压表的示数为( )
A. B. C. D.
3.某人在河谷边以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可以落在抛出点左侧的任何位置，其简化模型如图所示，下列说法正确的是( )
A.初速度越大，小石块落地时间越长
B.初速度越大，小石块落地时间越短
C.以不同的初速度水平抛出，小石块落地速度与水平方向的夹角可能相同
D.初速度越大，小石块落地速度与水平方向的夹角越小
4.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，图乙为质点b的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为4 m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.质点c的振动方程为
D.0~12 s时间内，质点d运动的路程为48 cm
5.科学家经观测发现银河系的MAXIJ820+070是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，若系统中的黑洞中心与恒星中心距离为L，恒星做圆周运动的周期为T，引力常量为G，由此可以求出黑洞与恒星的( )
A.质量之比、质量之和 B.线速度大小之比、线速度大小之和
C.质量之比、线速度大小之比 D.质量之和、线速度大小之和
6.电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，是轨迹上的三点，若c点处电势为3 V，电子从a点运动到b点电势能变化了5 eV，则下列说法正确的是( )
A.a点电势为7.5 V
B.电子在b点的动能不可能为2.5 eV
C.电子在b点加速度比在c点加速度大
D.电子在电场中运动的最小速度一定为零
7.利用薄膜干涉原理可以测量金属丝直径，将矩形平行玻璃板AB放在水平标准工件上面，右侧垫有粗细均匀的金属丝构成楔形空气膜，用波长为λ的光，垂直标准工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻两条纹中心间距离为，金属丝与标准工件的接触点D到楔形顶端C点距离为L，如图所示，以下说法正确的是( )
A.条纹方向平行于CD
B.金属丝的直径
C.当金属丝向右移动少许时，条纹宽度变小
D.在同一位置换用更粗的金属丝时，条纹宽度变小
8.如图所示，自耦变压器原线圈匝数为端电压有效值为，副线圈滑片P可上下滑动，调节上下副线圈匝数。已知此时滑片P上方线圈匝数为，定值电阻，电流表和电压表V均为理想电表，则( )
A.电压表示数为
B.电流表示数为
C.滑片P上滑，电压表示数变小，电流表示数不变
D.当时，电阻和的功率相等
9.如图所示，光滑斜面倾角，斜面O点静置一个质量为1 kg的物体，从某时刻开始，沿斜面向上的恒力F作用在物体上，使物体沿斜面向上滑动，经过一段时间到达A点，突然撤去外力，又经过相同时间物体返回到斜面B点，且物体具有180 J的动能，已知，重力加速度g取，以下说法正确的是( )
A.恒力F大小为7.5 N
B.撤去外力F时物体的动能为40 J
C.恒力F对物体所做的功为100 J
D.下滑过程中，物体由A点到O点所用时间与由O点到B点所用时间之比为
10.在如图甲所示的电路中，电阻，单匝、圆形金属线圈的半径为，电阻为R，半径为（，圆心与线圈圆心重合）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示（均已知），其余导线的电阻不计。时刻闭合开关S，下列说法正确的是( )
A.流过电阻的电流方向自下向上
B.电阻两端的电压为
C.时间内，通过电阻电荷量为
D.时间内，电阻上产生的焦耳热为
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11.（15分）物理兴趣小组的同学想利用所学知识测量新进的一批额定电压为3 V的小灯泡在不同电压下的功率，现有如下器材：
A.直流电源（内阻不计）；
B.直流电流表：量程0~0.3 A，内阻不计；
C.直流电压表：量程0~3 V，内阻约为5 kΩ；
D.滑动变阻器：最大阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为1 A；
E.滑动变阻器：最大阻值为1 kΩ，允许通过的最大电流为300 mA；
F.开关，导线若干。
（1）本实验中，滑动变阻器应选用________（填“D”或“E”）。
（2）请在方框中画出实验电路图。
（3）根据所画的电路图，小灯泡功率的测量值将真实值________（填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）某同学根据测量数据，绘出小灯泡的图像如图甲所示。若用题目所给电源和滑动变阻器，把两个该规格小灯泡连接成如图乙所示的电路，调节滑动变阻器接入电路的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在滑动变阻器的变化范围内，一个小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W。（结果均保留两位有效数字）
12.（8分）如图是气压式园艺喷壶，通过按压手柄不断向水壶内打入气体，使壶内气压变大，再打开喷头时，水就从喷头自动喷出。已知喷壶的体积为2 L，与按压手柄相连的是打气筒，体积为，每按压一次能将一个标准大气压、体积为V的气体通过打气筒打入喷壶，已知大气压为，壶内出水细管和打气管的体积不计，忽略壶内水的蒸发。
（1）当喷壶只装有1.5 L的水时开始打气，忽略打气过程中壶内气温的变化，则按压一次壶内的压强变为多大？
（2）先将1.5 L的水装入喷壶，然后通过几轮的按压打气和喷水，壶内还剩下的气体和1 L的水，问一共要按压几次？在按压的过程中不考虑温度的变化。
13.（10分）如图所示，空间中有两平行金属导轨（导轨电阻不计），AD与HC间距，导轨间接一阻值为的电阻，AD上方有垂直导轨所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小在一条直线上，且。长为、总电阻为的金属杆MO绕O点以恒定角速度从与AH重合开始至转到MO与AH夹角为37°，转动过程中金属杆始终与导轨接触良好，，求此时：
（1）通过R的电流；
（2）金属杆MO两端的电势差。
14.（12分）如图所示，一长度的水平传送带，左侧与竖直平面内一倾角的斜面相邻，右侧在同一水平面上紧邻一水平平台。现有质量为的小滑块从距离B点处的A点静止释放。斜面与传送带距离较小且其底端间有一小圆弧（运动过程可忽略），可以使小滑块在两点速度大小不变。已知小滑块与倾斜轨道、传送带间的动摩擦因数分别为，滑块相对传送带滑动时能留下清晰划痕。已知传送带以的速度顺时针运动，重力加速度g取。求：
（1）小滑块从A运动到D所需的时间；
（2）小滑块在传送带上留下划痕的长度和受到传送带的摩擦力的冲量大小。
15.（15分）某种回旋加速器的设计方案俯视图如图甲所示，图中粗黑线段为两个正对的极板，极板间距离为d，带电粒子进入板间立刻在两极板间（包括极板边界）加上恒定的电势差U，且两极板电势高低不变，粒子射出极板后，电势差立刻变为零。两个极板的板面中部各有一狭缝（沿OP方向的狭长区域），带电粒子可通过狭缝穿过极板（如图乙）；两细虚线间（除开两极板之间的区域）既无电场也无磁场；两半圆区域存在匀强磁场（未画出），磁感应强度方向垂直于纸面。从粒子源S中射出的质量为m、电荷量为的粒子，由静止开始被电场加速，经狭缝中的O点进入磁场区域，O点到极板右端的距离为D，到出射孔P的距离为bD（常数b为大于2的自然数）。已知磁感应强度大小可调，粒子从粒子源上方的O点射入磁场区域，最终只能从出射孔P射出。假设粒子打到器壁或粒子源外壁则立即被吸收。忽略粒子间作用力，不计粒子重力。
（1）若粒子能从P点射出时，求磁感应强度大小B的最小值；
（2）若粒子从P点射出时，动能需要达到，其中n为自然数，求：
①当磁感应强度大小为时，粒子做圆周运动的最大轨迹半径；
②磁感应强度大小B可能的值。
答案以及解析
1.答案：C
解析：根据图像围成的面积表示位移可知，内位移逐渐增大，A、B错误；根据平均速度的定义可知，在内平均速度小于，C正确，D错误。
2.答案：B
解析：由爱因斯坦光电效应方程和遏止电压的功能关系可知，波长与速率关系为，则有，解得，B正确。
3.答案：C
解析：落地时间长短与小石块竖直方向位移有关，由于落点不确定，落地时间长短无法确定，A、B错误；当小球落在抛出点所在斜面时，落地速度与水平方向的夹角相同，与水平初速度无关，C正确，D错误。
4.答案：C
解析：由题图甲可得，由题图乙可得，所以该波的波速为，A错误；由题图乙知，质点b在时刻振动方向沿y轴正方向，结合题图甲波形图由“同侧法”可知，该波沿x轴正方向传播，B错误；设质点c的振动方程为，其中时，解得，则质点c的振动方程为，C正确；由题图甲知，质点d的振幅为6 cm，0~12 s内，质点完成了次全振动，故质点d运动的路程为，D错误。
5.答案：D
解析：设黑洞与恒星的轨道半径分别为，根据题意可得，由万有引力提供向心力有，解得，则可以求得黑洞与恒星的质量之和；由可以求出线速度大小之和，线速度大小之比，由于黑洞与恒星的质量之比无法知道，因此无法求出线速度大小之比，D正确。
6.答案：B
解析：根据电子的受力和运动情况可知，电子从a点到c点电场力做负功，电势能增大，根据电场力做功与电势差的关系可知，b点电势比a点电势低5 V，则相邻两等势面间的电势差为2.5 V，则a点电势为，A错误；电子在两点，由能量守恒定律有，由于电子在c点动能不为零，因此在b点的动能一定大于2.5 eV，B正确；c点处等差等势面比b点处密集，则b点比c点电场强度小，因此加速度小，C错误；电子速度与等势面切线平行时，在电场中运动的速度最小，此时的速度最小值不一定为零，D错误。
7.答案：D
解析：根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，方向应垂直于CD方向，A错误；设金属丝直径为d，玻璃板与标准工件间夹角为α，由几何关系有，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差为，由几何关系有，则，则，B错误；当金属丝向右移动少许时，即L增大，则增大，条纹宽度增大，C错误；在同一位置换用更粗的金属丝时，L不变，d增大，则减小，条纹宽度变小，D正确。
8.答案：D
解析：变压器原、副线圈两端的电压关系为，解得，A错误；两端电压，电流表的示数，B错误；设通过的电流为I，电流表的示数为，滑片P上滑，变小，电压表示数变小，由可知，，所以电流表示数会变化，C错误；电阻的功率，电阻的功率，若，解得，D正确。
9.答案：C
解析：设物体由O到A过程中加速度大小为，由牛顿第二定律有，撤去外力后物体做减速变向运动，其加速度大小为，由于，物体由A到B过程中有，得，则，A错误；物体到达B点时动能，物体由O点到B点过程，由动能定理有，得，设撤去外力F时物体的动能为，物体从O点到A点过程由动能定理有，得，B错误；恒力F对物体所做的功，C正确；下滑过程中，物体由A点到O点和由O点到B点位移相同，但物体在A点速度不为零，故物体由A点到O点所用时间与由O点到B点所用时间之比不是，D错误。
10.答案：D
解析：由题图乙可知磁感应强度增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流方向为逆时针，则通过电阻的电流方向为自上向下，A错误；根据法拉第电磁感应定律有，其中，解得，根据闭合电路欧姆定律可得电阻两端的电压，B错误；根据闭合电路欧姆定律可得电路的电流为，根据电流的定义式，在时间内通过电阻的电荷量，C错误；根据焦耳定律，在时间内，电阻上产生的焦耳热为，D正确。
11.答案：（1）D
（2）见解析
（3）等于
（4）0.10；0.65
解析：（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线要求电压从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，最大阻值越小越好，D正确。
（2）因为电流表内阻不计，所以电流表采用内接法，由（1）分析可知滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图1所示。
（3）因为电流表内阻不计，所以小灯泡两端电压、流过小灯泡电流的测量值均为真实值，没有系统误差存在，故小灯泡功率的测量值等于真实值。
（4）滑动变阻器接入电路的阻值为零时，小灯泡两端的电压最大为3 V，此时功率最大，根据图像有最大功率。滑动变阻器全部阻值接入电路时，小灯泡功率最小，设任意一个小灯泡两端的电压为U，流过其的电流为I，由闭合电路欧姆定律有，代入数据有，在题图甲中面出它表示的图线，如图2所示，交点表示小灯泡的实际电压、电流，故最小功率。
12.答案：（1）
（2）35
解析：（1）未打气前，壶内气体的体积为
由于气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
解得
（2）设一共要按压k次，气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
代入数据，解得
13.答案：（1）0.375 A
（2）13.14 V
解析：（1）由几何关系得，
金属杆段的电阻
金属杆上点的速度，
金属杆上点的速度
由法拉第电磁感应定律得，金属杆段产生电动势为
由闭合电路欧姆定律可得，通过R的电流为
（2）
M点速度
两端电势差为
两端电势差为
不在磁场中，两端电势差，
金属杆MO两端电势差为
14.答案：（1）4 s
（2）1 m；0.2 N·s
解析：（1）设滑块从A到B的加速度大小为，用时为，由牛顿第二定律有
由运动学公式有
解得，
根据运动学公式，滑块滑上传送带时的速度大小
由于滑块滑上传送带时速度小于传送带速度，所以滑块在传送带上先做加速运动，设加速度大小为，
由牛顿第二定律有
解得，
根据运动学公式，
解得滑块在传送带上加速运动时间，
加速运动位移
滑块速度达到传送带速度后与传送带一起匀速运动，
匀速运动时间
从A运动到D的时间为
（2）滑块在传送带上加速运动过程中传送带位移
在传送带上留下划痕的长度为
由动量定理，摩擦力的冲量大小为
15.答案：（1）
（2）①
②，其中取自然数
解析：（1）带电粒子在电场中做加速运动，根据动能定理有
带电粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有
联立解得
当轨迹半径时，B最小，
故
（2）①粒子射出时，动能需要达到，
则带电粒子在电场中由动能定理有，
由洛伦兹力提供向心力有，
解得粒子做圆周运动的最大轨迹半径为
②设粒子第一次做圆周运动的轨迹半径为，在极板上完成了k次半圆形运动，再经历多次加速从P点射出，粒子运动轨迹如图所示，则有
其中
解得
又要求
解得k取下列范围内的自然数：