2023届高三下学期5月新高考物理考前冲刺卷 【广东专版】（含解析）

2023届新高考物理考前冲刺卷 【广东专版】
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.核电池把放射性同位素衰变时释放的核能转变为电能，能持续使用几十年。其核反应原理之一为。则下列说法正确的是( )
A.X为
B.的质量等于和X的总质量
C.环境的压强越大，的半衰期越大
D.X的穿透能力很强，可以穿透几毫米厚的铝板
2.如图所示为一个单摆装置，将摆球向左拉到A位置无初速度释放，小球可摆动到与A关于竖直线对称的B位置，不计一切阻力，下列说法正确的是( )
A.小球从A到B的过程中，重力的冲量为零
B.小球从A到B的过程中，合力的冲量不为零
C.小球从O到B的过程中，动量的改变量方向水平向左
D.小球从O到B的过程中，绳上拉力的冲量为零
3.如图所示，竖直面内固定一光滑大圆环轨道，O为圆心，在大圆环轨道最高点A固定一个光滑的小滑轮，一轻绳绕过小滑轮，一端连接套在大圆环轨道上的小球，用力F拉轻绳另一端，在小球从B点缓慢上升到C点的过程中，有( )
A.拉力F逐渐增大
B.拉力F先减小后增大
C.小球对大圆环轨道的压力保持不变
D.小球对大圆环轨道的压力先增大后减小
4.为了提高热机的工作效率，1824年，法国工程师卡诺创造性地利用“理想实验”的思维方法，提出了具有重要理论意义的热机循环过程——卡诺循环。如图所示为卡诺循环的图像，其中为两条等温线，为两条绝热线。若一定质量的理想气体从状态A开始经四个过程后沿循环曲线回到初始状态A，已知四个状态的坐标分别为，则下列说法正确的是( )
A.气体在状态B的内能小于在状态D的内能
B.状态C气体分子单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数比状态A的多
C.过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功
D.气体从状态A沿曲线回到初始状态的过程中，气体向外界放出热量，内能不变
5.“天宫一号”空间实验室以速度绕地球做匀速圆周运动。太阳帆板两端的连线与空间实验室速度方向垂直，间的距离，当空间实验室穿过垂直纸面向里的大小约为的匀强磁场时，将太阳帆板视为导体。地球半径，忽略地球自转的影响。则( )
A.M端电势低于N端电势
B.间感应电动势的大小
C.“天宫一号”绕地球运行的周期
D.“天宫一号”距离地球表面的高度约
6.将一根涂有绝缘层的细导线绕成如图所示的线圈，再将线圈和阻值为R的定值电阻构成闭合回路，线圈内部存在方向垂直纸面向外的变化磁场，已知细导线的电阻为r，闭合回路所构成的矩形的面积为，两个线圈构成的小圆的面积均为，磁感应强度大小随时间变化的规律为，和k均为大于零的常数，下列说法正确的是( )
A.定值电阻中的电流方向为a流向b
B.闭合回路中的感应电动势为
C.定值电阻两端的电流大小为
D.定值电阻两端的电压为
7.如图所示的变压器，原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈输入端的间串接有一个阻值为的电阻和一个理想电流表，副线圈与一个阻值为R的电阻串联，原线圈的中间位置有一个抽头d。当输入端的交流电压加到两端时，电流表的读数为，当输入端的交流电压加到两端时，电流表的读数为，则为( )
A.1：2 B.2：1 C.1：3 D.3：1
二、多项选择题:本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量把瓦片抛出去，使瓦片在水面上弹跳数次。如图所示，在池塘边堤坝边缘A处以水平初速度往池塘中抛掷瓦片。堤坝边缘A处离水面的高度，不计空气阻力，重力加速度大小g取，瓦片落在水面上，则( )
A.瓦片从抛出经2 s落到水面上
B.瓦片落到水面上时速度大小为18 m/s
C.瓦片落到水面上时速度方向与水面夹角的正切值为2
D.瓦片在空中运动的位移大小为
9.如图甲所示，两个波源分别位于O点和A点，O点为坐标原点，A点坐标为（8 m，10 m），波源的振动方向沿着z轴（垂直纸面向外为z轴正方向），两个波源产生的简谐横波在均匀介质中沿着xOy平面以1 m/s的速率传播（波一直充满空间）。O处波源的振动图像如图乙所示，A处波源的振动图像如图丙所示。已知B点坐标为（0 m，10 m）、C点坐标为（8 m，0 m）、D点坐标为（12 m，16 m）。已知两列波在传播过程中振幅均不变，下列说法正确的是( )
A.质点的振动周期为4 s，简谐横波的波长为4 cm
B.时，B处质点的振幅为2 cm
C.0~6.5 s时间内，C处质点经过的路程为12.5 cm
D.时，D处质点所受回复力方向沿着z轴负方向
10.如图所示，将一根光滑的硬质金属导线制成四分之一圆弧轨道AB后固定在竖直平面内，为轨道的圆心，水平。质量为m的细圆环P套在轨道上，足够长的轻质细绳绕过光滑的细小定滑轮分别连接圆环P与另一质量也为m的小球为一边长为R的正方形。若将细圆环P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，圆环P在细绳拉动下将沿轨道运动。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则细圆环P下滑至B点的过程中，下列说法正确的是( )
A.小球Q的机械能先增加后减少
B.细圆环P的机械能先减少后增加
C.小球Q的速度为零时，细圆环P的速度大小为
D.细圆环P运动到B点时，圆弧轨道对圆环P的弹力大小为
11.如图所示的xOy坐标系中，y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，y轴右侧的匀强磁场垂直纸面方向且大小未知，一带正电的粒子由y轴上（0，）处沿与y轴正方向成30°角的方向以速度v射入磁场，已知粒子的比荷为k，粒子在y轴右侧的轨道半径为L，最终粒子经过O点，粒子重力不计。下列说法正确的是( )
A.若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则y轴右侧的磁感应强度大小为
B.若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，则粒子从射入到运动至O点的时间为
0
C.若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为
D.若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，则粒子从射入到运动至O点的时间可能为
三、非选择题:共48分。
12.（6分）为了探究加速度与力、质量的关系，某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，木板左端固定有打点计时器，滑块右侧固定一个轻质小滑轮。钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连，细绳与长木板平行。先接通电源，计时器开始打点，再静止释放滑块，滑块在钩码的作用下开始在长木板上运动（忽略滑轮与细绳间的摩擦，重力加速度g取）。
（1）某次实验时，小组成员将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验中，拉力传感器显示的示数为5.7 N，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），其中，则滑块的加速度_______，此次实验中悬挂钩码的质量_______kg。（结果均保留2位有效数字）
（2）小组成员在实验中保持滑块质量M不变，通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验，通过分析纸带求出相应实验时滑块的加速度，得到多组拉力传感器示数F和滑块加速度a的数据，作出如图丙所示的图像。由图像可求得滑块的质量________kg，滑块与长木板间的动摩擦因数________。（结果均保留2位有效数字）
13.（9分）已知实验室一热敏电阻阻值与温度的关系如表中所示，某同学想利用该热敏电阻测量当地某天的中午十二点和零点的温差，实验室提供的器材如下。
温度/℃ 20 21 22 23 24 … 37 38 39 40
阻值/kΩ 6.00 5.78 5.58 5.37 5.20 … 3.28 3.12 3.08 3.00
A.直流电源E（电动势为12 V）
B.电流表（量程0~10 mA，内阻为1 kΩ）
C.电流表（量程0~15 mA，内阻约为1 kΩ）
D.滑动变阻器R（最大阻值为100 Ω，允许通过的最大电流为5 A）
E.热敏电阻
F.开关S及导线若干
（1）连接电路时，滑动变阻器应该选择_______（填“限流”或“分压”）接法。
（2）根据选用的器材将设计的电路图画在图甲所示虚线框中。
（3）该同学在中午十二点、零点左右分别多次实验并将从两只电流表得到的数据描绘在图象中，如图乙所示，根据图象可知，中午十二点和零点测量时的对应阻值分别为_______kΩ和_______kΩ。
（4）测得的中午十二点和零点的温差为_______℃。
14.（8分）如图甲所示，高度为H、导热性能良好的光滑圆柱形容器，通过不漏气的“T”形绝热活塞（厚度不计）密封一定质量的理想气体，容器外包裹有一层轻质保温材料。当圆柱形容器竖直倒置于“T”形活塞上处于静止状态时，活塞到容器底部的距离为，已知大气压强恒为，环境温度为，重力加速度为g，“T”形绝热活塞的面积为S，环境温度始终保持不变。
（1）若通过电热丝对密封气体加热，圆柱形容器将沿竖直方向缓慢上升，当容器口上升至活塞位置时，密封气体温度升高了，求升高的温度；
（2）停止加热，同时取走容器外的保温材料，待容器恢复至初始位置后，将容器悬挂于天花板上，稳定后，活塞再次位于容器口位置，如图乙所示，求圆柱形容器的质量M。
15.（10分）如果汽车顶部放置的行李捆绑不够牢固，在急刹车等特殊情况下，行李可能被甩出而造成危险。下面是简化情境：如图所示，平顶小车顶部距离地面的高度，车顶的长度，物块与车顶之间的动摩擦因数，物块放在车顶正中央没有被固定，物块可视为质点，开始时小车带着物块一起在平直的路面上向右匀速行驶。某时刻小车突然以大小的加速度急刹车直到停下，物块从车顶右侧滑落，落地后不再运动。测出小车刹车后滑行的痕迹长度，重力加速度g取，不计空气阻力。
（1）求小车匀速行驶时的速度大小；
（2）物块和小车都静止后，求物块到小车右侧的水平距离；
（3）若小车刹车的加速度不变，要使物块不从车顶滑落，则小车刹车前的速度大小应满足什么条件？
16.（15分）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第二、三象限内存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，足够长的薄挡板在N点垂直于x轴竖直放置。质量、电荷量大小的带正电粒子从第二象限的M点由静止释放，经历一段时间到达y轴上的P点，随后经过第一象限内的电场运动至x轴上的Q点，之后进入第四象限内的匀强磁场。已知，粒子重力不计。
（1）求第一象限内的匀强电场的电场强度大小；
（2）若粒子经过第四象限内的匀强磁场后恰好能够再次到达M点，求粒子从M点静止释放至再次回到M点的时间t（结果保留2位有效数字）；
（3）若粒子在进入匀强磁场后的运动过程中没有越过y轴，且粒子最终垂直打在薄挡板上，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
答案以及解析
1.答案：A
解析：根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为4、电荷数为2，则X为，A正确；由于衰变时向外释放能量，因此该核反应存在质量亏损，即的质量大于和X的质量之和，B错误；的半衰期与所处的环境无关，即与环境的压强无关，C错误；由于X为α粒子，而α射线的穿透本领较差，一张纸就能挡住，D错误。
2.答案：C
解析：小球从A到B的过程中，根据可知，重力的冲量不为零，A错误；小球运动到B处和在A处时的动量都为零，所以小球从A到B的过程中，合力的冲量为零，B错误；小球从O到B的过程中，初动量水平向右，末动量为零，动量的改变量方向水平向左，C正确；小球从O到B的过程中，绳子的拉力不为零，根据可知，绳上拉力的冲量不为零，D错误。
3.答案：C
解析：对小球进行受力分析如图所示，根据相似三角形法可得，在小球从B点缓慢上升到C点的过程中，重力大小、方向均不变，间的距离变小，不变，则拉力F逐渐减小，大圆环轨道对小球的支持力大小不变，由牛顿第三定律知小球对大圆环轨道的压力大小不变，故C正确，A、B、D错误。
4.答案：C
解析：为两条等温线，为两条绝热线，由题图可知过程，气体体积增大，气体对外界做功，气体内能减少，，又因为理想气体的内能由温度决定，所以，则，A错误；，则状态C气体分子运动的平均速率小于状态A气体分子运动的平均速率，又由于状态C气体的体积大，气体分子的密集程度小，则状态C气体分子单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数比状态A的少，B错误；与过程内能的变化量大小相等，且，由热力学第一定律，可知W大小必定相等，即过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功，C正确；气体从状态A沿曲线回到初始状态，内能不变，图像中图线与V轴包围的图形的面积表示功，则在一个完整循环过程中，气体对外界做功，为确保内能不变，则气体一定从外界吸热，D错误。
5.答案：D
解析：磁场竖直向下穿过太阳帆板，根据右手定则可知，M端电势高于N端电势，A错误；由可知，间感应电动势的大小，B错误；由万有引力提供“天宫一号”做圆周运动的向心力，有，忽略地球自转的影响，设地球表面的某一物体的质量为，则有，联立解得，代入数据可知“天宫一号”距离地球表面的高度，“天宫一号”绕地球运行的周期，C错误，D正确。
6.答案：D
解析：闭合回路的磁通量增加，由楞次定律和右手螺旋定则可知，定值电阻中的电流方向为b流向a，A错误；矩形线圈产生的感应电动势，两个小圆线圈产生的感应电动势，由楞次定律可知，两部分感应电动势的方向相同，所以总电动势，B错误；定值电阻中的电流大小，C错误；定值电阻中的电流是恒定电流，定值电阻两端的电压，D正确。
7.答案：C
解析：当输入端的交流电压加到两端时，把原线圈所接电阻和变压器及副线圈所连电阻视为一个电阻，则等效总电阻，当输入端的交流电压加到两端时，等效总电阻，所以在输入电压相同的情况下可得，故C正确。
8.答案：ACD
解析：由得，所以瓦片从抛出经2 s落到水面上，A正确；瓦片落到水面上时竖直分速度，则瓦片落到水面上时的速度，B错误；瓦片落到水面上时速度方向与水面间夹角的正切值，C正确；瓦片在空中运动的水平位移，竖直位移为20 m，所以位移大小为，D正确。
9.答案：BD
解析：由题图乙、丙可知，质点振动的周期为4 s，由公式可知，简谐横波的波长为4 m，A错误；时，O点波源处于波谷位置，因为，所以在O点波源产生的波的作用下B处质点处于波峰，A点波源此时处于波峰位置，，所以在A点波源产生的波的作用下B处质点处于波峰，所以B点属于振动加强点，B处质点振幅为2 cm，B正确；分析可知C点为振动加强点，振幅为2 cm，0~6 s内，质点振动，通过的路程为12 cm，且质点刚好位于平衡位置，6~6.5 s内，质点经过的路程根据正弦函数规律可知为，所以质点在0~6.5 s内通过的路程为，C错误；根据D点坐标和勾股定理可知，即时在O点波源产生的波的作用下D处质点处于平衡位置，而AD约为，所以时在A点波源产生的波的作用下D处质点位移为正值，所以D处质点所受回复力方向沿着z轴负方向，D正确。
10.答案：CD
解析：分析可知，小球Q先向下运动，后向上运动，细绳拉力对Q先做负功后做正功，因此小球Q的机械能先减少后增加，A错误；细绳拉力对细圆环P先做正功后做负功，因此细圆环P的机械能先增加后减少，B错误；根据速度的合成与分解可知，细圆环P的速度沿细绳方向的分量大小等于Q的速度大小，当小球Q的速度为零时，细圆环P的速度方向与细绳垂直，根据几何关系可知，此时细绳与水平方向的夹角为45°，根据机械能守恒定律有，解得，C正确；细圆环P运动到B点时，的速度大小相等，设为v，根据机械能守恒定律可得，在B点，对细圆环P有，解得圆弧轨道对圆环P的弹力大小，D正确。
11.答案：AD
解析：若y轴右侧的磁场垂直纸面向里，由题意作出粒子的运动轨迹，如图甲所示，
则由得，由几何关系可知，则，由几何关系可知粒子在y轴右侧偏转的角度为60°，则粒子从射入到运动至O点的时间，又，解得，A正确，B错误。若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，粒子可能在y轴左右两侧各偏转一次经过O点，如图乙所示，由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径，则y轴左侧磁场的磁感应强度大小，粒子运动的时间，又，解得；若y轴右侧的磁场垂直纸面向外，粒子可能在y轴的左侧偏转一次、在y轴的右侧偏转两次经过O点，如图丙所示，
由几何关系可知粒子在y轴左侧的轨道半径，则y轴左侧磁场的磁感应强度大小，粒子运动的时间，又，解得，C错误，D正确。
12.答案：（1）0.80；0.68
（2）0.29；0.14
解析：（1）由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔，根据逐差法可得，，钩码的加速度大小为滑块加速度的2倍，对钩码进行受力分析，由牛顿第二定律有，解得；
（2）对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律有，解得，结合题图丙可知，解得。
13.答案：（1）分压
（2）如图所示
（3）3；6
（4）20
解析：（1）分析实验器材可知，滑动变阻器的阻值相对较小，应选择分压接法。
（2）实验器材中没有电压表，同时电流表内阻已知，故可以将热敏电阻与电流表并联后与电流表串联，则两电流表示数之差为通过热敏电阻的电流。
（3）根据闭合电路欧姆定律可知，化简可得，由图乙可知，两图线的斜率分别为，求得中午十二点和零点测量时的对应阻值分别为3 kΩ、6 kΩ。
（4）通过表中数据可知6 kΩ和3 kΩ分别对应20 ℃和40 ℃，故测得的中午十二点和零点的温差为20 ℃。
14.答案：（1）
（2）
解析：（1）圆柱形容器沿竖直方向缓慢上升，处于平衡状态，密封气体压强一定，由盖-吕萨克定律有
解得
（2）容器恢复至初始位置，对容器进行受力分析有
将容器悬挂于天花板上，稳定后对容器进行受力分析有
容器导热，整个过程气体温度不变，由玻意耳定律有
解得
15.答案：（1）12 m/s
（2）1 m
（3）小于等于
解析：（1）在刹车过程中，对小车有
解得
（2）设物块滑到车顶右侧边缘处时的速度大小为，物块从开始刹车到滑到车顶右侧边缘处所用时间为，物块在小车顶部滑行的加速度大小为，由牛顿第二定律有
解得，
假设物块滑到车顶右侧边缘处时，小车的速度还未减小到0，
此时物块对地的位移大小
小车对地的位移大小
则物块相对小车的位移大小，
解得，
此时小车的速度大小，
小车速度大于0，说明物块滑到车顶右侧边缘处时，小车的速度还未减小到0，假设成立
则物块离开车顶右侧边缘处时的速度大小，
物块离开车顶后做平抛运动，设运动时间为，在竖直方向上有
解得，
则物块做平抛运动的水平位移大小
故物块和小车都静止后，物块到小车右侧的水平距离
（3）设小车刹车前的速度大小为时，物块恰好不会从车顶滑落，作出物块和小车运动的图像，如图所示，
物块做匀减速直线运动，到车顶右侧边缘处时速度减为0，此过程中物块的位移大小为，则有
小车在该过程中的位移大小为，有
物块相对小车的位移大小
解得，
要使物块不从车顶滑落，小车刹车前的速度大小应小于等于
16.答案：（1）
（2）
（3）见解析
解析：（1）粒子从M点运动到P点的过程，由动能定理有
从P点运动到Q点的过程，粒子做类平抛运动，则有
粒子在第一象限运动的过程中，由牛顿第二定律有
解得
（2）设粒子从Q点进入第四象限时的速度为，该速度与x轴正方向的夹角为θ，则
解得，
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由于粒子经过第四象限内的匀强磁场后恰好能够再次到达M点，表明在电场中，水平分速度恰好减为0时到达M点，即进入中的速度与水平方向间的夹角也为，则粒子在磁场中的运动轨迹为半个圆，如图甲所示
在电场加速时，有
在磁场中，有
根据几何关系有
根据“逆向思维”，粒子进入电场中到回到M点所用时间与粒子从M点运动到P点的时间相等，则总时间
（3）欲使粒子最终垂直打在薄挡板上，则粒子打击点必定位于粒子在电场中运动轨迹的最高点，设粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R，由于，根据对称性有
由于粒子进入匀强磁场后没有越过y轴，则
解得，
由于粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得当时，；当时