2023届北京市清华大学高考物理三模试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，一足够长的木板的左端固定，右端的高度可调节。若开始时一物块恰好沿木板匀速下滑，下列方法中能使物块停下的是（）A．增大木板的倾角B．对物块施加一个竖直向下的力C．对物块施加一个垂直于木板向下的力D．在物块上叠放一个重物（与物块具有相同的初速度）2、如图所示是利用光电管产生光电流的电路是（）A．K为光电管的阳极B．通过灵敏电流计G的电流方向从b到aC．若用黄光照射能产生光电流，则用红光照射也一定能产生光电流D．若用黄光照射能产生光电流，则用紫光照射也一定能产生光电流3、一带电粒子从电场中的A点运动到B点，其运动轨迹如图中虚线所示，若不计粒子所受重力，下列说法中正确的是（）A．粒子带负电荷B．粒子的初速度不为零C．粒子在A点的速度大于在B点的速度D．粒子的加速度大小先减小后增大4、2019年11月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第五十、五十一颗北斗导航卫星。如图所示的a、b、c为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星。a是地球同步卫星，b是轨道半径与卫星a相同的卫星，c是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的说法，正确的是（）A．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度B．卫星a的向心加速度大于卫星c的向心加速度C．卫星b可以长期“悬停”于北京正上空D．卫星b的运行周期与地球的自转周期相同5、平行板电容器C与三个可控电阻R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷，要使电容器所带电荷量减少。以下方法中可行的是（）A．只增大R1，其他不变B．只增大R2，其他不变C．只减小R3，其他不变D．只减小a、b两极板间的距离，其他不变6、一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时P、Q两质点的位移均为-1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（）A．这列波沿x轴负方向传播B．这列波的波速是50m/sC．从t=0.6s开始，紧接着的Δt=0.9s时间内，A质点通过的路程是4cmD．从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下列说法中正确的是。A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B．变化的电场一定产生变化的磁场C．光的偏振现象说明光是横波D．无影灯是利用光的衍射原理8、2018年4月2日，中国首个空间实验室“天宫一号”坠入大气层焚毁．天宫一号是中国首个“目标飞行器”，其主要目的在于和神舟飞船（称“追踪飞行器”）配合完成交会对接飞行测试，为建设空间站积累经验．其在轨工作1630天，失联759天，在地球引力下轨道高度不断衰减，最终于4月2日早晨8点15分坠入大气层焚毁．据报道，该次坠落没有造成任何危险．天宫一号空间实验室于2011年9月29日在酒泉发射升空，设计寿命两年，轨道平均高度约为350km．作为中国空间站的前身，在役期间，天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船配合完成六次交会对接任务，共计接待6名航天员，完成多项科学实验．设“天宫一号”飞行器的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T，对于“天宫一号”在服役运行过程中，下列说法正确的是A．根据题中数据，可求出地球的质量，地球质量也可表达为B．“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速C．“天宫一号”飞行器运动的周期是D．天宫一号的航天员在一天内可以看到日出的次数是9、如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接下列说法正确的是A．Q板的电势高于P板的电势B．R中有由a向b方向的电流C．若只改变磁场强弱，R中电流保持不变D．若只增大粒子入射速度，R中电流增大10、如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点．带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等．已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是()A．M,N两点电势相等B．粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小C．该匀强电场的电场强度大小为D．粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在一次测量定值电阻Rx阻值（）的分组实验中，甲、乙两组分别进行了如下实验过程：(1)甲组可选器材如下：滑动变阻器RA（0~500Ω，100mA）；滑动变阻器RB（0~5Ω，2A）；电流表A（0~0.6A、内阻约2Ω；0~3A、内阻约0.5Ω）；电压表V（0~3V、内阻约1.5kΩ；0~15V、内阻约7.5kΩ）；电源E（电动势为3V）；开关S，导线若干。①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择_____（选填“RA”或“RB”）；②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整______________；③按以上操作，测得Rx测___Rx真（填“>”、“=”或“<”）。(2)乙组可选器材如下：电压表V（0~3V）；滑动变阻器RC（10Ω，1A）；电阻箱R0（0~999.99Ω）；电源E（电动势为3V）；开关S。请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接______，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接_____，正确操作后测出Rx的阻值；若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。(3)比较甲乙两组测量结果，______组更接近真实值（填“甲”或“乙”）。12．（12分）图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路图。(1)将图乙所示的实验电路连接完整________。(2)已知毫安表满偏电流为1mA，表头上标记的内阻值为120Ω，R1和R2为定值电阻。若将开关S2扳到a接线柱，电表量程为4mA;若将开关S2扳到b接线拄，电表量程为16mA则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝_____Ω，R2=____Ω。(3)现用一量程为16mA，内阻为20Ω的标准电流表A对改装电表的16mA挡进行校准，校准时需选取的刻度范围为1mA～16mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计;滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为800Ω和1600Ω，则R应选用最大阻值为____Ω的滑动变阻器。(4)若由于表头上标记的内阻值不准，造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，则表头内阻的真实值________(填“大于”＂或“小于”)120Ω。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一内横截面积为S的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长度为2cm的水银柱。容器内密封一定质量的理想气体。初始时，环境温度为27，管内（除球形小容器）气柱的长度为L。现再向管内缓慢注入水银，当水银柱长度为4cm时，管内（除球形小容器）气柱的长度为0.8L。整个装置导热良好，已知大气压强p0=76cmHg。（i）求球形小容器的容积；（ii）若将该容器水银柱以下部分浸没在恒温的水中，稳定后，管内（除球形小容器）气柱的长度为0.41L，求水的温度为多少摄氏度。14．（16分）某空间区域内存在水平方向的匀强电场，在其中一点处有一质量为、带电荷量为的小球。现将小球由静止释放，小球会垂直击中斜面上的点。已知斜面与水平方向的夹角为60°，之间的距离为，重力加速度为。求：(1)场强的大小和方向；(2)带电小球从点运动到点机械能的增量；(3)在点给带电小球一个平行斜面向上的初速度，小球落到斜面上时与点之间的距离。15．（12分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，在x<0区域内存在一圆形的匀强磁场，圆心O1坐标为（-d，0），半径为d，磁感应强度大小为B，方向与竖直平面垂直，x≥0区域存在另一磁感应强度大小也为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。现有两块粒子收集板如图所示放置，其中的端点A、B、C的坐标分别为（d，0）、（d，）、（3d，0），收集板两侧均可收集粒子。在第三象限中，有一宽度为2d粒子源持续不断地沿y轴正方向发射速率均为v的粒子，粒子沿x轴方向均匀分布，经圆形磁场偏转后均从O点进入右侧磁场。已知粒子的电荷量为+q，质量为m，重力不计，不考虑粒子间的相互作用，求：(1)圆形磁场的磁场方向；(2)粒子运动到收集板上时，即刻被吸收，求收集板上有粒子到达的总长度；(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C【解析】

A．物块沿木板匀速下滑，所受合力为零，根据平衡条件得若增大木板的倾角重力沿木板向下的分力增大，滑动摩擦力减小，物块将沿木板做加速运动，故A错误；B．对物块A施加一个竖直向下的力，由于物块的合力仍为零，仍做匀速运动，故B错误；C．对物块A施加一个垂直于木板向下的力，物块的滑动摩擦力增大，物块A的合力沿木板向上，物块做减速运动，可以使物块停下，故C正确。D．在物块A上叠放一重物B，则有物块A不可能停下，故D错误。故选：C。2、D【解析】K受到光照发射电子，为光电管的阴极，则电流为顺时针，从a到b．若用黄光照射能产生光电流，则用频率大于黄光的光照射一定能产生光电流，例如紫光．答案选D．3、B【解析】

A．由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向沿电场线向右，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故A错误；B．依据运动轨迹，可知，粒子的初速度不为零，否则运动轨迹与电场力共线，故B正确；C．根据沿电场线方向电势降低可知，A点电势比B点电势高，带正电的粒子在A点的电势能大于B点的电势能，由能量守恒可知，粒子在A点的动能比B点的小，即粒子在A点的速度小于在B点的速度D．依据电场线密集，电场强度大，电场力大，加速度大，所以粒子的加速度先增大后减小，故D错误。故选B。4、D【解析】

A．第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力得卫星a的轨道半径大于地球半径，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；B．根据万有引力提供向心力得卫星a的轨道半径大于卫星c的轨道半径，故卫星a的向心加速度小于卫星c的向心加速度，故B错误；C．卫星b不是同步卫星，不能与地面相对静止，不能“悬停”在北京上空，故C错误；D．根据万有引力提供向心力得卫星a、b的轨道半径相等，则周期相等，卫星a是同步卫星，运行周期与地球自转周期相同，则卫星b的运行周期与地球自转周期相同，故D正确。故选D。5、A【解析】

A．只增大，其他不变，电路中的电流变小，R2两端的电压减小，根据，知电容器所带的电量减小，A符合要求；B．只增大，其他不变，电路中的电流变小，内电压和R1上的电压减小，电动势不变，所以R2两端的电压增大，根据，知电容器所带的电量增大，B不符合要求；C．只减小R3，其他不变，R3在整个电路中相当于导线，所以电容器的电量不变，C不符合要求；D．减小ab间的距离，根据，知电容C增大，而两端间的电势差不变，所以所带的电量增大，D不符合要求。故选A。6、D【解析】

A．由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出该波的传播方向为沿x轴正向，故A错误；B．由甲图读出该波的波长为λ=20m，由乙图得周期为T=1.2s，则波速为v=m/s=m/s故B错误；C．因为t=0.6s时质点A位于平衡位置，则知经过，A质点通过的路程是故C错误；D．图示时刻质点P沿y轴正方向，质点Q沿y轴负方向，此时PQ两质点的位移均为-1cm，故质点P经过回到平衡位置，质点Q经过回到平衡位置，故质点P比质点Q早回到平衡位置，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】

A．狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理,故A正确；B．均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故B错误；C．偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；D．无影灯是利用光的直线传播原理制成的，故D错误。故选AC。8、BD【解析】

A．根据因天宫一号的周期未知，题中给出的是地球自转周期，则不能求解地球质量，可根据求解地球质量选项A错误；B．“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速，然后进入高轨道实现对接，选项B正确；C．根据可知“天宫一号”飞行器运动的周期是选项C错误；D．天宫一号的航天员每转一周即可看到一次日出，一天转的圈数是则在一天内可以看到日出的次数是选项D正确；故选BD.点睛：利用万有引力提供向心力和行星表面附近重力等于万有引力（也称黄金代换）求解天体间运动，是本章解题的基本思路；知道卫星变轨的方法是从低轨道加速进入高轨道，或者从高轨道制动进入低轨道．9、BD【解析】

AB．等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向上偏，打在上极板上，负电荷向下偏，打在下极板上。所以上极板带正电，下极板带负电，则P板的电势高于Q板的电势，流过电阻电流方向由a到b。故A错误，B正确；C．依据电场力等于磁场力，即为则有：再由欧姆定律电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，R中电流也改变。故C错误；D．由上分析可知，若只增大粒子入射速度，R中电流也会增大，故D正确。故选BD。10、AB【解析】

带正电粒子仅在电场力作用下，从M运动到N，由速度大小，得出粒子的动能，从而确定粒子的电势能大与小。由于匀强电场，则等势面是平行且等间距。根据曲线运动条件可从而确定电场力的方向，从而得出匀强电场的电场线方向。【详解】带电粒子仅在电场力作用下，由于粒子在M、N两点动能相等，则电势能也相等，则M、N两点电势相等。因为匀强电场，所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直特性，从而画出电场线CO．由曲线运动条件可知，正电粒子所受的电场力沿着CO方向；

可知，速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°，电场力对粒子先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小。故AB正确；匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离，则，故C错误；粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力，不可能做圆周运动，选项D错误；故选AB.【点睛】紧扣动能相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系。并利用等势面与电场线垂直的特性，从而推出电场线位置。再由曲线运动来确定电场力的方向。同时考查U=Ed中d的含义重要性，注意公式中的d为沿电场线方向上的距离。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、RB<RxR0变小乙【解析】

(1)①[1]．为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的RB；②[2]．因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，则采用电流表外接，实物电路连接如图：③[3]．按以上操作，因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即测得Rx测<Rx真。(2)[4][5]．根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接Rx，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接电阻箱R0，正确操作后测出Rx的阻值，此方法为等效替代法；[6]．若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，则RC减小，若电压表读数不变，则电路中内阻和RC两端电压不变，则电路中电流变大，则Rx变小，即测量结果将变小。(3)[7]．比较甲乙两组测量结果，在正确操作的情况下，乙组误差较小，即乙组更接近真实值。12、10301600小于【解析】

(1)[1]注意单刀双掷开关的连线，如图：(2)[2][3]由欧姆定律知，开关S2扳到a接线柱时有：开关S2扳到b接线柱时有：和为改装电表的量程，解以上各式得：，(3)[4]根据，电流表校准时需选取的刻度最小为1mA，可知电路中总电阻最大为1500Ω，由于最大电阻要达到1500Ω，所以变阻器要选择1600Ω。(4)[5]改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，说明流过表头的电流偏大，则实际电阻偏小，故小于120Ω。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（i）7LS；（ii）12【解析】

(i)由题意，玻璃管和球形小容器内所有气体先做等温变化，由玻意耳定律有，初状态（注入水银前）：p1=p0+h1，V1=V+LS末状态（注入水银后）p2=p0+h2，V2=V+0.8LS解得V=7LS(ii)依据题意，接着做等压变化，由盖吕萨克定律有，变化前T2=273K+t1变化后T3=273K+t2，V3=V+0.41LS解得t3=1214、(1),方向水平向右；(2)；(3)【解析】

(1)根据题意，方向为合力方向，小球所受电场力水平向右，小球带正电，则匀强电场的方向水平向右；带电小球合力方向与竖直方向成60°角，由平行四边形定则可得解得(2)根据功能关系可知，电场力对小球做的功等于小球机械能的增量，则解得(3)解法一小球所受电场力与重力的合力沿方向，若小球初速度平行斜面向上，则小球做类平抛运动，如图甲所示。由平行四