北京东城区五中2023年高三第三次测评物理试卷含解析

2023年高考物理模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示是某一单色光由空气射入截面为等腰梯形的玻璃砖，或由该玻璃砖射入空气时的光路图，其中正确的是（）（已知该玻璃砖对该单色光的折射率为1.5）A．图甲、图丙 B．图甲、图丁 C．图乙、图丙 D．图乙、图丁2、已知地球半径约为6400km，地球表面处的重力加速度g取。则对绕地球运动的卫星来说，下列说法正确的是（）A．卫星可以绕地球任意一纬线做圆周运动B．卫星可以绕地球任意一经线做圆周运动C．卫星在地球表面的运动速度一定不会大于第一宇宙速度D．卫星在距地球高度400km的轨道上做圆周运动的周期约为90分钟3、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON=OM，a、b两束可见单色光（关于OO′）对称，从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（）A．在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率B．在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度C．a、b两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a光束比b光束的中央亮条纹宽D．a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小4、如图所示为某一电场中场强E-x图像，沿x轴正方向，电场强度为正，则正点电荷从x1运动到x2，其电势能的变化是A．一直增大B．先增大再减小C．先减小再增大D．先减小再增大再减小5、2018年1月12日，我国成功发射北斗三号组网卫星．如图为发射卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为2r的圆轨道．已知卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)（）A．B．C．D．6、如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后变化到状态A，完成循环。下列说法正确的是（）A．状态A到状态B是等温变化 B．状态A时所有分子的速率都比状态C时的小C．状态A到状态B，气体对外界做功为 D．整个循环过程，气体从外界吸收的热量是二、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、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一带电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（）A．下落过程中加速度始终为gB．受到的库仑力先做正功后做负功C．速度先增大后减小，射出时速度仍为v0D．管壁对小球的弹力最大值为8、倾角为的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面，A点为电势能零点，小物块的重力势能、BA之间的电势能随它与O点间距离x变化关系如图所示。重力加速度，由图中数据可得（）A．小物块的质量为5kgB．在B点，C．从A点到B点，小物块速度先增大后减小D．从A点到B点，小物块加速度先增大后减小9、我国北斗卫星导航系统（BDS）已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能。A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球静止同步轨道卫星，B是中轨道卫星。已知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T0下列判断正确的是（）A．卫星A可能经过江苏上空 B．卫星B可能经过江苏上空C．周期大小TA=T0TB D．向心加速度大小aA<aB<g10、如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a（a＜g）的匀加速运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是A．施加外力F大小恒为M（g＋a）B．A、B分离时，弹簧弹力恰好为零C．A、B分离时，A上升的距离为M(g-a)D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值三、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）图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下：(1)小圆柱的直径d＝________cm；(2)测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间△t；(3)改变摆线的长度，重复步骤(2)，多测几组数据；(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以_______为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)。12．（12分）图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门A、B固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为g。(1)实验的主要操作如下：①按图组装好实验器材；②让滑块从气垫导轨上光电门A的右侧某位置由静止释放；③记录遮光条通过光电门A、B所用的时间分别为t1、t2；④改变光电门B的位置，进行多次实验。为完成该实验，还缺少的主要操作是_____；(2)实验中还需要测量的物理量有_____；①滑块的长度D；②遮光条的宽度d；③两个光电门之间的距离L；④滑块（含遮光条）的质量M；⑤钩码的质量m。(3)对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量Ep=_______；动能的增加量Ek=_____；（用上述所给的字母表示）(4)实验小组处理采集的多组数据并在坐标系Ep-Ek中描点作图，如图乙所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果的原因是_______。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）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内有一圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁感应强度大小为B＝0.1T从坐标原点沿与x轴正向成的方向，向第一象限内射入质量为kg、电荷量为C的带正电粒子，粒子的速度大小为v0＝1×104m/s，粒子经磁场偏转后，速度垂直于x轴．若不计粒子的重力，求〔结果可用m表示):（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径及运动的时间;（2）匀强磁场的最小面积．14．（16分）如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．15．（12分）如图所示，用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面离地高H=0.8m，桌面长L2=1.5m，斜面和水平桌面间的倾角θ可以在060°之间调节后固定，将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端无初速释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块和桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面和桌面交接处的能量损失。（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，求斜面的倾角θ；（用正切值表示）（2）当θ角增大到37°时，物块下滑后恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；（3）若将（2）中求出的μ2作为已知条件，继续增大θ角，求物块落地点与墙面的距离最大值S总，及此时斜面的倾角θ。

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】

单色光由空气射入玻璃砖时，折射角小于入射角。图甲错误。图乙正确；当该单色光由玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角的正弦值因为所以临界角，图丙、图丁中该单色光由玻璃砖射入空气时的入射角为，大于临界角，会发生全反射，图丙正确，图丁错误。故选C。2、D【解析】

A．卫星绕地球做圆周运动，是由万有引力提供向心力，卫星绕赤道做圆周运动的圆心一定在地心，绕不在赤道面上的纬线做圆周运动的圆心显然不在地心，选项A错误；B．因为经线在随地球自转，而卫星绕地球做圆周运动，没有使其随地球自转的作用力，选项B错误；C．对于正在地球表面做离心运动的卫星，其运动速度大于第一宇宙速度，选项C错误；D．对于近地卫星，有对于卫星有联立解得T=90分钟选项D正确。故选D。3、C【解析】

AB．由光路图看出，光束在面上发生了全反射，而光束在面上没有发生全反射，而入射角相同，说明光的临界角小于光的临界角，由分析得知，玻璃对光束的折射率小于光束的折射率，由得知在玻璃砖中光的传播速度比光大，故AB错误；C．由于玻璃对光的折射率小于光的折射率，则光的频率比光的低，光的波长比光的长，所以光比光更容易发生明显的衍射现象，用同样的装置分别做单缝衍射实验，光束比光束的中央亮条纹宽，故C正确；D．根据条纹间距公式可知双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以光束的条纹间距大，故D错误。故选C。4、C【解析】

沿x轴正方向，电场强度为正，由图可得，从x1到x2电场强度先沿x轴正方向再沿x轴负方向；顺着电场线方向电势降低，则从x1到x2电势先降低后升高，所以正点电荷从x1运动到x2，电势能是先减小再增大；故C项正确，ABD三项错误。5、B【解析】由可知，卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小，在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为，设卫星在椭圆轨道上B点的速度为，由，可知在A点时发动机对卫星做功，在B点时发动机对卫星做的功为，因此，B正确，ACD错误．故选：B．6、D【解析】

A．从状态A到状态B，体积和压强都增大，根据理想气体状态方程温度一定升高，A错误。B．从状态C到状态A，压强不变，体积减小，根据理想气体状态方程温度一定降低，分子平均速率减小，但平均速率是统计规律，对于具体某一个分子并不适应，故不能说状态A时所有分子的速率都比状态C时的小，B错误。C．从状态A到状态B，压强的平均值气体对外界做功为大小C错误；D．从状态B到状态C为等容变化，气体不做功，即；从状态C到状态A为等压变化，体积减小，外界对其他做功对于整个循环过程，内能不变，，根据热力学第一定律得代入数据解得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、AD【解析】

A．电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，因库仑力与速度方向垂直，竖直方向只受重力作用，加速度始终为g，故A正确；B．小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功，故B错误；C．电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，速度不断增加，故C错误；D．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：E=根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D正确；故选AD.点睛：对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．8、BC【解析】

A．因为规定A点的电势为零，由图象可知OA之间的距离为2m，在A点具有的重力势能Ep=100J，也是物块具有的总能量，根据Ep=mgh=mgOAsin30°得m=10kg故A错误；B．小物块在B点时电势能最大，由图象可知OB间距离为1.5m，此时的重力势能为EpB=mgOBsin30°=10×10×1.5×0.5J=75J由前面的分析可知物块的总能量是E=100J根据E=EpB+E电可得E电=25J故B正确；C．小物块从A点静止出发，到B点速度为零，所以从A到B的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故C正确；D．在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大，故D错误。故选BC。9、BCD【解析】

A．A是高轨道的地球静止同步轨道卫星，静止在赤道上空，不可能经过苏州上空，故A错误；B．B是中轨道卫星不是静止同步轨道卫星，所以卫星B可能经过江苏上空，故B正确；C．根据可得半径越大，周期越大，所以TA=T0TB，故C正确；D．根据万有引力提供向心力半径越大，向心加速度越小，所以向心加速度大小aA<aB<g，故D正确。故选BCD。10、ABD【解析】

题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解，先对物体AB整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列方程；t1时刻是A与B分离的时刻，之间的弹力为零。【详解】A项：施加F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有：2Mg=kx解得：x=2Mg加外力F后到物体A、B分离前，对AB整体有F-2Mg+F又因F弹由于压缩量x减小，故F为变力，物体A、B分离时，此时A、B具有共同的v和a，且FAB对A有：F-Mg=Ma解得此时：F=M(g+a)，故A错误；B、D项：A、B分离后，B将做加速度减小的加速运动，当F弹C项：对B有：F弹-Mg=Ma，解得：F弹=M(g+a），此时弹簧的压缩量为x本题选不正确的，故应选：ABD。【点睛】本题关键是明确A与B分离的时刻，它们间的弹力为零这一临界条件；然后分别对AB整体和B物体受力分析，根据牛顿第二定律列方程分析。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、1.02【解析】

(1)[1]．小圆柱的直径d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.(2)[2][3]．根据机械能守恒定律得所以得到则以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以为横坐标。其中故12、将气垫导轨调节水平②③④⑤mgL气垫导轨没有调水平且B端偏低【解析】

(1)[1]．为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平；(2)[2]．滑块经过两个光电门时的速度分别为则要验证的关系为则要测量的物理量是：②遮光条的宽度d；③两个光电门之间的距离L；④滑块（含遮光条）的质量M；⑤钩码的质量m。(3)[3]．对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量Ep=mgL；[4]．动能的增加量Ek=；(4)[5]．根据Ep-Ek图像，若Ep=Ek则直线倾角为45°，而现在图中直线倾角为42°，可知Ep<Ek可知原因可能是滑块的重力做正功造成的，即气垫导轨没有调水平且B端偏低。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、（1）×10-5s；（2）×10-2m2【解析】

（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，由：qv0B=m可得粒子做圆周运动的半径为：R==0.1m粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=由几何关系可知，粒子做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为120°粒子在磁场中运动的时间：t=×10-5s（2）粒子的运动轨迹如图所示，设入射点在P点，出射点在Q点由几何关系可知：PQ=2Rcos30°=m则圆形磁场的最小半径：r=m因此匀强磁场的最小面积：S=πr2=×10-2m214、(i)(ii)【解析】

正确画出光路图，根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率，再根据全反射的条件求解从O点折射到AC边上的光线射出的宽度【详解】(i)设光线进入棱镜是的折射角为r，如图1所示，由几何关系可知根据折射定律可求得(ⅱ)设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C，解得：