2023年高考第一次模拟试题：物理（全国乙卷B卷）（全解全析）

2023年高考物理第一次模拟考试卷

物理•全解全析

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合

题目要求，第19~21题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。分。

14.质量是60kg的建筑工人不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护而使他悬挂起来。已知安全带

的缓冲时间是L2s,安全带长5m,g取10m/s1则安全带所受的平均冲力的大小为（）

A.500NB.600Nc.1000ND.HOON

【答案】D

【解析】对建筑工人进行分析

第一阶段，建筑工人做自由落体运动，当安全绳绷宜时

2g

代入数据得安全绳绷直的瞬间

v=^2gl=10m/s

第二阶段，安全绳缓冲使建筑工人速度减为0。根据动量定理，合外力的冲量等于栋梁的变化。

（F-mg）t=mAv=mv

代入数据整理得安全带所受的平均冲力的大小为

F=1100N

故选D。

15.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生正弦式交变电流，电动势随时间

的变化规律如图线①所示。仅调整线圈转速，电动势随时间的变化规律如图线②所示，则图线②电

动势瞬时值的表达式是（）

e=10sm5n/(V)

A.

.IOTCZz

e=lOsin3(VA)

B.

e=12sin5兀，(V)

C.

e=12sin^-^-(V)

D.

【答案】B

【解析】感应电动势最大值

Em=NBSco

转速调整前后，N8S相同，J与。成正比

“15V

由图可知

Tt=0.4s

T2-0.6s

271

co=——

由T可得

灯_12

-——1—

6917^3

^2^rad/s^rad/s

-0.63

故

£m9=^-£ml=-xI5V=10V

mzmi令

co}3

线圈从中性面开始转动计时，所以图线②电动势的瞬时值表达式

e=lOsin号叫V)

故选Bo

16.a、6两小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，当小球间距小于或等于4时，会受到大小相

等、方向相反的相互排斥的恒力作用。小球间距大于1时，相互排斥力消失。两小球始终未接触,

运动的V—图像如图所示。则下列说法正确的是（

B.4时刻八b间距离最小

C.“、人质量之比为2：1D.a、b两小球在4到4的相对位移比4到〃的相对位

移要大

【答案】A

【解析】AC.题意可知，八b两小球组成的系统动量守恒，由图可知最终，“小球速度减为零，设

。、6两小球质量分别为犯、加2,则满足

机［%一〃2?%=加2y

因为当小球间距小于或等于d时，会受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用，所以由图中

4~4时间内，可得

‘3-'1'3-'1町

-—(-%)_I_F

C42——―-

‘3""‘I‘3"""‘I〃’2

解得

mx=3m2

v=2%

故A正确，C错误；

B.由题意知，人6两小球沿同一直线相向运动，,2时刻b物体减速到零，之后反向加速，可以看

出‘2时间内，。、b同方向运动，且。的位移大于6的位移，即两者在靠近，当速度相等时，两

者距离最近，之后两者距离又增大，即G时刻a、b间距离最小，故B错误；

D.由几何关系可知，图中/C段对应时间等于CE对应时间，且两三角形对应底边大小相等，所以

图中AABC与4CDE面积相等/3到%的相对位移为“CDE的面积，而4到,3的相对位移小于^ABC的

面积，则a、6两小球在4到A的相对位移小于A到0的相对位移，故D错误。

故选Ao

17.氢原子能级如图甲所示。一群处于〃=4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出多种频率的光,

分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K,只能得到3条电流随电压变化的图线，如图内所示。

卜列说法正确的是

nE/eV

8........................0

5---------------------0.54

4---------------------0.85

3---------------------1.51

2---------------------3.40

I---------------------13.6

甲

A.阴极K材料的逸出功为12.75eV

B.。光的波长大于6光的波长

C.图中〃点的数值为-6.34

D.滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定持续增大

【答案】C

【解析】A.一群处于〃=4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出光的频率数为

C：=6

发出的光子频率由低到高依次为匕、匕、匕、〜、为、为，则

E4-E3=hv}E3-E2=hv2E4-E2=hv3

E「E尸爪,/一月=尿5,E,-Ey=hvb

但只检测到3条电流，根据光电效应方程eUc=Ekm=/?u-%,分析图乙可知，“的遏止电压最大,

其次为&和c,所以发生光电效应的能量值为

纥=4一瓦，Eb=E「Ei,Ea=EA-E{

由

Ea=E4-E]=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eVUCa=lN

解得阴极K材料的逸出功为

Wn=Ea-eUCa=12.75eV-7eV=5.75eV

故A错误：

E=hv—h

B.由约〉％,%可知a光的波长小于b光的波长，故B错误;

C.由

4=用一片=-1.51eV-(-l3.6eV)=12.09eV

所以

eU°=&-%=6.34eV

因此图中M点的数值为-6.34,故C正确；

D.滑动变阻器的滑片向右滑动时，正向电压增大，刚开始电流表示数会增大，但达到饱和电流以

后电流表的示数不变，故D错误。

故选CO

18.如图甲所示，粗糙的水平面上放有一个可视为质点的带电体，带电体的质量为机，电荷量为+«,

整个空间存在方向水平向右的电场，电场强度大小随位置不同而不同。带电体从。点由静止开始水

平向右运动，运动过程中带电体的动能线与带电体通过的路程x的关系图像如图乙所示，其中°~再

和阳~超过程的图像为曲线，演处曲线切线斜率为零，过程的图像为直线。下列说法正确的

是（）

+□q,m

%1X,X.X

乙'

A.°~七区间，电场强度不断增大

B.在为处，带电体所受的合力为零

C.°~%过程中带电体的机械能一直减小

D.%~%过程中带电体做匀速直线运动

【答案】B

【解析】A.根据动能定理可得

可知耳一、图像斜率的物理意义为带电体所受合力大小。°~西区间，图像斜率越来越小，故心越

来越小，又因为

心=qE-jumg

所以电场强度大小不断减小，故A错误；

B.在为处，线-x图像斜率为零，所以带电体所受的合力为零，故B正确；

C.占过程中，琮与运动方向相同，根据动能定理，占过程中带电体的动能一直增加，而重

力势能不变，弹性势能为零，所以机械能一直增加，故C错误:

D.”2~七区间，图像斜率不变，带电体所受的合力恒定不变，所以带电体做匀变速直线运动，故

D错误。

故选B。

19.2016年2月11日，科学家们宣布“激光干涉引力波平台（L1GO）”探测到由两个黑洞合并所产

生的引力波信号，这是在爱因斯坦提出引力波概念后，引力波被首次直接观测到。两个黑洞在合并

过程中，由于彼此间强大的吸力作用，会形成短时间的双星系统。在这段时间内，两个星体在相互

引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化

过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为7,

—（k>1）

Ml星线速度大小为V/,加2星线速度大小为V2,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的左

倍，两星之间的距离变为原来的〃（">D倍，则此时双星系统圆周运动的周期〃和线速度大小之和

4'+"2‘是（）

A.T'=4n^kT

V：+彩'=7^（匕+岭）D4'+彩'=疯（4+吗）

Q

【答案】AC

【解析】两星做圆周运动的周期为7时,对星，有

G驾纭=根（空>

7=包

对此星，有

「四也，，2万、2

6亍广=%中4

距离关系有

4+与二上

解得

T=I2兀L

V+V

^G（M,+M2）I2=-

—（k>1）/

经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的4倍，两星之间的距离变为原来的〃（">1）倍后,

则有双星系统圆周运动的周期7'为

T'=4i^kT

线速度之和为'+马'为

展+"=在

故选AC。

20.如图质量为〃?、电荷量为4的带正电粒子（忽略粒子重力），以速度vo沿。0'方向垂直射入相

互正交的竖直向下的匀强电场E和水平向里匀强磁场8,经过该区域中的P点的速率为vP,此时侧

2E

%=--

移量为s,若8,下列说法中正确的是（）

A.带电粒子在尸点的速率“

qE

B.带电粒子的加速度大小恒为"1

s—_m_E__7_r_m

C.若4夕，粒子从射入该区域到尸点所用时间至少2q8

D.粒子在运动过程中洛伦兹力始终大于电场力

【答案】CD

【解析】A.粒子运动过程中，洛伦兹力始终与速度方向垂直而不做功，则根据动能定理

F1212

-qEs=-mvP--wv0

解得

故A错误：

B.当粒子刚开始运动时，根据左手定则洛伦兹力才竖直向上，此时加速度

qv0B-qE_qE

tnm

之后，粒子速度减小且方向发生改变，则洛伦兹力的大小和方向均改变，加速度发生变化，故B错

误；

为

C.将粒子的初速度分解为两个水平向右的分速度2,其中一个速度引起的洛伦兹力

恰与电场力平衡，这两个力不会引起粒子在竖直方向的偏移，另外一个速度引起的洛伦兹力使粒子

做圆周运动，则粒子的合运动为一水平向右的匀速运动与一圆周运动的合成，根据洛伦兹力提供向

心力根据洛伦兹力提供向心力

"心了

q

2R

解得

R书

qB-

mE

-ii'q*时，若未完成一个圆周运动，则偏转圆心角满足

COS0=^—^=0

R

0=-

2

则此时运动时间为

02几m7tm

t=---------=-----

2冗qB2qB

但粒子可能完成超过一个圆周的运动，因此粒子从射入该区域到P点所用时间至少2qB，故c正确;

D.由以上分析可知，粒子的合运动为一水平向右的匀速运动与一圆周运动的合成，其中水平向右

的运动引起的洛伦兹力与电场力等大，由于粒子的速度一直小于初速度，则分运动中的圆周运动水

平方向的分速度也是一直向右，因此引起该分运动的洛伦兹力的方向也是大致偏上，因此粒子在运

动过程中洛伦兹力始终大于电场力，故D正确。

故选CDo

21.如图甲所示，六块相同的长木板并排放在粗糙水平地面上，每块长度为L=2m、质量为M=0.8kg。

%=jT）2+48m/s

另有一质量为加=lkg的小物块（可看做质点），以V8的初速度冲上木板。已知物块

与木板间的动摩擦因数为仅=0.3,木板与地面间的动摩擦因数为〃2=0.1,重力加速度取g=10m/s2。以

下说法正确的是（）

v

or

1I2I......I5I6I

A.物块滑上第4块瞬间，第4、5、6块开始运动

B.物块滑上第5块瞬间，第5、6块开始运动

—J

C.物块最终停在某木块上，物块与该木块摩擦产生的热量为64

—J

D.物块最终停在某木块上，物块与该木块摩擦产生的热量为64

【答案】BD

【解析】AB.当物块滑上第〃个长木板时，长木板开始运动，满足

4/Mg>［机+(7-〃)g

解得

/?>4.5

故物块滑上第5块瞬间，第5、6块开始运动，故A错误，B正确。

CD.滑上第5块木板前，所有木块相对地面静止，则

内mg=tna]

根据

%2f2=勿4

代入数据解得，冲上第5块木板的速度

18

在第5块木板上运动时间为"受力分析

一代（机+2A/）g=2Ma56

112r

卬5-5卬52一产6f5=L

解得

t5—Is

此时物块速度

,5,

匕=^~^5=Zm/s

O

1.

畤=〃564=7mzs

继续滑上第6个木板，则

"Mg-e（机+M）g=Ma6

解得

“6=-|nVs2

设达到共速时间为4

匕'-。/6=丫2+。6,6

解得

1

一S

12

则共速时，相对于第6块木板左端距离

1=3“+丫共16-3（匕+丫共＞6=募01

则物块与该木块摩擦产生的热量为

3

Q=^mgd=—]

64

故C错误，D正确。

故选BD。

22.（5分）某同学用图（a）所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图（b）是用“8V,50Hz”的

打点计时器打出的一条纸带，。点为重锤下落的起点，选取的计数点“、8、C、。到。点的距离在

图中已标出，重力加速度g取9.8m/s2,重锤的质量为1kg。（计算结果均保留两位有效数字）

髓打占器-纸带

图（a）图（b）

（1）下列做法正确的有。

A.必须称出重锤和夹子的质量

B.图中两限位孔必须在同一竖直线上

C.将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器

D.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源

E.处理数据时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置

（2）打点计时器打下B点时，重锤下落的速度姐=m/s,重锤的动能反8=J；

（3）从起点O到打下8点过程中，重锤的重力势能的减少量为J；

（4）根据（1）、（2）计算,在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是。

【答案】（1）B（2）1.20.72（3）0.73（4）在实验误差允许范围内，重锤下落

过程中机械能守恒

【解析】（1）A.在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于验证等式两边均有重锤和夹子的质量，

可以约掉，所以可以不必称出重锤和夹子的质量，故A错误；

B.为了保证纸带竖直下落，减小纸带受到的阻力，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故B正确;

C.将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让重锤尽量靠近打点计时器，故C错误；

D.实验时，先接通打点计时器的电源，待计时器工作稳定后，再放开纸带，故D错误；

E.处理数据时，为了减小误差，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故E错误。

故选B«

（2）每两个计数点之间有一个计时点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为f=0Q4s,则

0.1254-0.0320,…，

v==-------------m/sa1.2m/s

bR2t2x0.04

动能

£kfi=吟=0.72J

（3）从起点。到打下8点过程中，重锤的重力势能减少量

A£p=mgh=1x9.8x0.0740J工0.73J

（4）在实验误差允许范围内，由于重锤重力势能减少量近似等于重锤动能的增加量，重锤下落的过

程中机械能守恒。

23.（10分）利用太阳能的光伏发电电池具有广阔的开发和应用前景。某兴趣小组使用如图甲电路,

探究太阳能电池的伏安特性曲线，其中P是电阻箱，E是太阳能电池，电流表量程075mA、内阻

（1）某次实验中电阻箱阻值为200。，电流表指针如图乙所示，则此时电流为mA,电

源两端电压为V。

（2）在某光照强度下，测得太阳能电池两端电压随电流变化关系如图中曲线①所示，则太阳能电池

内阻随电流增大而。（选填“增大”“减小”或“不变”）

（3）在另一更大光照强度下，测得的0一/关系如上图中曲线②所示。由图可知曲线②中太阳能电

池的电动势（选填“大于”“小于”或“等于"）曲线①中太阳能电池的电动势。

（4）曲线①中，根据图像估算，若电阻箱阻值调至500Q,则此时电池的输出功率为mW

（保留两位有效数字）；要使输出功率达到最大，应将电阻箱调至Q（保留三位有效数

字）。

【答案】（1）11.02.20（2）增大（3）大于（4）9.2~9.4220（190-250）

【解析】（I）电流表读数为

7=11.0mA

电源两端电源

t/=72?=1l.Ox10-3x200V=2.20V

（2）U-/图像斜率绝对值表示内阻，则太阳能电池内阻随电流增大而增大。

（3）纵截距表示电源电动势，则可知曲线②中太阳能电池的电动势大于曲线①中太阳能电池的电动

势。

（4）如图所示，画出500c的电阻箱的U-/图线

找出交点，电压约2.16V,电流约4.3mA,功率约

P=U1=9.3mW

在（9.2mW〜9.4mW）误差范围内即可。

最大功率用逼近法凑出，大约在1.67V、7.6mA处取得，故此时外电阻为

R=y=220Q

在(190C〜250C)误差范围内即可。

24.(14分)如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个光滑的轻质滑轮连接

着固定点P和物体B,两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A与动滑轮连接，B受到竖直方向

的恒力尸(图中未画出)，整个系统处于静止状态。已知A、B的质量均为1kg,A与斜面间的动摩

在

擦因数为3,重力加速度g取10m/s2。

(1)求恒力厂的最小值；

(2)现撤去恒力F,A,B由静止释放。求：

①A、B释放瞬间，B的加速度大小班；

②当B下降2m(B未落地)时，B的大小股。

［答案］(1)F=5N：(2)①“B=4m/s2；②%=4m/s

【解析】(1)由题可知，对A受力分析

2T=m^gsin30°+(Jm^gcos30°

对B受力分析可知

m

aS=+7

解得

(2)①撤去尸，对A受力分析，由牛顿第二定律可得

2T一〃?人且sin30'-/#nAgcos30°=〃?A〃A

对B受力分析，由牛顿第二定律可得

由题图可得

2aA=幅

解得

2

aB=4m/s

②由题图可得，A的速度为

由能量守恒可知

2

mBghB=mAghA+fimAgcos3G•次+4nBvB+X»A(

由于

解得

vB=4m/s

25.（18分）如图甲，MN、P。两条平行的光滑金属轨道与水平面成外37。固定，M、p之间接电阻

箱R,导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为8=0.5。质量为

加的金属杆成水平放置在轨道上，其接入电路的阻值为八现从静止释放杆斜，测得其最大速度为

v„,»改变电阻箱的阻值R,得到为,与R的关系如图乙所示。已知两条轨道间的距离为Z=2m,重力

加速度g取lOm/s2,轨道足够长且电阻不计，sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

（1）杆M下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势的大小；

（2）金属杆的质量m和阻值r；

（3）当尺=4。时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功少。

甲

【答案】（1）2a,2V.（2）7kg或k像，2C；（3）05J

【解析】（1）用右手定则判断出杆中电流方向从6—4（或aMP/w）

由题图可知，当火=0时，杆最终以2m/s匀速运动

感应电动势为

Eo=BLv0=2V

（2）杆切割磁感线产生的感应电动势的最大值为

Em=BLvm

山闭合电路的欧姆定律有

小念

杆达到最大速度时满足

mgsin0=BImL

解得

zwgsin0mgsin0

'M-B2I3+B2I3

由图像可知，斜率为

,mgsind4-2.“〜

k=——=m/(s-Q)=lm/(s•Q)

B~L2

纵截距为

mgsin0

=%=2m/s

联立解得

w=—kg=0.17kg

6,r=2Q

(3)由题意可得

E'=BLv

心旦

R+r

可得

P°=---------

R+r

B*v；

R+rR+r

由动能定理得

W=；〃州-ywVj2

当AP=1W时，可得

%=0.5J

(-)选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计

分。

33.【选修3-3](15分)

(1)(5分)

下列说法错误的是。(填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得

5分，每选错1个扣3分，最低得分0分)

A.烟花三月，鲜花盛开，香气扑鼻，人能够闻到花香是因为鲜花释放的有香气的物质分子做布朗

运动的结果

B.夏天车胎容易爆胎是因为随着温度升高，胎内气体分子间斥力增大的缘故

C.封装在气缸中的气体，气缸容积不变，气体温度升高，单位时间碰撞内壁单位面积的分子数增

多

D.理想气体的压强与单位体积的分子数、温度以及气体的摩尔质量有关

E.Imol的理想氢气和Imol的理想氧气，气体温度相同时，氧气分子的平均速率较小

【答案】ABD

【解析】A.人能够闻到花香是因为鲜花释放的有香气的物质颗粒在空气中做布朗运动的结果，A

错误；

B.气体分子间几乎不存在相互作用力，夏天车胎容易爆胎是因为随着温度升高，胎内气体分子无

规则运动加剧，气体压强变大的缘故，B错误；

C.封装在气缸中的气体，气缸容积不变，单位体积内的分子数不变，气体温度升高，分子运动的

剧烈程度增加，单位时间碰撞内壁单位面积的分子数增多，C正确；

D.理想气体的压强与单位体积的分子数以及温度有关，D错误；

E.Imol的理想氢气和Imol的理想氧气，气体温度相同时，分子的平均动能相同，但氧气分子质量

较大，因此氧气分子的平均速率较小，E正确。

故错误的选ABD。

(2)(10分)

如图所示，导热性能良好的气缸开口向上竖直放置，&是固定在气缸内壁的卡环，两卡环间的距

离为九缸内一个质量为“、横截面积为S的活塞与气缸内壁接触良好，无摩擦不漏气，活塞只能

在4、b之间移动，缸内封闭一定质量的理想气体。此时环境温度为4),活塞与卡环力刚好接触，

1

—mg

无作用力，活塞离缸底的距离为3〃，卡环能承受的压力最大为2,活塞的厚度不计，大气压强

5〃7g

大小等于S,g为重力加速度，求：

(1)要使卡环不被破坏，环境的温度最低能降到多少；

(2)若提高环境温度，当环境温度为1.47。时，缸内气体的压强多大。

rb

b

U76.37wg

【答案】⑴12°;（2）S

【解析】（1）开始时，活塞与卡环b刚好接触，无作用力，则对活塞有

P°S=^~xS+mg

则缸内气体压强

6/ng

Po=­

1

T-mg

设温度降低到7'时活塞对b卡环的压力为2,则对活塞有

半xS+/”g-p|S=；M7g

则温度降低到1时气缸内气体压强为

1

Pi=------

12S

此过程中气体发生等容变化，则有

包="

4F

解得

（2）当温度升高时，活塞上移，气缸内气体等压变化，当活塞刚接触。且与a没有作用力时，有

p„x3hS_Pox4hS

=

TnT2

解得

4

与辛＜询

假设环境温度为I，4时活塞与卡环a接触，且卡环。没有被破坏。设此时缸内气体压强为〃3,根据

理想气体状态方程有

Pax3hSx4hS

=

KT}

解得

6.3mg

J—

设此时活塞与卡环的作用力为尸，则

^-xS+mg+F=PiS

解得

F=0.3〃zg<~rnS

6.3mg

则卡环a没有被损坏，因此缸内气体压强为$。

34.【选修3-4]（15分）

(1)(5分)

一列简谐横波沿x轴正方向传播，/=0时的波形图为图中实线，此时波刚好传到c点，经过0.6s波

刚好传到e点，波形图为图中虚线，a、b、c、d、e是不同位置的质点，下列说法正确的是。

（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最

低得分。分）

A.当f=0.5s时质点a运动到波谷位置

B.当z=0.5s时质点c的加速度等于质点b的加速度

C.在0~0.6s时间内质点c沿x轴正方向移动了3m

D.在0〜0.6s时间内质点d通过的路程为20cm

E.这列简