2023届北京东城高三第五次模拟考试物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角〃条形码粘贴处〃o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3,非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.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，一个小球（视为质点）从〃=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道A5,进入半径R=4m的竖直

圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形

轨道B。，且到达高度为〃的。点时的速度为零，则/，之值可能为（取g=10m/s2,所有高度均相对8点而言）（）

A.12mB.10mC.8.5mD.7m

2、如图所示，尸。两小物块叠放在一起，中间由短线连接（图中未画出），短线长度不计，所能承受的最大拉力为物块。

重力的1・8倍；一长为1.5m的轻绳一端固定在。点，另一端与尸块拴接，现保持轻绳拉直，将两物体拉到。点以下，

距。点竖直距离为人的位置，由静止释放，其中尸。的厚度远小于绳长。为保证摆动过程中短线不断，力最小应为（）

A.0.15mB.0.3mC.0.6mD.0.9m

3、在光电效应实验中，某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管，得到如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲

A.甲光的频率比较大

B.甲光的波长比较长

C.甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较少

D.甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大

4、2018年12月8日我国嫦娥四号探测器成功发射，实现人类首次在月球背面无人软着陆。通过多次调速让探月卫星从

近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道。已知地球与月球的质量之比及半径之比分别为a、b,则关于近地卫星

与近月星做匀速圆周运动的下列判断正确的是

A.加速度之比约为2

a

B.周期之比约为区

Va

c.速度之比约为哙

D.从近地轨道进入到地月转移轨道,卫星必须减速

5、2019年11月5日1时43分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，

该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）全部发射完毕。该卫星在轨道上运

动的周期与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨道也被称为倾斜同步轨道，根据以

上信息请判断，下列说法中不正确的是（）

A.该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心

B.该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度

C.地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力

D.只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空

6、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为小的钩码相连，重力加速度为

g,则释放后钩码的加速度大小为（）

---------*

A.0

B.g

m

C.---------g

M+m

M

D.---------g

M+m

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。分。

7、1966年科研人员曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在

轨道上运行的火箭组（可视为质点），接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器

的平均推力为尸，开动时间Af,测出飞船和火箭的速度变化是Av,下列说法正确的有（）

F

火箭组宇宙S船

A.推力产通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为产

B.宇宙飞船和火箭组的总质量应为3

Av

C.推力厂越大，生就越大，且生与尸成正比

△tZ

D.推力厂减小，飞船与火箭组将分离

8、如图所示，一质量为，小电荷量为g的带电粒子（不计重力），自4点以初速度即射入半径为R的圆形匀强磁场,

D

磁场方向垂直于纸面，速度方向平行于CD,CD为圆的一条直径，粒子恰好从D点飞出磁场，A点到CD的距离为—。

2

贝!I（）

,mvn-mvn

A.磁感应强度为qB.磁感应强度为益

C.粒子在磁场中的飞行时间为空俭砂D.粒子在磁场中的飞行时间为Q一步日R

616%

9、如图所示为内壁光滑的半球形容器，半径为R。质量为机的小球在容器内的某个水平面内做匀速圆周运动，小球

与球心。连线方向与竖直方向夹角为幺下列说法正确的是（）

A.小球所受容器的作用力为/驾

sina

B.小球所受容器的作用力为

cosa

C.小球的角速度J」—

D.小球的角速度

10、如图所示，A、3是两列波的波源，，=Os时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为

%=0.1sin(2m)m,=0.5sin(27rr)m,产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。P是介质中的一点，t=2s

时开始振动，已知Q4=40cm，PB=50cm，则。

A.两列波的波速均为().20m/s

B.两列波的波长均为0.25m

C.两列波在P点相遇时，振动总是减弱的

D.尸点合振动的振幅为0.4m

E.f=2.25s,P沿着A传播的方向运动了O.()5m

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)某同学为了测量电源的电动势和内阻，根据元件的不同，分别设计了以下两种不同的电路。

实验室提供的器材有：

两个相同的待测电源E,辅助电源E'；

电阻箱R2,滑动变阻器R、R'；

电压表V,电流表A;

灵敏电流计G,两个开关加、S20

主要实验步骤如下:

①按图连接好电路，闭合开关3和工，再反复调节用和或者滑动变阻器R、R',使电流计G的示数为0,读

出电流表A、电压表V示数分别为乙、U-

②反复调节电阻箱Ri和R2(与①中的电阻值不同)，或者滑动变阻器/?、R',使电流计G的示数再次为0,读出电

流表A、电压表V的示数分别为人、。2。

回答下列问题：

（1）哪套方案可以更容易得到实验结果（填“甲”或"乙”）。

（2）电源的电动势E的表达式为,内阻广为o

（3）若不计偶然误差因素的影响，考虑电流、电压表内阻，经理论分析可得，E测一（填“大于”“小于”或“等于”）

（填“大于”“小于”或“等于”）

12.（12分）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材。

（1）甲同学按电路图a进行测量实验，其中&为保护电阻，则

②根据电压表的读数U和电流表的读数/,画出图线如图c所示，可得电源的电动势E=V,内电阻

LC（结果保留两位有效数字）。

（2）乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数/,画出5/图线如

V,内电阻VC（结果保留两位有效数字）。

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）静止在水平地面上的两小物块4、B,质量分别为%=L°kg，%=4.0kg；两者之间有一被压缩的

微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离/=L（）m,如图所示.某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、3瞬间分离，

两物块获得的动能之和为5=1°OJ.释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动.A、3与地面之间的动摩擦因数

均为〃=0.20.重力加速度取g=10m/s2.4、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短.

(1)求弹簧释放后瞬间4、8速度的大小；

(2)物块A、3中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与8之间的距离是多少？

(3)4和8都停止后，A与5之间的距离是多少？

14.(16分)如图所示，在倾角为6=30。且足够长的斜面上，质量为3切的物块B静止在距斜面顶编为L的位置，质

量为机的光滑物块A由斜面顶端静止滑下，与物块8发生第一次正碰。一段时间后4、5又发生第二次正碰，如此重

复。已知物块A与物块B每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失，且第二次碰撞发生在物块B的速度

刚好减为零的瞬间。已知物块5所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。求

(D4、5发生第一次碰撞后瞬间的速度

(2)从一开始到A、B发生第"次碰撞时，物块A在斜面上的总位移。

15.(12分)如图所示的空间中有一直角坐标系。孙，第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第四象限x轴下方存在

沿x轴方向足够长，宽度d=(5+5次)m的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小5=0.4T,一带正电

粒子质量m=3.2xl()rkg、带电量q=0.16C,从y轴上的P点以刈=1.0x103mzs的速度水平射入电场再从x轴上的。

点进入磁场，已知OP=9m,粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角，=60",不计粒子重力，求：

(1)0。的距离；

⑵粒子的磁场中运动的半径；

(3)粒子在磁场中运动的时间；(“值近似取3)

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】

从高度12m处到C点由动能定理

TT

/rr-2cK)-W7=—1mv2,mg=-IT-I-V-~-

f2R

可得

叼=/mgR

从C点到D点由动能定理

12

—mv+mg-2R-Wt'=mgh,

由于小球在圆环的相同高度处，下滑的速度比上滑的小，对轨道的压力更小，搜到的摩擦力更小，则摩擦力做功

0<W('<^mgR

则九之值

8m<h'<10m

故选c。

2、D

【解析】

设摆到最低点时，短线刚好不断，由机械能守恒得

(mP+mQ)g(L-h)=^(mP

对。块，根据牛顿第二定律有:

2

mov

\.SmQg-mQg=-^—

将L=15m代入得

h=0.9mo

ABC错误；D正确。

故选D。

3、B

【解析】

ABD.根据

12

Ue=..mVm=hv-Wm

由图像可知，乙光的截止电压较大，则乙光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大，乙光的频率较大，根据丫=£则

A

甲光波长较大，选项AD错误，B正确；

C.由图像可知，甲光的饱和光电流较大，则甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较多，选项C错误；

故选B。

4、B

【解析】

.地=M地魇=a

A.根据"万可知’选项A错误;

a月M月时b~

D.从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须要多次加速变轨，选项D错误。

5、C

【解析】

A.倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动，圆心一定是地球的球心，故A正确，不符合题意;

B.根据万有引力提供向心力

八Mm4兀？

G下=mF

得

IGMT2

V4K2

因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同，故它的轨道高度与位于赤道上空的同步卫星的

轨道高度相同，故B正确，不符合题意；

C.根据

Mm

F=G下

可知，由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系，所以无法判断万有引力的关系。故C错误，符合题意；

D.倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于

地球表面某个点的正上方，而且该卫星的周期为24h,所以只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的

固定时间经过同一城市上空，故D正确，不符合题意。

故选C。

6、C

【解析】

以钩码为研究对象则有

mg—T-ma

以木块为研究对象，则有

T=Ma

联立解得

m

”---------g

M+m

故选C.

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。分。

7,BC

【解析】

A.对飞船和火箭组组成的整体，由牛顿第二定律，有

F=(g+m2)a

设飞船对火箭的弹力大小为M对火箭组，由牛顿第二定律，有

N=m2a

解得

m,F„

N=——=——<F

加1+m2

故A错误；

B.由运动学公式，有。=生，且

/=（仍+m2）a

解得

FNt

肛+g=---

Av

故B正确；

C.对整体

L/Av

F-(肛+%x)——

Z

由于(ml+/W2)为火箭组和宇宙飞船的总质量不变，则推力产越大，生就越大，且生与尸成正比，故C正确；

△tNt

D.推力F减小，根据牛顿第二定律知整体的加速度减小，速度仍增大，不过增加变慢，所以飞船与火箭组不会分离,

故D错误。

故选BC»

8、AC

【解析】

粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出运动轨迹，如图所示:

D

AB.A点到的距离一，贝!|：

2

ZOAQ=60°,ZOAD=AODA=15°,NZMQ=75°

则

ZAQD=30°,ZAQ0=15°

粒子的轨道半径:

粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得:

qv^B=m—

解得:

mvo

一(2+y/3)qR

故A正确B错误；

CD.粒子在磁场中转过的圆心角：

a=ZAQD=30°

粒子在磁场中做圆周运动的周期为:

27rr2(2+G)〃R

%%

粒子在磁场中的运动时间为：

taT(2+扬万氏

-36tf―6^

故C正确D错误。

故选：AC。

9、BD

【解析】

AB.对小球受力分析，如图所示：

根据力的合成，可得小球所受容器的作用力为支持力:

cosa

A错误，B正确；

CD.根据力的合成，可得小球所受合外力

F=mgtana

小球做圆周运动的轨道半径为:

〃=Rsina

根据向心力公式得：

mgtana-mco~r

解得角速度0=Jg,c错误，D正确。

NReosa

故选BD.

10、ACD

【解析】

A.两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播，故两列波的波速相同；根据质点尸开始振动的时间可得

△%0.40.八“，

v=——=-----m/s=0.20m/s

M2

故A正确；

B.由振动方程可得，两列波的周期7相同，由公式

2兀

T=—=1s

CD

故两列波的波长均为

2=vT=0.2m

故B错误；

CD.根据两波源到尸点的距离差

Ax=50cm-40cm=10cm=—

2

可知，8波比A波传到P点的时间晚根据振动方程可得，A波起振方向与5波起振方向相同，故两波在尸点的振

2

动反向，那么，P点为振动减弱点，故两列波在尸点相遇时振动总是减弱的，P点合振动的振幅为

0.5m—0.1m=0.4m

故CD正确；

E.介质中的各质点不随波逐流，只能在各自平衡位置附近振动，故E错误。

故选ACD.

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。

~/it/U、一U?

11、甲力丁9一力才等于等于

【解析】

甲电路的连接有两个特点：左、右两个电源间的路端电压相等，干路电流相同，电阻箱可以直接读数；乙电路更

加适合一般情况，需要采集更多数据，并且需要作图处理数据才可以得到结论，同状态下采集数据，根据闭合电路欧

姆定律列式求解电源的电动势E和内阻，甲电路更简单。

⑵[2][3]根据闭合电路欧姆定律得

E=U、+

解得

E_I2Ut-IiU2

(3)[4]⑸当电流计G的示数为0时，相同电源，电流相等时路端电压相等，此电路中电流表测的是干路电流，电压表

测的是用两端的电压(路端电压)，因此电流表和电压表都是准确值，故

12、(1)①②2.80.60(2)3.00.50

【解析】

解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示;

②根据闭合电路欧姆定律可得：U=E-Ir,则由数学规律可知电动势E=2.8M,内电阻

(2)由乙同学的电路接法可知"左右两部分并联后与R2串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大

后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.5A,此时

两部分电阻相等，则总电流为4=1A;而当电压为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A,则说明当电压为2.4V时,

干路电流为/2=0-33+0.87A=1.2A；则根据闭合电路欧姆定律可得2.5=2.4=£-1.2厂，解得电源的电动

势£=3.0V,内电阻r=0.50Q：

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)VA=4.0m/s,VB=1.0m/s；(2)8先停止；0.50m；(3)0.91m；

【解析】

首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出4、8各自的速度大小；

很容易判定4、8都会做匀减速直线运动，并且易知是8先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，

结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间

关系，列式求解即可.

【详解】

(D设弹簧释放瞬间A和8的速度大小分别为以、VB,以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有

Q=mAvA-mBvB①

联立①②式并代入题给数据得

V4=4.0m/s,V£j=1.0m/s

(2)4、5两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a.假设A和8发生碰撞前，

已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B.设从弹簧释放到B停止所需时间为t,B向左运动的路程

为SB.,则有

mBa=pmBg@

%=叩-；"2⑤

vB-at=O®

在时间，内，4可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发

生，A在时间f内的路程s“都可表示为

SA=VAt--at2⑦

2

联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得

SA=1.75m,ss=0.25m⑧

这表明在时间，内A已与墙壁发生碰撞，但没有与5发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处.8位于出发点左边

0.25m处，两物块之间的距离s为

s=0.25m+0.25m=0.50m⑨

(3)t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为以，，由动能定理有

，"人说~^mAVA=-〃，〃Ag(2/+SB)⑩

联立③⑧⑩式并代入题给数据得

以'=>/7m/s⑪

故A与〃将发生碰撞.设碰撞后4、8的速度分别为玄〃以和胆〃，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

%(一《)="”；+〃％4普

1,21"21"2

]"?A以=^mAVA+^mBVBO

联立。。给式并代入题给数据得

“3"/“2"/。

vA=—^―m/s,vB=———m/sQ4

这表明