广东省广州市黄埔区2023届高三下学期5月三模物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023年普通高等学校招生全国统一考试模拟演练物理2023.5本试卷共7页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。2．作答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的〖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．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。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．如图为射线测厚装置，它的放射源为铯-137，已知铯-137的衰变方程为，半衰期约为30年，以下说法正确的是（）A．60年后Cs全部衰变完B．金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越小C．Ba原子核的比结合能比Cs原子核的大D．该反应为β衰变，β射线即为核外电子的逸出2．将智能手机水平粘在秋千座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，此时秋千可看作一个理想单摆，设摆长为L。从手机传感器中得到其垂直手机平面方向的关系图（图乙）。以下说法正确的是（）A．忽略空气阻力，秋千的回复力由重力和拉力的合力提供B．当秋千摆至最低点时，秋千对手机的支持力等于手机所受的重力C．秋千摆动的周期为D．该地的重力加速度3．如图，烧瓶固定在铁架台上，通过橡胶塞连接一根玻璃管，并向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动。关于烧瓶内的气体，以下说法正确的是（）A．气体的压强变小 B．气体的体积变小C．气体对外界做功 D．气体的内能减小4．结合图片分析，以下说法正确的是（）A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后不再会有光线从面射出B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将增大C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波5．如图，乒乓球从斜面上滚下后在水平桌面上沿直线运动。在与乒乓球运动路线垂直的方向上横放一个纸筒（纸筒开口略大于乒乓球直径）。人趴在桌子边沿并鼓起嘴巴正对纸筒口，当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球向筒口吹气，则乒乓球被吹后（）A．保持原运动方向继续前进B．一定能沿吹气方向进入纸筒C．偏离原运动方向滚向纸筒左侧D．偏离原运动方向滚向纸筒右侧6．如图甲，太空电梯的原理是在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，“绳索”会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空。如图乙，有一太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止。已知地球半径为R、质量为M、自转周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．太空电梯上各点均处于完全失重状态B．太空电梯上各点线速度大小与该点到地心的距离成反比C．升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱的向心加速度大小为D．升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱的向心加速度大小为7．如图，在光滑水平平面上有一根通有恒定电流I的长直导线，用同种均匀材料做成的单匝线框A、B平铺在水平平面上。A是边长为a的正方形，B是长边长为2a的长方形。瞬间关闭恒定电流I，假设线框不会与长直导线碰撞，A、B最终获得的动量之比为（）A．3∶8 B．3∶4 C．1∶4 D．9∶16二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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．航天员在地面模拟失重训练的一种方式是在水下进行（如图）。航天员需要穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等，假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，在某次出舱作业过程中，给自己一个初速度后竖直向上匀速漂浮的距离为h，以下说法正确的是（

）A．航天员所受的合力为零，合力不做功，其机械能守恒B．上升h的过程中，动能不变C．上升h的过程中，重力势能减小了D．上升h的过程中，机械能增加了9．为发展新能源，某科研小组制作了一个小型波浪发电机，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有线圈，其截面示意图如图甲所示。浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图乙所示，线圈电阻r=2Ω，把线圈与阻值R=8Ω的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（）A．小灯泡的额定电压为B．线圈中电流的有效值为C．发电机的输出功率为D．一周期内线圈产生的焦耳热为10．水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是（

）A．水流在空中运动时间为 B．水流在空中运动时间为C．水车最大角速度接近 D．水车最大角速度接近三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。11．用如图所示的装置研究加速度与力和质量的关系。带挡光片的物体A内有若干质量均为的小铁片，初态时A、B系统刚好静止，物体A、B的质量相等。（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图所示，则挡光片的宽度___________cm。（2）测量挡光片到光电门中心的距离h，将A中的1个小铁片移到B中，由静止释放A，记录挡光片的挡光时间。（3）将A中的2个小铁片移到B中，在相同的初始位置由静止释放A，记录挡光片的挡光时间。（4）多次重复，得到移动的小铁片的数量n和对应的挡光时间t。（5）以n为横坐标，以___________为纵坐标，将实验测得的数据描点连线，若得到一条倾斜的直线，则表明物体的加速度与质量成反比，与所受合力成正比。（6）请写出一条产生实验误差的原因___________。12．图甲所示的实验电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系。图中为开关，为单刀双掷开关，为待测稀盐水溶液液柱。（1）实验时，闭合之前应将的滑片P置于______（填“C”或“D”）端。（2）实验时，闭合，置于位置1，改变滑动变阻器滑动触头P的位置，电流表示数有明显变化，电压表没有示数；再将置于位置2，情况相同。经检查，电路中所有元件完好，则导线中出现断路故障的是______导线。（3）修复故障后，用电流表内接法测量的阻值时应该将置于位置______（填“1”或“2”）。（4）用电流表内、外接法得到的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示（不计由于通电导致的化学变化）。某次用电流表内接法测得的阻值为，的横截面积为，长度为，则其电阻率为______，由图乙中对应曲线______（填“A”或“B”）可得此时溶液浓度约为______%。13．现代瓷器的烧制通常采用电热窑炉。如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到2.4p0（p0为大气压强）时，排气阀才会开启。某次烧制过程，初始时窑内温度为27℃，窑内气体体积为V0，压强为p0。（1）求窑内温度为387℃时窑内气体的压强；（6分）（2）求窑内温度为927℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。（6分）14．2022年4月16日清晨，北京天安门举行大型升旗仪式现场，欢迎航天英雄凯旋，国旗护卫队要将一面质量为的国旗升至旗杆顶端，国旗从静止开始匀加速达到最大速度，再匀速一段时间后匀减速运动，到达杆顶时速度恰好为0，整个过程用时，上升高度为，假设匀加速和匀减速的时间相同，不考虑空气阻力和浮力。取。求：（1）匀速阶段的时间是多少；（4分）（2）加速阶段和减速阶段轻绳对国旗拉力的大小之比是多少；（4分）（3）国旗上升过程中的绳子对国旗拉力的冲量。（4分）15．“质子治疗”是用氢原子核，也就是将质子加速到具有较高的能量，通过某装置引导，到达靶向肿瘤部位，用于人体关键部位的癌症治疗。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔后进入速度选择器，并沿直线运动。速度选择器中的匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为，极板间的电场强度大小为。坐标系xoy中yoP区域充满沿y轴负方向的匀强电场I且电场强度，xoP区域充满垂直纸面向外的匀强磁场II，OP与x轴夹角。匀强磁场II的磁感应强度大小，且质子从（0，d）点进入电场I，并垂直OP经Q点（图中未标出）进入磁场II。取质子比荷为。求：（1）极板间的加速电压U；（4分）（2）Q点位置坐标；（4分）（3）质子能到达x轴上的区间的长度L（结果用根号表示）。（8分）——★参考答案★——一、单选题1.〖答案〗CA．经过两个半衰期后，铯剩余原来的四分之一，故A错误；B．金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越大，故B错误；C．由于生成物比反应物稳定，所以Ba原子核的比结合能比Cs原子核的大，故C正确；D．β衰变的实质是原子核内部的一个中子放出一个电子变为一个质子，故D错误。故选C。2.〖答案〗CA．忽略空气阻力，秋千的回复力由重力圆弧沿切线方向的分力提供，A错误；B．在最低点，合力提供向心力秋千对手机的支持力故秋千对手机的支持力大于手机的重力，B错误；C．秋千的周期为从最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用的时间，所以两次经过最低点，有两次向心加速度最大，根据垂直手机平面方向的关系图，周期为C正确；D．根据单摆周期公式故当地重力加速度D错误。故选C。3.〖答案〗CA．由于水柱处于水平玻璃管中，对水柱分析可知，烧瓶内气体的压强始终等于大气压强，即气体的压强不变，A错误；B．根据上述可知，该过程是等压变化，手捂住烧瓶，温度升高，则气体体积增大，B错误；C．气体体积增大，气体对外界做功，C正确；D．气体温度升高，气体内能增大，D错误。故选C。4.〖答案〗DA．图甲中，根据几何关系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性，无论怎么增大入射角，下表面的入射角不会达到临界角，光线都会从面射出，故A错误；B．图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式可知只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；C．图丙是针尖的衍射现象图片，故C错误；D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确。故选D。5.〖答案〗D一开始乒乓球向右运动，当乒乓球受到沿纸筒方向的吹气的力后，乒乓球参与了两个方向的分运动，会偏离原运动方向滚向纸筒右侧。故选D。6.〖答案〗DA．太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，不是各点都处于完全失重状态，故A错误；B．太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动，各点角速度相等，则各点线速度关系为可知太空电梯上各点线速度大小与该点到地心的距离成正比，故B错误；CD．升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱的向心加速度大小为故C错误，D正确。故选D。7.〖答案〗A时间极短，可认为磁感应强度均匀变化，设线框左右两边的磁感应强度差为，由动量定理可知有根据题意AB为同种均匀材料，可得所以有故选A。二、多选题8.〖答案〗BDAD．航天员在上升过程中，浮力对其做的正功，故机械能增加，故A错误，D正确；B．匀速上升过程动能不变，故B正确；C．上升h的过程，重力势能增加了，故C错误。故选BD。9.〖答案〗CD由乙图可知，感应电动势有效值为4V，此时小灯泡正好正常发光，则由串联分压可得则线圈中电流有效值为发电机输出功率为由乙图可得周期为0.4s，一周期内线圈产生的焦耳热为故选CD。10.〖答案〗BCAB．水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，水平方向速度和竖直方向速度满足解得故A错误，B正确；CD．水流到水轮叶面上时的速度大小为根据解得可知水车最大角速度接近，故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题11.〖答案〗（1）0.560（5）a（6）实验中有阻力（每空2分）（1）挡光片的宽度（2）设向B中转移n个铁片，绳中张力T，对B，根据牛顿第二定律对A联立得合力为2nm0g，以n为横坐标，以a为纵坐标，将实验测得的数据描点连线，若得到一条倾斜的直线，则表明物体的加速度与质量成反比，与所受合力成正比。（3）产生实验误差的原因：实验中有阻力。12.〖答案〗（1）D（1分）（2）（1分）（3）2（1分）（4）28（1分）A（1分）0.02（2分）（1）根据图甲可知，为了防止电压过大，烧坏电表，则让电压从零开始逐渐增加，应将的滑片P置于D端。（2）根据题意可