江苏省苏州市吴江区汾湖某中学2023届高考物理一模试卷含解析

2023年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、电容为C的平行板电容器竖直放置，正对面积为S,两极板间距为d,充电完成后两极板之间电压为U,断开电路,

E=LCU2

两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为P2O如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓

慢变为2d,下列说法正确的是（）

A.电容变为原来的两倍B.电场强度大小变为原来的一半

C.电场能变为原来的两倍D.外力做的功大于电场能的增加量

2、关于静电场中的电场线，下列说法错误的是（）

A.电场线能够形象描述电场的强弱和方向

B.沿电场线的方向电势有可能升高

C.电场线总是垂直等势面指向电势降低的方向

D.沿电场线方向移动一正电荷，其电势能一定减小

3、如图所示，橡皮筋的一端固定在。点，另一端拴一个可以看做质点的物体，O点的正下方A处有一垂直于纸面的

光滑细杆。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右

运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平地面有压力，下列说法正确的是（）

A.如果橡皮筋的自然长度等于OA,物体所受地面的摩擦力变大

B.如果橡皮筋的自然长度等于OA,物体所受地面的支持力变小

C.如果橡皮筋的自然长度小于OA,物体所受地面的摩擦力变大

D.如果橡皮筋的自然长度小于OA,物体所受地面的支持力变小

4、杜甫的诗句“两个黄鹏鸣翠柳，一行白鹭上青天”描绘了早春生机勃勃的景象。如图所示为一行白直线加速“上青天”

的示意图图中为某白鹭在该位置可能受到的空气作用力其中々方向竖直向上。下列说法正确的是（）

F

A.该作用力的方向可能与1相同

B.该作用力的方向可能与勺相同

C.该作用力可能等于白鹭的重力

D.该作用力可能小于白鹭的重力

5、2016年2月，物理学界掀起了“引力波”风暴，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。据报道，各种各样的引力波探

测器正在建造或者使用当中。可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星、中子星和黑洞）。若质量分别为ml和

m2的A、B两天体构成双星，如图所示。某同学由此对该双星系统进行了分析并总结，其中结论不正确的是（）

A.A、B做圆周运动的半径之比为m2：ml

B.A、B做圆周运动所需向心力大小之比为1：1

C.A、B做圆周运动的转速之比为1：1

D.A、B做圆周运动的向心加速度大小之比为1：1

6、光滑水平面上有长为2L的木板B,小物块A置于B的中点，A、B质量均为机，二者间摩擦因数为口，重力加速

度为g,A、B处于静止状态。某时刻给B一向右的瞬时冲量/,为使A可以从B上掉下，冲量/的最小值为（）

Am班"B2mdpgLc口2m^gL

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、预计2020年再发射2〜4颗卫星后，北斗全球系统建设将全面完成，使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫

星有一种是处于地球同步轨道，假设其离地高度为h,地球半径为R,地面附近重力加速度为g,则有（）

A.该卫星运行周期可根据需要任意调节

、

（/---R----）2g

B.该卫星所在处的重力加速度为R+人

mgR2

C.该卫星运动动能为2（R+/7）

h2

（1+—）3

D.该卫星周期与近地卫星周期之比为R

8、如图所示，轻弹簧一端固定在O点，另一端连接在一个小球上，小球套在光滑、水平的直杆上，开始时弹簧与杆垂

直且处于原长。现给小球一个水平向右的拉力F,使小球从杆上A点由静止开始向右运动，运动到B点时速度最大，

运动到C点时速度为零。则下列说法正确的是（）

A.小球由A到B的过程中，拉力做的功大于小球动能的增量

B.小球由B到C的过程中，拉力做的功大于弹簧弹性势能的增量

C.小球由A到C的过程中，拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量

D.小球由A到C的过程中，小球所受合力的功先减小后增大

9、如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AD水平，一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧

轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C,运动到B点时物块与圆心。的连线与竖直方向的夹角为

0,重力加速度为g,物块可视为质点，则

A.物块在B点受到轨道支持力的大小等于mgcos0

B.物块在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin0

C.物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于tan6

D.物块从A点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大

10、甲、乙两名溜冰运动员，M甲=80kg,M乙=40kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，两人相距0.9m,弹

簧秤的示数为96N,如图所示，下列判断正确的是（）

A.两人运动半径相同

B.两人的运动半径不同，甲为0.3m,乙为0.6m

C.甲的线速度12m/s,乙的线速度6m/s

D.两人的角速度均为2rad/s

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）如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T型管

连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积%,压强°。，T型管与传感器内少量气体体积可忽略不计。缓慢

推动注射器，保持温度不变，装置密封良好。

(1)该装置可用于验证定律。填写气体实验定律名称)

(2)将注射器内气体部分推入气球，读出此时注射器内剩余气体的体积为3°,压强传感器读数为1,则此时气球体积

为。

(3)继续推动活塞，多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强，计算出对应的气球体积，得到如图乙所示的“气球

体积和压强”关系图。根据该图象估算：若初始时注射器内仅有体积为05V。、压强为'D。的气体。当气体全部压入气球

后，气球内气体的压强将变为°。。(保留3位小数)

12.(12分)现有一电池,电动势E约为5V,内阻r约为50C,允许通过的最大电流为50mA.为测定该电池的电动势和内

阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中R为电阻箱，阻值范围为0〜999.9。,R.为定值电阻V为理想电压表.

(1)可供选用的R.有以下几种规格，本实验应选用的R.的规格为(填选项序号字母)

A.15Q1.0WB.50Q0.01W

C.60Q1.0WD.1500Q6.0W

(2)按照图甲所示的电路图，在答题卡上将图乙所示的实物连接成实验电路.

(3)连接好电路，闭合开关S,调节电阻箱的阻值，记录阻值R和相应的电压表示数U,测得多组实验数据,并作出如图丙

所示的1/U-1/R关系图像，则电动势E=—V,内阻r=d(结果均保留两位有效数字)

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)如图所示，半径均为尺=1m的光滑圆弧轨道与8c在3点平滑连接，固定在竖直面内，人端与固定

水平直杆平滑连接，两段圆弧所对的圆心角均为60。，一个质量为机=&g的圆环套在直杆上，静止在P点，Q4间的

距离为，=lm,圆环与水平直杆间的动摩擦因数口二0-5,现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力/，使圆环向右运

动，圆环运动到3点时撤去拉力，结果圆环到达0点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零，重力加速度g=l01117s2,求:

(1)拉力厂的大小;

(2)若不给圆环施加拉力，而是在P点给圆环一个初速度\),结果圆环从0点滑出后，下落氏=1m高度时的位置离。2

点距离也为R,初速度“0应是多大。

14.(16分)如图所示，CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨，CD、MN部分与水平面平行，DE和NP

与水平面成30。，间距L=lm,CDNM面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小BI=1T,DEPN面上有垂

直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B2=2T。两根完全相同的导体棒a、b,质量均为m=0.1kg,导体棒b

与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为四=0.2,导体棒a与导轨DE、NP之间光滑。导体棒a、b的电阻均为R=1O。开

始时，a、b棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，运动过程中a、b棒始

终不脱离导轨，g取10m/s2.

(l)b棒开始朝哪个方向滑动，此时a棒的速度大小；

(2)若经过时间t=ls,b棒开始滑动，则此过程中，a棒发生的位移多大；

(3)若将CDNM面上的磁场改成竖直向上，大小不变，经过足够长的时间，b棒做什么运动，如果是匀速运动，求出匀

速运动的速度大小，如果是匀加速运动，求出加速度大小。

n

15.(12分)如图所示，AB为竖直平面内的细管状半圆轨道，AB连线为竖直直径，轨道半径R=6.4m,轨道内壁光滑,

A、B两端为轨道的开口。BC为粗糙水平轨道，其长度s=8.4m。CD为倾角9=37。的斜面。用两个小物块a、b紧靠在

一轻弹簧的两端将弹簧压缩，用细线将两物块绑住，沿轨道静置于C点。弹簧很短，物块与弹簧均不拴接，物块a的

线度略小于细管的内径。烧断细线，两物块先后落到斜面的M点，CM两点之间的距离L=12m。已知物块跟水平轨道

1

口=亍

之间的动摩擦因数J忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2,5近37。=0.6,cos37°=0.8o求：

(1)物块b刚离开弹簧的瞬间，其速率v0是多少；

m

-L

(2)设物块a、b的质量分别为ml、m2,则“2是多少？(结果可以用根式表示)

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】

£5

C=

A.极板间距变为原来两倍，根据4兀女”可知电容减半，A错误;

B.电荷量和极板正对面积不变，则

U_Q_kQ

~d'Cd£S

电场强度大小不变，B错误；

C.当开关断开后，电容器极板的电荷量Q不变，根据

电容减半，两极板间电压加倍，根据

E=1.CU2

P2

可知，电场能加倍，C正确；

D.电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，D错误。

故选C。

2、B

【解析】

A.电场线疏密描述电场的强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，而电场线上每一点的切线方向

表示电场的方向，故A正确，不符题意；

B.沿着电场线电势逐渐降低，电势降低最快的方向是场强的方向，故B错误，符合题意；

C.沿着电场线电势逐渐降低，故电场线总是垂直等势面，且指向电势降低最快的方向，故C正确，不符题意；

D.沿电场线方向移动一正电荷，电场力一定做正功，由功能关系可知正电荷的电势能一定减小，故D正确，不符题

后、。

本题选错误的，故选B。

3、C

【解析】

AB.设开始时A离地面的高度为L,设某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为仇则橡皮筋的弹力为

cos6

其向上分力

F=TcosO=kL

y

物体对地面的压力为

N=mg-kL

保持不变，因f^iN,故摩擦力也保持不变，故AB错误；

CD.设开始时A离地面的高度为L,橡皮筋的自然长度比OA小x,设某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为0,则橡

皮筋的弹力为

T'=Zr(x+—^―)

COSO

其向上分力

F=TcosO=AxcosO+kL

y

物体对地面的压力为

N'=mg-kL-kxcosQ

由于0变大，则物体对地面的压力变大，因4川，故摩擦力变大，故C正确，D错误。

故选C。

4、A

【解析】

白鹭斜向上做匀加速运动，可知合外力与加速度同向，重力竖直向下，可知空气对白鹭的作用力斜向左上方，即可能

是F1的方向；由平行四边形法则可知F1>G；

故选Ao

5、D

【解析】

AB.因为两天体的角速度相同，由万有引力提供向心力

^mm

G—1__2-=m32/二m①2r

£21122

可知两天体的向心力大小相等，半径之比为

21

AB正确；

C.根据角速度与转速的关系

①=2nn

可知两天体转速相同，C正确;

D.由

G—j_2.=ma=ma

]_21122

得

am

—3-

am

2i

D错误。

本题选不正确的，故选D。

6、B

【解析】

设B获得冲量后瞬间速度为Vo,物块掉下来的临界条件是A刚好到达边缘时两者共速，根据动量守恒

mv=2mv

o

根据能量守恒

11〜

timeLr=—mv2-—x2mv2

2。2

解得：

q=2agL

根据动量定理，冲量最小值

I-mv-2mJligL

min0*

故B正确，ACD错误。

故选：Bo

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、BC

【解析】

A.地球同步卫星和地球自转同步，周期为24h,即该卫星运行周期是固定不变的，选项A错误；

B.由

「Mm

G-----=mg

厂2

可知

GM

g=

R2

fGM

S二

(R+/7)2

则该卫星所在处的重力加速度是

/R、

R+h

选项B正确；

C.由于

门MmV2

Or-----=m-

r2r

则

gR2

V=

R+h

该卫星的动能

01mgR2

E=—mv2=------

k22(7?+h)

选项C正确；

D.根据开普勒第三定律可知，该卫星周期与近地卫星周期之比为

T'+

—=(-----)2

TR

选项D错误。

故选BCo

8、AC

【解析】

A.小球由A到B的过程中，小球的动能增加，弹簧的弹性势能增加，根据功能关系可知，拉力做的功大于小球动能的

增量，故A正确；

B.小球由B到C的过程中，小球的动能减少，弹簧的弹性势能增加，根据功能关系可知，拉力做的功与小球减少的动

能之和等于弹簧弹性势能的增量，则拉力做的功小于弹簧弹性势能的增量，故B错误；

C.小球由A到C的过程中，动能的增量为零，根据功能关系可知，拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量，故C正确；

D.根据动能定理知：小球所受合力的功等于小球动能的变化量，小球的动能先增大后减小，所以合力的功先增大后减

小，故D错误。

9、BD

【解析】

A.受力分析如图所示：

V2

物块在B点时，有：FN-mgcose=mR,因此物块在点受到轨道的支持力大于mgcos0。故A不符合题意。

B.在B点沿切向加速度为零，即在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin0。故B符合题意。

mgsin0mgsin0

C.在B点，p,FN=mgsin®,则以=COS0_tan0故C不符合题意。

D.由于轨道对物块的作用力F和重力mg的合力大小恒定，方向始终指向圆心，根据力的合成及动态分析可知，随着

物块向下运动轨道对物块的作用力逐渐增大。故D符合题意。

10、BD

【解析】

由题意可知弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供各自的向心力，有

MR=MRC02=96N

甲甲甲乙乙乙

因为甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤绕共同的圆心做圆周运动，角速度相同，有

①=€0

甲乙

所以

RM

-5-二―1

RM

乙甲

因为

R+R=0.9m

甲乙

联立可解得《也叫R乙=0.6m；所以两人的运动半径不同;

根据

MR02=96N

乙乙乙

代入数据可解得两人的角速相同为2ra"s；根据

V=①尺

甲甲

代入数据得甲的线速度是％=86向s,同理可得乙的线速度是v乙=L2m/s。

综上分析可知BD正确，AC错误。

故选BD。

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。

PV2V

00———0-

p3

11、玻意耳11.027

【解析】

用DIS研究在温度不变时，气体的压强随温度的变化情况，所以该装置可用于验证玻意耳定律;

(2)⑵将注射器内气体部分推入气球，压强传感器读数为pl,根据玻意耳定律得：

pV-pV

iioo

所以

读出此时注射器内剩余气体的体积为3°,所以时气球体积为

2pV2V

V——V=—0—0-———0-

13°p3

1；

05V

⑶[3]由题可知，若初始时注射器内仅有体积为。、压强为pO的气体，气体全部压入气球后气球的压强与初始时注

1

射器内有体积为V。、压强为p0的气体中的72气体压入气球，结合题中图乙可知，剩余的气体的体积约在o5Vo左右，

压强略大于p0,所以剩余的气体的体积略小于0.5V0。由图可以读出压强约为L027p0。

【点睛】

本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一

定，运用玻意耳定律列式进行分析。另外，还要注意思维方式的转化，即可以将初始时注射器内仅有体积为0.5V0、压

1

强为P0的气体，气体全部压入气球，与初始时注射器内有体积为V0、压强为pO的气体中的,气体压入气球是等效的。

【解析】

R=—=100Q

(1)定值电阻起保护作用，电动势为5V,允许通过的电流为：50mA；由欧姆定律可得：°-05；需要的

保护电阻约为：100-50=50C；故电阻数值上BC均可以，但由于B中额定功率太小，所以额定电流过小，故应选择C

(60Q,1.0W)；

(2)根据原理图图，连接实物图如图所示：

(3)由闭合电路欧姆定律得A+o，可整理为°ERE,根据图象可知E，解得E=5.0V；

r+R70.56—0.20_

____o_=k=___________22.3

E0.016,解得r=5x22.5-60=52.5。253Q

【点睛】

题考查测量电动势和内电阻的实验，注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解时，

基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式＞=履+6的形式，再求出k和b

即可.

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)40(2—J^)N.Q)

【解析】

(1)圆环到C点时对轨道的压力恰好为零，设到C点的速度大小为"1,则

mv2

机g=R

可得

V「啊

根据动能定理

F(l+Rsin60°)-mgR-\imgl=mv2

12।

求得拉力的大小

歹=40(2—JJ)N

⑵圆环从0点抛出后，下落R高度时的位置离0点水平距离为R,设在0点的速度为“2,则

R=£gt2

R=vt

2

求得

v=X-----

22

从尸到C根据动能定理有

14、(1)向S；(2)o.24m；(3)匀加速，0.4m/s2。

【解析】

(1)开始时，a棒向下运动，b棒受到向左的安培力，所以b棒开始向左运动，当b棒开始运动时有

BIL-[img

11

对a棒

，BLv

1=—2--

2R

联立解得

-=0.2m/s

BBD

12

(2)由动量定理得对a棒

mgtsin0-BiLt-mv

<