2022-2023学年江西省顶级名校高三下学期联考物理试题含解析

2023年高考物理模拟试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、下列说法正确的是（）
A．所有的核反应都具有质量亏损
B．光子既具有能量，又具有动量
C．高速飞行的子弹不具有波动性
D．β衰变本质是原子核中一个质子释放一个电子而转变成一个中子
2、某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2m/s的速度跳到一条向他缓缓漂来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上（船未与岸相撞），不计水的阻力，则（）
A．该同学和小船最终静止在水面上
B．该过程同学的动量变化量大小为105kg·m/s
C．船最终的速度是0.95m/s
D．船的动量变化量大小为70kg·m/s
3、如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星P的角速度为ω，对地球的张角为θ弧度，万有引力常量为G。

则下列说法正确的是（）
A．卫星的运动属于匀变速曲线运动
B．张角θ越小的卫星，其角速度ω越大
C．根据已知量可以求地球质量
D．根据已知量可求地球的平均密度
4、中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站—华能石岛湾高温气冷堆核电站，位于山东省威海市荣成石
岛湾。

目前核电站使用的核燃料基本都是浓缩铀，有一种典型的铀核裂变方程是235
92U＋x→144
56
Ba＋89
36
Kr＋3x。

下列
关于x的说法正确的是（）
A．x是α粒子，具有很强的电离本领
B．x是α粒子，穿透能力比较弱
C．x是中子，中子是卢瑟福通过实验最先发现的
D．x是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的
5、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，当输入电压增加20V时，输出电压（）
A．增加200V B．增加2V C．降低200V D．降低2V
6、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:3，两端共接有六只相同的小灯泡L1、L2、L3、L4、L5和L6（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压U恒定的交流电源，六只小灯泡均发光．下列说法正确的是（）
A．L1、L2、L3三只灯泡亮度一定相同
B．小灯泡L2一定比L4亮
C．交流电源输出电压U是小灯泡L4两端电压的4.5倍
D．L1消耗的功率是L2消耗灯泡的2.25倍
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、下列说法中正确的是
A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象
B．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
D．某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为1.5c
E.火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
8、如图所示，一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v1=3m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。

某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，但轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化。

下列判断正确的是（）
A．发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小5m/s
B ．发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，轮船相对于地面做匀变速直线运动
C ．发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，轮船相对于静水做匀变速直线运动
D ．发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值3m/s
9、质量均匀分布的导电正方形线框abcd 总质量为m ，边长为l ，每边的电阻均为r 0。

线框置于xoy 光滑水平面上，处在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。

如图，现将ab 通过柔软轻质导线接到电压为U 的电源两端（电源内阻不计，导线足够长），下列说法正确的是
A ．若磁场方向竖直向下，则线框的加速度大小为043BlU mr
B ．若磁场方向沿x 轴正方向，则线框保持静止
C ．若磁场方向沿y 轴正方向，发现线框以cd 边为轴转动，则02mgr U Bl
＞ D ．若磁场方向沿y 轴正方向，线框以cd 边为轴转动且cd 边未离开水平面，则线框转动过程中的最大动能为202
Bl U mgl r 10、如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示。

一质量为m 、电阻为R 的矩形金属框从t ＝0时刻由静止释放，t 3时刻的速度为v ，移动的距离为L ，重力加速度为g ，线框面积为S ，t 1＝t 0、t 2＝2t 0、t 3＝3t 0，在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．t 1~t 3时间内金属框中的电流先沿逆时针后顺时针
B ．0~t 3时间内金属框做匀加速直线运动
C ．0~t 3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动
D ．0~t 3时间内金属框中产生的焦耳热为200
2B S Rt 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）从坐标原点O 产生的简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M 点，x=1m 的质点P 的位移为10cm ，再经0.1t s ∆=，质点P 第一次回到平衡位置，质点N 坐标x=-81m （图中未画出），则__________________．
A ．波源的振动周期为1.2s
B ．波源的起振方向向下
C ．波速为8m/s
D ．若观察者从M 点以2m/s 的速度沿x 轴正方向移动，则观察者接受到波的频率变大
E ．从t=0时刻起，当质点N 第一次到达波峰位置时，质点P 通过的路程为5.2m
12．（12分）在学校社团活动中，某实验小组先将一只量程为300μA 的微安表头G 改装为量程为0.3A 的电流表，然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。

可供选择的实验器材有：
微安表头G(量程300μA ，内阻约为几百欧姆)
滑动变阻器R 1(0～10k Ω)
滑动变阻器R 2(0～50k Ω)
电阻箱R (0~9999Ω)
电源E 1(电动势约为1.5V)
电源E 2(电动势约为9V)
开关、导线若干
(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G 的内阻R g ，实验方法是：
A ．按图(a)连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；
B ．断开S 2，闭合S 1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G 满偏；
C ．闭合S 2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G 的示数为200μA ，记录此时电阻箱的阻值R 0，
①实验中电源应选用________，滑动变阻器应选用_____(选填仪器字母代号)；
②测得表头G 的内阻R g =_____，表头内阻的测量值较其真实值___(选填“偏大”或“偏小”)；
(2)实验测得G 的内阻R g =500Ω，要将表头G 改装成量程为0.3A 的电流表，应选用阻值为______Ω的电阻与表头G 并联；
(3)实验小组利用改装后的电流表A ，用图(b)所示电路测量未知电阻R x 的阻值。

测量时电压表V 的示数为1.20V ，表头G 的指针指在原电流刻度的250Ω处，则R x =______Ω。

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，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θ=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之间的动摩擦因数17μ=，忽略空气阻力，取重力加速度g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求： （1）物块b 刚离开弹簧的瞬间，其速率v 0是多少；
（2）设物块a 、b 的质量分别为m 1、m 2，则12
m m 是多少？（结果可以用根式表示）
14．（16分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B 。

纸面内有一正方形均匀金属线框abcd ，其边长为L ，每边电阻为R ，ad 边与磁场边界平行。

从ad 边刚进入磁场直至bc 边刚要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v 匀速运动，求：
（1）线框中电流I 的大小和方向；
（2）拉力所做的功W；
（3）ab边产生的焦耳热Q。

15．（12分）如图所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。

已知两板间的电势差为U，距离为d；匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。

一质量为m、电荷量为q的带电粒子从A点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从M点射出；如果撤去磁场，粒子从N点射出。

M、N两点间的距离为h。

不计粒子的重力。

求：
（1）匀强电场场强的大小E；
（2）粒子从A点射入时的速度大小v0；
（3）粒子从N点射出时的动能E k。

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、B
【解析】
A．由结合能图象可知，只有较重的原子核裂变成中等质量的原子核或较轻的原子核聚变为中等质量的原子核时才有能量释放，具有质量亏损，故A错误；
B．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子具有动量，故B正确；C．无论是宏观粒子还是微观粒子，都同时具有粒子性和波动性，故C错误；
D．β衰变本质是原子核中一个中子释放一个电子而转变质子，故D错误。

故选B 。

2、B
【解析】
AC.规定该同学原来的速度方向为正方向.设该同学上船后，船与该同学的共同速度为v.由题意，水的阻力忽略不计，该同学跳上小船后与小船达到共同速度的过程，该同学和船组成的系统所受合外力为零，系统的动量守恒，则由动量守恒定律得m 人v 人－m 船v 船=（m 人+m 船）v ，代入数据解得v =0.25m/s ，方向与该同学原来的速度方向相同，与船原来的速度方向相反，故A 、C 错误；
B.该同学的动量变化量为Δp =m 人v －m 人v 人=60×（0.25－2）kg·
m/s=－105kg·m/s ，负号表示方向与选择的正方向相反，故B 正确；
D.船的动量变化量为Δp ＇=m 船v －m 船v 船=140×[0.25－（－0.5）]kg·m/s=105kg·m/s ，故D 错误.
3、D
【解析】
A ．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A 错误；
B ．设地球的半径为R ，卫星做匀速圆周运动的半径为r ，由几何知识得
sin 2R r
θ
= 可知张角越小，r 越大，根据
22Mm G
m r r
ω= 得
ω=可知r 越大，角速度ω越小，故B 错误；
C ．根据万有引力提供向心力，则有
22Mm G m r r
ω= 解得地球质量为
23
r M G ω=
因为r 未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C 错误；
D ．地球的平均密度
343
M
R ρπ=
则
2
334sin 2
G ωρθπ=
知可以求出地球的平均密度，故D 正确。

故选D 。

4、D
【解析】
AB ．根据该反应的特点可知，该核反应属于重核裂变，根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知，x 为中子，故AB 错误；
CD ．根据物理学史可知，卢瑟福发现了质子，预言了中子的存在，中子是查德威克通过实验最先发现的，故C 错误，D 正确。

故选D 。

5、B
【解析】
根据
1122
U n U n = 得
1122
U n U n ∆=∆ 即
22010=1
U ∆ 解得
2=2V U ∆
即输出电压增加2V ，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

6、C
【解析】
设小灯泡L 4两端电压为U '，则有副线圈的输出电压为23U U ='，根据电压与匝数成正比，原线圈的输入电压为
12U U ='，L 2、 L 3两只灯泡串联后的总电压为2U '；设通过小灯泡L 4电流为I ，根据电流与匝数成反比，则有原线圈电流为32I ，根据欧姆定律可得通过L 2、 L 3两只灯泡的电流为I ，根据并联分流可得通过L 1灯泡的电流为52
I ，小灯泡L 1两端电压为5
2
U '，根据串联分压可知交流电源输出电压52 4.52
U U U U ''+='=，根据电功率公式可知1234252525444P P P P ===，故C 正确，A 、B 、D 错误；
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、ACE
【解析】
光的偏振现象说明光具有波动性，只有横波才能发生偏振现象，故A 正确．变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；选项B 错误；在光的双缝干涉实验中，双缝干涉条纹的间距与波长成正比，绿光的波长比红光的短，则仅将入射光由红光改为绿光，干涉条纹间距变窄，故C 正确．在速度为0.5c 的飞船上打开一光源，根据光速不变原理，则这束光相对于地面的速度应为c ，故D 错误；火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥，故E 正确．
8、AC
【解析】
A ．发动机未熄火时，轮船实际运动速度v 与水流速度1v 方向垂直，如图所示：
故此时船相对于静水的速度2v 的大小为
22215m/s v v v =+=
设v 与2v 的夹角为θ，则
2
cos 0.8v v θ== A 正确；
B ．发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，相对于地面初速度为图中的v ，而因受阻力作用，其加速度沿图中2v 的反方向，所以轮船相对于地面做类斜上抛运动，即做匀变速曲线运动，B 错误；
C ．发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，相对于静水初速度为图中的2v ，而因受阻力作用，其加速度沿图中2v 的
反方向，所以轮船相对于静水做匀变速直线运动，C 正确；
D ．熄火前，船的牵引力沿2v 的方向，水的阻力与2v 的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，2v 逐渐减小，但其方向不变，当2v 与1v 的矢量和与2v 垂直时轮船的合速度最小，如图所示，则
1min cos 2.4m/s v v θ==
D 错误。

故选AC 。

9、ACD
【解析】
A ．根据左手定则，安培力的方向沿+y 轴方向
ab U I r ＝ 03dc U I r ＝
根据F=BIl ，线框所受的安培力的合力为：
00
()3ab dc U U F F F Bl r r =+=+ 线框的加速度大小为：
43F BlU a m mr =＝ 故A 正确；
B ．若磁场方向沿x 轴正方向，ad 边受到的安培力竖直向下，cd 边受到的安培力竖直向上，故线框不可能处于静止，故B 错误；
C ．若磁场方向沿y 轴正方向，发现线框以cd 边为轴转动，则，根据动能定理可得
01 02
BlU l mg l r ⋅-⋅＞ 解得：
02mgr U Bl
＞ 故C 正确；
D ．在转动过程中，由于ab 边的安培力大于线框的重力，故在安培力作用下，线框的动能一直增大，故有：
20022
k BlU l Bl U mgl E l mg r r ⋅-⋅=-＝ 故D 正确；
故选ACD 。

10、BD
【解析】
A ．根据
B －t 图象可知，t 1～t 3时间内B －t 线的斜率不变，由公式
BS E n n t t
∆Φ∆==∆∆ 则金属框中的感应电动势大小方向不变，则电流方向不变，故A 错误；
BC ．0～t 1时间内，线圈中磁通量不变，则无电流产生，t 1～t 3时间内电流不变，由左手定则可知，金属框所受安培力的合力为零，则线圈向下做匀加速直线运动，故B 正确，C 错误；
D ．线圈中的感应电动势为
00
B S BS E t t ∆==∆ 由于0～t 1时间内，线圈中磁通量不变，则无电流产生，也无焦耳热产生，则0～t 3时间内金属框中产生的焦耳热为
222
000
22B S E Q t R Rt =⋅= 故D 正确。

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。

11、ABE
【解析】
AC 、由函数关系可得本题说对应的数学函数为：220sin x
y πλ= ，由题条件可知当x=1时，y=10cm,代入解得
12m λ= ，P 点在经过0.1t s ∆=第一次回到平衡位置，所以在波的传播方向0.1s 前进了1m ，所以波速为
110/0.1v m s == 周期12 1.210T s v λ=== ，故A 正确；C 错误；
B 、t=0时刻波刚好传播到M 点，则M 点的振动方向即为波源的起振方向，结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下，故B 正确；
D 、若观察者从M 点以2m/s 的速度沿x 轴正方向移动，由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小，故D 错误；
E 、波传播到N 需要18112 6.910s t s v -=== ，刚传到N 点时N 的振动方向向下，那么再经过233 1.20.944
t T s ==⨯= ，
所以质点P 一共振动了7.87.8 6.51.2
t s T T === 所以,在此过程中质点P 运动的路程为: 6.5420 5.2s cm m =⨯⨯= 故E 正确；
综上所述本题答案是:ABE
点睛：根据波的传播方向得到质点P 的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期; 由P 的坐标得到波的波长,进而得到波速;根据N 点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P 的运动路程. 12、E 2 R 2
12R 0 偏小 0.5 4.3 【解析】
(1)[1][2]闭合S 2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S 2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S 2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择E 2，滑动变阻器应选择R 2；
[3][4]闭合开关S 2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的
23，则流过电阻箱的电流为满偏电流的13
，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则： g 01R 2
R = 闭合开关S 2时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300μA ，当表头G 示数为200μA 时，流过电阻箱的电流大于100μA ，电阻箱阻值小于表头G 电阻的一半，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半，因此表头G 内阻测量值偏小；
(2)[5]把微安表改装成0.3A 的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：
66300105000.50.33010
g g
g I R R I I --⨯⨯==Ω=Ω--⨯ (3)[6]改装后电流表内阻为： 6A 300105000.50.3
g g
I R R I -⨯⨯==Ω=Ω 微安表量程为300μA ，改装后电流表量程为0.3A ，量程扩大了1000倍，微安表示数为250μA 时，流过电流表的电流为：
250×10-6×1000A=0.25A
由图乙所示电路图可知，待测电阻阻值为
X A 1.20R 0.5 4.30.25
U R I =
-=Ω-Ω=Ω
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)8m /s ； (2)
819
【解析】
（1）物块b 离开弹簧后做平抛运动。

设从C 运动到M 历时为t ，则 21sin 372
L gt ︒=，0cos37L v t ︒= 代入数据解得
1.2s t =，08m /s v =
(2) ①物块a 能够经过A 点做平抛运动落到斜面的M 点。

设物块a 经过A 点的速率为v A ，从A 运动到M 历时为t 1，则
2112sin 372
R L gt ︒+=
，1cos37A s L v t ︒+= 解得 12s t =，9m /s A v =
设物块a 刚被弹簧弹开时的速率为v C l ，在从C 运动到A 的过程中，由动能定理得
22111111222
A C m v m v m gs mgR μ-=-- 解得
v C l =19m/s
弹簧弹开物块a 、b 的过程中，物块a 、b 动量守恒。

选向右的方向为正方向，由动量守恒定律得
20110C m v m v -=
解得
12819
m m = ②物块a 被弹簧弹开后不能到达A 点，物块a 从C 点做平抛运动落到斜面的M 点，做平抛运动的初速度大小也是v 0。

设物块a 刚被弹簧弹开时的速率为v C 2，在物块a 从C 向左运动到再次回到C 点的过程中，由动能定理得
221012111222
C m v m v m gs μ-=- 解得：
2s C v =
弹簧弹开物块a 、b 的过程中，物块a 、b 动量守恒。

选向右的方向为正方向，由动量守恒定律得
20120C m v m v -=
解得
12m m =14、（1）4BLv R ；方向是由a 到d ；（2）234B L v R ；（3）2316B L v R
【解析】
（1）由于ad 边向左切割磁感线，故产生的感应电动势为
E =BLv
故线框中的电流、
44E BLv I R R
== 由右手定则判断出电流的方向是由a 到d ；
（2）由于线框匀速运动，故拉力
F =F 安=BIL =224B L v R
拉力做的功
234W B R
F L L v == （3）拉力做功全部转化为电流产生的焦耳热，则ab 边产生的焦耳热
23114416ab B v Q R
Q L W ===总 15、（1）电场强度U E d =；（2）0U v Bd
=；（3）2
222k qUh mU E d B d =+ 【解析】
（1）电场强度U E d
= （2）粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，有：0qE qv B = 解得0E U v B Bd
== （3）粒子从N 点射出，由动能定理得：2012k qE h E mv ⋅=-
解得2
222k qUh mU E d B d
=+。