2023屆新高考物理模擬預熱卷【江蘇專版】（含答案解析）

2023屆新高考物理模擬預熱卷【江蘇專版】

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一、單選題

1.一鈉光燈放在一空箱子左側(cè)的雙縫前如圖，在右壁上產(chǎn)生干涉圖樣，如圖所示?，F(xiàn)

給箱子灌滿油（不考慮溢油），浸入油中的條紋怎樣變化（）

A.條紋間距變寬B,條紋間距變密

C.條紋間距不變D.條紋消失

2.月球車是我國探月工程中的重要部分。它進入休眠期時可采用同位素Pu238電池為

其保暖供電。Pu238可用*Np吸收一個中子得到。Pu238衰變時只放出a射線，其半衰

期為88年。下列說法正確的是（）

A.Np237轉(zhuǎn)變成Pu238的核反應(yīng)方程為aNP+>f甯Pu+>

B.a衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子

C.a射線具有較強的穿透能力，可以穿透幾毫米后的鉛板

D.在月球環(huán)境下Pu238的半衰期可能會發(fā)生變化

3.如圖所示，電容器的力極板帶正電，8極板帶負電且接地，現(xiàn)將B極板水平向左移

動x,則電容器的電容C和P點的電勢9隨位移x變化的圖像，正確的是（）

OX

4.如圖甲所示為某品牌的氣壓式電腦椅，其簡易構(gòu)造如圖乙所示，圓柱形汽缸與椅面

固定連接，總質(zhì)量為〃7。橫截面積為s的柱狀汽缸桿與底座固定連接，可自由移動的汽

缸與汽缸桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體。設(shè)汽缸氣密性、導熱性能良好，忽略摩擦力。

己知大氣壓強為P。，重力加速度為g。則下列說法正確的是()

圖甲圖乙

A.人迅速坐下時，缸內(nèi)氣體的溫度可能不變

B.人坐在椅子上不動，打開空調(diào)，環(huán)境溫度降低時，椅面會下降

C.人離開椅子后，足夠長時間內(nèi)，汽缸內(nèi)的氣體放出熱量

D.若質(zhì)量為M的人盤坐在椅面上，則缸內(nèi)氣體的壓強為"普?

5.如圖所示，有一固定的且內(nèi)壁光滑的半球面，球心為0,最低點為C,有兩個可視

為質(zhì)點且質(zhì)量相同的小球A和B,在球面內(nèi)壁兩個高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,

A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面，A、B兩球與。點的連線與豎直線0c間的夾角

分別為a=53。和￡=37。，(sin37°=0.6)則()

A.A、B兩球所受支持力的大小之比為3口4

B.A、B兩球運動的周期之比為6口2

C.A、B兩球的角速度之比為G2

D.A、B兩球的線速度之比為4：3出

6.滑塊P以初速度％沿水平軌道滑行與距離后與靜止在軌道上的滑塊Q發(fā)生完全非彈

性碰撞，已知兩滑塊在水平軌道上滑行受到的阻力與其重力之比均為鼠碰撞后滑行x

距離后停止，則P、Q的質(zhì)量之比為()

試卷第2頁，共8頁

A飛2kgxB12kgx

42kgx-顯-2kgx（＞顯-2kgx-，2必/

c12kgx口J2依x

Vv：-2kgXo-y]2kgx'6+2kgx0-12kgx

7.如圖所示為三顆衛(wèi)星〃、反c?繞地球沿逆時針方向做勻速圓周運動的示意圖，其中

6、c是地球同步衛(wèi)星，。在半徑為『的軌道上，此時以6恰好相距最近，已知地球質(zhì)量

為M,地球自轉(zhuǎn)的角速度為。，引力常量為G,則（）

A.衛(wèi)星公c與地心的連線單位時間掃過的面積相等

B.衛(wèi)星c加速一段時間后就可能追上衛(wèi)星6

24

C.到衛(wèi)星”和6下一次相距最近，還需經(jīng)過時間’=而歸一

_TV

D.到衛(wèi)星。和b下一次相距最近，還需經(jīng)過時間’=[3萬一

8.兩彼此正對的相同金屬圓環(huán)豎直放置在豎直向下、磁感應(yīng)強度為0.8T勻強磁場中，

圓環(huán)半徑為0.2m、相距0.5m,用導線將環(huán)與匝數(shù)比為41的理想變壓器相連，變壓器

輸出端接一阻值為1。燈泡，讓導體桿沿兩環(huán)內(nèi)側(cè)做角速度為50亞rad/s的勻速圓周運

動，圓環(huán)電阻不計，桿長為0.5m,電阻為4C,則燈泡（）

A.兩端電壓為0.8VB.兩端電壓為1.0V

C.兩端電壓為L5VD.兩端電壓為2.0V

9.如圖所示，邊長為6乙的正三角形。兒區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場（圖

中未畫出），正三角形中心。有一粒子源，可以沿近平面任意方向發(fā)射相同的帶電粒

子，粒子質(zhì)量為加，電荷量為q.粒子速度大小為v時，恰好沒有粒子穿出磁場區(qū)域，不

計粒子的重力。下列說法正確的是（）

2mv

A.磁感應(yīng)強度大小為一

qL

B.磁感應(yīng)強度大小為一

qL

C.若發(fā)射粒子速度為2u時，在磁場中運動的最短時間為孚

3v

D.若發(fā)射粒子速度為2u時，在磁場中運動的最短時間為我

10.如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平面上，彈簧原長為L質(zhì)量為加的小球（可視

為質(zhì)點）從距彈簧上端高度為h的P點由靜止釋放，小球與彈簧接觸后立即與彈簧上端

粘連，并在豎直方向上振動。一段時間后，小球靜止在。點，此時彈簧長度為4,彈

簧的彈性勢能為綜，重力加速度為g,彈簧始終在彈性限度內(nèi)o下列說法正確的是（）

B.小球在運動過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

C.小球第一次下落過程中速度最大位置在。點

D.￡p<mg\h+^\

二、實驗題

11.以下是利用落體法驗證機械能守恒定律的兩種方案。

（1）采用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖甲所示。

試卷第4頁，共8頁

甲

□圖乙中的紙帶是實驗過程中打點計時器打出的一條紙帶。打點計時器頻率為50Hz,

打下。點（圖中未標出）時，鉤碼開始下落，。、6、。是打點計時器連續(xù)打下的3個

點?？潭瘸叩?刻線與。點對齊，“、。、c三個點所對刻度如圖乙所示。打點計時器

在打出6點時鉤碼下落的速度為%=m/s（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

若打點計時器在打出6點時的速度表示為力,鉤碼下落的高度表示為兒，當?shù)氐闹亓?/p>

加速度為g,若在誤差允許范圍內(nèi)表達式片=（用題中所給的物理量表示）成

立，則機械能守恒。

jabf?

\15cm16171819202122232425）

乙

（2）采用光電門驗證機械能守恒定律，裝置如圖丙所示。切斷電磁鐵電源，讓小鋼球

自由下落，下落過程中小鋼球經(jīng)過光電門1和光電門2,光電計時器記錄下小鋼球通過

光電門1、2的時間加|、,用刻度尺測出兩光電門間距離h,已知小鋼球的直徑為d,

當?shù)氐闹亓铀俣葹間。

電磁鐵

□小鋼球通過光電門1時的瞬時速度W=（用題中所給的物理量表示）;

1

口保持光電門1位置不變，上下調(diào)節(jié)光電門2,多次實驗記錄多組數(shù)據(jù)，作出由T隨

人變化的圖像，如果不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率上=（用題中所給的物

理量表示），就可以驗證小鋼球下落過程中機械能守恒；

□若考慮空氣阻力的影響,則實驗得出的出一尸隨〃變化的圖像的斜率一定（填

“大于,，“小于,，或“等于，，）不考慮空氣阻力時圖線的斜率。

三、解答題

12.如圖所示，直角三角形/8C為某三棱鏡的截面，8=90。，06=30°,AB=a,。為

“8邊的中點，一單色細光束從。點以與月8成30。角方向射入棱鏡，依次通過48面折

射、8c面反射，再從NC面射出，此時折射角為60。（已知光在真空中的傳播速度為c）。

求：

（1）棱鏡對該單色光的折射率；

13.2021年4月23日，首屆成都國際工業(yè)博覽會軌道交通館內(nèi)，一輛外形炫酷的新一

代高速磁懸浮列車吸引不少眼球，這是我國研制的時速600公里新一代自主知識產(chǎn)權(quán)的

高速磁浮列車，填補了航空與高鐵速度的空白，如圖所示。在某次制動性能測試中，列

車先在平直軌道上以額定功率P由靜止啟動，經(jīng)時間f達到最大速度也之后勻速率進

入水平面內(nèi)的圓形轉(zhuǎn)彎軌道。已知列車質(zhì)量為用，運動中阻力恒定，重力加速度為g。

（1）求列車由靜止開始加速至最大速度v的過程通過的路程x；

（2）為了使列車以速率D無側(cè)向擠壓通過彎軌道，軌道向內(nèi)側(cè)傾斜，傾斜角度為仇

求圓形軌道的設(shè)計半徑ro

14.如圖所示，平行光滑金屬導軌間距為乙導軌處在豎直向上的勻強磁場中，兩個相

試卷第6頁，共8頁

同的金屬棒/、4垂直導軌平行放置，與導軌始終接觸良好，每個金屬棒質(zhì)量為〃?，

接入電路的電阻均為&開始時Cd棒鎖定在軌道上，對成棒施加水平向右的恒定拉力F,

經(jīng)時間，棒劭的速度達到最大值v,此時撤去拉力，同時解除對cd的鎖定，導軌足夠

長且電阻不計。求口

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大??；

(2)撤去拉力前棒必前進的距離；

(3)全過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱。

15.某科研實驗裝置的電場和磁場分布可以簡化為如圖所示。第L象限(包括y軸)充

滿垂直xQy平面向外，磁感應(yīng)強度大小為用的勻強磁場，第」象限充滿垂直X伽平面向

里，磁感應(yīng)強度大小為劣的勻強磁場，第口象限充滿沿x軸負方向的勻強電場。在第口

象限坐標為(-b,-b)的粒子源尸發(fā)射出質(zhì)量為機、電荷量為+4的帶電粒子甲，經(jīng)

電場偏轉(zhuǎn)后恰好從坐標原點。沿y軸正方向以速度v進入磁感應(yīng)強度大小為用的勻強磁

場區(qū)域。已知BI=6B,=￡B,不計粒子重力。

(1)求第0象限內(nèi)勻強電場的場強大小E和粒子甲從粒子源發(fā)射時的速度%(可以用

三角函數(shù)值表示)。

(2)從帶電粒子甲由粒子源尸發(fā)射開始計時，求帶電粒子甲第3次穿過x軸的時間和

橫坐標。

(3)若粒子甲第3次經(jīng)過x軸時會被x軸上設(shè)置的吸收器吸收，則從y軸上。點平行x

軸正方向發(fā)射與粒子甲比荷相同的粒子乙，粒子乙第一次沿y軸正方向穿過x軸時與粒

子甲相碰，求。點可能的縱坐標和粒子乙可能的速度及甲、乙兩粒子發(fā)射的時間差。

試卷第8頁，共8頁

參考答案：

1.B

【詳解】雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，隨著波長越

長，則條紋間距越大，根據(jù)

c_v

而

c=nv

現(xiàn)給箱子灌滿油(不考慮溢油)，則有波長變小，條紋間距變密，故B正確，ACD錯誤；

故選B。

2.A

【詳解】A.根據(jù)題意可知Np237轉(zhuǎn)變成Pu238的核反應(yīng)方程為*Np+；n-2叫pu+一；e。A

正確；

B.夕衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，B錯誤；

C.a射線的穿透能力很弱，一張厚紙就可以擋住。C錯誤；

D.在月球環(huán)境下Pu238的半衰期不變.D錯誤。

故選A,

3.C

【詳解】AB.電容器的電容

ceS

C=-----------------

4欣(4+x)

其中心為初始時4B極板的間距，當位移x增加時，電容非線性減小，故AB錯誤；

CD.P點的電勢為

(p=UPB>0

(p=E(d1+x)

4為初始時P點到8極板間的距離，當電容器的電荷量保持不變時，電容器內(nèi)的電場強度

不隨板間距的改變而改變，所以夕隨x線性增加，故C正確，D錯誤。

故選C。

4.B

【詳解】A.人迅速坐下時，外界對氣體做功，氣體還沒來得及與外界充分發(fā)生熱傳遞，即

答案第1頁，共14頁

(2=0

W>()

根據(jù)熱力學第一定律

\U=Q+W

則

At/>0

所以缸內(nèi)氣體的溫度升高，故A錯誤；

B.人坐在椅子上不動，由于人處于平衡狀態(tài)，可知氣體的壓強不發(fā)生變化，由理想氣體狀

態(tài)方程

&C

T

可知，環(huán)境溫度降低時，缸內(nèi)氣體體積減小，椅面會下降，故B正確；

C.人離開椅子后，經(jīng)過足夠長時間，氣體的溫度和外界溫度相等，可知氣體的內(nèi)能不變，

氣體體積增大，則氣體對外界做功，由熱力學第一定律

△U=Q+W

可知汽缸內(nèi)的氣體吸收熱量，故c錯誤；

D.質(zhì)量為M的人盤坐在椅面上，由受力平衡有

(M+m)g+p0S=pS

解得

P=P#--------

J

故D錯誤。

故選Bo

5.B

【詳解】A.對小球受力分析如圖

答案第2頁，共14頁

FN

F

mg

尸N=R-

coscr

■ACOS-4

&Bcosa3

故A錯誤：

B.小球受到的合外力充當向心力，根據(jù)牛頓第二定律

4萬2

mgtana=m-^-r

r=Rsina

解得

故B正確；

C.根據(jù)?=半知

/="=2

"一萬一百

故C錯誤；

D.根據(jù)牛頓第二定律得

V2

mgtana=fn---------

Rsina

-=Jg—sinatana

vA_/sinatana_8

vB\sinptan03A/3

故D錯誤；

答案第3頁，共14頁

故選B。

6.C

【詳解】設(shè)滑塊P的質(zhì)量為加/，滑塊Q的質(zhì)量為，“2,碰撞前，對滑塊P滑動過程，由動能

定理有

一如必>=1212

滑塊P、Q碰撞，以匕方向為正方向，由動量守恒定律有

叫匕=（町+〃4）丫

碰撞后滑塊P、Q同速滑動，由動能定理有

一&（町+nt,）gx=0-+m,）/

聯(lián)立解得

叫_v_[2kgx

m2v<-v加-2kgx「^^

故選C。

7.C

【詳解】A.衛(wèi)星/c為不同軌道的衛(wèi)星，由題給條件無法比較它們與地心的連線單位時間

掃過的面積是否相等，故A錯誤；

B.衛(wèi)星c加速后，將脫離原軌道做離心運動，不可能追上同軌道的衛(wèi)星6,故B錯誤;

CD.衛(wèi)星“做圓周運動，由萬有引力提供向心力有

可得

b為地球同步衛(wèi)星，其角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則衛(wèi)星“、人連續(xù)兩次相距最近還需

經(jīng)過的時間/滿足

（利,-4t=2兀

解得

答案第4頁，共14頁

24

―3——co

故C正確，D錯誤。

故選C。

8.A

【詳解】分析可知，導體棒在磁場中運動，產(chǎn)生正弦式交流電，當導體棒經(jīng)過最低點和最高

點時，切割的方向與磁場方向垂直，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，為

Em=BLv=BLmr=40V

則電源產(chǎn)生的有效電壓

￡

E=-^r=4V

U.n.

設(shè)流過燈泡的電流及燈泡兩端的電壓分別為，2、%,則根據(jù)船=廣、/小=/必可得，理

想變壓器的輸入電壓及通過的電流為

/產(chǎn)衛(wèi)3/

其中由閉合電路歐姆定律可得

U}=E-l,r

聯(lián)立可得燈泡兩端的電壓

U2=0.8V

故選Ao

9.B

【詳解】AB.磁場垂直紙面向外，粒子恰好沒有穿出磁場區(qū)域，因此粒子的直徑等于過。

點垂直于灰的線段大小，設(shè)垂足為力由幾何關(guān)系得

Od=-L

2

所以半徑

r^-L

4

由于洛倫茲力提供向心力

答案第5頁，共14頁

qvB=m—

解得

_mv4/nv

D=—=------

qrqL

故A錯誤，B正確；

CD.當發(fā)射粒子速度為2V時，由公式

4v2

qx2vB=m----

4

解得

2invL

r,=-----=—

1Bq2

粒子在磁場中運動的最短時間就是在磁場中轉(zhuǎn)過最小的角度，當粒子從垂足〃出去時，時間

最短，由幾何關(guān)系可得，轉(zhuǎn)過的角度為則時間為又因為

6=60',6

1_2Tlm_2ntn_nL

~qB~4”一2v

qL

即有

TnL

t=—=——

612v

故CD錯誤。

故選B。

10.D

【詳解】A.小球停止運動時，受力平衡，根據(jù)平衡條件和胡克定律得

kAx=mg,\x=L---L=—

22

解得

心過

L

A錯誤；

B.由分析可知小球開始從高處下落，第一次經(jīng)過。點動能不為零，最后在該位置靜止，說

明運動過程中有阻力作用，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，B錯誤；

C.由于小球在運動過程中有阻力作用，第一次下落過程中合力為零的位置并不在最后的靜

止位置，故。點不是下落過程中速度最大處，c錯誤；

答案第6頁，共14頁

D.小球從被釋放到第一次經(jīng)過最后的靜止位置，根據(jù)能量守恒定律有

mg[h+^=Ep+Ek+Q/

則

=mg[h+^

綜-Ek-Qf<mg\h+^

D正確。

故選D。

d多小于

11.1.952g%0

【詳解】（1）［1］用"、c兩點之間的平均速度代表b點的瞬時速度有

VA=(23.50-15.70)xl0-m/s=L95m/s

%=

2T0.02x2

口［2］若機械能守恒，則有

整理后有

或=2g%

（2）口［3］小鋼球通過光電門1時的瞬時速度為

d

v.=——

□［4］不考慮空氣阻力，由

,,1,1,dd

2：2匕=-,%=--

m5gh=2—m2—2mv',Ar/-Ar,

可得

,口+I

（M）2屋（A療

1

由此可知若隨h變化圖像的斜率為

k-組

就可以驗證小鋼球下落過程中機械能守恒;

［5］考慮空氣阻力的影響，則小鋼球下落的加速度小于g,由4=/可知，實驗得出的

隨h變化的圖像的斜率一定小于不考慮空氣阻力時圖線的斜率。

答案第7頁，共14頁

12.(1)G；(2)量包

2c

【詳解】(1)畫出光路圖，如圖所示

設(shè)ZHDE=r,ZEFK=a,則=ZFEC=r,由光的折射定律可得該棱鏡的折射

率為

sin60sin60

n=--------=---------

sinrsina

則

ZEFK=a=r

又根據(jù)幾何關(guān)系可得

r+cr+ZC=90

故r=30。，則該棱鏡的折射率為

sin30

(2)根據(jù)幾何關(guān)系可得

DE=a,BE=——a>CE=——a

22

又

/FEC=r=3。

則有

CE

EF=-^-=-

COST2

光在棱鏡中傳播的速度

c\[3c

v=—=-----

n3

故光在棱鏡中傳播的時間為

答案第8頁，共14頁

3

DE+EF2a_3氐

VGc2c

~T

Z1\//V

13.(I)x-vt-----；(2)r=

2PgtanO

【詳解】(I)當機車達到最大速率時，牽引力等于阻力，則機車的額定功率

P=Fv=jv

對從靜止開始的加速過程應(yīng)用動能定理

Pt-fa=^mv2

聯(lián)立得

mv3

x=vt-------

2P

(2)在彎軌道處，機車做勻速圓周運動，所受向心力為

2

Fn=~

受力分析如圖所示，可知向心力由重力與彈力的合力來提供

得

Ffi=mgtan0

聯(lián)立可得

丫2

r-

gtan。

14.(1)B=；(2)=vr-—；(3)Q=Fvt--mv2

L\vxF4

【詳解】(1)設(shè)磁感應(yīng)強度為8,對ab棒由受力平衡

F=B1L

/,=-B-L-v

2%

解得

答案第9頁，共14頁

B?悟

（2）撤力前，棒ab前進的距離為％,對ab棒達到最大速度0的過程，由動量定理

Ft—BILt=tnv

7=A

2%

E=—

解得

mv~2

x=vt-------

F

（3）解除鎖定后兩棒相互作用過程動量守恒，最后共同運動速度為v共

mv=2"zu共

對全過程由功能關(guān)系

c1O

Q=Fx---2mv^.

解得

Q=Fvt—《mv2

15.(1)E=27",v=^/5v,方向斜向右上與x軸正方向的夾角為6=arcsin正；(2)

bq°5

1，+.曲3)吆,戶2(包3)竺;⑶見解析

v3qB3qB

【詳解】（1）把帶電粒子從P到。的運動利用逆向思維法可變?yōu)閺?。到戶的類平拋運動,

則有

b=vt,,b=,qE=ma

聯(lián)立解得

Imv1

E=

bq

粒子從粒子源發(fā)射時速度大小為%,由動能定理有

解得

答案第10頁，共14頁

%=\/5v

設(shè)粒子從粒子源發(fā)射時速度％的方向斜向右上與x軸正方向的夾角為，，則有

sineJ=@

%5

可得

0=arcsin—

5

(2)如圖甲

粒子甲從尸到坐標原點O的時間，即第1次穿過x軸的時間為

由

g叫=m—

解得

mv

粒子甲在第□象限運動時間為

1--2%7；^m

L-L=——

22vqB

第2次穿過x軸的橫坐標為

粒子進入第□象限，有

答案第11頁，共14頁

qvB,=m—

r2

聯(lián)立解得

mv

r?F

帶電粒子甲在第n象限運動時間為

1271T2下>En

t,--------------------

32v3qB

第3次穿