2023届高考冲刺卷物理试题（八）
一、单选题（本大题共4小题，共24分）
1. 居室装修中常用的大理石等天然石材，若含有铀、钍等元素就会释放出放射性气体氡，氡会经呼吸道进入人体并停留在体内发生衰变，放射出、、射线，这些射线会导致细胞发生变异，引起疾病。一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为。以下说法正确的是( )
A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能
B. 衰变后钍核的动量与粒子的动量相同
C. 衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量
D. 铀核的比结合能大于其衰变后的钍核的比结合能
2. 科学家经过深入观测研究，发现月球正逐渐离我们远去，并且将越来越暗．有地理学家观察了现存的几种鹦鹉螺化石，发现其贝壳上的波状螺纹具有树木年轮一样的功能，螺纹分许多隔，每隔上波状生长线在条左右，与现代农历一个月的天数完全相同．观察发现，鹦鹉螺的波状生长线每天长一条，每月长一隔．研究显示，现代鹦鹉螺的贝壳上，每隔生长线是条，中生代白垩纪是条，侏罗纪是条，奥陶纪是条．已知地球表面的重力加速度为。，地球半径为，现代月球到地球的距离约为万公里．始终将月球绕地球的运动视为圆周轨道，由以上条件可以估算奥陶纪月球到地球的距离约为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为和的可视为质点的小球和，两球之间用一根长为的轻杆相连，小球距水平面的高度两球由静止开始下滑到光滑水平面上，不计球与水平面碰撞时的机械能损失，取，下面对系统下滑的整个过程说法正确的是( )
A. 球机械能守恒 B. 球机械能守恒
C. 球机械能的增加量为 D. 球机械能的增加量为
4. 如图甲为手机及无线充电器，图乙为充电原理示意图无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，成功实现无线充电下列说法中正确的是( )
A. 受电线圈的匝数一定比送电线圈的多
B. 间输出的是直流电
C. 间输出的功率等于间输入的功率
D. 若图乙所示的磁感应强度在增大，点的电势高于点
二、多选题（本大题共4小题，共24分）
5. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由两种单色光所构成的复色光圆形区域周围为环状区域，且为光的颜色见图乙设光的折射率为，则下列说法正确的是( )
A. 在水中，光的波长比光小
B. 在水中，光的传播速度比光大
C. 复色光圆形区域的面积为
D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹比光窄
6. 如图所示，在等边三角形三个顶点、、处，分别固定三个点电荷，电荷量分别为、、。过点作边的垂线，垂足为，过点作边的垂线，垂足为，两垂线交于点。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是( )
A. 将一个正电荷从点移到点电势能减小
B. 点电势低于点电势
C. 点电势低于点电势
D. 点场强大小大于点场强大小
7. “山河已无恙，英雄归故乡”机场以“过水门”最高礼遇迎接第八批志愿军烈士遗骸回家，图甲中“水门”正前方的机场引导车沿直线从静止开始向前引导“运”穿过“水门”。若“运”和引导车过水门时所受合外力与时间图像如图乙所示，时间内，图中“运”图线与轴所围成的面积与引导车图线与轴所围成的面积之比为，“运”和引导车在时间内的位移之比为。则( )
A. 在时刻，引导车加速度方向与“运”速度方向相同
B. 在时刻，“运”和引导车所受合外力
C. 在时间内，“运”和引导车的动量变化量之比为
D. 在时间内，“运”和引导车所受合外力做的功之比为
8. 如图为某一径向电场示意图，电场强度大小可表示为，为常量。比荷相同的两粒子在半径不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则( )
A. 轨道半径小的粒子角速度一定小
B. 电荷量大的粒子的动能一定大
C. 粒子的速度大小与轨道半径一定无关
D. 当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
9. （6分）某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。
用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角，使小车能沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量；
保持斜面倾角不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车。
图是该同学实验中打出的一条纸带，打点计时器所用电源的频率为，相邻两计数点间还有个计时点未画出。设上图自左到右的六组数据依次表示为、、、，可以判断小车沿斜面向下做_________运动。若测得沙和沙桶的总质量为，则小车的质量为_________结果保留三位有效数字，重力加速度取。
在上述实验中，以下说法正确的是_________。填正确答案标号
A.小车的质量应远大于沙和沙桶的质量
B.连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行
C.打点计时器的电源应选取交流电
D.实验过程需用秒表计时
10. （9分）用以下器材尽可能准确地测量待测电阻的阻值。
A.待测电阻，阻值约为；
B.电源，电动势约为，内阻可忽略不计；
C.电流表，量程为，内电阻；
D.电流表，量程为，内电阻约为；
E.定值电阻，阻值；
F.滑动变阻器，最大阻值为；
G.滑动变阻器，最大阻值为；
H.单刀单掷开关，导线若干；
为了尽可能准确地测量电阻的阻值，请你设计并在图虚线框内完成实验电路图________。
滑动变阻器应该选________选填器材前面的字母代号；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_________端选填“”或“”；
若某次测量中电流表的示数为，电流表的示数为，则的表达式为：______。用题中测得物理量的符号表示
四、计算题（本大题共3小题，共47分）
11. （14分）如图所示，两等高气缸、内壁光滑，且气缸的直径为气缸的倍，下部由体积可忽略的细管连通；上端与大气连通，上端封闭；两气缸除顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞、，活塞把封闭着的理想气体分成两部分；当大气压为，外界和气缸内气体温度均为且平衡时，活塞、离气缸顶部的距离均为气缸高度的．
现通过电热丝对、下方的气体缓慢加热，当活塞恰升至顶部时，求活塞、间气体的温度；
继续缓慢加热，使活塞上升，当活塞上升的距离是气缸高度的时，求活塞上方的气体压强．
12. （15分） 如图所示，水平面与斜面在处平滑连接，质量的小球以水平向右的初速度与静止的小球在处发生碰撞。碰后，小球的速度大小为，方向水平向右，且之后不再与小球发生碰撞。小球在斜面上运动过程中的动能、重力势能、弹簧的弹性势能随小球的位移变化的关系如图中的曲线、、所示曲线为直线，曲线部分为直线，已知重力加速度大小，不计一切摩擦。求
小球的质量
斜面的倾角
图中点对应的能量值。
13. （18分） 如图甲，光滑平行导轨、水平放置，电阻不计．两导轨间距，导体棒、放在导轨上，并与导轨垂直．每根棒在导轨间部分的电阻均为用长为的绝缘丝线将两棒系住．整个装置处在匀强磁场中．的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态．此后，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．不计感应电流磁场的影响．整个过程丝线未被拉断．求：
的时间内，电路中感应电流的大小；
的时刻丝线的拉力大小．
答案和解析
1.【答案】
【解析】根据动量守恒得，系统总动量为零，则衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小，方向不同，由于两个粒子的质量不同，根据，则动能不同，AB错误；
C.衰变的过程中有质量亏损，则衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量。C正确；
D.铀核的比结合能小于其衰变后的钍核的比结合能。D错误。
故选：。
根据动量守恒定律，抓住系统总动量为零得出两粒子的动量大小，结合动能和动量的关系得出动能的大小关系，结合衰变的过程中有质量亏损分析衰变前后质量的大小关系，衰变后新核的比结合能更大。
本题考查了原子核的衰变，注意衰变过程中动量守恒，总动量为零，以及知道动量和动能的大小关系。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了万有引力定律及其应用；本题要注意奥陶纪月球绕地球运动的周期为天，还要知道在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，这个关系常常成为黄金代换。
在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，又因为万有引力提供向心力，联立两式求出月球到地球之间的距离。
【解答】
在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：，则有：；
又根据万有引力提供向心力为：；
联立解得：；
代入数据得：；
故B正确，ACD错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】解：、在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在在水平面滑行，而在斜面滑行时，杆的弹力对和做功，所以、两球各自的机械能都不守恒．故AB错误；
C、根据系统机械能守恒得：
代入解得：
系统下滑的整个过程中球机械能的增加量为：，则球机械能的减小量为故C错误，D正确．
故选：
下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒，但球和球的机械能都不守恒．根据系统机械能守恒可求出两球在光滑水平面上运动时的速度大小，并得到球机械能的增加量．
本题是系统机械能守恒问题，下滑的整个过程中，对于单个物体机械能并不守恒，对系统机械能才守恒．要注意当两个球都在斜面运动时，杆没有作用力，两个球的机械能是守恒的．
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了互感现象。根据电压和匝数关系分析匝数；若无能量损失，输入功率等于输出功率；根据楞次定律分析感应电流方向，从而分析电势高低。
【解答】
A、若没有能量损失和磁损失，根据电压与匝数成正比，因为送电线圈的电压大于受电线圈的电压，所以受电线圈的匝数一定比送电线圈的少，故A错误；
B、送电线圈输入正弦交流电，间输出的也是交流电，故B错误；
C、由于能量损失，所以间输出的功率小于间输入的功率，故C错误；
D、若图乙所示的磁感应强度在增大，根据楞次定律可知受电线圈内的电流是流向，所以点的电势高于点，故D正确。
5.【答案】
【解析】
【分析】
在水面上被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生全反射，入射角等于临界角。通过照亮的圆形区域，知道光照射的面积较大，从而比较出两束光的临界角大小，折射率大小，以及波长大小。根据比较出光在水中传播的速度大小，运用面积公式，结合几何知识，即可求解圆形区域的面积大小，根据波长关系分析双缝干涉条纹间距的大小。
解决本题的关键是知道光线圆形区域边缘恰好发生全反射，从临界角入手，比较出折射率的大小，从而得出波长、介质中的速度大小关系。
【解答】
光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，知光的临界角较大，根据，知光的折射率较小，则光的频率小，可知，在水中，光的波长比光大，再由，光的传播速度比光大，故A错误，B正确；
C.依据，结合几何关系，可知，，而复色光圆形区域的面积为，故C正确；
D.光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹与波长成正比，可知相同条件下，光干涉条纹比光宽，故D错误。
故选BC。
6.【答案】
【解析】
【分析】
题中电场是三个点电荷共同产生的，可以分为两组，即与是等量同号电荷，与、与是等量异号电荷；注意等量同号电荷的中垂线的电场方向沿中垂线指向两侧无穷远，而等量异号电荷的中垂线的电场方向垂直与中垂线指向负电荷一侧。
【详解】
A.线上的电场可以看作与两等量同号电荷产生的中垂线上沿指向的场强，与处负点电荷产生的沿指向的场强的矢量和，线上的电场沿指向，故将一个正电荷从点移到点电场力做正功，电势能减小，故A正确；
．线上的电场为与两等量异号电荷的中垂线上的电场，与处正点电荷产生的电场的矢量和，故线上电势从到点电势降低，，而线上的电场沿指向，故从到点电势降低，，所以，故BC错误；
D.点场强等于与两等量异号电荷在中点的场强与处正点电荷在点产生的场强的矢量和，而 点场强等于处点电荷在点产生的场强，故点的场强大小一定大于点的场强大小，故D正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查图象、动量定理的应用以及平均力做功的求解。
根据图象和牛顿第二定律可知在时间内“运”和引导车的运动情况；对“运”和引导车，分别根据动量定理列方程即可求得在时刻“运”和引导车所受合外力之比；图象与坐标轴围成的图形的面积表示动量的变化量，由此可知“运”和引导车的动量变化量之比；根据功的公式分析在时间内“运”和引导车所受合外力做的功之比。
【解答】
A.根据图象和牛顿第二定律可知，在时间内“运”做加速度减小的减速运动，“运”的加速度方向和速度方向相反，引导车做匀加速直线运动，引导车的加速度方向与速度方向相同，所以引导车的加速度方向与“运”的速度方向相同，故A正确；
C.图象与坐标轴围成的图形的面积表示动量的变化量，“运”和引导车的动量变化量之比为，故C错误；
B.由图可知“运”在时间内所受合外力与时间成线性关系，根据动量定理有，引导车做匀加速运动，根据动量定理有，，联立解得，故B正确；
D.在时间内，引导车所受合外力做的功，“运”所受合外力做的功，但因为不是相对位移成线性关系的平均力，，故“运”和引导车所受合外力做的功之比不等于，故D错误。
8.【答案】
【解析】
【分析】
根据电场力提供向心力，求得角速度的表达式，和线速度的大小，从而判断个选项，比较简单。
【解答】
A.根据电场力提供向心力可得 解得，可知轨道半径小的粒子角速度大，故A错误；
根据电场力提供向心力可得 解得，又联立可得可知电荷量大的粒子的动能一定大，粒子的速度大小与轨道半径一定无关，故BC正确；
D.磁场的方向可能垂直纸面向内也可能垂直纸面向外，所以粒子所受洛伦兹力方向不能确定，粒子可能做离心运动，也可能做近心运动，故D错误。
故选BC。
9.【答案】匀加速直线；；
。
【解析】
【分析】
依据相等的时间内相邻的位移之差相等，即可判定是否是匀加速直线运动；实验中先调节平板倾角，使小车拉着沙桶沿斜面向下做匀速直线运动，得出小车所受的重力沿着斜面的分力等于沙和沙桶的重力，从而求得结合加速度，与沙和沙桶的总质量，即可求解小车的质量；根据实验的原理以及注意事项确定正确的操作步骤。
解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，知道小车加速下滑时所受的合力等于开始悬挂的沙和沙桶的总重力是关键。
【解答】
由纸带数据，可知，，即可判定小车做匀加速直线运动；
调节斜面的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，保持斜面倾角不变，取下沙和沙桶，小车做匀加速直线运动，
其加速度大小；
依据牛顿第二定律，则有：，
解得：；
依据实验原理，本实验不需要小车的质量应远大于沙和沙桶的质量，故A错误；
B.实验时连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行，故B正确；
C.电火花打点计时器的电源应选取交流电，故C正确；
D.实验过程中打点计时器能算出时间，不需用秒表计时，故D错误；
故选BC。
故答案为：匀加速直线；；
。
10.【答案】 ；
；；
【解析】
【分析】
本题考查了实验电路设计、实验器材选择与实验数据处理，要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；知道实验原则根据实验器材可以设计实验电路。
由题意可知，没有电压表，可以用已知内阻的电流表改装成电压表，根据题意与实验原理设计实验电路图。
为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置。
根据实验电路应用串并联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值的表达式。
【解答】
没有电压表，可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联测电压，用电流表测电流，故虚线框内的电路图如图所示：
。
滑动变阻器要采用分压接法，为方便实验操作和精确，要选择阻值较小的，故滑动变阻器应选择，即选F；
滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于端。
由图示电路图可知，待测电阻阻值为。
11.【答案】解：活塞升至顶部的过程中，活塞不动，活塞、下方的气体经历等压过程，设气缸的容积为，
由于两气缸直径的关系可知气缸的体积是气缸体积的倍，所以气缸体积为，
则活塞、下方的气体：
初态体积，温度，
末态体积，温度，
根据盖吕萨克定律可得：
解得：
活塞升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的时，活塞上方的气体经历等温过程，
活塞上方的气体：初态体积为，压强为；末态体积为，压强为，
根据玻意耳定律可得：
解得：
【解析】本题考查气体定律的综合运用，解题关键是要分析好压强、体积、温度三个参量的变化情况，选择合适的规律解决；本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分气体之外，关键是把握它们之间的联系。
12.【答案】解：
由图中曲线的纵截距可知碰后小球的动能
碰撞过程中系统动量守恒
将代入，解得：；
曲线表示小球的重力势能随位移的关系，有
曲线的斜率
由图可知：
联立解得：；
小球在内，机械能守恒
由图可知，，，可得：
故点的能量值为。
【解析】本题考查了碰撞中的动量守恒定律、机械能守恒定律这些知识点；
由题图根据小球碰撞后的动能算出其碰撞后的速度，再利用动量守恒列式即可求解；
找到位移关系，结合图线斜率求解即可；
根据位移范围，利用机械能守恒列式求解即可。
13.【答案】解：从图象可知，
则
故电路中感应电流的大小为．
导体棒在水平方向上受拉力和安培力平衡
故的时刻丝线的拉力大小
【解析】根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，从而求出感应电流．
对导体棒进行受力分析，在水平方向上受拉力和安培力，根据求出安培力的大小，从而求出拉力的大小．
解决本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律以及安培力的大小公式．
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