2023届新高考物理考前冲刺练习卷
【辽宁专版】
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.两种放射性元素的半衰期分别为，且衰变产物稳定。某时刻一密闭容器内元素原子核个数（均足够多）之比，经过时间，该容器内元素的原子核个数之比变为( )
A. B. C. D.
2.如图所示，一定质量的理想气体，由状态a经状态b变化到状态c.则选项中与这一变化过程相符合的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，小球通过两根轻绳1、2悬挂于车中，其中绳2沿水平方向。小车在水平面上向左做匀加速直线运动，两绳一直保持拉直状态。若加速度稍稍减小，则( )
A.绳1张力变大，绳2张力变小 B.绳1张力不变，绳2张力变大
C.绳1张力变小，绳2张力变小 D.绳1张力不变，绳2张力变小
4.2023年1月5日，福建省重点工程漳州圆山大道项目全线通车。质量相等的甲、乙两车在运动时受到的阻力相等，时位于同一起始线，之后在平直公路上沿相邻车道同向运动，两车速度v随时间t变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.时两车功率相等 B.2~4 s内两车牵引力始终不相等
C.乙追上甲前两车间的最大距离为9 m D.2 s后乙车的功率始终大于甲车的
5.如图所示，发电机输出电压峰值一定的正弦式交流电，接入理想变压器原线圈，导线电阻，原线圈匝数，副线圈有两个绕组，匝数分别为，负载定值电阻，下列不同连接方式中，电阻R功率最大的是( )
A.a端接1，b端接2 B.a端接3，b端接4
C.2、3连接，a端接1，b端接4 D.1、3连接，a端接2，b端接4
6.如图所示，间距为d的两平行金属板通过理想二极管与电动势为的电源（内阻不计）相连，A板接地，在两板之间的C点固定一个带电荷量为的点电荷，C点与B板之间的距离为，下列说法正确的是( )
A.图中电容器无法充电
B.点电荷的电势能为
C.把两板错开放置，B板的电势不变
D.把A板向下移动，点电荷受到的电场力减小
7.如图所示是三个宇宙速度的示意图，则( )
A.嫦娥一号卫星的无动力发射速度需要大于16.7 km/s
B.太阳系外飞行器的无动力发射速度只需要大于11.2 km/s
C.天宫空间站的飞行速度大于7.9 km/s
D.三个宇宙速度对哈雷彗星（绕太阳运动）不适用
8.一列沿x轴传播的简谐横波，时，波形图如图甲所示.原点处的质点振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波的传播速度为10 m/s
C.处质点经0.5 s通过的路程为5 m
D.时，处质点比处质点加速度大
9.如图所示，有一个质量为的物体A和一个质量为M的物体B用轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上.二者初始静止，弹簧原长为，劲度系数为k，弹性势能表达式（x为弹簧的形变量）.现用一质量为m的子弹沿水平方向以初速度打中物体A，并留在物体A中（子弹与物体A达到相对静止的时间极短），然后压缩弹簧至最短，之后弹簧恢复原长，最后被拉长至最长.则下列说法正确的是( )
A.整个过程中子弹、物体A、物体B三者组成的系统动量守恒、机械能守恒
B.弹簧被压缩至最短时物体B的速度大小为
C.整个过程中弹簧的最大弹性势能为
D.物体B的最大加速度大小为
10.如图所示，半径为R、圆心为O的圆形区域内存在一垂直纸面向里的匀强磁场，直径ab水平。电子带电荷量为、质量为m，以速率v从a处始终沿纸面射入磁场，当电子在a处的速度方向与aO夹角为30°、斜向下时，离开磁场时的速度方向相比进入时的改变了60°。不计电子的重力，下列说法正确的是( )
A.圆形区域中磁场的磁感应强度大小为
B.改变入射方向，当电子经过O点时，电子在磁场中的运动时间为
C.改变入射方向，电子离开磁场时的速度方向不变
D.改变入射方向，电子离开磁场时的速度方向可能改变
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某学习小组研究物体加速度和受力之间的关系，设计了如下实验，如图甲所示，木板侧面贴有标尺，放在桌面上后调节水平。木块上固定有拉力传感器，放在木板上。拉力传感器通过细线绕过定滑轮与钩码连接。松手后，木块在细线的拉动下加速滑行。记录拉力传感器的读数F，同时利用手机拍摄木块的运动过程，通过解析视频，测出加速度a。请完成以下问题：
3.87 cm 11.45 cm 20.76 cm 31.78 cm 44.52 cm
（1）某次测量获得木块的5个位置坐标如表中所示（相邻位置的时间间隔均为）。由表中数据可得木块运动的加速度_______。（结果保留2位有效数字）
（2）改变所挂钩码个数，重复实验，得到多组数据。画出的图象为如图乙所示的一条直线。图象不过坐标原点的原因是_______。通过图象可以得出木块的加速度与所受合力成_______（选填“正比”或“反比”）。
（3）下列做法中，能减小实验误差的是_______。
A.调节滑轮高度，使细线与木板平行
B.使钩码质量远小于木块质量
C.使对应木块开始运动的位置
12.（8分）某实验小组利用如图1所示的电路来观察电容器充、放电现象。已知电流从电表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转；电解电容器的长脚接电源正极，短脚接电源负极实验室里部分器材如下：
A.电解电容器C（3000 μF，25 V）
B.电阻箱R（0~999.9 Ω）
C.定值电阻（阻值约1.5 kΩ）
D.直流电压表V（3 V，内阻约3 kΩ）
E.灵敏电流计G（±300 μA，100 Ω）
F.学生电源
G.单刀双掷开关
H.导线若干
（1）为了使电流计的量程扩大到±3 mA，则应将电阻箱阻值调为_______Ω后与电流计并联（结果保留3位有效数字）。
（2）按电路图连接好电路，如图2，导线1的另一端应与电容器的_______（选填“a”或“b”）连接。
（3）接好电路，为观察电容器C放电时的现象，将电源电动势调至4 V后，应将单刀双掷开关S接_______（选填“A”或“B”）给电容器充电。一段时间后将单刀双掷开关接另一接线柱，让电容器放电，由计算机得到电容器放电时流过改装后的电流表的电流I随时间t的变化曲线如图3，且由计算机识别知图象面积为9300 μA·s，则充电结束后电容器两端的电压约为_______V（结果保留2位有效数字）。
13.（10分）如图所示，长方形玻璃砖ABCD的AB边长为是AB边的中点，玻璃折射率为，一细束单色光线，以60°的入射角由O点入射，经折射后光线从BC边上的P点（P点未画出）进入空气.逐渐减小入射光线的入射角，直到光线在BC边上的Q点（Q点未画出）发生全反射.求P与Q两点之间的距离.
14.（12分）如图所示，质量为1 kg的物块A静止在半径的四分之一光滑圆轨道的最高点，A的正上方O点用长的轻绳悬挂一质量为3 kg的物块B。将物块B向左拉起使轻绳与竖直方向成60°角后由静止释放，之后B在O点正下方与A发生弹性碰撞。轻绳始终处于拉直状态，均可视为质点，重力加速度g取，求：
（1）碰后瞬间物块A对圆弧轨道的压力大小；
（2）物块A离开圆弧轨道时的速率。
15.（18分）半径为r的圆弧轨道AB与半径为的圆弧轨道BC在B点平滑对接，固定放置在竖直平面内，轨道的最低点A和最高点C处的切线均水平，两轨道内壁均光滑。现让质量为m的小球甲（可视为质点），在光滑的水平地面上以水平向右的速度与静止的、质量也为m的小球乙（可视为质点）发生碰撞，碰后乙能够到达C点。已知重力加速度为g。
（1）若两点轨道对乙的弹力大小之差为，求小球乙从C点到落地点的位移大小。
（2）若乙刚好能够到达C点，且甲、乙在碰撞过程中产生的热量为甲的初动能的，求甲与乙碰撞之前甲的速度大小。
答案以及解析
1.答案：C
解析：结合题述可知，经过时间，元素A经过两个半衰期，原子核个数变为，元素B经过一个半衰期，原子核个数变为，容器内元素的原子核个数之比变为，C正确。
2.答案：B
解析：由题图知，过程为等压过程，气体温度升高，体积增大；过程为等容过程，气体温度升高，压强增大，故B正确，ACD错误.
3.答案：B
解析：第一步：沿竖直方向对小球进行受力分析
设绳1、2上的张力大小分别为，绳1与竖直方向的夹角为θ，小球质量为m，小车在水平面上做匀加速直线运动时小球竖直方向受力平衡，有，得。两绳一直保持拉直状态，θ不变，可知一直保持不变。
第二步：沿水平方向对小球进行受力分析
在水平方向上，由牛顿第二定律有，得，若加速度稍稍减小，则增大。
综上，B正确。
4.答案：B
解析：两车运动过程中受到的阻力f相等，汽车行驶时的功率
5.答案：D
解析：第一步：计算出变压器及右侧部分在原线圈电路中的等效电阻
如图所示，将变压器及右侧部分等效为一个电阻，当端与副线圈绕组按不同方式连接时，副线圈等效匝数设为，设原线圈两端电压、流过的电流分别为，电阻R两端的电压、流过的电流分别为，则有。
第二步：判断等效电阻取何值时功率最大
设发电机输出电压有效值为E，等效电阻的功率为，可知当时，等效电阻的功率有最大值，此时。
第三步：判断哪种接法能满足功率最大
当a端接1，b端接2时，副线圈等效匝数为，当a端接3，b端接4时，副线圈等效匝数为，当2，3连接，a端接1，b端接4时，副线圈等效匝数为，当1、3连接，a端接2，b端接4时，副线圈等效匝数为，，此时，等效电阻的功率有最大值，即电阻R的功率最大，D正确。
6.答案：B
解析：若电容器充电，电流沿顺时针方向，通过二极管的电流从左向右，与二极管的导通方向相同，所以电容器能充电，A错误；间电势差，则间电势差，点电荷的电势能，结合，可得，B正确；由二极管的单向导电性可知，电容器只能充电，不能放电，当两板的正对面积减小时，电容器的带电荷量Q不变，由可得，当两板的正对面积减小，其他量不变时，B板的电势降低，C错误；由可得板间电场强度，则把A板向下移动，两板间的电场强度不变，点电荷受到的电场力不变，D错误。
7.答案：D
解析：嫦娥一号绕月球运行，但仍没有脱离太阳系，无动力发射速度需要小于16.7 km/s，A错误。太阳系外飞行器的无动力发射速度需要大于16.7 km/s，B错误。天宫空间站绕地球做近似圆周运动，运动速度小于7.9 km/s，C错误。三个宇宙速度对应的中心天体均是地球，不适用于哈雷彗星，D正确。
8.答案：BD
解析：由题图乙可知时，原点处质点向下振动，结合题图甲可知波的传播方向是沿x轴负方向，A错误；由题图知，简谐横波的波长，所以波速，B正确；一个周期内质点通过的路程为，由于，则处质点经过0.5 s通过的路程小于0.4 m，C错误；时，处质点在平衡位置下方，加速度大小不为零，处质点在平衡位置，处质点的加速度为零，D正确.
9.答案：BD
解析：水平地面光滑，子弹、物体A、物体B三者组成的系统所受合外力为零，因此动量守恒，子弹打入物体A过程中，由于摩擦生热，故机械能不守恒，选项A错误；当三者共速时，弹簧被压缩至最短，设共同速度为，根据动量守恒定律有，解得，选项B正确；当弹簧压缩至最短或伸长至最长时，弹性势能最大，此时三者共速，子弹打入物体A并留在A中时，设此时A的速度大小为，对子弹与物体A，根据动量守恒定律，解得；从子弹打入物体A后至AB共速，弹性势能增加量等于系统动能减少量，故最大弹性势能为，选项C错误；当弹簧形变量最大时，弹力最大，物体B的加速度最大，，根据牛顿第二定律得，联立二式得，选项D正确.
10.答案：BC
解析：设电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹圆心为C，出射点为d，如图甲所示，由于电子离开磁场时的速度方向相比进入时的速度方向改变了60°，可知，由三角形全等可知，电子从d点射出时的速度方向竖直向下，可知为等腰三角形，可知电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径，根据洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动的向心力可得，代入半径可得，A错误。改变电子在a处的入射方向，当电子经过O点时，如图乙所示，轨迹圆心在圆形边界上的D点，出射点在e点，可知四边形aOeD为菱形，三角形aOD，eOD为等边三角形，电子从e点射出时速度方向仍竖直向下，在磁场中运动轨迹对应的圆心角为120°，电子在磁场中的运动时间为，B正确。改变电子在a处的入射方向，设电子从一般位置f射出，轨迹圆心为P，同理可知四边形aOfP为菱形，出射点对应轨迹半径，可知电子射出磁场时速度方向仍竖直向下，即改变入射方向，电子离开磁场时的速度方向不变，C正确，D错误。
11.答案：（1）1.7
（2）木块还受摩擦阻力的作用；正比
（3）A
解析：（1）根据逐差法可得加速度。
（2）图象不过坐标原点的原因是木块还受摩擦阻力的作用。由图象可得，加速度a与所受合力成正比。
（3）细线与木板平行，传感器读数才表示木块受到水平向前的力，A正确。本实验利用传感器测量细线上的拉力，钩码质量不需要远小于木块质量，若钩码质量过小，木块甚至不会滑动，B错误。利用逐差法求加速度时，不需要从木块开始运动的位置算起，C错误。
12.答案：（1）11.1
（2）a
（3）A；3.1
解析：（1）将量程为0.3 mA的电流计改装成3 mA的电流表，则并联的电阻。
（2）电解电容器中长脚接电源正极，导线1是从正极接过来的，所以导线1的另一端应该接a脚。
（3）单刀双掷开关接A时，电容器与电源相连，此时电容器充电；根据可得充电结束后电容器两端的电压为。
13.答案：
解析：解：当光线在O点的入射角为时，设折射角为r，光路图如图所示
由折射定律得
设P点与B点的距离为，由几何关系得
若折射光线恰好发生全反射，则在Q点的入射角恰好为临界角C，设Q点与B点的距离为
由折射定律得
由几何关系得
设两点间的距离为
联立解得
代入数据解得
14.答案：（1）7.5 N
（2）
解析：（1）设A的质量为的质量为，物块B向下运动的过程中，重力势能转化为动能，设B与A碰撞前瞬间的速度为，则由机械能守恒定律可得
发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律可得
对碰后瞬间的A进行受力分析，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可得A对圆弧轨道的压力大小为
（2）设A离开轨道时所在位置P与圆心的连线与竖直方向的夹角为α，此时物块A的速度为，则只有重力沿径向的分力提供向心力，有
物块A从开始运动到P的过程中机械能守恒，有
解得
15.答案：（1）
（2）
解析：（1）设乙在两点所受的弹力大小分别为，对乙受力分析，由牛顿第二定律可得
对乙，由A到C，由机械能守恒定律可得
由题意可得
由平抛运动的规律可得
平抛运动的位移为
综合解得
（2）设甲与乙碰撞之前甲的速度为，甲、乙在碰撞过程中由动量守恒定律可得
碰撞过程中产生的热量为
由题意知
若乙刚好能够到达C点，则有
由机械能守恒定律可得
综合解得
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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