2023年北京市東城區(qū)第五中學(xué)高三第三次模擬考試物理試卷（含答案解析）

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．如圖所示，在兩塊相同的豎直木板之間，有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚，用兩個大小均為F的水平力壓木板，使磚塊靜止不動，則第2塊磚對第3塊磚的摩擦力大小是（）A．0 B．mg C．mg D．2mg2．如圖甲所示，一線圈匝數(shù)為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，則該段時間內(nèi)線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為（）A．V B．2VC．V D．從0均勻變化到2V3．某探究小組計劃以下述思路分析電容器間電場（可看作勻強(qiáng)電場）的特點(diǎn)。如圖所示，把電容器的一個極板接地，然后用直流電源給電容器充電，接地極板連接電源正極，充電結(jié)束后電容器與電源斷開。在兩極板之間的P點(diǎn)固定一個負(fù)試探電荷，正極板保持不動，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離。在平移過程中，電容C、場強(qiáng)E、P點(diǎn)電勢、試探電荷在P點(diǎn)電勢能與負(fù)極板移動距離x的關(guān)系正確的是（）A．B．C．D．4．如圖所示，足夠長的小平板車B的質(zhì)量為M，以水平速度v0向右在光滑水平面上運(yùn)動，與此同時，質(zhì)量為m的小物體A從車的右端以水平速度v0沿車的粗糙上表面向左運(yùn)動．若物體與車面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在足夠長的時間內(nèi)（）A．若M＞m，物體A對地向左的最大位移是B．若M＜m，小車B對地向右的最大位移是C．無論M與m的大小關(guān)系如何，摩擦力對平板車的沖量均為mv0D．無論M與m的大小關(guān)系如何，摩擦力的作用時間均為5．在港珠澳大橋建設(shè)中，將數(shù)根直徑22米、高40.5米的空心鋼筒打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界紀(jì)錄．一根鋼筒的重力為G，由如圖所示的起重機(jī)用8根對稱分布的、長為22米的鋼索將其吊起，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A．鋼筒受到8個力作用B．每根鋼索受到的拉力大小為GC．鋼筒的重心可能在鋼筒上D．鋼筒懸吊在空中可能處于失重狀態(tài)6．如圖所示，MN、PQ是傾角為的兩平行光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌，其電阻忽略不計?？臻g存在著垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為r，導(dǎo)軌寬度為L，與導(dǎo)軌平行的絕緣細(xì)線一端固定，另一端與ab棒中點(diǎn)連接，細(xì)線承受的最大拉力?，F(xiàn)將cd棒由靜止釋放，當(dāng)細(xì)線被拉斷時，則（）A．cd棒的速度大小為 B．cd棒的速度大小為C．cd棒的加速度大小為gsin D．cd棒所受的合外力為2mgsin二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．傳感器是智能社會的基礎(chǔ)元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，觀測電容C的變化即可知道物體位移x的變化，表征該傳感器的靈敏度。電容器極板和電介質(zhì)板長度均為L，測量范圍為≤x≤。下列說法正確的是（）A．電容器的電容變大，物體向-x方向運(yùn)動B．電容器的電容變大，物體向+x方向運(yùn)動C．電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，傳感器靈敏度越高D．電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高8．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在加速電壓為U的加速電場中被加速，所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、加速電場的頻率可調(diào)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為Bm和加速電場頻率的最大值fm。則下列說法正確的是（）A．粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)B．粒子第n次和第n+1次進(jìn)入磁場的半徑之比為C．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間為D．若，則粒子獲得的最大動能為9．如圖所示，半徑為r、電阻為R的單匝圓形線框靜止于絕緣水平面上，以圓形線框的一條直徑為界，其左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場，以垂直紙面向里的磁場為正，兩部分磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律分別如圖乙所示。則0~t0時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．時刻線框中磁通量為零B．線框中電流方向為順時針方向C．線框中的感應(yīng)電流大小為D．線框受到地面向右的摩擦力為10．如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波，實線為t＝0時刻的波形圖，經(jīng)過t1＝6s，波形圖如圖中虛線所示。已知波的周期T＞4s，則下列說法正確的是（）A．該波的波長為8mB．該波的周期可能為8sC．在t＝9s時，B質(zhì)點(diǎn)一定沿y軸正方向運(yùn)動D．B、C兩質(zhì)點(diǎn)的振動情況總是相反的E.該列波的波速可能為m/s三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了測量大米的密度，某同學(xué)實驗過程如下：(1)取適量的大米，用天平測出其質(zhì)量，然后將大米裝入注射器內(nèi)；(2)緩慢推動活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V1，通過壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器從計算機(jī)上讀取此時氣體的壓強(qiáng)P1；次數(shù)物理量12P/105PaP1P2V/10﹣5m3V1V2(3)重復(fù)步驟(2)，記錄活塞在另一位置的刻度V2和讀取相應(yīng)的氣體的壓強(qiáng)P2；(4)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，算出大米的密度。①如果測得這些大米的質(zhì)量為mkg，則大米的密度的表達(dá)式為__________；②為了減小實驗誤差，在上述實驗過程中，多測幾組P、V的數(shù)據(jù)，然后作_____圖（單選題）。A．P﹣VB．V﹣PC．P﹣D．V﹣12．（12分）用油膜法估測分子大小的實驗步驟如下：①向體積為V1的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳雗滴時體積為V0；③先往邊長為30~40cm的淺盤里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀；⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標(biāo)紙上；⑥計算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N，其中不足半個格的兩個格算一格，多于半個格的算一格。上述實驗步驟中有遺漏和錯誤，遺漏的步驟是______________________；錯誤的步驟是______________________________（指明步驟，并改正），油酸分子直徑的表達(dá)式______。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態(tài)，中間有一段水銀將氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示，外界大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。（1）若從右側(cè)緩慢注入一定量的水銀，可使封閉氣體的長度減小為20cm，需要注入水銀的總長度為多少？（2）若將玻璃管繞經(jīng)過A點(diǎn)的水平軸順時針轉(zhuǎn)動90°，當(dāng)AB段處于豎直、BC段處于水平位置時，封閉氣體的長度變?yōu)槎嗌伲?4．（16分）在豎直平面內(nèi)，一根長為L的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球。小球始終處在場強(qiáng)大小為、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)將小球拉到與O點(diǎn)等高處，且細(xì)線處于拉直狀態(tài)，由靜止釋放小球，當(dāng)小球的速度沿水平方向時，細(xì)線被拉斷，之后小球繼續(xù)運(yùn)動并經(jīng)過P點(diǎn)，P點(diǎn)與O點(diǎn)間的水平距離為L。重力加速度為g，不計空氣阻力，求（1）細(xì)線被拉斷前瞬間，細(xì)線的拉力大??；（2）O、P兩點(diǎn)間的電勢差。15．（12分）如圖所示，光滑的水平面AB與半徑R=0.5m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切，D點(diǎn)為半圓軌道最高點(diǎn)，A點(diǎn)的右側(cè)連接一粗糙的水平面，用細(xì)線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧與甲、乙兩物體不拴接，甲的質(zhì)量m1=4kg，乙的質(zhì)量m1=5kg，甲、乙均靜止．若燒斷細(xì)線，甲離開彈簧后經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道，過D點(diǎn)時對軌道的壓力恰好為零．取g=10m/s1．甲、乙兩物體可看做質(zhì)點(diǎn)，求：(1)甲離開彈簧后經(jīng)過B點(diǎn)時的速度的大小vB；(1)燒斷細(xì)線吋彈簧的彈性勢能EP；(3)若固定甲，將乙物體換為質(zhì)量為m的物體丙，燒斷細(xì)線，丙物體離開彈簧后從A點(diǎn)進(jìn)入動摩擦因數(shù)μ=0.5的粗糙水平面，AF是長度為4l的水平軌道，F(xiàn)端與半徑為l的光滑半圓軌道FCH相切，半圓的直徑FH豎直，如圖所示.設(shè)丙物體離開彈簧時的動能為6mgl，重力加速度大小為g，求丙物體離開圓軌道后落回到水平面BAF上的位置與F點(diǎn)之間的距離s；(4)在滿足第(3)問的條件下，若丙物體能滑上圓軌道，且能從GH間離開圓軌道滑落（G點(diǎn)為半圓軌道中點(diǎn))，求丙物體的質(zhì)量的取值范圍

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（含詳細(xì)解析）一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【答案解析】

先對4塊木板整體受力分析，受重力4mg和兩側(cè)墻壁對木塊向上的靜摩擦力2f，根據(jù)平衡條件，有：2f=4mg；解得：f=2mg，即墻壁對木板的靜摩擦力為2mg；再對木板3、4整體分析，受重力2mg，墻壁對其向上的靜摩擦力，大小為f=2mg，設(shè)2對3、4的靜摩擦力為f′，向上，根據(jù)平衡條件，有：f′f=2mg，故f′=2mg-f=1．故A正確,BCD錯誤．2、A【答案解析】

與線圈軸線成30°角穿過線圈的向右磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，故產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：由圖可知：Wb/s代入數(shù)據(jù)解得：VA正確，BCD錯誤。故選A。3、D【答案解析】

設(shè)原兩極板的距離為，負(fù)極板右移x時，兩極板的距離為兩極板間的距離減??；A．兩極板間距減小為時，由知則C增大，但C與x的關(guān)系不是一次函數(shù)，其圖像不是直線，故A錯誤；B．由，則有則E與x無關(guān)，其圖像為平行于x軸的直線，故B錯誤；C．正極板接地其電勢為0，且為最高值。P點(diǎn)與正極板距離不變，設(shè)為l，其電勢為得則與x無關(guān)，其圖像為平行于x軸的直線，且為負(fù)值，故C錯誤；D．負(fù)試探電荷電勢能為則與x無關(guān)，其圖像為平行于x軸的直線，且為正值，故D正確。故選D。4、D【答案解析】

根據(jù)動量守恒定律求出M與m的共同速度，再結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出物體和小車相對于地面的位移．根據(jù)動量定理求出摩擦力的作用的時間，以及摩擦力的沖量．【題目詳解】規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有，解得；若，A所受的摩擦力，對A，根據(jù)動能定理得：，則得物體A對地向左的最大位移，若，對B，由動能定理得，則得小車B對地向右的最大位移，AB錯誤；根據(jù)動量定理知，摩擦力對平板車的沖量等于平板車動量的變化量，即，C錯誤；根據(jù)動量定理得，解得，D正確．【答案點(diǎn)睛】本題綜合考查了動量守恒定律和動量定理，以及牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式，綜合性強(qiáng)，對學(xué)生的要求較高，在解題時注意速度的方向．5、B【答案解析】

A．鋼筒受到重力和8根鋼索的拉力共9個力作用，選項A錯誤；B．由題意知，每根鋼索與豎直方向夾角為30°，設(shè)每根鋼索的拉力大小為F，鋼筒處于靜止?fàn)顟B(tài)，則由平衡條件有8Fcos30°＝G解得F＝G結(jié)合牛頓第三定律可知，選項B正確；C．鋼筒空心，它的重心一定不在鋼筒上，選項C錯誤；D．鋼筒懸吊在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，加速度為零，選項D錯誤。故選B。6、A【答案解析】

AB．據(jù)題知，細(xì)線被拉斷時，拉力達(dá)到根據(jù)平衡條件得：對ab棒則得ab棒所受的安培力大小為由于兩棒的電流相等，所受的安培力大小相等，由得聯(lián)立解得，cd棒的速度為故A正確，B錯誤；CD．對cd棒：根據(jù)牛頓第二定律得代入得故CD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【答案解析】

AB．根據(jù)電容公式可知，電容器的電容變大，兩板間電介質(zhì)部分增多，物體向-x方向運(yùn)動，故A正確，B錯誤；C．電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，當(dāng)物體沿左右方向運(yùn)動，移動相同距離時，電容器的變化量變大，即傳感器的靈敏度變大，故C正確；D．電容器的電容和板間電壓無關(guān)，電容器的板間電壓變大，電容器的變化量不變，即傳感器的靈敏度不變，故D錯誤。故選AC。8、ACD【答案解析】

A.當(dāng)粒子出D形盒時，速度最大，動能最大，根據(jù)qvB=m，得v=則粒子獲得的最大動能Ekm=mv2=粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)，故A正確。B.粒子在加速電場中第n次加速獲得的速度，根據(jù)動能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速電場中第n+1次加速獲得的速度vn+1=粒子在磁場中運(yùn)動的半徑r=，則粒子第n次和第n+1次進(jìn)入磁場的半徑之比為，故B錯誤。C.粒子被電場加速一次動能的增加為qU，則粒子被加速的次數(shù)n==粒子在磁場中運(yùn)動周期的次數(shù)n′==粒子在磁場中運(yùn)動周期T=，則粒子從靜止開始到出口處所需的時間t=n′T==故C正確。D.加速電場的頻率應(yīng)該等于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的頻率，即，

當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bm時，加速電場的頻率應(yīng)該為

，粒子的動能為Ek=mv2。當(dāng)時，粒子的最大動能由Bm決定，則解得粒子獲得的最大動能為當(dāng)時，粒子的最大動能由fm決定，則vm=2πfmR解得粒子獲得的最大動能為Ekm=2π2mfm2R2故D正確。故選ACD.9、ACD【答案解析】

A．時刻，兩部分磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，線框中的磁通量為零，A正確。B．根據(jù)楞次定律可知，左側(cè)的導(dǎo)線框的感應(yīng)電流是逆時針，而右側(cè)的導(dǎo)線框的感應(yīng)電流也是逆時針，則整個導(dǎo)線框的感應(yīng)電流方向為逆時針，B錯誤。C．由法拉第電磁感應(yīng)定律，因磁場的變化，導(dǎo)致導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，結(jié)合題意可知整個導(dǎo)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為左、右兩側(cè)電動勢之和，即由閉合電路歐姆定律，得感應(yīng)電流大小故C正確。D．由左手定則可知，左、右兩側(cè)的導(dǎo)線框均受到向左的安培力，則所受地面的摩擦力方向向右、大小與線框所受的安培力大小相等，即故D正確。故選ACD。10、BDE【答案解析】

A．分析波形圖，可知波長λ＝4m，故A錯誤；BE．設(shè)波沿x軸正方向傳播，則，n＝0、1、2…，其中T＞4s，則n＝0時，T＝24s，波速；n＝1時，T＝s，波速v＝m/s；設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，則，n＝0、1、2…，其中T＞4s，則n＝0時，T＝8s，波速v＝0.5m/s，故BE正確；C．當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時，T＝8s，在t＝9s時，B質(zhì)點(diǎn)在平衡位置下方，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故C錯誤；D．B、C兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置相隔半個波長，振動情況完全相反，故D正確；故選BDE.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、D【答案解析】

(1)以封閉氣體為研究對象，由玻意耳定律求出大米的體積，然后由密度公式求出大米的密度；(2)為了方便地處理實驗數(shù)據(jù)，所作圖象最好是正比例函數(shù)圖象，由玻意耳定律分析答題?！绢}目詳解】(4)[1]設(shè)大米的體積為V，以注射器內(nèi)封閉的氣體為研究對象，由玻意耳定律可得：解得：大米的密度[2]由玻意耳定律可知，對一定量的理想氣體，在溫度不變時，壓強(qiáng)P與體積V成反比，即PV=C，則，由此可知V與成正比，V﹣圖像是過原點(diǎn)的直線，故可以作V﹣圖象，故D正確，ABC錯誤。故選D?！敬鸢更c(diǎn)睛】本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題，熟練應(yīng)用玻意耳定律是正確解題的關(guān)鍵；知道玻意耳定律的適用條件是質(zhì)量一定溫度不變。12、將痱子粉均勻撒在水面上應(yīng)該是不足半格的舍去，多于半格的算一格【答案解析】

[1]由實驗步驟可知，缺少的實驗步驟是，在步驟③后加上：將痱子粉均勻撒在水面上。[2]錯誤的是步驟⑥，應(yīng)該改為：計算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N，其中不足半個格舍去，多于半個格的算一格。[3]一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積油膜的面積油酸分子的直徑四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）30cm，（2）39.04cm?！敬鸢附馕觥?/p>

（1）由玻意耳定律：得到：解得：p2=125cmHg右側(cè)水銀總高度h2=50cm，注入水銀的總長度為：(h2-h1)+(L1-L2)=30cm；（2）設(shè)順時針轉(zhuǎn)動90°后，水銀未溢出，且AB部分留有x長度的水銀，玻意耳定律：代入數(shù)據(jù)，得到：變形為x2-125x+1250cm=0解得>0，假設(shè)成立，不合題意，舍去；則：末態(tài)氣體長度L3=L1+l1-。14、（1）1.5mg（2）【答案解析】

（1）小球受到豎直向上的電場力：F=qE=1.5mg＞mg所以小球被釋放后將向上繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動，到達(dá)圓周最高點(diǎn)時速度沿水平方向，設(shè)此時速度為v，由動能定理：設(shè)細(xì)線被拉斷前瞬間的拉力為FT，由牛頓第二定律：聯(lián)立