甘肅省慶陽長慶2023年高考壓軸卷物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)色光射向玻璃制成的三棱鏡，通過三棱鏡的傳播情況如圖所示。關(guān)于a、b兩種

單色光，下列說法正確的是（）

A.玻璃對a色光的折射率大于對b色光的折射率

B.a色光的光子能量小于b色光的光子能量

C.a色光在玻璃中的傳播速度比b色光小

D.a色光發(fā)生全反射的臨界角比b色光小

2、如圖所示，A、B兩滑塊質(zhì)量分別為2kg和4kg,用一輕繩將兩滑塊相連后分別置于兩等高的光滑水平面上，并用

手按著滑塊不動，第一次是將一輕質(zhì)動滑輪置于輕繩上，然后將一質(zhì)量為4kg的鉤碼C掛于動滑輪上，只釋放A而按

著8不動；第二次是將鉤碼C取走，換作豎直向下的40N的恒力作用于動滑輪上，只釋放8而按著A不動。重力加

速度g=10m/s2,則兩次操作中A和5獲得的加速度之比為（）

AB

n—n

c

A.2：1B.5；3C.4：3D.2：3

3、如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷。固定，電子僅在庫侖力作用下，做以。點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動，M、尸、N為橢圓上的

三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離。最近的點(diǎn)。0M、”和EM、EN分別表示電子在M、N兩點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度，則電子從M

點(diǎn)逆時針運(yùn)動到可點(diǎn)（）

pJ

A.夕M>°N,EM〈ENB."I〈°N，EM>￡N

C.電子的動能減小D.電場力對電子做了正功

4、2018年5月21日5點(diǎn)28分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號”丙運(yùn)載火箭，成功將“嫦娥四號”任務(wù)中繼星“鵲

橋''發(fā)射升空，它是世界首顆運(yùn)行于地月拉格朗日乙點(diǎn)的中繼衛(wèi)星，是為2018年底實(shí)施的“嫦娥四號”月球背面軟著陸

探測任務(wù)提供地月間的中繼通信。地月拉格朗日4點(diǎn)即為衛(wèi)星相對于地球和月球基本保持靜止的一個空間點(diǎn)，衛(wèi)星永

遠(yuǎn)在月球背面，距月球中心的距離設(shè)為廣，距地球中心的距離約為7「，月地距離約為6r,則地球質(zhì)量與月球質(zhì)量比

值最接近（）

A.8（）B.83C.85D.86

5、一質(zhì)點(diǎn)在做勻變速直線運(yùn)動，依次經(jīng)過A、B、C,。四點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過段、8c段和8段所需的時間分

別為/、2八3t,在AB段和8段發(fā)生的位移分別為*和%，則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度為（）

x2-32

⑵2

6、如圖甲所示，虛線右側(cè)有一方向垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度口隨時間f變化關(guān)系如圖乙所示（取

磁場垂直紙面向里的方向?yàn)檎较颍潭ǖ拈]合導(dǎo)線框一部分在磁場內(nèi)。從U0時刻開始，下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流

人線框仍邊受到的安培力F隨時間t變化圖象中，可能正確的是（取線框中逆時針方向的電流為正，安培力向右為

正方向）（）

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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。分。

7、如圖所示，游樂場中，從高處A到水面8處有兩條長度相等的光滑軌道.甲、乙兩小孩沿不同軌道同時從A處自

由滑向B處，下列說法正確的有

A.甲的切向加速度始終比乙的大

B.甲、乙在同一高度的速度大小相等

C.甲、乙在同一時刻總能到達(dá)同一高度

D.甲比乙先到達(dá)B處

8、光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、

帶電量為Q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速vo進(jìn)入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域

的邊緣時，具有動能的大小可能是()

1,1

C.-mv；2+-QELD.~ITIVQ+—QEL

2°2

9、如圖，豎直平面內(nèi)有a、b、c三個點(diǎn),b點(diǎn)在a點(diǎn)正下方，b、c連線水平。第一次，將一質(zhì)量為小的小球從4點(diǎn)

以初動能耳。水平拋出，經(jīng)過c點(diǎn)時，小球的動能為540；第二次，使此小球帶正電，電荷量為g,同時加一方向平

行于abc所在平面、場強(qiáng)大小為等的勻強(qiáng)電場，仍從a點(diǎn)以初動能線。沿某一方向拋出小球，小球經(jīng)過c點(diǎn)時的動

能為13旦°。下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g)()

b

5E.4E

A.〃、力兩點(diǎn)間的距離為一^()B.a、。兩點(diǎn)間的距離為-11

mgmg

8E12￡

C.a、c間的電勢差為3D.a、c間的電勢差為二^

qq

10、如圖所示，在豎直方向上A、8兩物體通過勁度系數(shù)為A的輕質(zhì)彈簧相連（輕質(zhì)彈簧的兩端分別固定在4、8上）,

5、C兩物體通過細(xì)繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，A固定在水平地面上，C放在固定的傾角為30°的光滑斜面上。已知

〃的質(zhì)量為"?，C的質(zhì)量為4既，重力加速度為g,細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力不計(jì)?，F(xiàn)用手按住C,使細(xì)繩剛剛拉直但

無張力，并保證諦段的細(xì)繩豎直、cd段的細(xì)繩與斜面平行。開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放C后，它沿斜面下

滑，斜面足夠長，則下列說法正確的是

A.整個運(yùn)動過程中3和C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.C下滑過程中，其機(jī)械能一直減小

C.當(dāng)8的速度達(dá)到最大時，彈簧的伸長量為孚

k

D.B的最大速度為2g后

三、實(shí)驗(yàn)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）如圖所示，某小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型

號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，并可沿固定的圓弧形軌道移動。B

固定不動，通過光滑較鏈連接一輕桿，將細(xì)繩連接在桿右端。點(diǎn)構(gòu)成支架，調(diào)整使得。點(diǎn)位于圓弧形軌道的圓心處，

保持桿沿水平方向。隨后按如下步驟操作：

①測量繩子與水平桿的夾角NAOB=9；

②對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零；

③用另一繩在O點(diǎn)懸掛住一個鉤碼，記錄兩個傳感器讀數(shù)；

④取下鉤碼，移動傳感器A,改變，角，重復(fù)上述步驟①②③④，得到圖示數(shù)據(jù)表格。

尸Z1N1.0010.580???1.002

-0.868-0.291???0.865???

e30°60°a?■150°???

（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可知A傳感器對應(yīng)的是表中的力（填“尸產(chǎn)或“尸2”），并求得鉤碼質(zhì)量為kg（保留一位有

效數(shù)字，g取10m/s2）；

⑵實(shí)驗(yàn)中，讓A傳感器沿圓心為。的圓弧形（而不是其它的形狀）軌道移動的主要目的是。

A.方便改變A傳感器的讀數(shù)B.方便改變B傳感器的讀數(shù)

C.保持輕桿右端。的位置不變D.方便改變細(xì)繩與桿的夾角，

12.（12分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時器探究小車速度隨時間變化的關(guān)系，所用交流電的頻率為60Hz,圖示為某次實(shí)驗(yàn)中

得到的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5為連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有2個打點(diǎn)未畫出。從紙帶上測出刈=5.21（?、

S2=5.60cm、S3=6.00cm、S4=6.41cm、ss=6.81cm,則打點(diǎn)計(jì)時器每打相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔是s；小車的

加速度”=m/s12；打計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”時，小車的速度力=m/s。（后兩空均保留三位有效數(shù)字）

四、計(jì)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）如圖所示，間距為L、光滑的足夠長的金屬導(dǎo)軌（金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）所在斜面傾角為a,兩根同材料、

長度均為L、橫截面均為圓形的金屬棒CD,PQ放在斜面導(dǎo)軌上，已知CD棒的質(zhì)量為m、電阻為R,PQ棒的圓截

面的半徑是CD棒圓截面的2倍.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，兩根勁度系數(shù)均為k、相同

的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端，另一端連著金屬棒CD.開始時金屬棒CD靜止，現(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向

上拉金屬棒PQ,使金屬棒PQ由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)金屬棒PQ達(dá)到穩(wěn)定時，彈簧的形變量與開始時相同.已知金屬棒

PQ開始運(yùn)動到穩(wěn)定的過程中通過CD棒的電荷量為q,此過程可以認(rèn)為CD棒緩慢地移動，已知題設(shè)物理量符合

幽=±m(xù)gsina的關(guān)系式，求此過程中（要求結(jié)果均用mg、k、。來表示）：

BL5

（1）CD棒移動的距離；

（2）PQ棒移動的距離；

（3）恒力所做的功.

14.（16分）如圖所示，在豎直向下的恒定勻強(qiáng)磁場8=2T中有一光滑絕緣的四分之一圓軌道，一質(zhì)量，"=3kg的金屬

導(dǎo)體MN長度為L=0.5m,垂直于軌道橫截面水平放置，在導(dǎo)體中通入電流/,使導(dǎo)體在安培力的作用下以恒定的速率

y=lm/s從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，g=10m/s2求：

(1)電流方向；

⑵當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為，=30'時，求電流的大??；

⑶當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為以60'時，求安培力的瞬時功率產(chǎn)。

15.(12分)如圖所示，直角三角形ABC為某種透明介質(zhì)的橫截面，NB=30。，BC=30cm,AB面涂有反光材料.某

單色光從BC上的D點(diǎn)垂直BC射入介質(zhì)，經(jīng)AB面反射后從AC面上射出，射出方向與AB面垂直.已知BD=21cm,

不考慮光在AC面的反射.求：

(i)介質(zhì)的折射率；

(ii)光在介質(zhì)中的傳播時間.

參考答案

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、B

【解析】

AB.通過玻璃三棱鏡后，b色光的偏折角最大，說明玻璃對b光的折射率大于對a色光的折射率，則b色光的頻率最

高，根據(jù)￡=〃)/可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A錯誤，B正確；

C.a色光的折射率小，根據(jù)v=￡分析可知a色光在玻璃中的傳播速度大于b色光，故C錯誤；

n

D.玻璃對b光的折射率大，根據(jù)SinC=—知b色光發(fā)生全反射的臨界角小于a色光，故D錯誤。

n

故選B。

2、C

【解析】

第一種方式：只釋放A而5按著不動，設(shè)繩子拉力為C的加速度為“，對A根據(jù)牛頓第二定律可得

Ti=mxax

對C根據(jù)牛頓第二定律可得：

mcg-2Ti=mca

根據(jù)題意可得

a\=2a

聯(lián)立解得：

2

第二種方式：只釋放8而A按著不動，設(shè)繩子拉力為乃，對8根據(jù)牛頓第二定律可得

T2=/nB<ZB

而

7=40N=272

聯(lián)立解得：

1

在以上兩種釋放方式中獲得的加速度之比為以：”B=4：3,故C正確、ABD錯誤。

故選C。

3、D

【解析】

考查點(diǎn)電荷場強(qiáng)分布，電場力做功與電勢能的變化。

【詳解】

AB.在正電荷形成的電場中，越靠近點(diǎn)電荷的位置場強(qiáng)越大，電勢越高，所以EMVEN,「MV”，故AB錯誤；

CD.當(dāng)電子從用點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動時，庫侖力對電子先做正功，后做負(fù)功，運(yùn)動的速度先增加后減小，根據(jù)功能關(guān)系可

知，電子的電勢能先減小后增加，電場力所做的總功為正，所以總的電勢能減小，動能增大，故C錯誤，D正確。

故選D。

4、B

【解析】

設(shè)，，鵲橋，，中繼星質(zhì)量為小，地球質(zhì)量為月球質(zhì)量為M2,對中繼星有

Mm

G—T+G—2=mco2x7r

(7r>r2

對于月球來說，中繼星對它的引力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球?qū)λ囊Υ笮?，故略去不?jì)

G—=x6r

(6r)2-

聯(lián)立解得

”3

故選B。

5、C

【解析】

設(shè)A點(diǎn)的速度為v,由勻變速直線運(yùn)動的位移公式有

x^vt+^at2

22

x2=(v+3a/)-3r+—a(3r)'

聯(lián)立解得

_x2-3x1

a~nt2

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

6、B

【解析】

AB.由圖可知，在0~工內(nèi)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率相同，故0~工內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中

22

電流方向?yàn)槟鏁r針，即電流為正方向；在gT~7內(nèi)內(nèi)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率相同，故T;內(nèi)電流的方向相同，由

22

楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r針，即電流為負(fù)方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

.ABS

E---------

\t2

則感應(yīng)電流為

,EABS

I——=---------

RAr2R

由圖可知兩段時間內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，故兩段時間內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等，故A錯誤，B正確；

CD.由上分析可知，一個周期內(nèi)電路的電流大小恒定不變，根據(jù)

F=BIL

可知尸與8成正比，則在0~工內(nèi)磁場垂直紙面向外減小，電流方向由〃到a,根據(jù)左手定則可知，線框諦邊受到的

4

安培力/方向向右，為正方向，大小隨B均勻減??；在工~工內(nèi)磁場垂直紙面向里增大，電流方向由b到a,根據(jù)左

42

手定則可知，線框外邊受到的安培力尸方向向左，為負(fù)方向，大小隨B均勻增大；在工~任內(nèi)磁場垂直紙面向里減

22

小，電流方向由。到從根據(jù)左手定則可知，線框而邊受到的安培力產(chǎn)方向向右，為正方向，大小隨3均勻減?。辉?/p>

日~7內(nèi)磁場垂直紙面向外增大，電流方向由。到仇根據(jù)左手定則可知，線框/邊受到的安培力尸方向向左，為

負(fù)方向，大小隨5均勻增大，故CD錯誤。

故選B。

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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。分。

7、BD

【解析】

試題分析：由受力分析及牛頓第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A錯誤；由機(jī)械能守恒定

律可知，各點(diǎn)的機(jī)械能保持不變，高度（重力勢能）相等處的動能也相等，故B錯誤；由甲乙的速度時間圖像可知C

錯誤D正確

考點(diǎn)：牛頓第二定律；機(jī)械能守恒定律

8、ABC

【解析】

若電場的方向平行于A3向左，小球所受的電場力向左，小球在勻強(qiáng)電場中做勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)BO邊時，速度

可能為1,所以動能可能為L故A有可能.

A□

若電場的方向平行于AC向上或向下，小球在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，偏轉(zhuǎn)位移最大為根據(jù)動能定理可知小

2

1,L

球的最大動能為：EK^-mvl+EQ--,所以D不可能，C可能；若電場的方向平行于A3向左，小球做勻減速直線

運(yùn)動，若沒有到達(dá)BD邊時速度就減為零，則小球會返回到出發(fā)點(diǎn)，速度大小仍為白，動能為:加片，故B可能.故

選ABC.

9、BC

【解析】

AB.不加電場時根據(jù)動能定理得

mghab=5Eko-Eko=4Eko

解得

mg

故A錯誤，B正確；

CD.加電場時，根據(jù)動能定理得

mgha\>+t7ac9=13Eko-Eko

解得

故C正確，D錯誤；

故選BCo

10、BD

【解析】

A.整個運(yùn)動過程中，彈簧對3物體做功，所以8和C組成的系統(tǒng)機(jī)械不守恒，故A錯誤；

B.C下滑過程中，繩子的拉力對C做負(fù)功，由功能關(guān)系可知，物體C的機(jī)械能減小，故B正確；

C.當(dāng)8的速度最大時，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg,此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的伸長量*2滿足

kx,=mg

得

X_螫

“k

故C錯誤；

D.釋放瞬間，對5受力分析，彈簧彈力

F=hi=mg

得

_mg_

，-k

物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為

h=X\+X2

由于Xl=X2,彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設(shè)B物體的最大速度為Vm,由機(jī)

械能守恒定律得

12

4mghsina-mgh=—(m+4m)v-

解得：

故D正確。

三、實(shí)驗(yàn)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,Fi0.05C

【解析】

因繩子只能提供拉力，傳感器示數(shù)為正值，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，A傳感器對應(yīng)的是表中力R

⑵對節(jié)點(diǎn)O,由平衡條件得

F、sin30=mg

解得

m=0.05kg

(2)⑶讓A傳感器沿圓心為。的圓弧形，移動傳感器的過程中，傳感器與0點(diǎn)的距離保持不變，即。點(diǎn)位置保持不變,

故ABD錯誤，C正確

故選C

12、0.051.611.40

【解析】

[1]由題知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有2個打點(diǎn)未畫出，則兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔是

T=3x—s=0.05s

60

[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式

^x=aT2

可以求出加速度的大小，則有

a=s^+s^~s'=1.61m/s2

[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，則有

§4+達(dá)6.41+6.81

為=xlO2m/s?1.32m/s

27-2x0.05

則打計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”時，小車的速度

v5=v4+dT=1.40m/s

四、計(jì)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)%=^^12(〃sinO)2

k-kk

【解析】

PQ棒的半徑是CD棒的2倍，PQ棒的橫截面積是CD棒橫截面積的4倍，PQ棒的質(zhì)量是CD棒的質(zhì)量的4倍，所

以，PQ棒的質(zhì)量：

m-4m

由電阻定律可知PQ棒的電阻是CD棒電阻的-即：

4

R=&

4

兩棒串聯(lián)的總電阻為：

ncR5R

&=/?+—=—

44

(1)開始時彈簧是壓縮的，當(dāng)向上的安培力增大時，彈簧的壓縮量減小，安培力等于CD棒重力平行于斜面的分量時,

彈簧恢復(fù)到原長，安培力繼續(xù)增大，彈簧伸長，由題意可知，當(dāng)彈簧的伸長量等于開始的壓縮量時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此

時的彈力與原來的彈力大小相等、方向相反.兩彈簧向上的彈力等于CD棒重力平行于斜面的分量，即：

2Fk=mgsina

彈簧的形變量為：

mgsina

=--------

2k

CD棒移動的距離：

c,mesina

ASCD=2Ax=-.........

(2)在達(dá)到穩(wěn)定過程中兩棒之間距離增大As,由兩金屬棒組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為:

-BASBL4

E=------=---------

Z加

感應(yīng)電流為：

-__E_

/?05R△/

所以，回路中通過的電荷量即CD棒中的通過的電荷量為：

4BL以

q