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日事99
图不流
张家口市2023年高三年级第二次模拟考试
物理试题
中距圆
班级
姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需
改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本
试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是
符合题目要求的。
1.我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出
载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为Pu,一个静止的Pu发
生一次α衰变生成一个新核，并放出一个Y光子。将该核反应放出的Y光子照射某金属，能放
出最大动能为Ek的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于Pu核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为2mE
h
D.若不考虑Y光子的动量，a粒子的动能与新核的动能之比为117：2
2.如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时该波恰好传到x一2m处的质点，t=0.3s
时x=9m处的质点第二次位于波峰，下列说法正确的是
A.该波的周期为4s
y/cm
B.该波的传播速度为40m/s
4
C.波源的起振方向沿y轴负方向
D.1一130s时，P质点位于平衡位置
x/m
3.如图所示，竖直平面内半径R1=10m的圆弧AO与半径R2=2.5m的圆弧BO在最低点C
相切。两段光滑的直轨道的一端在0点平滑连接，另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球
从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑，经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点
B,不考虑小球在O点的机械能损失，重力加速度g取10m/s2。则在此过程中小球运动的时
间为
0
A.1.5s
B.2.0s
C.3.0s
D.3.5s
高三物理第1页（共6页）
4.珠宝学院的学生实习时，手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工
件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图，该工件的
顶部是半径为R的半球体，OO为工件的对称轴，A、B是工件上关于B
00轴对称的两点，A、B两点到00'轴的距离均为d-R,工件的底部
涂有反射膜，工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A
点平行对称轴射入工件且恰好从B点射出，则工件的折射率为
A.3
B.√2
c
5.如图所示，一个倾角为45的斜面与一个圆弧对接，斜面的底端在圆心0的正下方。从斜面
顶点以一定的初速度向右水平抛出一小球，则下列说法正确的是
边小学数地
为盛顿前
得为滑须家地回中所
1火粉
45°
A.小球初速度不同，则运动时间一定不同
B.小球落到斜面上时，其速度方向一定相同
C.小球落到圆弧面上时，其速度方向可能与该处圆的切线垂直
D.小球落到圆弧面上时位置越高，末速度越大
6.如图所示，匀强电场中有一边长为L=√2m的正方体A1B,C1D1一AzB,C2D2,O1为上表面
的中心。已知O1点的电势为6V,D1点的电势为8V,C2、D2两点的电势均为4V,下列说法
正确的是
行平商视黄形
B
的衣甲项（化行
园有商小付年代因
。0
体农面场圆校宝得
D
B.
C
D2
A.B1点的电势为3V
B.正方体中心的电势为6V
C该匀强电场电场强度的大小为4V/m
D.该匀强电场电场强度的大小为2√2V/m
7.如图所示，一个长度L=1m、质量M=2kg的木板静止在光滑的水平面上，木板的左端放置
一个质量m=1kg可视为质点的物块，物块与木板间的动摩擦因数4=0.4，物块与木板间的
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。现对物块施加一水平向右的恒定
拉力F,使物块相对木板向右滑动。则下列说法正确的是
7777777777777
A.拉力F>7N
(B.物块离开木板时速度的最小值为4m/s
C.物块离开木板的最短时间为1s
D.木板获得的最大速度为2m/s
高三物理第2页（共6页）张家口市2023年高三年级第二次模拟考试
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C A B C B AC BC AD
1.D 解析:由题意知,238Pu衰变方程为238Pu→234U+494 94 92 2He,产生的新核为23492U,其中子数为234-92=142,
A错误;比结合能越大,原子核越稳定,新核的比结合能大于23894Pu核的比结合能,B错误;由
h
p= 及λ p=
2mE hk,得光电子物质波的最小波长λ= ,C错误;由动量守恒定律有mαvα-mUvU=0,则α粒子
2mEk
E v m
的动能与新核的动能之比为 kα= α= U=234=117,D正确。EkU vU mα 4 2
[命题意图]本题以核电池为背景,具体考查原子核的衰变规律、光电效应、物质波、比结合能、动量守恒定
律等,意在考查对这些知识的理解与应用能力。
2.B 解析:该波的波长为λ=4m,x=9m处的质点第二次位于波峰的时刻为t=Δx
λT+T=0.3s
,解得
T=0.1s,A错误;该波的传播速度为v=λT=40m
/s,B正确;t=0时x=2m处的质点沿y轴正方向运
动,波源的起振方向沿y轴正方向,C错误;设P 质点与x=0处质点间的相位差为θ,sinθ=
yP
A =
1,
2θ=
30°,P 质点第一次回到平衡位置的时刻为t= θ 1 , 错误。360°T=120sD
[命题意图]本题考查机械波的形成与传播。考查物理观念和科学思维,突出对基础性的要求。
3.C 解析:设左侧轨道倾角为θ1,小球在左侧斜面上下滑的加速度大小为a 1=gsinθ1,左侧轨道长x1=
2x R
2R 1sinθ1,小球在左侧轨道上运动时间为t
1 1
1= =2 ;同理,小球在右侧斜面上上滑的时间为a1 g
R2 t2=2 ,
R R
故小球在此过程中运动的时间为
g t=t+t=2
( 1+ 21 2 )=3s,C正确。g g
[命题意图]本题以倾斜轨道、圆弧为背景,考查牛顿运动定律与匀变速直线运动规律,意在考查对这些知
识的理解与应用能力。
4.A 解析:单色光的光路如图所示,设A 点处的入射角为α,折射角为 d 3β,由几何关系得sinα= ,R=2
α=60°,由几何知识得β=30°,由折射定律得n=
sinα
=3,A正确。sinβ
[命题意图]本题以“蘑菇形”透明工件为载体,考查折射定律的理解与应用。考查对称性思维,突出对基
础性的考查要求。
高三物理答案 第 1页(共5页)
5.B 解析:平抛运动的时间由下落的高度决定。若小球落到斜面与圆弧面上时的下落高度相同,则小球平
抛运动的时间相同,A错误;设斜面倾角为θ,小球落到斜面上时速度与水平方向夹角为α,则tanθ=yx=
1 2
2gt=gt
,tanα=gt,故tanα=2tanθ,B正确;小球落到圆弧面上时,若落点速度方向与该处圆的切线v0t 2v0 v0
垂直,则速度的反向延长线通过圆心,但由平抛运动规律知,速度的反向延长线应通过水平位移的中点,C
错误;设小球的初速度为v0,运动时间为t,则小球落到圆弧面上时速度大小为v= v20+(gt)2,当v0 越
大时落点位置越高,但t越小,v不一定大,D错误。
[命题意图]本题以斜面、圆弧为背景,考查平抛运动规律,意在考查对平抛运动规律的理解与应用能力。
6.C 解析:由 =φB1
+φD1
φ ,得φ O1 2 B1=4V
,A错误;因为φ B1=φ D2=φC2=4V,所以平面A1B1C2D2 是一
个等势面(如图),正方体中心在该平面上,所以正方体中心的电势为4V,B错误;D1 点到平面
U
A1B1C2D2的距离为d=Lsin45°,电场强度的大小为E=
U= D1D2=4V/m,C正确,D错误。d d
[命题意图]本题考查电势差、电势、等势面等知识的综合应用。考查空间想象能力和科学思维,突出对基
础性和综合性的考查要求。
7.B 解析:物块相对木板向右滑动,对木板有μmg =Ma ,得a 22 2=2m/s;对物块有F-μmg =ma1,且
a 1 1>a2,可得F>6N,A错误;设历时t物块滑离木板,则有2a1t
2-1a 22 2t=L
,物块滑离木板时的速度
v 2L 2L
1=a1t,得v1=a1 = ,可知当
1 1 ,即
a -a 1 1 a =2a a1=2a2=4m
/s2时物块离开木板的速
1 2
a -a
1 2
2a21 1
度最小,其最小值v =4m/s,B正确;当a =4m/s2 时F=8N,t=1s,木板获得的速度v 1min 1 2=a2t=
2m/s,若F>8N,则t<1s,C错误;若6N
[命题意图]本题以板块为背景,考查牛顿运动定律与匀变速直线运动规律,运用数学知识求极值等,意在
考查板块临界问题的综合分析能力。
n 2
8.AC 解析:将理想变压器和后面的负载看成等效电阻R 1zb,当变阻器的滑片位于b端时,Rzb=( )n R2
,
2
2 n又I1R =I2R ,可得
1=2 0 1 zb ,A正确;原、副线圈的电流之比为1∶2,D错误;当变阻器的滑片位于a端n2 1
2
时, nRza=(
1)(R2+R1max)
UR
n =44Ω
,原线圈两端电压为U = 0 za 111 = U0,B错误;将R0 看成交流电
2 R0+Rza 12
源的内阻,则变压器的输入功率为电源的输出功率,当内电阻等于外电阻时,变压器的输出功率最大,此时
n 2
有R =(1z )(n R2+R1
)=R0,解得R1=0,所以变阻器的滑片从a端移向b端时,变压器的输出功率一直
2
增大,C正确。
[命题意图]本题考查变压器问题、电源输出功率等知识的综合应用。考查物理观念和科学思维,突出对
基础性和综合性的考查要求。
9.BC 解析:设地球的质量为 M,中国空间站总质量为m,由GmM , mM ,可得R2 =mg G r2 =mg2 g2=
高三物理答案 第 2页(共5页)
R 2 2( )g,A错误;又G
mM=m(2π)r,可得T =2πr r2 2 ,B正确;神舟十五号飞船在离地面高度为h的r r T2 R g
轨道上做圆周运动时有G m'M
v21 1 2 m'M
(R+h)2=m'
,则
R+h Ek=2m'v1=G
,同理神舟十五号飞船在中
2(R+h)
国空间站轨道上运行时的动能E =Gm'M
E
k2 ,对接后其动能减小了2r ΔE=Ek-Ek2
,解得ΔE= k(r r-R-
t t h),C正确;由 - =1,可以求出中国空间站连续两次经过赤道某点正上方的时间间隔t,一天内经过T2 T
地面某点正上方的次数为n=T,D错误。t
[命题意图]本题以神舟十五号飞船与中国空间站对接为背景,考查万有引力定律与圆周运动规律,对航
天器变轨运动前后动能变化的理解等,意在考查对这些知识的理解与应用能力。
10.AD 解析:设ab边初始所处位置的磁感应强度为B,四种运动中,只有甲运动导线框磁通量不变化,产
生的感应电流为0,A正确;丙运动过程中,转过90°角时,cd 边所处位置的磁感应强度为B,此时cd 边
2
切割磁感线产生的感应电动势E丙=BLv· 2=1BLv;丁运动过程中,转过90°角时,2 2 ab
边所处位置的
2
磁感应强度为B ,此时ab边切割磁感线产生的感应电动势E =B丁 Lv· 5=1BLv,B错误;驱动力的
5 5 5 5
功率等于线框产生的电功率,电功率正比于总电动势的2次方,初始时dc边所处位置的磁感应强度为
B,则乙运动初始时刻的电动势为
2 E乙=BLv-
BLv=12 2BLv
,由B项分析可知,丙运动过程中导线框转
过90°角时,dc边切割磁感线产生的感应电动势E =B丙 Lv· 22=
1BLv,C错误;由闭合电路欧姆定律
2 2
和平均电流关系得通过导线横截面的电荷量正比于磁通量的变化量,即 =ΔΦq ,丙、丁运动初始位置时R
磁通量相同,丙的末态和初态磁通量方向不变,丁的末态磁通量方向反向,磁通量变化大,所以丁运动中
通过导线横截面的电荷量比丙运动中大,D正确。
[命题意图]本题考查法拉第电磁感应定律、能量守恒、闭合电路欧姆定律等,考查通电直导线周围磁场
的分布情况。考查物理观念和科学思维,突出对综合性的考查要求。
11.答案:(1)0.20(2分) 0.50(2分) (2)gsinθ-a (gcosθ 2
分)
( ) ( )
解析:(1)滑块加速度大小为a=Δx= 0.475-0.075-0.675-0.4752 2 m/T 1 s
2=0.20m/s2,t=2s时
滑块速度大小为v =Δx=0.675-0.0752 m/Δt 2 s=0.30m
/s,又v 2=a(2-t0),解得t 0=0.50s。
(2)由牛顿第二定律得m sinθ- m cosθ=ma,解得 =gsinθ-ag μ g μ 。gcosθ
[命题意图]本题考查动摩擦因数的测量。考查科学思维和科学探究。突出对基础性的要求。
12.答案:(1)45(2分) (2)9(2分) (3)7.5(2分) 30(2分)
解析:(1)由图乙可得R U1=455Ω,根据欧姆定律I= ,解得R +R Rg=45Ω
。
g 1
() I R
2灵敏电流计改装后的量程为IA=60mA,I
m g
A=Im+ ,代入数据解得 。R R1=9Ω1
RR (3)改装后的电流表A的内阻为R = g 1A =7.5Ω;由图丙可知,当温度为R 50℃
时,热敏电阻阻值
g+R1
高三物理答案 第 3页(共5页)
R t1=10Ω,由图丁根据闭合电路欧姆定律有E=IA(RA+Rt1+R0),解得R0=7.5Ω;原电流计指示
5mA时,则电流表A的示数为I2=6×5mA=30mA,由E=I2(RA+Rt2+R0)可得R t2=35Ω,由图
丙知此时的温度为30℃。
[命题意图]本题以热敏电阻传感器为背景,考查用伏安法测量电表内阻、闭合电路欧姆定律、图像的理
解与应用等,意在考查对这些知识的综合应用能力。
2 2
13.答案:(1)p0
L0 (2)
mv0
L -L p0SL1+0 1 2(M+m)
解析:(1)由玻意耳定律得p0L0S =p1(L0-L1)S (2分)
p
解得 0
L0
p1= ( 分)L0-L 11
(2)子弹击中木块时,对活塞与子弹由动量守恒定律有mv 0= (m+M)v1 (2分)
活塞压缩气体的过程中,由动能定理得 SL -W=0-1p0 1 (2 m+M
)v21 (2分)
由热力学第一定律得ΔU=W-Q=0 (1分)
m2v2
解得Q= 0p0SL1+ ( ( 分)2M+m) 2
[命题意图]本题考查玻意耳定律、热力学第一定律等知识的综合应用。考查科学思维,突出对基础性和
综合性的考查要求。
14.答案:(1)0.5 40N/m (2)0.24J
解析:(1)由图乙知挡板接触弹簧前的加速度大小为a 20=2.0m/s
由牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma 0 (2分)
解得μ=0.5 (1分)
当a=0时弹簧被压缩长度为x=x2-x1=6.0cm-1.0cm=5.0cm (2分)
此时有mgsinθ=kx+μmgcosθ (2分)
解得k=40N/m (1分)
( 0+kx2)设弹簧的最大压缩量为x3,克服弹簧弹力做功为WT=
3
2 x
3 (2分)
由动能定理有(mgsinθ-μmgcosθ)(x3+x1)-WT=0 (2分)
弹簧的最大弹性势能E pm=WT (1分)
解得Epm≈0.24J (1分)
[命题意图]本题以斜面上物体运动、弹簧、a x 图像为背景,考查牛顿运动定律、胡克定律、变力做功、
动能定理、弹性势能等,意在考查对这些知识的理解与应用能力。
(
:() ( ) ()10m Ek0+eU
)
15.答案 1Ek1=Ek0+eU1 eU1+U2 2
1 (
eR 3
)0≤θ<(21-2 110)rad
解析:(1)吸极电压对B+离子做正功
Ek1-Ek0=eU1 (2分)
解得Ek1=Ek0+eU1 (1分)
离子源和抑制电极间的电场对电子做负功,对电子有
0-E k2=-e(U1+U2) (2分)
解得E k2=e(U1+U2) (1分)
(2)10B离子在磁场中做半径为r10 的匀速圆周运动,当r10 最大时,磁感应强度最小,如图所示,由几何知
识可知,r10 的最大值为r10=2R (1分)
v2
在磁场中运动时,由牛顿第二定律可得Bev=10m 10 (1分)r10
高三物理答案 第 4页(共5页)
1·10mv22 10=Ek1=Ek0+eU1 (1分)
10m(E +eU )
解得B= k0 1 (1分)eR
(3)10B离子在磁场中运动的轨迹半径为r10=2R
11 v
2
B离子在磁场中运动时由牛顿第二定律可得Bev=11m 11r11
又1·
2 11mv
2
11=Ek1=Ek0+eU1
可得11B离子在磁场中运动的轨迹半径为r 2211= R (1分)
10
可知两离子半径相差很小,若10B和11B离子入射无偏转角时,近似认为两离子经过磁场的过程均偏转了
90°,射出磁场时两离子间的距离为轨迹半径之差,如图所示。
即Δx=r 211-r10=(11- 10) R (1分)
10
当10B入射方向向轨迹圆外侧(向左)偏θ角时,根据几何关系可知10B离开磁场时偏转的距离为x10=
r10θ (1分)
同理当11B入射方向向轨迹圆内侧(向右)偏θ角时,11B离开磁场时偏转的距离为x11=r11θ (1分)
若恰好不能单独析取11B时,则满足
x10+x11=Δx (1分)
r -r
解得θ= 11 10 11- 10 ( )r +r = =21-2 110rad11 10 11+ 10
所以若能单独析取11B,应满足0≤θ<(21-2 110)rad (1分)
(说明:从出射区看局部,r10 四分之一弧顺时针转一小角度,出射方向偏下,r11 四分之一弧逆时针转一小
角度,出射方向偏上,因为半径差距很小、偏转角很小,可以认为几个圆弧轨迹都是四分之一弧,且离子离
开磁场边界的位置之间的弧线很短,可以近似为直线。)
[命题意图]以国家高科技竞争领域芯片生产的重要环节为背景,物理观念方面综合考查带电粒子在电
磁场中的运动,能力方面重点考查信息提取能力,阅读理解能力,模型建构能力,数学应用能力,这是一道
能力要求很高的题目。
高三物理答案 第 5页(共5页)
