必刷卷04——【高考三轮冲刺】2023年高考物理考前20天冲刺必刷卷（广东专用）（原卷版+解析版）

绝密★启用前

2023年高考物理考前信息必刷卷04

广东专用

①选择题方面：全国卷8道物理选择题（5单3多，共48分），广东新高考7单3多（共46分）；知识点、考察方式、题型、难度与全国卷持平；但是由于题目数量多了2道，所以答题时间控制在20-25min为宜

②实验题方面：仍然是“一小一大”，知识点、考察方式、题型、难度与全国卷持平；答题时间15min左右；

③计算题方面：只考两道计算题的话，高考真题大概率仍然是“一力一电”，即：力学（运动+受力+功能+动量）综合问题一道，电磁学（粒子运动/电磁感应/力电结合）综合问题一道；答题时间20-30min；

④选考题方面：3-3/3-4二选一，知识点、考察方式、题型、难度与全国卷持平（只是分值由5+10变成了4+8）；答题时间15min左右。

大题要求学生具有良好的真实情境分析能力，应用已学的物理知识解决实际问题的能力，从而促进学生的学科素养的形成与发展。

力学部分：主要考查受力分析、动力学问题与完全非弹性碰撞模型，考查学生拆解多个运动阶段、依次构建物理模型、进而对情景进行分析的能力。考生结合共点力平衡、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、动能定理和碰撞中的动量守恒，列出常规的公式即可解决。

电学部分：注意带电粒子在复合场中的运动、电磁感应中的杆和导轨模型或线框进入磁场的问题，重点是要注意动量、动量守恒定律在电磁学中的应用

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．如图所示，质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点，当一颗质量为m的子弹以的速度水平向右射入木块后，它们一起向右摆动的最大摆角为60°。木块可视为质点，重力加速度大小为g，则轻绳的长度为（　　）

A． B． C． D．

【答案】  C

【解析】设子弹射入木块后它们共同的速度大小为v，根据动量守恒定律有

设轻绳的长度为L，根据动能定理有

联立解得

故选C。

2．如图为氢原子能级示意图的一部分，已知当氢原子吸收能量大于或等于其所在能级与能级的能级差时，氢原子将电离，吸收的多余能量将转化为电离的电子的动能，相反氢离子俘获电子时，可类似看为电离过程的“相反过程”。则下列说法正确的是（　　）

A．当处于基态的氢原子吸收光子能量发生电离时，光子能量必须恰好为13.6eV

B．当处于基态的氢原子受到质子撞击时，当质子动能为13.6eV时，氢原子一定会电离

C．当氢离子俘获电子形成氢原子时，会以光子形式释放能量，光子最大能量可能大于13.6eV

D．当氢离子俘获电子形成氢原子时，会以光子形式释放能量，光子最小能量为0.54eV

【答案】  C

【解析】A．氢原子吸收光子能量发生电离时，其吸收的光子能量大于或等于其所在能级与能级的能级差，故A错误；

B．当质子撞击氢原子时，质子的动能只有部分会被氢原子吸收，所以氢原子并不一定会电离，故B错误；

C．当氢离子俘获电子形成氢原子时，相当于电子从能级向低能级跃迁，当电子初始动能为零时，释放光子能量为能级差当电子在能级处动能不为零时，从能级跃迁到能级时释放能量将大于13.6eV，故C正确；

D．氢原子的激发态并不只有5个，释放光子的最小能量不一定是0.54eV，故D错误。

故选C。

3．在如图所示的电路中，交流电源的电压有效值恒定，k盏相同的灯泡均正常发光。理想变压器原、副线圈的匝数之比为（　　）

A． B． C． D．

【答案】  A

【解析】设灯泡均正常发光时通过灯泡的电流为I，根据电路图可知原线圈电路中只接入一盏灯泡，则通过原线圈的电流为

副线圈电路中接入k-1盏灯泡，k-1盏灯泡并联，并联电路的总电流等于各支路电流之和，则通过副线圈的电流为

根据理想变压器电流与线圈匝数关系可知原、副线圈的匝数之比为

故A正确，BCD错误。

故选A。

4．如图所示，、是倾角均为30°的两斜面，某同学（可看成质点）从斜面上A点分别以速度、、沿水平方向跳出，分别落在、、三点，落地时速度分别为、和。该同学受到的空气阻力忽略不计，已知重力加速度为，。下列说法正确的是（　　）

A．、的方向和方向间的夹角不同

B．、的方向和方向间的夹角相同

C．

D．

【答案】  D

【解析】AB．该同学落到斜面、上时位移与水平方向的夹角均为30°，由平抛运动推论可知，、的方向和方向间的夹角相同，同理可知，、的方向和方向间的夹角不同，故AB错误；

C．该同学落到、点时，竖直位移之比为1∶2，竖直方向有

可得在空中运动的时间之比为，又水平位移之比为1∶2，由

则

故C错误；

D．由题意可知，该同学落到B点和C点时在空中下落的高度相等，即在空中运动的时间相等，又

则

结合上述分析可得

故D正确。

故选D。

5．一种粒子探测器的简化模型如图所示。圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，PQ过圆心，平板MQN为探测器，整个装置放在真空环境中。所有带电离子从P点沿PQ方向射入磁场，忽略离子重力及离子间相互作用力。对能够打到探测器上的离子，下列分析正确的是（   ）

A．打在Q点的左侧的离子带正电

B．打在MQN上离Q点越远的离子，入射速度一定越大

C．打在MQN上离Q点越远的离子，比荷一定越大

D．入射速度相同的氢离子和氘离子，打在MQN上的位置更靠近Q点是氘离子

【答案】  D

【解析】A．由左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力向右，则打在Q点的右侧的离子带正电，A错误；

BC．作出离子的运动轨迹如下图所示

由上图可看出只有在圆形磁场区域的下半圆射出的离子才可能打到MQN上，且轨迹半径越小的离子离Q点越远，且

解得

则当比荷相同v越小或速度相同比荷越大的离子的轨迹半径越小，离子离Q点越远，BC错误；

D．入射速度相同的氢离子和氘离子，由于氘离子的比荷较小，则氘离子运动轨迹的半径越大，故打在MQN上的位置更靠近Q点是氘离子，D正确。

故选D。

6．某空间固定有两个可看成点电荷的带电小球，所带的电荷量分别为2q和-q，如图所示，以-q为圆心做圆，a、b两点为圆和两电荷连线的交点，过-q的中心做两电荷连线的垂线，c、d两点为垂线和圆的交点，以下说法正确的是（　　）

A．a点的场强小于b点的场强

B．a点的场强小于d点的场强

C．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能一直增大

D．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能先减小后增大

【答案】  C

【解析】A．两点荷在点产生的场强方向相同，在点产生的方向相反，在圆上产生的场强大小相同，在点产生的场强大于在点产生的场强，根据矢量叠加，的场强大于点的场强，故A错误；

B．在点产生的场强大于在点产生的场强，且两电荷在点产生的夹角大于零，根据矢量叠加，的场强大于点的场强，故B错误；

CD．电势是标量，根据公式

在圆上产生的电势相等，且为负值，从经到，产生的电势越来越小，且为正值。则

电子沿圆弧从经到，电势能一直增大，故C正确，D错误。

故选C。

7．图甲所示为生活中巧妙地利用两根并排的竹竿，将长方体砖块从高处运送到低处的场景。将竹竿简化为两根平行放置，粗细均匀的圆柱形直杆，砖块放在两竹竿的正中间，由静止开始从高处下滑，图乙所示为垂直于运动方向的截面图（砖块截面为正方形）。若仅将两竹竿间距增大一些，则砖块（　　）

A．下滑过程中竹竿对砖块的弹力变大

B．下滑过程中竹竿对砖块的摩擦力不变

C．下滑的加速度变小

D．下滑到底端的时间变短

【答案】  B

【解析】A．假定两竹竿与地面倾角为、砖块的质量为m，每一根竹竿对砖块的支持力为N，以砖块为研究对象，只在垂直于竹竿平面内对其受力分析，如图所示，依题意有

则有

若仅将两竹竿间距增大一些，由于支持力垂直于接触面，角保持不变，则N不变，故A错误；

B．假定砖块与竹竿的动摩擦因数为，则摩擦力为

据前面分析，由于N不变，则下滑过程中竹竿对砖块的摩擦力不变，故B正确；

C．根据牛顿第二定律有

解得

由于角不变，则下滑的加速度不变，故C错误；

D．由于下滑加速度变小，根据匀变速直线运动规律，，则下滑时间不变，故D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分。

8．“天舟三号”在文昌航天发射中心成功发射升空。图中、分别是“天舟三号”和“天和核心舱”对接前各自在预定轨道运行的情景，下列说法正确的是（　　）

A．在预定轨道运行时，的周期小于的周期

B．在预定轨道运行时，的速率大于的速率

C．为了实现对接，应减速

D．为了实现对接，应加速

【答案】  ABD

【解析】A．根据开普勒第三定律，有

因P的轨道半径小，所以周期也小，A正确；

B．根据

得

因P的轨道半径小，则P的速率大，B正确；

CD．P的轨道低于Q的轨道，则为了完成对接P应加速，C错误，D正确。

故选ABD。

9．2022年10月9日搭载天基太阳天文台“夸父一号”的长征二号丁运载火箭成功发射。下图为火箭发射后，第6秒末的照片，现用毫米刻度尺对照片进行测量，刻度尺的0刻度线与刚发射时火箭底部对齐。假设火箭发射后6秒内沿竖直方向做匀加速直线运动，且质量不变。已知火箭高为40.6米，起飞质量为250吨，重力加速度g取。则下列估算正确的是（    ）

A．火箭竖直升空的加速度大小为

B．火箭竖直升空的加速度大小为

C．火箭升空所受到的平均推力大小为

D．火箭升空所受到的平均推力大小为

【答案】  AD

【解析】由图可知，照片中火箭尺寸与实际火箭尺寸的比例为

可得火箭在6s内上升的高度为

由匀变速直线运动规律得

解得

由牛顿第二定律得

解得平均推力大小为

故选AD。

10．如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的理想边界，且PQ与水平方向的夹角，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以速度垂直磁场方向从如图实线位置Ⅰ开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度为零。则下列说法正确的是（　　）

A．线框在位置Ⅱ时，安培力具有最大值

B．线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，做加速度增大的减速运动

C．线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，克服安培力做功为

D．线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，通过导线截面的电荷量为

【答案】  CD

【解析】A．线框在位置Ⅱ时，线框的速度为零，所以感应电动势为零，感应电流为零，则安培力为零，故A错误；

B．线框在位置Ⅰ时，磁通量不会发生变化，感应电流为零，安培力为零，物体速度减小到0，安培力由零到零，必然存在一个先增大，后减小的过程，所以加速度先增大后减小，故B错误；

C．线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，只有安培力做功，安培力做功等于物体动能的变化，由动能定理有

解得

故C正确；

D．线框在位置Ⅰ时磁通量

线框在位置Ⅱ时磁通量为零，此过程中通过导线截面的电荷量

，，

联立解得

故D正确。

故选CD。

三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共42分。

11. （7分）小王同学想测量实验室量程的电流表的内阻。

(1)他采用多用电表的欧姆表来粗测，下面四个挡位应选哪个最合适___________。

A．挡　B．挡　C．挡　D．挡

(2)该同学发现示数很小，也没办法继续用欧姆表测量，因此打算用伏安法来测量电流表的内阻。但是考虑到电流表内阻很小，为保护电流表，他决定给电流表串联一个阻值为定值电阻，电路图如图所示。下面仪器中应该选择哪个作为的定值电阻？______。

A．滑动变阻器　      　B．电阻箱　    　C．滑动变阻器

(3)该同学选出正确的仪器，并采用最佳的电路正确连接电路并操作后（电源使用学生电源的直流输出），得到如下一组电流表、电压表的示数，如图所示，可求得电流表的量程的内阻为_____（保留两位有效数字）。

(4)测出电流表的内阻后，若把这个测量值作为电流表的已知值，小王同学又想用该电流表测量手边的两节干电池串联的内阻，找到合适的仪器后，他拿不准下面两个电路应该选哪个，请你帮他选出最合适的选项__________（填“甲”或“乙”）

(5)小王利用（4）中所选电路测出数组电池组的U、I，并作图如图所示，可求得电池组的内阻为________。（保留两位有效数字）

【答案】       A     B          乙    

【解析】(1)由于电流表的电阻很小，在几以下，所以需选择挡；

(2)在三个图中，能准确获得电阻的仪器只能是电阻箱；

(3)电流表的示数是，电压表的示数是，根据伏安法测电阻可得为，而此测量电阻

则

(4)由于已知电流表电阻，根据误差分析，图乙电路装置获得的图斜率为

则可以准确测出

(5)根据的斜率可求得

又由

12. （9分）用如图装置可验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C。铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h。由此释放，系统开始运动，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间。

(1)若测得P1、P2之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v=______；

(2)若物块A、B的质量均为M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律。正确选项为______；

A．mgh=Mv2

B．mgh=Mv2

C．mgh=（2M+m）v2

D．mgh=（M+m）v2

(3)改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t，以h为纵轴，以______（填“t2”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。

【答案】            C    

【解析】(1)物块A和B一起通过圆环向下运动的过程中，因此物块的质量相等，因此两物块一起做匀速运动，因此物块B穿过圆环后速度不变，可得物块B刚穿过圆环后的速度

(2)系统ABC减小的重力势能转化为系统的增加的动能，即为

可得

故选C。

(3)将式子

变形可得

因此以为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。

13. （10分）如图所示，某人站在水平地面上，以大小为5m/s、与水平方向夹角为的初速度v0斜向右上方抛出一个质量为m0=1kg的弹性小球，小球离开手的高度为h1=1.8m，小球刚好水平击中位于高度为h2=2.6m水平平台上的小车A，小车A的质量为mA=2kg，小球和小车均可视为质点。平台上右侧有一个质量为mB=4kg的小车B，其左侧接有一个轻弹簧，当小车A压缩弹簧到最短时，将小车A与弹簧小车B锁定在一起，二者继续运动，撞到右侧一个粘性挡板，粘住两小车，两小车静止。已知平台水平面光滑，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）角的大小；

（2）小车A被小球击中后的速度；

（3）两小车撞到右侧粘性挡板后静止，若突然撤去挡板，再解除弹簧锁定，AB分离时的速度分别为多少？

【答案】  （1）；（2）；（3）；

【解析】（1）小球做斜抛运动，竖直方向有

联立解得

（2）小球到达最高点时水平分速度记为，由运动的分解有

小球与小车发生弹性碰撞，设小球碰后速度为，小车速度为，由动量守恒定律，机械能守恒定律可得

，

联立解得

（3）小车继续向右运动，压缩弹簧，当A、B共速时，弹簧最短由动量守恒定律可得

由机械能守恒定律，弹簧最大弹性势能为

A、B撞到粘性挡板，二者均静止，撤去挡板后，弹簧伸长，A、B反冲，设AB分离时的速度分别为、，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

联立各式解得

，

14. （16分）如图所示，在直角坐标系中，A、P、C、B四点的坐标分别为、、、。内（包括边界）有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场；第Ⅱ、Ⅲ象限（含y轴）存在电场强度大小相同的匀强电场，电场强度方向分别沿y轴负方向和正方向。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点沿坐标平面以某一初速度射入第Ⅱ象限，经电场偏转后从P点以速率v垂直y轴射入磁场，经磁场偏转后恰好未从边界射出磁场，然后从D点（图中未画出）通过x轴。不计粒子所受的重力。

（1）求电场的电场强度大小E以及粒子在A点的初速度方向与x轴正方向的夹角；

（2）求从粒子通过P点（第一次通过y轴）到粒子第二次通过y轴的时间t；

（3）若在粒子第二次通过y轴时，其他条件不变，仅在第Ⅲ象限加上磁感应强度大小为内磁场的磁感应强度大小的2倍、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场（图中未画出），求粒子在第Ⅲ象限运动的过程中距离y轴最远时的纵坐标。

【答案】  （1），；（2）；（3）

【解析】（1）由题可知，带电粒子第Ⅱ象限只受电场力的作用，故从A到P的过程可以看成是反方向的类平抛运动，则

由此可知

解得

（2）由题可知，粒子通过P点到粒子第二次通过y轴的轨迹图如图所示

由此可知

解得

同理根据边角关系可知

故从粒子通过P点（第一次通过y轴）到粒子第二次通过y轴的时间为

（3）由（2）分析可知，带电粒子进入第Ⅲ象限时与y轴负方向的夹角为，对带电粒子的运动和受力进行如图所示的分析

其中

故带电粒子通过点后在第III象限的运动可看做是沿x轴负方向、速率为的匀速直线运动和沿逆时针方向、线速度大小为的匀速圆周运动的合运动，带电粒子在第Ⅲ象限运动的过程中距离y轴最远时，速度方向与y轴平行，如图所示

由动能定理可知

解得

故

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

[选修3-3]

15.（1）（4分）假定两个分子的距离为无穷远时，它们的分子势能为0，使一个分子固定，另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近，整个过程中分子势能______(填“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”)。物体从单一热源吸收的热量______(填“可以”或“不可以”)全部用于做功。

【答案】       先减小后增大     可以

【解析】开始时两分子间距离大，分子间作用力表现为引力，分子相互靠近，引力做正功，分子势能减小，随分子间距离减小到平衡位置后，分子间作用力表现为斥力，分子相互靠近，斥力做负功，分子势能增加，故整个过程分子势能先减小后增加；

根据热力学第二定律可知，在外界因素影响下，物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功。

（2）（8分）设有一马桶，桶内体积为V，因堵塞需疏通，现用薄膜胶带密封后（如图a所示），桶内除了部分水，剩下的为空气，空气体积为，压强为P0。接着通过水箱向桶内注水，这时密封薄膜胶带向上鼓起，桶内空气体积变为。然后用手往下按压胶带（如图b所示），桶内空气体积压缩了，恰好疏通。吸水管横截面积为S，堵塞物所在位置如图c所示，疏通前瞬间与液面高度差为h。设密封完好，疏通之前，桶内空气没有泄漏且温度保持不变，水的密度为，重力加速度为g。求：

（1）注入水后，桶内空气的压强；

（2）疏通瞬间堵塞物受到桶内水的压力。

【答案】  （1）；（2）

【解析】(1)水注入过程为等温变化，由玻意耳定律得

解得桶内空气的压强

(2)设用手往下按压胶带后，桶内空气的压强为P2，有

解得

设堵塞物处的压强为P3，有

堵塞物受到的压力

F=P3S

联立解得

[选修3-4]

16.（1）（4分）（多选）一列简谐横波沿x轴传播，波速时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，平衡位置坐标为的质点P在0.5 s时恰好位于平衡位置。下列说法正确的是（　　）

A．该简谐横波沿x轴正方向传播

B．时的位移大小相等

C．0~0.5 s内质点P通过的路程为5 cm

D．质点P的振动方程为

【答案】  ABD

【解析】A．结合题意可知，0~0.5 s内波传播的距离

故O处质点在时刻的振动情况在时传到P点，则简谐横波沿x轴正方向传播，A正确；

B．0~0.1 s时间内，波沿x轴正方向传播的距离为0.1 m，则时平衡位置坐标为的质点处于平衡位置，两质点平衡位置到该质点的距离均为0.2 m，结合振动规律可知，两质点相对平衡位置的位移大小相等，B正确；

C．时刻，质点P的位移为

波的周期

结合波的传播方向及周期可知，0~0.5 s时间内质点P通过的路程为15 cm，C错误；

D．根据角速度和周期的关系可知

时质点P在位置向上振动，此位置对应的正弦角度为，根据几何关系可知质点P振动方程为

D正确。

故选ABD。

（2）（8分）如图所示为一个半径为R的半球形玻璃砖的剖面图，其中O为圆心，AB为直径，为AB的垂线。

（1）一束细光线在OB的中点处垂直于AB从下方入射，光线从玻璃砖的上表面射出时与的夹角为15°，求玻璃的折射率n的大小；

（2） 一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？

【答案】  （1）；（2）

【解析】（1）光路图如下图所示

设光线在AB上表面的入射角为，折射角为，由几何关系可得，则，由折射率的表达式

（2）设离O点最远的光线入射到AB上表面后恰好发生全反射，该光束到O的距离设为d,入射角的临界值为C，则

可得

则入射光的范围为