2023年普通高等学校招生全国统一考试 物理模拟试卷(广东A卷)



单选题 (共 7 题 ),每题只有一个选项正确
在正三角形 $A B C$ 的三个顶点 $\mathrm{A} 、 B 、 C$ 处, 各固定有一根垂直于三角形的长直导线, 每 根导线通有大小相同的恒定电流, 电流方向如图所示, 已知导线 $C$ 受到的安培力大小为 $F$, 则导线 A 受到的安培力
$\text{A.}$ 大小为 $\frac{\sqrt{3}}{3} F$, 方向平行 $B C$ 向左 $\text{B.}$ 大小为 $\frac{\sqrt{3}}{3} F$, 方向平行 $B C$ 向右 $\text{C.}$ 大小为 $F$, 方向垂直 $B C$ 向下 $\text{D.}$ 大小为 $F$, 方向垂直 $B C$ 向上

微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其原理如图所示, $R$ 为 定值电阻, $\mathrm{M}$ 和 $\mathrm{N}$ 为电容器两极板, $\mathrm{M}$ 极板固定在手机上, $\mathrm{N}$ 极板两端与固定在手机上的 两轻弹簧连接, 当手机的加速度变化时, $\mathrm{N}$ 极板只能按图中标识的“前后” 方向运动。下列说 法正确的是
$\text{A.}$ 匀速运动时, 电阻 $R$ 中有电流 $\text{B.}$ 向前减速时, 电容器所带电荷量减小 $\text{C.}$ 向前加速时, 电流由 $a$ 向 $b$ 流过电流表 $\text{D.}$ 保持向前匀加速运动的过程中, $\mathrm{MN}$ 之间的电场强度不变

甲、乙两物体从同一点、同一方向、同时开始沿直线运动, 甲的 $x-t$ 和乙的 $v-t$ 图像如图所 示 (不考虑碰撞), 下列说法中正确的是
$\text{A.}$ $2 \sim 4 \mathrm{~s}$ 内乙做变加速运动 $\text{B.}$ $2 \mathrm{~s}$ 末甲物体恰能追上乙物体 $\text{C.}$ 第 $3 \mathrm{~s}$ 内甲、乙两物体速度方向相同 $\text{D.}$ $4 \sim 6 \mathrm{~s}$ 内, 甲乙两物体的平均速度不相同

如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电站输出的电压 $U_1$ 不变; 升压变压器输出电 压为 $U_2$, 降压变压器原、副线圈两端的电压分别为 $U_3$ 和 $U_4$ 。为了测高压电路的电压和电 流, 在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器, 若不考虑变压器和互感器自身的能 量损耗, 所有的电表均为理想电表, 则
$\text{A.}$ ①为电流表,②为电压表 $\text{B.}$ $U_2>U_3$ $\text{C.}$ 仅将滑片 $Q$ 下移, 则输电线损耗功率减少 $\text{D.}$ 凌晨时分, 用户家的灯将变得更暗

如图所示, 光滑绝缘水平面上有质量分别为 $m$ 和 $2 m$ 的小球 A、B, 带异种电荷。有方向水 平向右, 大小为 $F$ 的力作用在 B 上, 当 $\mathrm{A} 、 \mathrm{~B}$ 间的距离为 $L$ 时, 两小球可保持相对静止。 若改用方向水平向左, 大小为 $\frac{1}{8} F$ 的力作用在 $\mathrm{A}$ 上, 两小球仍能保持相对静止, 则此时 $\mathrm{A}$ 、 $B$ 间的距离为
$\text{A.}$ $\frac{1}{2} L$ $\text{B.}$ $L$ $\text{C.}$ $2 L$ $\text{D.}$ $4 L$

用如图的装置研究光电效应现象, 当用光子能量为 $2.5 \mathrm{eV}$ 的光照射到光电管上时, 电流表 $\mathrm{G}$ 的读数为 $0.2 \mathrm{~mA}$, 移动变阻器的滑片 $\mathrm{C}$, 当电压表的示数大于或等于 $0.7 \mathrm{~V}$ 时, 电流表读数 为 0 , 则
$\text{A.}$ 光电管阴极的逸出功为 $1.8 \mathrm{eV}$ $\text{B.}$ 开关 $\mathrm{S}$ 断开后, 没有电流流过电流表 $\mathrm{G}$ $\text{C.}$ 光电子的最大初动能为 $1.8 \mathrm{eV}$ $\text{D.}$ 改用能量为 $1.5 \mathrm{eV}$ 的光子照射, 电流表 $\mathrm{G}$ 也有电流, 但电流较小

如图所示, 半径为 $R$ 光滑的 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道 $P A$ 固定安装在坚直平面内, $A$ 点的切线水平, 与水 平地面的高度差为 $R$, 让质量为 $m=0.2 \mathrm{~kg}$ 的小球甲 (视为质点) 从 $P$ 点由静止沿圆弧轨道滑 下, 从 $A$ 点飞出, 落在地面的 $B$ 点, 飞出后落到地面的水平位移为 $x=0.9 \mathrm{~m}$; 把质量为 $M=0.4 \mathrm{~kg}$ 的小球乙 (与甲的半径相同) 静止放置在 $A$ 点, 让小球田重新从 $P$ 点由静止沿圆弧轨道滑 下, 与乙发生弹性碰撞, 空气的阻力忽略不计、重力加速度 $g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$, 下列说法正确的是
$\text{A.}$ 圆弧轨道的半径 $R=0.9 \mathrm{~m}$ $\text{B.}$ 乙从 $A$ 点飞出至落至地面过程中重力的冲量大小为 $0.6 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{s}$ $\text{C.}$ 甲、乙碰撞后乙的速度 $2.0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ $\text{D.}$ 乙对甲的冲量大小为 $1.2 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{s}$

多选题 (共 3 题 ),每题有多个选项正确
如图所示, 支架固定在水平地面上, 坚直杆上穿过一个小球, 横杆上固定一个定滑轮, 跨过 定滑轮的细绳一端系在小球 $\mathrm{A}$ 上, 另一端系在小水桶 $B$ 上, 系统处于平衡状态, 小水桶底部 密闭不严, 里面的水慢慢渗漏下来。不计摩擦力, 小球 $\mathrm{A}$ 可看做质点。在水桶缓慢渗漏过程 中, 下面说法正确的是
$\text{A.}$ 坚直杆对小球 A 的弹力越来越小 $\text{B.}$ 坚直杆对小球 A 的弹力先增大后减小 $\text{C.}$ 绳子与坚直杆的夹角越来越小 $\text{D.}$ 绳子与坚直杆的夹角越来越大

假设地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其运行周期与轨道半径的关系如图所示,图中1和2分别为我国空间站“天和”核心舱、卫星导航系统中某颗地球同步卫星所对应的数据。引力常量为G。下列说法正确的是
$\text{A.}$ 核心舱与地球同步卫星的向心力大小之比为 $10^q: 10^p$ $\text{B.}$ 核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为 $10^{2 q}: 10^{2 p}$ $\text{C.}$ 核心舱与地球同步卫星的周期之比为 $10^q: 10^p$ $\text{D.}$ 该直线的斜率为 $\frac{3}{2}$

如图, 两光滑导轨水平放置在坚直向下的匀强磁场中, 一根导轨位于 $x$ 轴上, 另一根由 $a b$ 、 $b c 、 c d$ 三段直导轨组成, 其中 $b c$ 段与 $x$ 轴平行, 导轨左端接入一电阻 $R$ 。导轨上一金属棒 $M N$ 沿 $x$ 轴正向以速度 $v_0$ 保持匀速运动, $t=0$ 时刻通过坐标原点 $O$, 金属棒始终与 $x$ 轴垂直。设 运动过程中通过电阻的电流强度为 $\mathrm{i}$, 金属棒受到安培力的大小为 $F$, 金属棒克服安培力做 功的功率为 $P$, 电阻两端的电压为 $U$, 导轨与金属棒接触良好, 忽略导轨与金属棒的电阻。 下列图像可能正确的是
$\text{A.}$ $\text{B.}$ $\text{C.}$ $\text{D.}$

填空题 (共 5 题 ),请把答案直接填写在答题纸上
某实验小组利用智能手机的连拍功能, 研究小物块沿斜面匀加速下滑过程。他们找到一块长 $L=1.0 \mathrm{~m}$, 上表面粗粘程度相同的长木板, 将其一端固定在距水平桌面高 $h=0.5 \mathrm{~m}$ 的位置, 另一端放在桌面上。小物块由长木板上端静止释放, 同时启动手机的连拍功能, 拍得小物块 下滑过程的多张照片, 将连续拍摄的多张照片叠在一起, 如下图所示, 通过贴在长木板旁的 标尺测得不同位置之间的距离: $x_1=11.05 \mathrm{~cm}, x_2=28.08 \mathrm{~cm}, x_3=51.12 \mathrm{~cm}, x_4=80.14 \mathrm{~cm}$ 。 已知手机连拍功能的时间间隔为 $0.2 \mathrm{~s}, g$ 取 $9.8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 。完成以下问题(计算结果均保留 2 位有 效数字)。


(1) 测量物块间距时, 读数产生的误差属于 误差, (选填“偶然”或“系统”)
(2) 可求得物块沿斜面下滑的加速度大小为 $\mathrm{m} / \mathrm{s}^2$ 。
(3) 物块与长木板上表面间的动摩擦因数为

用以下器材尽可能准确地测量待测电阻 $R_x$ 的阻值。
A. 待测电阻 $R_x$, 阻值约为 $200 \Omega$;
B. 电源 $E$, 电动势约为 $3.0 \mathrm{~V}$, 内阻可忽略不计;
C. 电流表 $\mathrm{A}_1$, 量程为 $0 \sim 10 \mathrm{~mA}$, 内电阻 $r_1=20 \Omega$;
D. 电流表 ${ }^{\mathrm{A}_2}$, 量程为 $0 \sim 20 \mathrm{~mA}$, 内电阻约为 $r_2 \approx 8 \Omega$;
E. 定值电阻 $R_0$, 阻值 $R_0=80 \Omega$;
$\mathrm{F}$. 滑动变阻器 $R_1$, 最大阻值为 $10 \Omega$;
G. 滑动变阻器 $R_2$, 最大阻值为 $200 \Omega$;
H. 单刀单掷开关 $\mathrm{S}$, 导线若干;
(1) 为了尽可能准确地测量电阻 $R_x$ 的阻值, 请你设计并在图虚线框内完成实验电路图 ________

(2) 滑动变阻器应该选 ________ (选填器材前面的字母代号); 在闭合开关前, 滑动变阻器 的滑片 $P$ 应置于 ________ 端(选填“ $a$ ”或“ $b$ ”);
(3) 若某次测量中电流表 $\mathrm{A}_1$ 的示数为 $I_1$, 电流表 $\mathrm{A}_2$ 的示数为 $I_2$, 则 $R_x$ 的表达式为:
$R_x=$ 。(用题中测得物理量的符号表示)

如图所示, “匚”形光滑金属框架 $M^{\prime} M N N^{\prime}$ 水平固定放置, 其中平行的两边 $M M^{\prime} 、 N N^{\prime}$ 是两 足够长的平行导轨, 间距为 $d$, 整个装置处于坚直向上、磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中。质 量为 $m$ 的匀质金属杆 $C D$ 放置在两平行导轨上, 并始终保持与框架的 $M N$ 边平行。右侧较远 处有一小型电机 $Q$, 杆 $C D$ 的正中央 $O$ 点用足够长的不可伸缩的绝缘细线系住, 细线另一端 连接在电动机的转轴上。电动机工作时, 通过水平细线拉动金属杆沿导轨向右运动。电动机 输出功率恒定为 $P$, 金属杆从静止开始经过 $t$ 时间速度增大到 $v$ 。金属杆 $C D$ 的电阻为 $R$, 其 余电阻均不计。求:
(1) 金属杆 $C D$ 中感应电流的方向;
(2)速度为 $v$ 时金属杆的加速度大小;
(3)该过程中金属杆产生的焦耳热。

如图所示是压缩式电冰箱的工作原理示意图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器,汽化吸收箱体内的热量,压缩机使低温低压的制冷剂气体变成高温高压的气体,然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高温物体的工作过程________ (填“违背”或“不违背”)热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中,________ (选填“气体对外做功”“外界对气体做功”或“气体对外不做功”)。

如图所示, 下端开口的导热汽缸坚直悬挂在天花板下, 缸口内壁有卡环, 卡环与汽缸底部间 的距离为 $L$, 一横截面积为 $S$ 的光滑活塞 (质量、厚度均不计) 将一定量的理想气体封闭在 汽缸内, 活塞下方挂一质量为 $m$ 的砂桶, 活塞静止时活塞与汽缸底部的间距为 $\frac{4}{5} L$ 。大气压 强恒为 $\frac{11 \mathrm{mg}}{S}$ ( $g$ 为重力加速度大小), 环境热力学温度恒为 $T_0=300 \mathrm{~K}$ 。
(1) 若在砂桶中逐渐加入砂子, 求活塞刚接触卡环时砂桶 (含砂) 的总质量 $M$;
(2) 若不在砂桶中加入砂子, 对缸内气体缓慢加热, 求气体的热力学温度 $T=400 \mathrm{~K}$ 时的压 强 $p$ 。

解答题 (共 2 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
一列横波沿 $x$ 轴负方向传播, 实线和虚线分别表示 $t_l=0$ 和 $t_2=0.13 \mathrm{~s}$ 时的波形图。在 $t_3=0.42 \mathrm{~s}$ 时第 8 次出现图中实线的波形 ( $t_l=0$ 时为第 1 次出现实线波形), 该波的传播速度为 ________ $\mathrm{m} / \mathrm{s}$, 在 $0 < t < 0.13 \mathrm{~s}$ 时间内出现了 ________ 次虚线波形。

如图所示, 透明棱镜截面为一三角形, $A B=A C=a, \angle A B C=30^{\circ}$ 。一束光线射向 $A C$ 的中 点 $D$, 光线与 $A C$ 界面的夹角为 $30^{\circ}$, 光线在 $D$ 点折射后射向 $B C$ 的中点 $E$ 。已知光在真空 中的速度为 $c$ 。求:
(1) 棱镜对光线的折射率;
(2) 光线在棱镜中从 $D$ 到 $E$ 的传播时间。

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