物理
本卷满分 100 分，考试用时 75 分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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、单选题：本大题共 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
项符合题目要求。
1．用频率分别为为 v1 和 v2 的单色光 A 和 B 照射两种金属 C 和 D 的表面。单色光 A 照射两种
金属时都能产生光电效应现象；单色光 B 照射时，只能使金属 C 产生光电效应现象，不能
使金属 D 产生光电效应现象。设两种金属的逸出功分别为 WC 和 WD，则下列选项正确的是
A．v1 >v2，WC >WD B．v1 >v2，WC< WD
C．v1< v2，WC >WD D．v1< v2，WC< WD
2．计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该
金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属
片，这组金属片组成一个可变电容器，当连接电源
不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给
出该键相关的信号，当按下键时，电容器的
A．电容变大 B．极板的电量不变
C．极板间的电压变大 D．极板间的场强变小
3．2023 年 5 月 30 日，神舟 16 号载人飞船成功发射进入预定轨道，顺利将景海鹏、朱杨柱、
桂海潮 3 名航天员送入太空。神舟十六号载人飞船可视为做匀速圆周运动，运行周期为 T，
地球的半径为 R，地表重力加速度为 g，引力常量为 G，忽略地球自转。下列说法正确的是
4 23R
A．地球的质量等于 22
2 gR T
GT 3
2 R
gR422 T
B．神舟 16 号离地球表面的高度为 3 R
4 2
C．神舟十三号载人飞船的线速度大于第一宇宙速度
D．神舟十三号载人飞船的加速度大于地球表面的重力加速度
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4．图中实线和虚线分别表示一列简谐横波在传播方向上相距
3m 的两质点 P 和 Q 的振动图像。该波的波长可能为
3 3
A． mmB． mm
5 4
C．3mD．4m
5．如图所示，三根长为 L 的通电导线 A、B、C 在空间构成等
边三角形，电流的方向垂直纸面向里，电流大小均为 I，其
中通电导线 A 在 C 处产生的磁感应强度的大小均为 B0，通
电导线 C 位于水平面处于静止状态，则导线 C 受到的摩擦
力等于
A． 3B0 IL ，水平向左B． 3B0 IL ，水平向右
C． B0 IL ，水平向左D． B0 IL ，水平向右
6．如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长
20cm 的气体，右管开口，左管水银面比右管内水银面高 15cm，大气压强为
75cmHg，现移动右侧玻璃管，使两侧管内水银面相平，此时气体柱的长度为
A．10cm B．15cm
C．16cm D．25cm
7．如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为 d，处于竖直向上的磁场中，
磁感应强度大小为 B。已知导体棒 MN 的电阻为 R，质量为 m，导体棒 PQ 的电阻为 2R，
质量为 2m。初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为 L 的轻质绝缘弹簧。释放弹簧，
两棒在磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并
接触良好，导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是
A．弹簧伸长过程中，回路中感应电流的方向为 PQNMP
B．两导体棒和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒
C．整个运动过程中，MN 与 PQ 的路程之比为 1:2
BLd
D．整个运动过程中，通过 MN 的电荷量为
3R
二、多选题：本大题共 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，有错选的得 0 分。
8．在匀强磁场中，一个 1000 匝的闭合矩形金属线圈，绕与
磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时
间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为 10，则
A．t=1.0s 时，线圈中的电流改变方向
B．t=0.5s 时，线圈中的感应电动势最大
C．线圈转动产生的电动势最大值为 40 V
D．一个周期内，线圈产生的热量为 1602 J
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9．智能呼啦圈可以提供全面的数据记录，让人合理管理自己的身材。如图甲，腰带外侧带有
轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型
如图乙所示。可视为质点的配重质量为 0.4kg，轻绳长为 0.4m，悬挂点 P 到腰带中心点 O
的距离为 0.26m，配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为 ，运动过程
中腰带可视为静止，重力加速度 g 取 10m/s2，
sin37= 0.6，下列说法正确的是
A．若增大转速，腰带受到的合力不变
B． 随配重角速度增大而增大
C．当 稳定在 37时，配重的角速度为 15rad/s
D．在配重角速度缓慢增加的过程中，绳子对配重不做功
10．如图，质量为 m 的物块 A 以4v0 的速度在光滑水平面上向右运动，A 的左侧为墙面，A 与
墙面碰撞后以原速率返回。A 的右侧有一以 v0 速度向右运动的物块 B，物块 B 的质量为 M
（M 未知），B 的左侧固定一轻弹簧，物块 A、B 均可视为质点，下列说法正确的是
A．无论 A、B 发生几次接触，整个过程 A、B 的总动量都守恒
9mv2
B．若 M=m，弹簧能达到的最大弹性势能为 0
4
C．若 M=3m，则 A、B 能发生两次接触
D．无论 M 为何值，A、B 都不能发生三次接触
三、实验题：本大题共 2 小题，共 14 分。
11．（6 分）某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用
器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下：
（1）将绒布平铺并固定在木板上，然后将光电门 A、B 固定在木板上。用米尺测量 A、B 间距离 L；
（2）用游标卡尺测量挡光片宽度 d，示数如图（b）所示。该挡光片宽度 d=mm。
（3）调节并记录木板与水平面的夹角 ，让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片
依次经过光电门 A和 B的挡光时间 tA 和 tB。若某次测得挡光片经过光电门 A的挡光时间
-3
tA=5.5010 s，求得挡光片经过光电门 A时滑块的速度大小为m/s（结果保留2 位有效数字）。
（4）推导滑块与绒布间动摩擦因数 的表达式，可得 =（用 L、d、 tA、
tB、 和重力加速度大小 g 表示），利用所得实验数据计算出 值；
（5）改变 进行多次实验，获得与 对应的 ；
（6）根据实验数据，在误差允许范围内，可以得到结论。
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12．（8 分）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验，实验器材：
干电池 E（电动势 1.5V，内阻未知）；
电流表 A1（量程 10mA，内阻为 50）；
电流表 A2（量程 30mA，内阻为 50）；
定值电阻 R0（阻值为 50）；
滑动变阻器 R（最大阻值为 100）；
待测电阻 Rx；
开关 S，导线若干。
测量电路如图所示。
（1）断开开关，按图连接电路，将滑动变阻器 R 的滑片调到阻值最大一端；闭合开关，调
节滑片位置，使电流表指针指在满刻度处，该同学选用电流表为（ 填“ A 1”或“ A 2”）；
若不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为。
（2）断开开关，保持滑片的位置不变，用 Rx 替换 R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻
1
度的 处，则 R 的测量值为。
2 x
（3）本实验中未考虑电池内阻，对 Rx 的测量值（填“有”或“无” ）影响。
四、计算题：本大题共3 小题，共40 分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10 分）如图所示，阴影部分 ABC 为一均匀透明材料做成的
1
柱形光学元件的横截面， 是一半径为 R 的圆弧，D 为圆
AC 4
弧 AC 的圆心，ABCD 构成正方形，在 D 处有一单色线光源。
当光从 AB 中点 E 射出时，折射光线的反向延长线过 AD 中点
F，不考虑二次反射和折射。求：
（1）该材料对该光的折射率；
（2）当光的入射点由 A 点旋转到 C 点过程中，AB 边有光射出的区域的长度。
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14．（14 分）如图为某个有奖挑战项目的示意图，挑战者压缩弹簧将质量 m0=0.3kg 的弹丸从
筒口 A 斜向上弹出后，弹丸水平击中平台边缘 B 处质量为 m1=0.3kg 的滑块，滑块下面是
质量为 m2=0.2kg 的“L 形”薄板，只要薄板能撞上 P 处的玩具小熊就算挑战成功。已知
20
弹丸抛射角 =53，滑块离地高度为hm= ，B 与 P 处的小熊相距 s=2.2m，薄板长度
9
L=0.9m，最初滑块在薄板的最左端；滑块与薄板间的动摩擦因数为 =0.5，薄板与平台间
的动摩擦因数 =0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；薄板厚度不计，弹丸和滑块都视为
质点，重力加速度 g=10m/s2，sin53= 0.8。
（1）求 A、B 间的水平距离 x；
（2）若弹丸与滑块发生弹性碰撞，且滑块和薄板右侧挡板碰撞后立即粘在一起，试通过计
算判定挑战是否成功。
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15．（16 分）如图，直角坐标系 xOy 中，在第一象限内有沿 y 轴负方向的匀强电场，在第四象
限内有方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场；在第三象限内yLy-L 的区域内有方向垂直于
坐标平面向里的匀强磁场，下边界 MN 与 x 轴平行。一质量为 m、电荷量为 q（q>0）的粒
子从 y 轴上 p 点（0，h）以初速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，再经 x 轴上的 Q 点沿与 x 轴正
方向成 45角进入磁场。粒子重力不计。
（1）求匀强电场的场强大小 E；
（2）要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度 B 的大小范围；
（3）若第三象限内磁感应强度大小为第四象限内磁感应强度大小的 2 倍，则要使粒子能够
垂直边界 MN 飞出第三象限的磁场，求第四象限内磁感应强度 B 的可能取值。
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高考物理模拟试题一
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A B D B C D CD ABC BD
1．【解析】单色光 A 照射两种金属时都能产生光电效应现象，单色光 B 照射时，只能使金属 C 产生光电效
应现象，根据光电效应条件知，单色光 A 的频率大于单色光 B 的频率，1 2 ，单色光 B 照射时，只能使
金属 C 产生光电效应现象，不能使金属 D 产生光电效应现象，可知金属 C 的逸出功小于金属 D 的逸出功，
WC WD ；D 正确。
S
2．【解析】当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式 C r 可知电容变大，A 正确；
4 kd
因电容器与电源连接，所以极板间的电压U 不变，根据 Q CU 知，极板的电量 Q 变大，BC 错误；根据
U
场强和电势差的关系： E ， d 变小，U 不变， E 变大，D 错误。
d
GMm 4 2 mv2
3．【解析】设卫星离地面的高度为 h ，根据万有引力提供向心力可得 m(R h) ma ，
(R h)2 T 2 R h
GMm 4 2 (R h)3 gR2 gR2 gR2T 2
又 mg ，得 M ， v gR ， a g ， h 3 R ，B 正确，ACD
R2 GT 2 R h (R h)2 4 2
错误。
3
4．【解析】若 P 质点离波源近，则 P 、 Q 间距离至少为四分之三个波长，有 (n ) 3m ，则波长
4
12
m ， (n 0 ，1， 2) ， 当 n 0 时， 4m ，D 正确；
4n 3
1 12
若 Q 质点离波源近，则 P 、 Q 间距离至少为四分之一个波长示，有 (n ) 3m ，则波长 m ，
4 4n 1
(n 0 ，1， 2) ，没有选项符合这种情况。
5．【解析】 A 、 B 电流在 C 处产生的磁感应强度的大小分别为 B0 ，如图所示，根
据力的平行四边形定则得 B 3B ，再由左手定则可知，安培力方向水平向左，
C 0
大小为 FA 3B0 IL ，导线 C 处于静止状态，静摩擦力大小为 3B0 IL ，方向水平
向右，B 正确。
6．【解析】设玻璃管横截面积为 S ，初始状态气柱长度为 L1 20cm ，密闭气体初
始状态压强P1 P0 Ph (75 25)cmHg 50cmHg ，体积V1 SL1 ，移动右侧玻璃管后，
压强 P2 P0 75cmHg ，体积V1 SL2 ，根据玻意耳定律得： P1V1 P2V2 ，解得 L2 16cm ，C 正确。
7．【解析】在弹簧伸长过程中，导体棒 MN 与 PQ 必定分别向右、左运动，回路的磁通量增加，由楞次定
律可知回路中产生 PMNQP 方向的电流，A 错误；两导体棒受到的安培力等大反向，两导体棒和弹簧组成
的系统合外力为零，动量守恒，机械能不守恒，机械能会转化为焦耳热，B 错误；两棒的动量始终大小相
等可得 mvMN 2mvPQ ，得 vMN 2vPQ ，可知 MN 与 PQ 的速率之比始终为 2 :1 ，则 MN 与 PQ 的路程之比为
2 :1 ，C 错误；设整个运动过程， MN 与 PQ 的位移大小分别为 x1 、 x2 ，最终弹簧处于原长状态， MN 与 PQ
之间距离和初始时相比增加了 L ，因两棒总是反向运动，可得： x1 x2 L ，整个运动过程回路的磁通量
E BLd
变化量为 Bd(x x ) BdL ，通过 MN 的电荷量为： q I t t ，D 正确。
1 2 R 2R 3R 3R
8．【解析】根据图像可知，在 t 0.5 s 时穿过线圈平面的磁通量最大，变化率为零（切线斜率为零），感应
电动势为零，B 错误；在 t 1s 时，磁通量为零，变化率最大，感应电动势最大，电流方向没有改变，B 错
2 E
误；感应电动势的最大值为 E NBS N 1000 0.04 V 40 V ，有效值 E m 20 2 V ，
m m 2 2
E 2
根据焦耳定律可得一个周期产生的热为 Q T 160 2 J ，CD 正确。
R
9．【解答】运动过程中腰带可看作静止，处于平衡状态，则腰带受到的合力始终为零，A 正确；对配重，
g tan 1 l cos r cot
由牛顿第二定律有 mg tan m 2 (l sin r) ，解得 ，由 可知角速度增
l sin r g g
大时 也增大，B 正确，同时配重高度上升，速度增大，机械能增大，所以绳子对配重做正功，D 错误；
当 稳定在 37 时，解得 15rad/s ，C 正确。
10．【解析】 A 与墙壁碰撞过程墙壁对其有向右的冲量，该过程动量不守恒，A 错误； A 、 B 第一次共速
后 A 与墙壁碰撞，墙壁对其有向右的冲量，系统的动量增大，第二次共速的速度变大，动能变大，而系统
无机械能损失，弹性势能小于第一次压缩到最短时的弹性势能。因此第一次共速时弹簧的弹性势能最大。
2
1 2 1 2 1 2 9mv0
Mv m 4v M mv共 ， Mv m (4v ) M mv E ， M m 时弹性势能为 E ，B
0 0 2 0 2 0 2 共 P P 4
正确； A 第一次接触弹簧到与弹簧分离的过程，以向右为正方向，得 Mv0 m 4v0 Mv1 mv2 ，
1 1 1 1 M 7m 4m 2M
Mv2 m (4v )2 Mv2 mv2 ，解得 v v ， v v ，若要发生两次接触，需满足
2 0 2 0 2 1 2 2 1 M m 0 2 M m 0
v2 0 ，且 v2 v1 ，解得 M 11m ，C 错误；物块 A 第二次接触弹簧到与弹簧分离的过程，得
1 1 1 1 M 2 10Mm 15m2
Mv mv Mv mv ， Mv2 mv2 Mv2 mv2 ，解得 v v ，
1 2 3 4 2 1 2 2 2 3 2 4 3 (M m)2 0
20Mm 4m2 1
v v ，若要发生三次接触，首先需满足 v 0 ，得 M m ，显然这与发生两次接触的条件
4 (M m)2 0 4 5
矛盾，故无论 M 为何值， A 、 B 都不能发生三次接触，D 正确。
2 2
d d
t t
11．（6 分）答案：（2）5.25；（3）0.95；（4） tan B A
2gLcos
【解析】（2）该挡光片宽度 d 5mm 5 0.05mm 5.25mm
d
（3）挡光片经过光电门 A 的速度 vA 0.95m/s
tA
1 2 1 2 d
（4）挡光片依次经过光电门 A 和 B ，由动能定理可得 mvB mvA mgLsin mgLcos ， vA ，
2 2 tA
2 2
d d
d t t
B A
vB ，解得 tan 。
tB 2gLcos
12．（8 分）答案：（1） A1 ，50；（2）200；（3）无
1500
【解析】（1）实验中要使电流表指针指在满刻度处，若选择 A ，电阻的总电阻为 R 150 ，可
1 总 10
1500
以调节使其满偏，若选择 A ，电阻的总电阻为 R 50 ，电流表 A 和定值电阻 R 的阻值之和大
2 总 30 2 0
于 50 ，电流表电流无法满偏，因此电流表应选 A1 。
根据闭合电路的欧姆定律有 E Im (R R0 RA1 ) ，解得： R 50 。
I
（2）断开开关，保持滑片的位置不变，用 R 替换 R ，闭合开关后，有 E m (R R R ) ，有
x 0 2 x A1
Rx 200 。
（ 3 ）若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有： E Im[(R r) R0 RA1 ] ，
I
E m [(R r) R R ] ，将 R r 作为一个整体，联立计算可知 R 不受影响。
2 x A1 x
10 6
13．（10 分）答案：（1） n ；（2） x R
2 3
解：（1）光线在 AB 面发生折射时入射角和折射角分别为、 ，得
sin
n ……………………2 分
sin
由几何关系得折射角 45 ……………………1 分