太极球

2023年高考物理模拟试卷

考生须知：

1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、

“

太极球

”

运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，球拍上放一橡胶太

极球，健身者舞动球拍时，保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球

在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动，则（）

A

．小球的机械能守恒

B

．平板对小球的弹力在A处最大，在C处最小

C

．在BD、两处，小球可能不受平板的摩擦力

D

．小球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值

2、如图所示，足够长的直线

ab

靠近通电螺线管的一端，且与螺线管垂直。用磁传感器测量

ab

上各点沿

ab

方向上的

磁感应强度分量

．．

B

x的大小，在计算机屏幕上显示的图像大致是（）

A

．

B

．

C

．

D

．

3、如图

(

甲

)

所示，劲度系数为

k

的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为

m

的小球，从高弹簧上端高

h

处自由下落．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴

OX

,

小球的速度

v

随时间

t

变化的图象如图

(

乙

)

所示．其中

OA

段为直线，切于

A

点的曲线

AB

和

BC

都是平滑的曲线，则关于

A、B、C

三点对应的

x

坐标及加速度

大小，下列说法正确的是

()

A

．

,0

AA

Xha

B

．

,

AA

Xhag

C

．

,

BB

mg

Xhag

k



D

．

2

,0

CC

mg

Xha

k



4、如图所示的电路中，电键

1

S

、

2

S

、

3

S

、

4

S

均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P，

下列说法正确的是（）

A

．油滴带正电

B

．只断开电键

1

S

，电容器的带电量将会增加

C

．只断开电键

2

S

，油滴将会向上运动

D

．同时断开电键

3

S和

4

S

，油滴将会向下运动

5、某同学用单摆测当地的重力加速度．他测出了摆线长度

L

和摆动周期

T

，如图

(a)

所示．通过改变悬线长度

L

，测出

对应的摆动周期

T

，获得多组

T

与

L

，再以

T2为纵轴、

L

为横轴画出函数关系图像如图

(b)

所示．由此种方法得到的重

力加速度值与测实际摆长得到的重力加速度值相比会（）

A

．偏大

B

．偏小

C

．一样

D

．都有可能

6、如图所示，一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为

.v

若加上一个垂直于纸面指向纸外的方向的

磁场，则物体滑到底端时（）

A

．

v

变大

B

．

v

变小

C

．

v

不变

D

．不能确定

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、对于实际的气体，下列说法正确的是

______

。

A

．气体的内能包括气体分子的重力势能

B

．气体的内能包括分子之间相互作用的势能

C

．气体的内能包括气体整体运动的动能

D

．气体体积变化时，其内能可能不变

E.

气体的内能包括气体分子热运动的动能

8、平行金属板

PQ、MN

与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为

E

，内电阻为零；靠近金属板

P

的

S

处

有一粒子源能够连续不断地产生质量为

m

，电荷量

+

q

，初速度为零的粒子，粒子在加速电场

PQ

的作用下穿过

Q

板的

小孔

F

，紧贴

N

板水平进入偏转电场

MN

；改变滑片

p

的位置可改变加速电场的电压

U

l和偏转电场的电压

U

2，且所

有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（）

A

．粒子的竖直偏转距离与

U

2成正比

B

．滑片

p

向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小

C

．飞出偏转电场的粒子的最大速率

2Eq

m

D

．飞出偏转电场的粒子的最大速率

Eq

m

9、如图所示，甲图表示

S

1和

S

2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为

5cm

，且图示范围内振幅不变，波

速和波长分别是

1m/s

和

0.5m

，

B

是

AC

连线的中点；乙图为一机械波源

S

3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻

的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是（）

A

．甲图中

AB

两点的竖直高差为

10cm

B

．甲图中

C

点正处于平衡位置且向水面下运动

C

．从甲图所示时刻开始经

0.25s

，

B

点通过的路程为

20cm

D

．乙图所表示的是波的衍射现象

E.

在

E

点观察到的频率比在

F

点观察到的频率高

10、质量均为

m

的小球

A

、

B

分别固定在一长为

L

的轻杆的中点和一端点，如图所示。当轻杆绕另一端点

O

在光滑水

平面上做角速度为

ω

的匀速圆周运动时，则（）

A

．处于中点的小球

A

的线速度为L

B

．处于中点的小球

A

的加速度为2L

C

．处于端点的小球

B

所受的合外力为2mL

D

．轻杆OA段中的拉力与AB段中的拉力之比为

3

：

2

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）用电流表和电压表测定

2

节干电池串联组成的电池组的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

（

1

）实验电路应该选择下图中的

________

（选填

“

甲

”

或

“

乙

”

）。

（

2

）现有电压表（03V）、开关和导线若干，以及以下器材：

A

．电流表（0150mA）

B

．电流表（015A.）

C

．滑动变阻器（030Ω）

D

．滑动变阻器（0300Ω）

实验中电流表应选用

___________

；滑动变阻器应选用

____________

。（选填相应器材前的字母）

（

3

）某位同学记录的

6

组数据如下表所示，请在UI坐标系上标出

6

组数据的对应点，画出UI图线

____________________________________

。

序号

123456

电压U/V2.802.502.201.901.601.30

电流/IA0.120.320.500.680.881.06

（

4

）根据（

3

）中所画图线可得出电池组的电动势E___________V，内电阻

r

_______

Ω。

12．（12分）图示为做

“

碰撞中的动量守恒

”

的实验装置

(1)

入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了

___

A

．入射小球每次都能水平飞出槽口

B

．入射小球每次都以相同的速度飞出槽口

C

．入射小球在空中飞行的时间不变

D

．入射小球每次都能发生对心碰撞

(2)

入射小球的质量应

___

（选填

“

大于

”

、

“

等于

”

或

“

小于

”

）被碰小球的质量；

(3)

设入射小球的质量为

1

m，被碰小球的质量为

2

m，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式

1

mOP_____

（用

1

m、

2

m及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13．（10分）如图所示，

R

为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势6VE，当变阻箱阻值为4ΩR时，闭合

电键后，电压表读数4VU，求：

(1)

电路中的电流

I

和电源内阻

r

；

(2)

电源的输出功率

P

和效率



；

(3)

试推导说明当

R

为多大时，电源的输出功率最大。

14．（16分）如图是两个共轴圆筒

M

、

N

的横截面，

N

筒的半径为

L

，

M

筒半径远小于

L

，

M

、

N

以相同的角速度顺

时针匀速转动。在筒的右侧有一边长为

2

L

的正方形匀强磁场区域

abcd

，磁感应强度大小为

B

、方向平行圆筒的轴线。

两筒边缘开有两个正对着的小孔

S

1、

S

2，当

S

1、

S

2的连线垂直

ad

时，

M

筒内部便通过

S

1向

ad

中点

o

射出一个质量

为

m

、电荷量为

q

的带电粒子，该粒子进入磁场后从

b

点射出。粒子重力不计，求：

(1)

该粒子的速度大小；

(2)

圆筒的角速度大小。

15．（12分）如图甲所示，玻璃管竖直放置，

AB

段和

CD

段是两段长度均为

l

1＝

25cm

的水银柱，

BC

段是长度为

l

2

＝

10cm

的理想气柱，玻璃管底部是长度为

l

3＝

12cm

的理想气柱．已知大气压强是

75cmHg

，玻璃管的导热性能良好，

环境的温度不变．将玻璃管缓慢旋转

180°

倒置，稳定后，水银未从玻璃管中流出，如图乙所示．试求旋转后

A

处的水

银面沿玻璃管移动的距离．

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、

C

【解析】

A

．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，但重力势能变化，机械能变化，故

A

错误；

B

．对小球受力分析可知，小球在最高点

A

处时，其重力和平板对它的压力的合力提供向心力，而在最低点C处时，

平板对小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，故在

A

处最小，

C

处最大，故

B

错误；

C

．小球在BD、两处时，若平板的支持力与小球的重力的合力恰好提供向心力，小球相对平板没有相对运动趋势，摩

擦力为零，故

C

正确；

D

．小球在最高点，速度有最小值，其最小值满足

2

min

mv

mg

R



解得

min

vgR

故

D

错误。

故选

C

。

2、

C

【解析】

通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，

如图所示：那么各点沿

ab

方向上的磁感应强度分量

B

x的大小从

a

向

b

先增大，后减小到零，再反向增大，最后减小，

故

C

正确。

故选

C

。

3、

B

【解析】

AB.

OA

段对应着小球下落

h

的过程，则

X

A

=

h

，到达

A

点时的加速度为

a

A

=

g

，选项

B

正确，

A

错误；

C.B

点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为

0

，加速度也就为

0

，由

mg=kx

，可知

mg

x

k



，所以

B

得坐

标为

h

+

mg

k

，所以

C

错误．

D.

取一个与

A

点对称的点为

D

，由

A

点到

B

点的形变量为

mg

k

，由对称性得由

B

到

D

的形变量也为

mg

k

，故到达

C

点时形变量要大于

h

+2

mg

k

，加速度

a

c＞

g

，所以

D

错误．

4、

C

【解析】

A

．电容器的上极板与电源正极相连，带正电，油滴受到竖直向下的重力和电场力作用，处于平衡状态，故电场力方

向竖直向上，油滴带负电，故

A

错误。

B

．只断开电键

S

1，不影响电路的结构，电容器的电荷量恒定不变，故

B

错误。

C

．只断开电键

S

2，电容器电压变为电源电动势，则电容器两极板间电压增大，电场强度增大，油滴将会向上运动，

故

C

正确。

D

．断开电键

S

3和

S

4，电容器电荷量不变，电场强度不变，油滴仍静止，故

D

错误。

故选

C

。

5、

C

【解析】

根据单摆的周期公式：

2

Lr

T

g





得：

22

2

44

TLr

gg





，

T2与

L

图象的斜率

24

k

g





，横轴截距等于球的半

径

r

．

故

24

g

k





根据以上推导，如果

L

是实际摆长，图线将通过原点，而斜率仍不变，重力加速度不变，故对

g

的计算没有影响，一

样，故

ABD

错误，

C

正确．

故选

C

．

6、

A

【解析】

未加磁场时，根据动能定理，有

2

1

0

2f

mghWmv

加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直斜面向上，所以物体对斜面的压力

减小，所以摩擦力变小，摩擦力做的功变小，根据动能定理，有

2

1

0

2f

mghWmv

W

f

′

＜

W

f

所以

v

′

＞

v

．

故

A

正确，

BCD

错误。

故选

A

。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、

BDE

【解析】

ABCE

．气体的内能包括，气体所有分子势能和分子动能之和；其中分子势能是由分子间的相对位置和相互作用决定

的能量，与重力势能无关；分子动能是分子运动的动能，与气体的整体运动的动能无关，故

BE

正确，

AC

错误；

D

．由于是非理想气体，气体的体积发生变化，若温度相应变化时，气体的内能可能不变，故

D

正确；

8、

BC

【解析】

A

．带电粒子在加速电场中加速

2

10

1

2

Uqmv

在偏转电场中

2

2

22

01

1

()

24

UqUl

l

y

dmvdU



由于

12

UUE

则

22

22

12

=

44()

UlUl

y

dUdEU





则粒子的竖直偏转距离

y

与

U

2不是成正比关系，选项

A

错误；

B

．从偏转电场飞出的粒子的偏转角

22

011

tan

22

y

v

UlUl

vdUdU



滑片

p

向右滑动的过程中

U

1变大，

U

2减小，则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小，选项

B

正确；

CD

．当粒子在加速电场中一直被加速时，飞出偏转电场的速率最大，即当

U

1

=

E

时粒子的速率最大，根据动能定理

2

1

2m

Eqmv

解得

2

m

Eq

v

m



选项

C

正确，

D

错误。

故选

BC

。

9、

ACE

【解析】

A

．甲图中

AB

都是振动加强点，其中

A

在波峰，

B

在平衡位置，则

AB

两点的竖直高差为

2

A

=10cm

，选项

A

正确；

B

．甲图中

C

点是振动加强点，正处于波谷位置，选项

B

错误；

C

．波的周期为

0.5

s=0.5s

1

T

v





从甲图所示时刻开始经

0.25s=0.5

T

，

B

点通过的路程为

2×2

A

=20cm

，选项

C

正确；

D

．乙图所表示的是波的多普勒现象，选项

D

错误；

E

．在

E

点单位时间接受到的波面比

F

点多，则在

E

点观察到的频率比在

F

点观察到的频率高，选项

E

正确。

故选

ACE

。

10、

CD

【解析】

A

．处于中点的小球

A

的运动半径为

2

L

，根据线速度与角速度的关系可知线速度

1

2

vL

A

错误；

B

．处于中点的小球

A

的加速度为

2

A

1

2

aL

B

错误；

C

．处于端点的小球

B

的向心加速度

2aL

由牛顿第二定律Fma可知小球

B

所受的合外力为

2FmL

C

正确；

D

．设轻杆OA段中的拉力为

1

F

，轻杆AB段中的拉力为

2

F

，对小球

A

由牛顿第二定律可得

2

12

1

2

FFmL

对小球

B

由牛顿第二定律可得

2

2

FmL

联立解得

1

2

3

2

F

F



D

正确。

故选

CD

。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、乙

BC3.00

（

2.96-3.02

）

1.60

（

1.58-1.62

）

【解析】

(1)[1]

干电池内阻较小，为减小实验误差，相对电源来说，电流表应采用外接法，应选择图乙所示电路图。

(2)[2][3]

一节干电池电动势约为

1.5V

，两节干电池电动势约为

3V

，电路最大电流为

1A

左右，电流

A

量程太小，电流

表应选择

B

；为方便实验操作，应选阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选

C

；

(3)[4]

根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的

U

-

I

图象如图所示：

(4)[5][6]

由图示电源

U

-

I

图象可知，图象与纵轴交点坐标值是

3.0

，则电源电动势

E

=3.00V

，斜率表示电源内阻：

3.001.40

1.60

1.00

U

r

I







。

12、

B

大于

12

mOMmON

【解析】

(1)[1]

入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，目的是使入射小球每次都以相同的速度飞出槽口，故

B

正

确，

ACD

错误。

故选

B

。

(2)[2]

为了防止入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量。

(3)[3]

由于小球下落高度相同，则根据平抛运动规律可知，小球下落时间相同；

P

为碰前入射小球落点的平均位置，

M

为碰后入射小球的位置，

N

为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度

1

OP

v

t



碰撞后入射小球的速度

2

OM

v

t



碰撞后被碰小球的速度

3

ON

v

t



如果

112312

mvmvmv

则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，即

112

mOPmOMmON

成立，即表示碰撞中动量守恒。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、

(1)1A，2Ω；

(2)4W，66.67；

(3)

当2ΩR时最大输出功率为4.5W

【解析】

(1)

电路中的电流

0

4

A1A

4

U

I

R



根据闭合电路欧姆定律EUIr，解得内阻为

0

64

Ω2Ω

1

EU

r

I





(2)

电源的输出功率

0

14W4WPIU

输

效率为

0

4

10010066.67

16

P

IE





输

(3)

电源的输出功率为

22

2

2

2()

()

4

EE

PIRR

Rr

Rr

r

R









可知当2ΩRr时，电源输出功率最大，即

226

W4.5W

442

E

P

r





14、

(1)

5

2

qBL

v

m



；

(2)

5nqB

m





，（

n

=1

，

2

，

3……

）

【解析】

(1)

设粒子的速度为

v

，在磁场做圆周运动的半径

R

，

如图，由几何关系

22

22RLRL

得

5

2

RL

由洛伦兹力提供向心力

2v

qvBm

R



得

5

2

qBRqBL

v

mm



(2)

设圆筒的角速度为



，粒子从射出到到达

S

2的时间为

t

，由题意得

L

t

v



又

2n

t





解得

5nqB

m



(

n

=1

，

2

，

3……)

15、

58cm

【解析】

气体发生等温变化，求出两部分气体的状态参量，然后应用玻意耳定律求出气体的体积，再求出水银面移动的距离．

【详解】

设玻璃管的横截面积为

S

，选

BC

段封闭气体为研究对象

初状态时，气体的体积为

12

VlS

压强为

P

1＝

75cmHg

＋

25cmHg

＝

100cmHg

末状态时，气体的体积为

22

VlS

压强为

P

2＝

75cmHg

－

25cmHg

＝

50cmHg

根据

1122

PVPV

可得

l

2

′

＝

20cm

再选玻璃管底部的气体为研究对象，初状态时，气体的体积为

33

VlS

压强为

P

3＝

75cmHg

＋

25cmHg

＋

25cmHg

＝

125cmHg

末状态时，气体的体积为

43

VlS

压强为

P

4＝

75cmHg

－

25cmHg

－

25cmHg

＝

25cmHg

根据

3344

PVPV

可得

l

3

′

＝

60cm

A

处的水银面沿玻璃管移动了

l

＝

(

l

2

′

－

l

2

)

＋

(

l

3

′

－

l

3

)

＝

10cm

＋

48cm

＝

58cm