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2023届新教材学业水平选择性考试模拟试题
物 理
一、选择题（每小题至少有一个选项符合题意，每小题4分，漏选得2分，错选不得分。共48分）
1．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是 （ ）
A．甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
B．乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续
的
C．丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性
2．如图所示，若x 轴和y 轴分别表示时间t 和速度v，AB 是做直线运动物体
的速度随时间变化的图线，梯形OABC 的面积可以代表该物体在该段时间内的
位移。对一辆沿平直公路行驶的汽车，下列结论中错误的是（ ）
A．若 x 轴和 y 轴分别表示时间 t 和汽车的加速度 a，AB 是汽车的加速度随时间变化的图线，那么梯
形OABC 的面积可以代表汽车的速度变化量
B．若x 轴和y 轴分别表示汽车的速度v 和汽车的牵引F，AB 是汽车牵引力随速度变化的图线，那么梯
形OABC 的面积可以代表牵引力的功率
C．若x 轴和y 轴分别表示时间t 和汽车的功率P，AB 是汽车的功率随时间变化的图线，那么梯形
OABC 的面积可以代表汽车牵引力做的功
D．若x 轴和y 轴分别表示时间t 和汽车所受的合外力F，AB 是汽车所受合外力随时间变化的图线，那
么梯形OABC 的面积可以代表汽车的动量变化
3．如图甲所示是利用圆锥形光学玻璃演示实验的现象，模型
如图乙所示，一束白光从圆锥体玻璃（介质Ⅰ）底面垂直入射，
圆锥体玻璃倒立在水平有机玻璃砖（介质Ⅱ）上表面，人眼在
一侧进行观察，下列说法正确的是（ ）
A．人眼观察到的色散现象是由于光的衍射而产生的
B．人眼观察到介质Ⅰ中的色散的光经过介质Ⅱ表面反射回介
质Ⅰ而产生的
C．介质Ⅰ上表面的光均能经过一次介质Ⅰ折射和介质Ⅱ反射到人眼
D．若用力将圆锥体向下挤压有机玻璃砖，产生的彩色条纹间距将不变
4．一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状
态a，则（ ）
A．从状态a到状态b是等温变化过程
B．从状态a到状态c是等压膨胀过程
C．从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量
5．如图所示，卫星在半径为 的圆轨道上运行速度为 ，当其运动经过 点时点火加速，使卫星进入椭
圆轨道运行，椭圆轨道的远地点 与地心的距离为 ，卫星经过 点的速度为 ，若规定无穷远处引力
势能为0，则引力势能的表达式 ，其中 为引力常量， 为中心天体质量， 为卫星的质量，
为两者质心间距，若卫星运动过程中仅受万有引力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．卫星在椭圆轨道上 点的加速度小于 点的加速度
C．卫星在 点加速后的速度为
D．卫星从 点运动至 点的最短时间为
6．位于 处的波源O在介质中产生沿x轴正方向传播的机
械波。如图所示，当 时刻恰好传到 位置，P、Q
分别是 、 位置处的两质点，下列说法正确的是（
）
A．波源O的起振方向为沿y轴负方向
B．P、Q位移的大小和方向始终相同
C． 开始，当P第一次处于x轴上方4cm处时，Q处于 轴下方4cm处
D． 开始，当波刚传到 位置时，P、Q经过的路程分别为16cm和32cm
7．如图所示，两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置，O、O 分别为两细圆环的圆心，且OO=2r，
1 2 1 2
两环分别带有均匀分布的等量异种电荷+Q、-Q（Q>0）。一带正电的粒子（重力不计）从O 处由静止释
1
放，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在O 处动能最大
2
B．粒子在OO 中点处动能最大
1 2
C．OO 中点处的电场强度为
1 2
D．OO 中点处的电场强度为
1 2
8．如图所示，电路中所有二极管均为理想二极管，R=R=R=R=R，图丙和图丁中的变压器为原、副线
1 2 3 4
圈匝数相同的理想变压器，P为原线圈中央抽头，输入端接同一正弦交流电源，R、R、R、R 四个电阻
1 2 3 4
的功率分别为P、P、P、P 下列关系式正确的是（ ）
1 2 3 4A．P：P=1：2 B．P：P=1：4 C．P：P=1： D．P：P=1：16
1 2 1 3 3 4 2 4
9．“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理
后的血液放进血沉管内，由于重力作用，血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深，红细
胞的形状为球体。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为 ，其中 为血液的粘滞系数，r
为红细胞半径，v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为r的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度
为 ，红细胞密度为 ，血液的密度为 。以下说法正确的是（ ）
A．该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动
B．该红细胞的半径可表示为
C．若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较大
D．若采用国际单位制中的基本单位来表示 的单位，则其单位为
10．目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能。如图所示，太阳能路灯的额定
功率为P，光电池系统的光电转换效率为η。用 表示太阳辐射的总功率，太阳与地球的间距为r，地球
半径为R，光在真空中传播的速度为c。太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，电池板接
收太阳垂直照射的等效面积为S。在时间t内（ ）
A．到达地球表面的太阳辐射总能量约为 B．路灯正常工作所需日照时间约为
C．路灯正常工作消耗的太阳能约为ηPt D．因释放核能而带来的太阳质量变化约为
11．超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在
空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前
两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉
冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离 ，脉冲激光中包含不同频率的光1和光2，它们在棱
镜中的折射率分别为 和 。取 ， ， 。则下列说法正确的是
（ ）A．上方光线为光1
B．光1和光2通过相同的干涉装置后，光2对应的干涉条纹间距更大
C．为使光1和光2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，则
D．若 ，则光1和光2通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差约为
12．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为m的小车，小车的半径 四分之一光滑圆弧轨
道在最低点与水平轨道相切于A点。在水平轨道的右端固定一个轻弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于
水平轨道的B点正上方，B点右侧轨道光滑，A、B的距离为 ，一个质量也为m的可视为质点的
小物块从圆弧轨道最高点以 的速度开始滑下，则在以后的运动过程中（重力加速度为
，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计。）（ ）
A．若A、B间的轨道也光滑，小车的最大速度为
B．若A、B间的轨道也光滑，物块运动到最高点时到水平轨道的距离为1.8m
C．若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5，弹簧的最大弹性势能等于因摩擦产生的总热量
D．若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5，小车运动的总位移大小为0.35m
二、非选择题（共52分）
13．（7分）探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验。
（1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________；
A．探究平抛运动的特点 B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
C．探究两个互成角度的力的合成规律 D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
（2）某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示
a. 三个情境中，图______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。
b. 在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为1∶9，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为________。
（3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图所示。装置中水平光滑直槽能随竖直转轴
一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起
匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
小组同学先让一个滑块做半径r为0.14m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持滑块质量不变，再将
运动的半径r分别调整为0.12m、0.10m、0.08m、0.06m，在同一坐标系中又分别得到图甲中②、③、④、
⑤四条图线。
a.对①图线的数据进行处理，获得了F-x图像，如图乙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐
标x代表的是________。
b.对5条F-ω图线进行比较分析，得出ω一定时，F∝r的结论。请你简要说明得到结论的方法_______。
14．（7分）某课外实验兴趣小组用图甲所示的电路对电流表进行改装，改装后的电流表有两个量程，分
别为0.1A和0.6A，其中表头的满偏电流I=1mA，内阻rg=200Ω。请回答下面问题：
g
(1)甲电路中，定值电阻R=______Ω，定值电阻R=______Ω；（结果保留2位有效数字）
1 2
(2)该小组将改装后量程为0.1A的电流表接入图乙所示的电路中，电流表用A 表示，来测量某电池的电动
1
势和内阻。当电阻箱R阻值为25.40Ω时，表头示数为0.50mA；当电阻箱R阻值为14.70Ω时，表头的示
数为0.80mA，则该电池电动势E=______V，内阻r=______Ω；（结果保留2位有效数字）
(3)该小组设计了图丙所示电路对改装后量程为0.1A的电流表A 进行校对，校对电路中使用了(2)中电池
1
作为电源，电路中标准电流表A的量程为0.1A，内阻为6.0Ω，校对过程中标准电流表示数调节范围为
0.02A~0.1A，则电路中定值电阻R 应选用______，R＇应选用最大阻值为______的滑动变阻器；（选填选
0
项字母代号）
A．5Ω B．10Ω C．30Ω D．100Ω
(4)校对过程中发现，改装后的电流表A、A 的示数都总小于标准电流表的示数，则应该采取的最佳措施
1 2
是______。
15．（7分）如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器
上竖直插入一根两端开口的长 的薄壁玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积 ，
管内一长 的静止水银柱封闭着长度 的空气柱，此时外界温度 ℃。现把容器没在温度为 ℃的热水中，水银柱缓慢上升，当水银柱重新静止时下方空气柱长度
，实验过程中认为大气压没有变化，大气压P 相当于76cm高汞柱的压强。（0℃对应的热力学
0
温度为273 K，忽略水银柱与玻璃管壁之间的摩擦阻力）
(1)求容器的容积；
(2)在标准大气压下，这时对热水继续缓慢加热，能否让水银柱全部从上部离开玻璃管？
16．（10分）一小型风洞实验室内水平桌面上放两根足够长的平行导轨，导轨间距为L，如图甲（俯
视）所示。虚线MN左侧区域I有竖直向下的匀强磁场B，虚线PQ右侧区域Ⅲ有竖直向下的匀强磁场
1
B，中间区域Ⅱ有水平向左的匀强磁场B，B=B=B，B=2B。中间区域处于一向上的风洞中，当棒经过
3 2 1 2 3
此区域时会受到竖直向上的恒定风力F＝mg的作用。长度均为L的导体棒ab、cd与导轨接触良好，两棒
质量均为m，棒ab电阻为 ，棒cd电阻为R，其余电阻不计。两棒最初静止，现给棒ab一个水平向右
的瞬间冲量使得其获得初速度v，已知棒cd到达MN前两棒不相碰且均已匀速。当棒cd刚进入区域Ⅱ时，
0
对棒ab施加一水平向右的外力使棒ab向右做匀加速直线运动，外力随时间变化的图像如图乙所示。已知
直线斜率为k，t 时刻棒cb恰好进入区域Ⅲ，棒cd进入区域Ⅲ后瞬间撤去棒ab上的外力。区域Ⅰ、Ⅲ导
0
轨光滑，中间区域导轨粗糙且与棒cd的动摩擦因数为μ，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，
棒ab始终在区域Ⅰ运动。已知 ， ，重力加速度为g。求：
（1）棒ab刚开始运动时，棒两端的电势差U ；
ab
（2）图乙中t=0时刻外力F 多大，t 时刻棒ab的速度多大；
0 0
（3）棒cd进入区域Ⅲ后的过程中闭合回路产生的焦耳热多大。17．（10分）如图甲所示，正方形荧光屏 与正方形金属板相距 水平平行放置，二者的边长也为 .
金属板的中心开有小孔，小孔正下方有一通电金属丝可持续发射热电子，金属丝与金属板之间加有恒定
电压 。以金属板中心小孔为坐标原点，沿平行于金属板两边和垂直金属板方向建立 、 和 坐标轴，
电子从金属丝发射经小孔沿 轴正方向射入磁场区域，测得电子经电场加速后经过小孔时的速度大小介于
与 之间。 轴与荧光屏的交点为 ，金属板与荧光屏之间存在磁场（图中未画出），其磁感应强度
沿 轴方向的分量始终为零，沿 轴和 轴方向的分量 和 随时间周期性变化规律如图乙所示，图中
。已知电子的质量为 、电荷量大小为 ，忽略电子间的相互作用，且电子在磁场中的运动时
间远小于磁场变化周期 。求：
（1）从金属丝发射的电子的初速度大小范围；
（2） 时以速度 进入磁场的电子打在荧光屏上的位置；
（3）请通过分析计算说明电子在荧光屏上出现的位置，并画在荧光屏的俯视图丙中。18．（11分）如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中间有一个以 的速度逆时针匀速
转动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平轨道PM平滑连接，半径 ，高 的光滑圆
弧的最低点与PM在P点平滑连接，在P点处安装有自动控制系统，当物块b每次向右经过P点时都会被
系统瞬时锁定从而保持静止。传送带右端与半径 的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，物块a从
右侧圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带，经过M点时控制系统会使静止在P点的物块b自动解锁，之
后两物块发生第一次弹性碰撞。已知物块a、b的质量分别为 、 ，两物块均可视为质
点，物块a与传送带间的动摩擦因数 ，MN间的距离为 ，取 。求：
（1）物块a运动到圆弧轨道最低点N时受到的支持力大小；
（2）物块a在第一次碰后，从经过M点到再次回到M点所用的时间；
（3）物块b第一次在P点相碰后到再次回到P所用的时间；
（4）若物块a每次经传送带到达M点时，物块b都已锁定在P点，则两物块从第1次碰撞后到最终都静
止，物块a与传送带之间由于相对运动产生的总热量为多少。2023届新教材学业水平选择性考试模拟试题
物理参考答案
1．BD 2．B 3．B 4．D 5．AC 6．ACD
7．D 8．AD 9．B 10．A 11．BD 12．AD
【选择题解析】
1．BD
【来源】2022届宁夏回族自治区银川一中高三（下）三模理综物理试题
【详解】
A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，爱因斯坦成功解释了光电效应，A错误；
B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的，B正确；
C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出原子的核式结构，C错误；
D．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，D正确。
故选BD。
2．B
【来源】2022年高考考前20天终极冲刺攻略（二）物理倒计时第13天 动量
【详解】
A．根据
可知若 x 轴和 y 轴分别表示时间 t 和汽车的加速度 a，AB 是汽车的加速度随时间变化的图线，那么梯
形OABC 的面积可以代表汽车的速度变化量，故A正确；
B．由图可知若x 轴和y 轴分别表示汽车的速度v 和汽车的牵引F，说明牵引力的瞬时功率不断增大，
梯形OABC 的面积没有物理意义，故B错误；
C．根据
可知若x 轴和y 轴分别表示时间t 和汽车的功率P，AB 是汽车的功率随时间变化的图线，那么梯形
OABC 的面积可以代表汽车牵引力做的功，故C正确；
D．根据
可知若x 轴和y 轴分别表示时间t 和汽车所受的合外力F，AB 是汽车所受合外力随时间变化的图线，那
么梯形OABC 的面积可以代表汽车的动量变化，故D正确。
本题选错误项，故选B。
3．B
【来源】2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第四章 第3~6节综合拔高练
【详解】
A．根据题意，人眼观察到的色散主要由于光在玻璃中的折射而产生的现象，故A错误；
B．根据光路图可知，人眼观察到介质Ⅰ位置的色散来源于介质Ⅱ表面光反射再在介质Ⅰ折射产生的，故
B正确；
C．介质Ⅰ上表面左侧光线的光未能折射到人眼，故C错误；D．若向下挤压有机玻璃，介质Ⅱ表面下凹，彩色条纹间距缩小，可以观察到微小形变，故D错误。
故选B。
4．D
【来源】2022届江苏省苏州市昆山中学高三（上）12月月考物理
【详解】
A．等温线的形状不是圆弧，从状态a到状态b不是等温变化过程，A错误；
B．从状态a到状态c，气体的压强先减小后增大，不是等压膨胀过程，B错误；
C．从状态a到状态c，根据 ，初末状态的压强相等，体积增大，温度升高，内能增大，体积增
大对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，C错误；
D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体的温度不变，内能不变；外界对气体所做的功等于圆形面积，
根据热力学第一定律，气体放出热量，D正确。
故选D。
5．AC
【来源】湖南省益阳市箴言中学2020-2021学年高一（下）3月物理试题（选考）
【详解】
假设卫星在半径为r 的圆轨道上运行时速度为v．由卫星的速度公式 知，卫星在半径为r 的圆
2 2 2
轨道上运行时速度比卫星在半径为r 的圆轨道上运行时速度小，即v
