2023年全国高考考前诊断性测试卷(新教材)+答案解析(附后).docx

2023 年全国高考考前诊断性测试卷 (新教材1. 如图所示，轻质弹簧上方固定下方连接质量为 m 的小球，弹簧原长为，小球静止时 位于图中的 O 点，此时弹簧伸长量为 L。将小球从 O 点向下拉一小段距离，然后 由静止释放并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为 T，空气阻力不计，弹簧始终在弹性 限度内。以 O 点为坐标原点，取竖直向下为正方向，则小球运动的位移 x 随时间 t 的表达式 为( )A.B.C.D.2. 如图 1 所示， a、 b、 c、 d 是匀强电场中的四个点，它们正好是边长为 4cm 的菱形的 四个顶点，且 。电场方向平行于菱形所在平面。以 b 为坐标原点，规定为 x 轴正方向， 为 y 轴正方向，沿着两方向的电势变化如图 2 所示，下列说法错误的是 ( )A. 沿 bc 方向的场强大小为B. 沿 ba 方向的场强大小为C. 匀强电场的场强大小为D. 匀强电场的方向从由 c 指向 a第 1 页，共 15 页3. 加速度传感器是一些智能手机上配备的较为实用的软件， 能显示物体运动过程中的加速 度变化情况。现出于安全角度，需要分析某升降机在实际运行过程中的加速度，将手机放置 于升降机地面上并打开加速度传感器，使升降机从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出( )A. 手机在时刻速度为 0B. 运行过程中手机有可能与升降机分离C. 手机在时间内，处于超重状态D. 在时间内，升降机受到手机的压力先减小再增大4. 如图所示，AB 和 BC 是固定在匀强电场中的两个挡板，两挡板与竖直方向夹角相同且 AC 两个端点之间的距离为 L， B 到 AC 的距离为 H， 从任一挡板的顶点抛出带电荷量为 的小球。电场方向竖直向下，大小为，重力加速度为 g，下列说法正确的是( )A. 将小球平抛出去，可以竖直达到 B 点B. 将小球以平抛出去，可以垂直打到对面挡板C. 将小球斜抛出去，能到达对面挡板上 C 点的最小抛出速度为D. 撤去电场前后，均将小球以能打到对面挡板的最小速度斜抛出去，小球运动的最高点与 AC 所在水平面的最大距离变小第 2 页，共 15 页5. 如图所示，一个理想自耦变压器原线圈上加有电动势为 E，内阻为 r 的交流电源，副线 圈连有电阻 R， 且， 当移动滑片使负载电阻 R 上获得最大功率时， 以下选项正确的是 ( )A. 原线圈中的电流 B. 电阻 R 上获得最大功率C. 变压器原、副线圈的匝数比为 D. 原线圈两端的电压为6. 关于常见电磁波产生的现象和相关应用，下列说法正确的是( )A. “置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显见矣”讲的是光的全反射B. 新冠肺炎诊断中，要用 X 光扫描肺部，是因为在电磁波中 X 光的穿透能力最强C. “浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应D. 用 3D 眼镜观看 3D 电影应用了光的偏振现象7. 如图所示，空间中有一个底角均为的梯形，上底与腰长相等为 L，梯形处于磁感应 强度大小为 B、垂直于纸面向外的匀强磁场中，现 c 点存在一个粒子源，可以源源不断射出 速度方向沿 cd，大小可变的电子，电子的比荷为 k，为使电子能从 ab 边射出，速度大小可 能为( )A. B. C. D. 8. 如图所示，水平粗糙传送带以恒定速度顺时针匀速转动，质量为 m、边长为 L 的正 方形金属线框 abcd 置于传送带上，在传送带所在区域有一垂直于传送带边界的匀强磁场区 域 PQMN，磁感应强度方向竖直向下。线框在图示位置开始计时， 运动过程中 ab 边始终与PQ 平行，其速度与时间的关系如图所示， 时间内为曲线， 时间内为直线，重力加 速度为 g，则下列说法正确的是( )第 3 页，共 15 页A. 线框进入磁场区域过程中，产生顺时针方向的感应电流B. 线框进入磁场和穿出磁场过程中通过线框横截面的电荷量相等C. 磁场长度为D. 整个过程中线框产生的焦耳热为9. 某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律。大小相同、质量不同的两小球 A、 B 分别固 定在轻杆两端，轻杆可绕固定于杆上三等分点的光滑水平轴 O 在竖直面内转动，转轴正下方 有一光电门计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。已知当地的重力加速度为 g。现将轻杆拉至如图甲所示的水平位置并由静止释放，当 A 球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为。回答下列问题：用游标卡尺测量小球的直径时如图乙所示，则小球的直径_cm；小球 P 经过光电门时速度_ 保留三位有效数字若两小球 A、 B 球心间的距离为 L，小球 A 的质量是小球 B 质量的 n 倍，当改变 L，则得到不同的，作出如图丙所示的图像。只要该图像斜率_ ，即可说明 此过程中 A、 B 构成的系统机械能守恒用已知量和测量量的符号表示10. 色环电阻是电子电路中最常用的电子元件，在家用电器、电子仪表、电子设备中常常 可以见到。采用色环来代表颜色和误差，在电阻封装上 即电阻表面 涂上一定颜色的色环， 来代表这个电阻的阻值，其中四环电阻的识别方法如下表所示：第 4 页，共 15 页某四环电阻第一环为红色，第二环已经掉色，第三环为棕色。某实验小组为了给它添色，需 要利用以下实验器材较为准确地测量其阻值电流表量程为 60mA，内阻电流表量程为 5mA，内阻定值电阻定值电阻滑动变阻器电压表量程为 3V，内阻蓄电池电动势为 4V，内阻很小开关 S，导线若干为减小实验误差， 要求测量时各电表的读数一定不小于其量程的， 请在框内画出电路原 理图，并在图中标出器材元件符号第 5 页，共 15 页某次实验中两电表读数均为量程的，则待测电阻的测量值为_结果保留 3 位有效数字 ，由于系统误差的影响，测量值 _真实值 填“”、 “ = ”或“”；电阻第二道色环的颜色为_。11. 如图所示，一个导热良好、足够长、质量为 4kg 的气缸放置在倾角为的粗糙斜面 上，在气缸内有一质量为 1kg、横截面积为的活塞与气缸内壁光滑接触，且无气体漏 出。对活塞施加大小为 20N、方向沿斜面向上的外力，可以使整个装置保持静止。静止时活 塞与气缸底部距离为 10cm，斜面与气缸之间的动摩擦因数，大气压强，重力加速度 g 取，气缸周围的温度保持不变，缓慢增加外力的大 小，使活塞始终相对气缸缓慢移动。缓慢增加外力到 80N 时，求此时系统一起向上运动的加速度从静止开始到外力增大到 80N 的过程， 活塞与气缸的相对位移结果保留两位有效数字12. 如图所示， 水平轨道与倾角为的斜面轨道在 P 点平滑连接， 质量为 m 的小物块 B 静 止在水平轨道上。用长度为 L 的不可伸长的细绳将小球 A 悬挂在小物块 B 正上方的 O 点。轻绳处于水平拉直状态，将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块B 发生第 1 次碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，小物块B 沿斜面上滑高度后返回，然后在水平轨道上与小球 A 发生第 2 次碰撞， 且碰撞前小球 A 速度方向向右。 每次碰撞均为弹性碰撞。 已知小球 A 和小物块 B 均可视为质点，不计所有摩擦，重力加速度为g ，求：小球 A 的质量；第 2 次碰撞后小物块 B 的速度大小；第 6 页，共 15 页第 2 次碰撞后小物块 B 沿斜面上滑的最大距离。13. 放射性元素被考古学家称为“碳钟”，可以用来判定古代生物体的年代，通过测 量粒子在电磁组合场中的运动轨迹和出现位置可以进一步研究在进行衰变过程中产生 电子的出射速度，位于 S 点的静止核经过衰变可形成一个电子源，将过程简化为：设定 该电子源在纸面内向各个方向均匀地发射电子。如图所示的空间中，虚线下方存在方向竖直 向下、场强大小为 E 的匀强电场，虚线上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强 磁场，其中电子源 S 和虚线边界距离为 h，已知电子的质量为 m，电荷量为 q，不计电子重 力和电子间的相互作用。若已知放射出的新核质量为，新核的动能为 E，且衰变过程中放出的核能全部转为粒 子的动能，写出衰变的核反应方程式，并求出衰变过程中的质量亏损。若在虚线上放置一个足够长的挡板， 其可以吸收所有从下方射入的电子， 并检测到从同一 时刻出射的电子到达挡板的最大时间差，求电子出射速度 。现对电子源出射方向进行限制，使电子只能水平向右射出，并在虚线上距离O 点为 d 的 Q 点放置一个粒子接收装置，最终 Q 点可接收到电子，求电子出射速度的可能值第 7 页，共 15 页答案和解析1. 【答案】 A【解析】 小球做简谐运动的平衡位置在 O 点，振幅为 A，取向下方向为正方向，小球从正向位移最大处开始振动，初相位为 ，故简谐运动位移表达式为， 。故选 A。2. 【答案】 C【解析】 A. 由 bc 方向的图像斜率，可知 bc 方向场强大小为，故 A正确B. 由 ba 方向的图像斜率，可知 ba 方向场强大小为，故 B 正确 根据两个方向的图像可知菱形中心与 d 点的电势均为 6V，因此 bd 连线为等势面，由 c 指向 a 方向为电场强度方向， ，故 C 错误， D 正确，本题选错误选项，故答案为 C3. 【答案】 B【解析】 A.之前加速度一直向上，所以时刻向上速度达到最大，故 A 错误。B.手机有段时间加速度等于重力加速度，所以手机有可能离开过升降机，故 B 正确。C.加速度向下，手机处于失重状态，故 C 错误。D.对手机根据牛顿第二定律可得： ，可知升降机对手机的支持力一直减小，由牛 顿第三定律得：手机对升降机的压力一直减小，故 D 错误。4. 【答案】 B【解析】 将重力和电场力合成为等效重力，则 A.平抛运动的物体有水平速度，不能竖直落在 B 点，故 A 错误。B.若水平抛出，并垂直撞击在挡板 BC 上，则速度偏转角满足由几何关系可知联立可得 ，故 B 正确。第 8 页，共 15 页C.设物体斜抛的速度与水平方向的夹角为，则有， ，第 9 页，共 15 页联立可得，故能到达 C 点的最小速度为 ，故 C 错误。D.由可知，当时速度最小，所以撤去电场前： 同理，撤去电场后的最小速度为，则，故 D 错误。5. 【答案】 C【解析】 将变压器等效成一个阻值为 的电阻，负载 R 获得的功率最大时电源输出 功率最大，有 ，解得 ， AB 错误；负载功率最大时，得 ， C 正确；原线圈两端的电压为， D 错误；故选 C。6. 【答案】 CD【解析】 A.该现象为光的折射现象的应用，故 A 错误。B. 电磁波中光线的穿透能力最强，故 B 错误。C.浴霸利用红外线的热效应，故 C 正确。D.用 3D 眼镜观看 3D 电影应用的是光的偏振现象，故 D 正确7. 【答案】 BC【解析】 能够从 ab 边射出的粒子，半径最小为从 b 点射出，如图所示，由几何关系可知：半径最大为从 a 点射出，如图所示，由几何关系可知：由牛顿第二定律有 解得 则有解得为使粒子从 ab 边射出磁场区域，粒子的速度范围为：本题选可能的，故选 BC。8. 【答案】 BD【解析】 A.根据楞次定律可得：线框进磁场区域过程感应电流方向为逆时针，故 A 错误。B. 由于线框进出磁场过程中穿过线框的磁通量的变化量相等，由 可知，线框进入磁场和穿出磁场过程中通过线框横截面的电荷量相等，故 B 正确。C.根据题意可知，边界 PQ 与 MN 的距离为线框在时间内的位移之和，线框在时间内的位移为线框的边长，则有根据 图像，可得线框在时间内的位移为： 线框在 时间内的位移： 可得边界 PQ 与 MN 的距离为，故 C 错误。D.时间内，设安培力 F 做功的绝对值为 W，线框与传送带之间的动摩擦因数为， 根据动能定理有： 在时间内，有 ，所以 解得： 整个过程产生的焦耳热 ，故 D 正确。第 10 页，共 15 页9. 【答案】根据游标卡尺读数规律，该读数为【解析】小球 A 经过最低点的速度为根据题意，若系统机械能守恒，则有 将 代入，得 ，即 第 11 页，共 15 页10. 【答案】绿色； =【解析】 【解析】依据题意可知，色环电阻阻值约为，流过色环电阻的最大电流约为 ，小于电流表 量程的 ，则 、 均不适合作为电流表； 考虑用与电压表 V 串联，此时电压表的读数最大约为 量程符合要求，故 电压表与待测电阻串联测电流；电源电动势为 4V，则并联部分电压最大为 4V，据估测可知，定 值电阻与电流表量程为 5mA，内阻串联时，最大电压为 ， 此时最大电流为 满足题意要求， 故选择电流 表与串联作为电压表使用。由于滑动变阻器的最大阻值较小，所以选择分压式接法，电路 图如图所示。第 12 页，共 15 页根据题意可知： ，。mA ，由闭合电路欧姆定律：且各电表内阻已知，该实验不存在系统误差，即测量值等于真实值。根据色环电阻读数规则：第二位为 5，故为绿色11. 【答案】 以气缸与活塞整体为研究对象，由牛顿第二定律解得以活塞为研究对象，当静止时， 解得当活塞向上匀加速时， 解得对于气缸内气体，由玻意耳定律： 解得则活塞相对气缸底部运动距离【解析】 见答案12. 【答案】 小球 A 第一次运动最低点的过程中，由能量守恒，得解得设第 1 次碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律，得又联立可得： ， ， 第 2 次碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律，得联立解得 小物块 B 沿斜面上升过程，有解得【解析】 见答案13. 【答案】 衰变方程： 根据动能与动量的关系所以新核的动能与电子的动能之比为 即根据题意有 所以当其中一个粒子初速度方向沿 y 轴负方向时，所用时间最长，则有当另一个粒子初速度方向沿 y 轴正方向时，所用时间最短，则有根据题意知： 联立上述公式解得： 击中 Q 的情况有以下三种：第 13 页，共 15 页从 S 出发做类平抛运动，直接到达 Q，则由平抛运动的知识可得， 解得从 S 出发做类平抛运动至 x 轴，经磁场偏转再次达到 x 轴，进入电场区域斜抛，如此经历磁 场 n 次，最终在电场区域从下往上击中 Q设从 S 点类平抛第一次达到 x 轴的水平位移为 s，粒子经磁场回转一次，在 x 轴方向倒退从进入电场的斜抛，根据运动的对称性易知，当粒子再次到达 x 轴时，其位移为 2s，如此经历磁场 n 次，最终从下往上击中 Q，满足根据类平抛运动规律有， 联立解得 其中， 2， 3， 从 S 出发做类平抛运动至 x 轴，经磁场偏转再次达到 x 轴，进入电场区域斜抛，如此经历磁 场 n 次，在最后一次离开磁场时从上往下击中 Q根据，同理可得第 14 页，共 15 页根据类平抛运动规律有，解得 其中 ， 2， 3， 【解析】 见答案第 15 页，共 15 页