高考原创模拟（一）-【直击双1流·清北卷】2023高考物理原创模拟卷

参 考 答 案 高考原创模拟卷(一) 理科综合物理部分 答案速查 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B C D B BD BC BC AB 14. 【参考答案】B 【命题意图】 本题考查万有引力与航天、碰撞等,考查考 生的理解能力和推理能力。 【解题思路】 对接前,神舟十四号载人飞船的轨道半径小 于天和核心舱的轨道半径,两者不在同一轨道上运行,根 据 v = GM r 可知,对接前,神舟十四号载人飞船在轨飞 行的速度大于天和核心舱运行的速度,故 A 错误,B 正 确。 对接过程,系统在径向方向满足动量守恒,由对接后 系统一起运动可知,该过程类似于完全非弹性碰撞,则机 械能不守恒,故 C 错误。 根据动量守恒定律可知,碰撞后 系统在径向上的速度不为零,系统会上升到高轨道,所以 对接后瞬间,组合体的运行状态与对接前天和核心舱的 运行状态不相同,故 D 错误。 15. 【参考答案】C 【命题意图】 本题考查牛顿第二定律和受力分析,考查考 生的推理能力。 【解题思路】 假设两小球相对静止,对系统进行受力分 析,在水平方向运用牛顿第二定律可得 F = 2ma0 ,解得 a0 = g,设此时细绳与竖直方向间的夹角为 α,则对小球 B,在水平方向有 FT sin α = ma0 ,在竖直方向有 FT cos α - mg = 0,联立解得 α = 45° ≠ 37°,即假设不成立,故 A 错 误。 对两小球组成的系统, 在水平方向有 F = maA + maBx,由于细绳不可伸长,所以两小球沿细绳方向的加速 度相等,则有 aAsin 37° = aBycos 37° + aBxsin 37°,对小球 B 进行受力分析,由牛顿第二定律可知,在水平方向有 FT sin 37° = maBx,在竖直方向有 FT cos 37° - mg = maBy, 联立解得 aA = 19 17 g,aBx = 15 17 g,aBy = 3 17 g,FT = 25 17 mg,故 B 错误,C 正确。 对小球 A 进行受力分析,在竖直方向由 平衡条件可得 FNA - mg = FT cos 37°,解得 FNA = 37 17 mg, 故 D 错误。 【思路点拨】 利用假设法分析可知小球 B 做曲线运动,则 需要利用正交分解法,在水平方向和竖直方向分别运用 牛顿第二定律进行求解。 对于连接体,一定要抓住运动 的本质。 16. 【参考答案】D 【命题意图】 本题考查圆周运动和动能定理,考查考生的 推理能力。 【解题思路】 小球从圆环的最高点 A处运动到 C点的过程 中,由动能定理可得mgR(1 - cos 60°) = 1 2 mv2C,在C点, 由牛顿第二定律可得 mgcos 60° + FNC = mv2C R ,联立解得 FNC = 1 2 mg,根据牛顿第三定律可得小球在 C 点对圆环 的压力大小为 F压C = 1 2 mg;同理可得小球从圆环的最高 点 A处运动到D点时对圆环的压力大小为F压D = 7 2 mg。 则 F压C ∶ F压D = 1 ∶ 7,故 D 正确,A、B、C 错误。 17. 【参考答案】B 【命题意图】 本题考查爱因斯坦质能方程,考查考生的推 理能力。 【解题思路】 由题意可知, 太阳到地球的距离约为 r = 500 × 3 ×108 m = 1. 5 ×1011 m,太阳辐射的能量以太阳为 球心沿半径方向均匀向四周辐射,则1年内太阳向外辐射 的能量为 E0 = 365 × 24 × 3 600 × 4πr2 × ΔE = 365 ×24 × 3 600 × 4 × 3. 14 × (1. 5 ×1011 ) 2 × 1. 37 ×103 J ≈ 1. 22 × 1034 J,根据爱因斯坦质能方程 E = mc2 可得,1 年内太阳 亏损的质量m0 = E0 c2 ≈ 1. 36 ×1017 kg,则太阳亏损一个地 球的质量所需经历的时间为 t = M m0 = 6 ×10 24 1. 36 ×1017 ≈4. 4 × 107 年,故 B 正确,A、C、D 错误。 18. 【参考答案】BD 【命题意图】 本题考查运动的合成与分解,考查考生的理 解能力和推理能力。 【解题思路】 由题意可知,x 轴表示车左右运动,y 轴表示 车前后运动,z 轴表示车上下运动。 t1 时刻,x、z 轴上的加 速度都等于 0,y 轴上的加速度为正,表示车向前加速运 动,故 A 错误。 t2 时刻,y、z轴上的加速度都等于 0,x轴上 的加速度为正,表示车向右拐弯,故 B正确。 t3 时刻,车向 前运动,加速度方向与运动方向的夹角大于 90°且不