甘肃省玉门一中2022-2023学年高三下学期二模物理试题试卷

甘肃省玉门一中2022-2023学年高三下学期二模物理试题试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、下列说法中正确的是
A ．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力
B ．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运动
C ．一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大
D ．一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大
2、下列说法正确的是（ ）
A ．2382349290U Th X →+中X 为中子，核反应类型为衰变
B ．234112H H He Y +→+中Y 为中子，核反应类型为人工核转变
C ．14417728N He O Z +→+，其中Z 为氢核，核反应类型为轻核聚变
D ．2351136909205438U n Xe Sr K +→++，其中K 为10个中子，核反应类型为重核裂变
3、如图所示，波长分别为λa 、λb 的单色光a 、b ，沿着AO 、BO 方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都沿OC ，则下列说法错误的是（ ）
A ．a 、b 光从玻璃砖射入空气时，均受到玻璃砖的作用力
B ．在玻璃砖内a 光的动量大于在空气中a 光的动量
C ．λa <λb ，且a 、b 光的临界角相等
D ．在玻璃砖内a 光的动量大于在玻璃砖内b 光的动量
4、如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1，原线圈两端连接正弦交流电源u =311sin 314t (V)，副线圈接电阻R ，同时接有理想电压表和理想电流表。

下列判断正确的是（ ）
A．电压表读数约为31.1V
B．若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍
C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
5、如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中．一带正电的小球从静止开始沿管下滑，下列小球运动速度v和时间t、小球所受弹力F N和速度v的关系图像中正确的是
A．B．
C．D．
6、如下图所示，ab间接入u=2002sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，R t为热敏电阻，且在此时的环境温度下R t=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，则
A．电压表的示数为2V
B．保险丝的熔断电流不小于25A
C．原副线圈交流电压的频率之比为2︰1
D．若环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数减小，输入功率不变
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、如图所示，两块长方体滑块A和B叠放在倾角为θ的斜面体C上。

已知A、B质量分别为m1和m1，A与C的动摩擦因数为μ1，B与A的动摩擦因数为µ1．两滑块AB在斜面体上以相同加速度自由下滑，斜面体C在水平地面上始终保持静止，则下列说法正确的是（）
A．斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左
B．滑块A与斜面间的动摩擦因数µ1＝tanθ
C．滑块A受到斜面对其摩擦力的大小为µ1（m1+m1）g cosθ
D．滑块B所受的摩擦力大小为µ1m1g cosθ
8、下列说法正确的是（）
A．单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变
B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小
D．光的偏振特征说明光是横波
E.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
9、一个长方体金属导体的棱长如图所示，将该长方体导体放在匀强磁场中，并使前侧面与磁场垂直，已知磁感应强度为B。

导体的左右两侧面外接电源，产生由左向右的稳定电流时，测得导体的上、下表面间的电势差为U。

则下列说法正确的是（）
A．上、下两表面比较，上表面电势高B．上、下两表面比较，下表面电势高
C．导体中自由电子定向移动的速率为U
dB
D．导体中自由电子定向移动的速率为
U
hB
10、如图所示，正三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条垂直于纸面的长直导线。

a、c处导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，b处导线电流是a、c处导线电流的2倍，方向垂直纸面向里。

已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。

关于b、c处导线所受的安培力，下列表述正确的是（）
A．方向相反B．方向夹角为60°
C．大小的比值为2
3
D．大小的比值为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）小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理，遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺（游标有十个分度）所示，其中托盘的质量为m=10g，每个砝码的质量均为m=10g，小车和遮光条以及传感器的总质量为M=100g，忽略绳子与滑轮之间的摩擦。

小宇做了如下的操作：
①滑块上不连接细绳，将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力；
②取5个砝码放在小车上，让小车由静止释放，传感器的示数为F，记录遮光条经过光电门时的挡光时间为Δt；
③测出遮光条距离光电门的间距为s，如图丙所示；
④从小车上取一个砝码放在托盘上，并将小车由同一位置释放，重复②，直到将砝码全部放在托盘中；
由以上操作分析下列问题：
(1)遮光条的宽度d为________mm，遮光条到光电门的间距s为___________m；
(2)用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为_____________________；
(3)在②过程中细绳的拉力所做的功为________，所对应动能的变化量为____________；（用字母表示）
(4)在上述过程中如果将托盘及盘中砝码的总重力计为F′，则F′所做的功为________，所对应系统的动能的变化量为______________________；（用字母表示）
(5)如果以F′为纵轴，Δt的______________为横轴，该图线为直线，由题中的条件求出图线的斜率k，其大小为
_____________________（结果保留两位有效数字）。

12．（12分）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电路如图（甲）所示
(1)将开关S 接通1，电容器的__________（填“上”或“下”）极板带正电，再将S 接通2，通过电流表的电流方向向__________（填“左”或“右”）。

(2)若电源电动势为10V ，实验中所使用的电容器如图（乙）所示，充满电后电容器正极板带电量为__________C （结果保留两位有效数字）。

(3)下列关于电容器充电时，电流i 与时间t 的关系；所带电荷量q 与两极板间的电压U 的关系正确的是__________。

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）假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面，一质量为m =2.0kg 的小物块从斜面底端以速度12m/s 沿斜面向上运动，小物块运动2.0s 时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ=0.125，该星球半径为()34.810.sin370.6,cos370.8R km =⨯︒=︒=．
试求：
（1）该星球表面上的重力加速度g 的大小；
（2）该星球的第一宇宙速度.
14．（16分）如图所示，半径为10.8m R =的14
光滑圆弧轨道，与半径为20.4m R =的半圆光滑空心管轨道平滑连接并固定在竖直面内，粗糙水平地面上紧靠管口有一长度为L =2.5m 、质量为M =0.1 kg 的静止木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上。

质量为m 2= 0.05 kg 的物块静止于B 处，质量为m 1=0.15kg 的物块从光滑圆弧轨道项部的A 处由静止释放，物块m 1下滑至B 处和m 2碰撞后合为一个整体。

两物块一起从空心管底部C 处滑上木板，两物块恰好没从木板左端滑下。

物块与木板之间的动摩擦因素μ=0.3，两物块均可视为质点，空心管粗细不计，重力加速度取g =10m/s 2。

求：
(1)物块m1滑到圆弧轨道底端B处未与物块m2碰撞前瞬间受到的支持力大小；
(2)物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能；
(3)木板在地面上滑行的距离。

15．（12分）PQ为一接收屏，一半径为R=0.1m半球形透明物的直径MN恰好与接收屏垂直，如图所示，一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。

现让细光束以球心为圆心顺时针转过30°时，经观测接收屏上出现两个亮点，且两亮点之间的距离用L表示；细光束转过的角度为45°时，接收屏上刚好出现一个亮点。

求：
(1)该透明物的折射率为多大？
(2)由以上叙述求L应为多长？
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、D
【解析】
A项：用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故A错误；
B项：教室空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的；不是布朗运动；故B错误；
C项：由理想气体状态方程可知，当温度升高时如果体积同时膨胀，则压强有可能减小；故C错误；
D 项：理想气体不计分子势能，故温度升高时，分子平均动能增大，则内能一定增大；故D 正确。

2、D
【解析】
A ．238234492902U Th He →+，核反应类型为衰变，选项A 错误；
B ．23411120H H He n +→+，核反应类型为轻核聚变，选项B 错误；
C ．14
417172
81N He O H +→+，核反应类型为人工转变，选项C 错误； D ．235113690192054380U n Xe Sr 10n +→++，核反应类型为重核裂变，选项D 正确。

故选D 。

3、C
【解析】
A ．由图可知a 、b 光从玻璃砖射入空气时，均发生偏折，可知光子的动量发生变化，由动量定理可知都受到玻璃砖的作用力，A 正确；
B ．玻璃砖对a 光的折射率大于空气对a 光的折射率，根据c v n
=可知，a 光在空气中的速度大；光子的动量 h P v
ν= 所以在玻璃砖内a 光的动量大于在空气中a 光的动量，B 正确；
C ．a 光的折射率比b 光的折射率大，则知a 光的频率比b 光的频率高，由
c v n
λν==⋅ 可知a 的波长小于b 的波长.a 的折射率大，由
1sin C n
= 可知a 的临界角小，C 错误；
D ．由光路图看出，a 光的偏折角大于b 的偏折角，折射定律分析得知，a 光的折射率比b 光的折射率大，由折射率与光的频率的关系可知，a 的频率大；光子的动量
hn P c
ν= 则在玻璃中，a 光的动量大于在玻璃砖内b 光的动量，D 正确。

本题选错误的，故选C 。

4、B
【解析】
根据
sin314t(V)可知，原线圈的电压有效值为1220U V =，电压表的读数为变压器的输出电压的有效值，由1122U n U n =得，电压表读数为222U V =，故A 错误；若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，根据1122
U n U n =可知，U 2增大到原来的2倍，由22U I R
=
可知，电流表的读数增大到原来的2倍，故B 正确；输入电压和匝数比不变，则输出电压2U 不变，仅将R 的阻值增加到原来的2倍，由22U I R =可知，电流变为原来的一半，输入功率变为原来的一半，故C 错误；若副线圈匝数增加到原来的2倍，则U 2增加到原来的2倍，同时R 的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率222U P R
=变为原来的2倍，故D 错误。

5、D
【解析】
由题中“足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同”可知，本题考查带电物体在复合场中的受力分析，根据电场力性质和洛伦兹力以及受力分析可解答本题。

【详解】
AB 、当粒子速度足够大时，有
()f Bqv F μ=-电
会有
f G =
此时，速度不再增加，故AB 错误；
CD 、根据受力分析，小球在水平方向受力平衡，即
N =F F Bqv -电
故C 错误，D 正确。

6、B
【解析】
根据变压器初次级的匝数比求解次级电压有效值即为电压表读数；熔断电流是指有效值；变压器不改变交流电的频率；环境温度升高，则热敏电阻阻值减小，根据次级电压不变进行动态分析.
【详解】
ab 端输入电压的有效值为200V ，由于理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，可知次级电压有效值为100V ，即电压表的示数为100V ，选项A 错误；次级电流有效值为22100502t U I A A R === ，则初级电流有效值2121
25n I I A n ==，则
保险丝的熔断电流不小于25A，选项B正确；变压器不改变交流电压的频率，原副线圈的交流电压的频率之比为1
︰1，选项C错误；若环境温度升高，R t电阻减小，但是由于次级电压不变，则电压表示数不变，电流表示数变大，次级功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误；故选B.
【点睛】
要知道有效值的物理意义，知道电表的读数都是有效值；要知道变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，并会计算；要会分析电路的动态变化，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况．
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、AC
【解析】
A．把AB看成一个整体，AB对C的压力在水平方向的分力为
N x＝（m1+m1）g cosθ∙sinθ
方向水平向右，AB对C的摩擦力在水平方向的分力为f x＝f cosθ，方向水平向左。

因为AB一起加速下滑，所以（m1+m1）g sinθ＞f，则N x＞f x，所以斜面C有向右的运动趋势，则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左。

故A正确；B．因为AB一起加速下滑，所以
μ1（m1+m1）gcosθ＜（m1+m1）g sinθ
则μ1＜tanθ，故B错误；
C．把AB看成一个整体，滑块A与斜面之间的摩擦力为
f＝μ1（m1+m1）gcosθ
故C正确；
D．滑块AB一起加速下滑，其加速度为
a＝g sinθ﹣μ1g cosθ
B与A之间的摩擦力是静摩擦，则AB之间的摩擦力为
f′＝m1a＝mg（sinθ﹣μ1cosθ）
故D错误。

故选AC.
8、BDE
【解析】
A．单色光从光密介质进入光疏介质时，频率不变，光速发生了变化，所以光的波长也发生变化，选项A错误；B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的，选项B正确；
C．根据光的干涉条纹间距公式
L
x
d
λ
＝，可知红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相
邻条纹间距大，选项C错误；
D．光的偏振特征说明光是横波，选项D正确；
E．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，选项E正确。

故选BDE。

9、BD
【解析】
A B．电流向右，则金属导体中的自由电子定向向左移动，由左手定则知洛伦兹力向上，则上表面累积负电荷，其电势低，选项B正确，A错误。

CD．稳定状态时，电子做匀速直线运动，受力平衡，有
eE evB
=
又有
U
E
h
=
解得
U
v
hB
=
选项C错误，D正确；
故选BD.
10、AD
【解析】
AB．结合题意，应用安培定则分析b、c处磁场，应用平行四边形定则合成b、c处磁场，应用左手定则判断b、c处安培力，如图所示，结合几何关系知b、c处导线所受安培力方向均在平行纸面方向，方向相反，故A正确，B错误；
CD．设导线长度为L，导线a在b处的磁感应强度大小为B，结合几何关系知b处磁感应强度有
B 合=
b 导线受安培力为
F 安B =合(2)I L =
c 处磁感应强度有
B '=合
c 导线受安培力为
F B IL ''==安
合 联立解得大小的比值为
2F F ='安安
故C 错误，D 正确；
故选AD 。

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、12.0 1.44 d t ∆ Fs 22(5)2M m d t +∆ F′s 2
2(6)2M m d t
+∆ 倒数的二次方 7.9×10－6~8.1×10－6
【解析】
(1)[1]该游标卡尺的读数为
12mm+0×0.1mm=12.0mm
[2]刻度尺要估读，读数为s =1.44m 。

(2)[3]当时间间隔比较小时，平均速度约等于某一位置或某一时刻的瞬时速度，故由平均速度公式可得，经过光电门位置的速度
d v t
=∆ (3)[4][5]传感器的示数为细绳的拉力，则其做功为Fs ，所对应动能的变化量为
2
221(5)(5)22k M m d E M m v t
+∆=+=∆ (4)[6][7]F′所做的功为F′s ，所对应动能的变化量为
2
221(6)(6)22k M m d E M m v t
+∆=+=∆
(5)[8][9]由动能定理
2
2
(6)2M m d F s t '+=∆ 整理得
22(6)12M m d F s t
'+=⋅∆ 图像为直线的条件是横坐标为Δt 倒数的二次方，该图线的斜率为
2
(6)2M m d k s
+= 代入数据得
k =8.0×10－6
12、上 左 23.310-⨯ A
【解析】
(1)[1]开关S 接通1，电容器充电，根据电源的正负极可知电容器上极板带正电。

[2]开关S 接通2，电容器放电，通过电流表的电流向左。

(2)[3]充满电后电容器所带电荷量
62330010F 10V 3.310C Q CU --==⨯⨯=⨯
(3)[4]AB ．电容器充电过程中，电流逐渐减小，随着两极板电荷量增大，电流减小的越来越慢，电容器充电结束后，电流减为0，A 正确，B 错误；
CD ．电容是电容器本身具有的属性，根据电容的定义式Q C U =
可知，电荷量与电压成正比，所以图线应为过原点直线，CD 错误。

故选A 。

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)27.5m /s (2)3610m /s ⨯
【解析】
解：(1)对物体受力分析，由牛二律可得：mgsin mgcos ma θμθ--= 根据速度时间关系公式有：00a t
v -=
代入数据解得：27.5m/s g =
(2)第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据重力等于万有引力有：2
GMm mg R = 2
2GMm mv R R
=
解得：3610m/s v ===⨯
14、 (1)N =4.5N ；(2)△E =0.3J ；(3)x =2.5m
【解析】
（1）物块m 1从A 到B 由动能定理:
2111112
m gR m v =
① 所以: v 1=4m/s ②
对m 1在B 点受力分析得:
21111
m v N m g R -=③ 解得:
N =4.5N ④
（2）两物块碰撞前后动量守恒:
m 1v 1=（m 1+m 2）v 2⑤
解得:
v 2=3m/s ⑥
由能量守恒:
22112211=-()22
E mv m m v ∆+⑦ 损失机械能:
△E =0.3J ⑧
（3）设两物块碰撞后的整体质量为m ，m 大小为0.2kg 木板与地面之间的动摩擦因素为μ1。

从B 到C 由动能定理:
2223211222
mgR mv mv =-⑨ 得:
v 3=5m/s ⑩
物块滑上木板后，物块先做匀减速，木板匀加速，直到共速，物块的加速度为: 1mg
a m μ=⑪
木板的加速度为:
12()mg m M g
a M μμ-+=⑫
当物块与木板共速时:
v 3-a 1t =a 2t ⑬
共速时的速度为
v =a 2t ⑭
物块恰好没滑下木板，相对位移为:
322
v v v L t t +=-⑮ 共速时木板的位移为:
12
v x t =⑯ 物块与木板共速后一起匀减速，加速度为:
13()m M g
a m M μ+=+⑰
共速后继续滑行的距离为:
2
23
2v x a =⑱ 木板的位移:
x =x 1+x 2⑲
综上可解得木板的位移为:
x =2.5m ⑳
15、 ；(2)27.3cm
【解析】
(1)据题知，当转过角度刚好为45°时发生了全反射。

临界角为C =45°，则折射率 1
sin n C
==(2)光路如图所示
由
sin sin 30r n =︒
解得
r =45°
根据反射定律知i ′=30°，两个光斑S 1、S 2之间的距离为 L =R tan45°+R tan60°3。