2023届湖南省、湖北省八市十二校高三上学期第二次联考理综物理试卷

2023届湖南省、湖北省八市十二校高三上学期第二次联考理综物理试卷
一、单选题 (共7题)
第(1)题
历经7年水下考古调查勘探，长江口二号古船于2022年11月21日露出水面，时隔150多年重见天日。

科学家团队对古船中稻壳进行了碳十四测年，验证出了长江口二号古船的“年龄”。

已知植物存活期间，因其新陈代谢等生命活动，其体内14C的含量不变，生命活动结束后，14C能自发进行β衰变成为14N，14C的比例持续减少，下列说法正确的是（ ）
A．14C发生一次β衰变，它的中子数减少一个，质子数增加一个
B．14C衰变为14N的过程中，电荷数守恒，质量也守恒
C．14C核的比结合能大于14N核的比结合能
D．2g14C经过两个半衰期就会全部发生衰变
第(2)题
图甲是某光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像，图乙为氢原子的能级图。

一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射光电管，发出的光电子的最大初动能为（）
A．2.29eV B．9.80eV C．10.20eV D．12.09eV
第(3)题
甲、乙两列简谐波在同一种均匀介质中沿x轴相向传播，甲波源位于x= 0处，乙波源位于x= 8m处，两波源均沿y轴方向振动。

在t= 0时刻甲形成的波形如图（a）所示，此时乙波源开始振动，其振动图像如图（b）所示，已知甲波的传播速度v甲=
2.0m/s，质点P的平衡位置处于x= 5m处，若两波源一直振动，下列说法正确的是（）
A．乙波的波长为1m
B．甲、乙两波在P点叠加后，P点的振动总是减弱
C．在t= 1.6s时，质点P正朝y轴正方向振动
D
．从t= 0时刻起内，质点P的运动路程为37.5cm
第(4)题
某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为10Hz
B．副线圈两端电压最大值为3V
C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
第(5)题
我国古代对钴的应用，最早用于陶器釉料。

钴为银白色铁磁性金属，钴发生一次衰变后成为稳定的镍，衰变过程会放出两束射线，则下列说法正确的是（ ）
A．钴60发生的是衰变B．钴60比镍60多一个中子
C．射线来自钴60D．气候的变化会改变钴60的衰变快慢
第(6)题
雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）．某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围
内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化．据此材料，以下叙述正确的是（）
A．PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物
B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D．PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大
第(7)题
如图所示，矩形ABCD为某透明介质的截面，，O为AD边的中点，一束单色光从O点斜射入玻璃砖，折射光线刚好
在AB面发生全反射，反射光线刚好照射到C点，则透明介质对光的折射率为（ ）
A．1.25B．1.35C．1.45D．1.55
二、多选题 (共3题)
第(1)题
下列说法正确的是（ ）
A．太阳辐射在黄绿光附近辐射最强，人眼对黄绿光最敏感
B．氘核分离成质子与中子的过程中需要吸收的最小能量就是氘核的结合能
C．高温能使原子核克服核力而聚变
D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多
第(2)题
如图所示，间距为d的两个平行金属板水平放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），极板间接一个直流电源，极板间的电压为U，一个带正电荷、质量为m的小球，以某一速度沿两板中心轴线通过金属板，若仅将直流电源正负
极性颠倒，小球沿圆弧运动并打在上极板上，落点到极板左端的距离为，不计空气阻力，已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．小球的带电量为
B．小球的速度为
C．磁感应强度为
D
．小球做圆弧运动的半径
第(3)题
氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。

氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。

用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。

用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。

下列说法正确的是（ ）
A．图1中的Hα对应的是Ⅱ
B．图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在测量一个未知电阻阻值的实验中，备有下列实验器材：
A.待测电阻（阻值约为）
B.电流表（量程0~300mA。

内阻）
C.电流表（量程0~2mA，内阻）
D.定值电阻R（阻值为）
E.滑动变阻器（）
F.滑动变阻器（）
G.电源（电动势，内阻不计）
H.开关、导线若干
（1）若要求待测电阻的电压从零开始变化，为方便调节，滑动变阻器应选______（填器材前的字母序号）。

（2）某同学设计了如图1所示的电路，请根据图1所示的电路图将图2中的实物图连接完整( )，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至图中的______端（填“a”或“b”）。

（3）该同学根据电流表的示数和的示数，作出的图像如图3所示，则该待测电阻的阻值______。

第(2)题
为测定当地重力加速度g值，某实验小组用图甲所示装置进行实验。

长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端栓一质量为m的小球（尺寸相对L足够小），在悬点O点正下方L处的N点放有一光电门。

实验步骤如下：
（1）用螺旋测微器测出小球的直径D，示数如图乙，小球直径___________cm；
（2）将小球拉偏离竖直方向的某位置，用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为；
（3）释放小球，测出小球经过光电门的时间为，则小球经过光电门的速度为___________；
（4）写出D、L、θ、和g之间的关系式：___________（忽略空气阻力的影响）；
（5）若多次从不同夹角θ处释放，得到和的关系图象如图丙所示，图象的斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度为___________（用D、k、L表示）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
2023年11月，首台国产质子治疗装置在上海正式走向临床治疗（如图甲），该装置的原理是质子加速后汇聚到圆柱形管道中轴
线形成质子束，然后经高能运输线运送至各治疗室。

现有质子加速后，沿圆柱形管道中轴线以匀速运动，如图乙，现由于某些客观原因，管道需要“拐弯”到另一对接圆柱形管道，对接管道与原管道夹角，现在“拐弯”处矩形ABCD区域内加上电场或磁场，使得管道中质子从该区域出射时刚好沿对接管道的中轴线运动（从ED的中点并与水平方向成射出）。

已知：，质子电荷量，质子质量，质子重力不计，下面有两种设计方案：
（1）方案一：在矩形ABCD区域，区域内设计一沿AC方向的匀强电场，使质子最终从ED的中点并与水平方向成射出，求电场强度的大小，以及AB与CD间需施加多大电压才能形成该电场；
（2）方案二：在矩形ABCD区域内设计一垂直ABCD所在平面的匀强磁场，使质子最终从ED的中点并与水平方向成射出，求所需的磁场强度B的大小和方向；
（3）你认为上述两种方案中哪种方案更符合实际情况，便于实施，简要说明理由。

第(2)题
如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为、质量为的长木板，在长木板的中点放有一质量为（可视为质点）的小物块A，开始时A、B均静止。

已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为和，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现用水平向右的恒力拉长木板B，重力加速度。

求：
（1）当小物块A刚好相对长木板开始滑动时，水平拉力的大小；
（2）若水平拉力，小物块A所受到的摩擦力大小；
（3）若水平拉力，要使小物块刚好不滑离长木板，则作用多长时间；当A、B最终都停止运动时，小物块A到木板
中点的距离。

第(3)题
如图所示为一种质谱仪的简化原理图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。

位于第Ⅱ象限的静电分析器，其通道为圆环状，内有方向指向坐标原点O的均匀辐向电场，半径为R的虚线MN为通道的中心线，中心线处的电场强度大小为E。

位于第Ⅰ象限的磁分析器内分布着方向垂直于纸面向外的区域足够大的匀强磁场，y轴为两个分析器的边界。

质量为m、电荷量为e的
（氕核）从离子源飘出（初速度可视为零），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，从N点垂
直y轴射出后射入磁分析器中，最后恰好垂直打在放置于磁分析器下边界（x轴）的探测板上。

不计粒子重力和粒子间相互作用，求：
（1）加速电场中的加速电压U和（氕核）沿中心线MN运动的速度大小；
（2）磁分析器中匀强磁场的磁感应强度B；
（3）若从离子源飘出（氕核），其打在探测板上的位置距O点的距离x。