2023届山西省怀仁市高三下学期第二次调研考试理综物理试题

2023届山西省怀仁市高三下学期第二次调研考试理综物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
一个原来静止的原子核发生衰变时，放出一个动量大小为的电子，同时在垂直于电子运动方向上放出动量大小为的某种粒子，则衰变后新原子核的动量（ ）
A．大小为
B
．大小为
C．方向与方向相反
D．方向与方向相反
第(2)题
某同学利用如图甲的实验电路观察电容器的充、放电现象，U、I分别为电压表、电流表示数，下列说法正确的是（ ）
A．开关S接1到稳定过程中，图像如乙图所示
B．开关S接1到稳定过程中，图像如乙图所示
C．电容器充电结束后将开关S接2，两次电阻R的取值不同，对比图像应如丙图所示
D．电容器充电结束后将开关S接2，两次电容C的取值不同，对比图像应如丁图所示
第(3)题
如图所示，竖直轨道MA与四分之一圆弧轨道ABC平滑对接且在同一竖直面内，圆弧轨道圆心为O，OC连线竖直，OB连线与竖直方向夹角为，紧靠MA的一轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧上放有一质量为的小球，现用外力将小球向下缓慢压至P点后无初速释放，小球恰能运动到C点。

已知PA高度差为0.8m，圆弧轨道半径为1.0m，不计轨道摩擦和空气阻力，小球的半径远小于圆弧轨道的半径，弹簧与小球不拴接，重力加速度g取（，），则（ ）
A．小球离开弹簧时速度最大
B．刚释放小球时，弹簧弹性势能为36J
C．若小球质量改为5.5kg，仍从P点释放小球后，小球能沿轨道返回P点
D．若小球质量改为2.3kg，仍从P点释放小球后，小球将从B点离开圆弧轨道
第(4)题
斯特潘定律是热力学中的一个著名定律，其内容为：一个黑体表面单位面积辐射的功率与黑体本身的热力学温度T的四次方成正比，即，其中常量。

假定太阳和地球都可以看成黑体，不考虑大气层反射、吸收等因素，
已知太阳表面平均温度约为，地球表面平均温度约为，已知日地距离约为。

试估算太阳半径（ ）
A．B．C．D．
第(5)题
一定质量的理想气体，在温度保持不变的条件下，若气体体积减小，则（ ）
A．气体的内能不变B．气体可能从外界吸收热量
C．气体的压强可能不变D．气体压强与体积的乘积变小
第(6)题
如图甲所示，边长为L的正方形abcd区域内存在匀强磁场，磁感强度大小为，方向垂直于abed所在平面，且周期性变化（周期T可根据需要调整），如图乙所示，设垂直abcd平面向里为磁感强度的正方向。

现有一电子在时刻由a点沿ab方向射入磁场区，已知电子的质量为m，电荷量大小为e，图中边界上有两点f、g，且，关于电子在磁场中的运动，以下说
法中正确的是（ ）
A
．调整磁场变化周期T，让电子沿bc方向经过c点，电子的速度大小一定是
B．调整磁场变化周期T，让电子经过d点，电子的速度大小一定是
C．要想让电子经过点f点，则磁场变化周期一定是
D．要想让电子垂直bc边过g点，则磁场变化周期一定是
二、多选题 (共4题)
第(1)题
为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置O点为坐标原点建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点（图中未标出），以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示：从P点起逆时针沿圆周测量圆上各点的电势和转过的角度,当半径r分别取、、时，绘制的图像对应乙图中③、②、①，它们的电势均在时达到最大值，
最大值分别为、、下列说法正确的是（ ）
A．O点为电势零点B．场强的大小为
C．场强方向与x轴正方向的夹角为D．曲线①、②、③的交点M和N在同一等势线上
第(2)题
如图所示，嘉兴市某高中的两位学生课外在研究简谐绳波的特点，、是处于绳波两端的两个波源，波源的振动频率均
为f，振幅均为Y，某时刻发出的波恰好传到c点，发出的波恰好传到a点，图中只画出了此时刻两列波在部分的叠加波
形，间、间波形没有画出，已知a、b、c三点处于平衡位置，d点的平衡位置距离b点八分之一波长，则（）
A．d点的振幅为
B．a、b、c三点是振动减弱点
C．再经过时间，间的波形是一条直线
D．再经过时间，b处质点距离平衡位置
第(3)题
潜水员在水中呼出的CO2气泡，从水下几米深处快速上升到水面，这一过程中气体与外界未实现热交换。

将气泡内的CO2气体视为理想气体，则在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．CO2分子的平均动能保持不变
B．单位时间内与气泡壁碰撞的CO2分子数减少
C．气泡内CO2分子的密度减少
D．CO2气体对外做功，压强减少
E．CO2气体减少的内能小于它对外做的功
第(4)题
氢原子的能级如图所示，已知大量处于基态的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出3种频率的可见光，可见光的光子能量范围约为，下列说法正确的是（ ）
A．基态的氢原子受到此种频率的光照射后跃迁到能级
B．处于能级的氢原子受到能量为1.52eV的光照射时将发生电离
C．辐射出的光中，由能级跃迁到能级产生的光的波长最长
D．用这些辐射出的光照射逸出功为2.29eV的金属钠，有4种频率的光能使金属钠逸出光电子
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组设计如图甲所示的实验装置，用来测量滑块与木板之间的动摩擦因数：一木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；滑块的左端与穿过打点计时器（未画出）的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与托盘连接。

在托盘中放入适量砝码，接通电源，释放滑块，打点计时器在纸带上打出一系列的点。

(1)如图乙所示，为实验中获取的一条纸带：0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测得计数点间的距离如图所示。

已知交流电源的频率为50Hz，根据图中数据计算出滑块加速度大小
为a=________m/s2，计数点4对应的滑块速度大小=________m/s。

（结果均保留两位有效数字）
(2)滑块、托盘（含砝码）的质量分别用M、m表示，滑块的加速度用a表示，重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因
数μ=________。

（用题中M、m、g、a表示）
(3)若实验测得的动摩擦因数偏大，主要原因可能是________。

A．纸带与打点计时器间有摩擦
B．滑轮存在摩擦阻力
C．木板未调节水平，左端偏高
D．未满足M远大于m
第(2)题
有一根细长而均匀的金属管线，横截面积如图a所示，外截面为正方形，因管内中空部分截面形状不规则，无法直接测量。

已知这种金属的电阻率为ρ，现设计一个实验方案，测量中空部分的横截面积S0。

步骤如下：
（1）按照图b电路图，将图c实物图连接完成需要完成下列哪些选项的步骤______。

A.a接e
B.b接d
C.b接c
D.a接f
（2）实验中，用游标卡尺测出金属管线的长度为L；如图d，用螺旋测微器测出金属管线外截面的边长为a=______mm。

（3）根据所测数据，在坐标纸上描出了该金属管线的伏安关系图线，如图e所示。

由此图得出该金属管线的阻值
为R=______Ω（保留2位有效数字），此结果比真实值______。

（填“偏大”或“偏小”）
（4）用上述测量的物理量的符号，将金属管线内部空间横截面积表示为S0=_______。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
一横截面积为S的轻质活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，活塞上堆放着质量为m的铁砂，如图所示。

最初活塞静止在汽缸内壁的固定卡环上，气柱的高度为H o，压强等于大气压强。

现对气体缓慢加热，当气体温度升高了ΔT时，活塞及铁砂开始离开卡环而上升；继续加热直到活塞上移0.6H0，此后，在维持温度不变的条件下逐渐缓慢的取走铁砂，直到铁砂全部取走时，活塞继续上移了0.8H0，不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度为g，求大气压强及气体的最终温度。

第(2)题
如图所示，滑板C静止在光滑水平面上，其左端地面固定一个光滑的四分之一圆弧轨道，轨道半径R=1.8m，其右端与固定弹性挡板相距x，与滑块B（可视为质点）相连的轻绳一端固定在O点，B静止时紧靠在C的左端斜上方。

滑块A（可视为质点）从圆弧轨道顶端静止下滑，到底端时与B相撞粘在一起（此过程时间极短），相撞后轻绳恰好被拉断，轻绳断开后B立即滑上C的上表面。

已知滑块A的质量为m A=0.5kg，B的质量m B=0.5kg，绳子长度L=1.8m，C的质量m C=1kg，A、B与C之间动摩擦因数均
为μ=0.25，C足够长，B不会从C表面滑出；C与弹性挡板碰撞时间极短且无机械能损失，不计空气阻力。

重力加速
度g=10m/s2。

求：
（1）轻绳能承受的最大拉力的大小；
（2）若A、B与C恰好共速时C与弹性挡板碰撞，则滑板C右端与弹性挡板相距x为多少；
（3）若滑板C与弹性挡板仅相碰两次，则x取值为多少。

第(3)题
如图所示，有足够长的光滑水平导轨CDC′D′和EFE′F′，各段导轨均平行，左侧部分间距为0.5m，右侧部分间距为1m，两部分导轨间有磁感应强度大小为B=10T，方向相反的匀强磁场。

有两根相同的金属棒a、b，质量均为2kg且分布均匀，电阻与棒长成正比。

将金属棒a、b分别垂直放在左右两部分导轨上，开始时a棒位于图中DD′位置，b棒位于EE′位置。

b棒用足够长的绝缘细线绕过光滑定滑轮和一物块c相连。

物块c的质量为3kg，c开始时距地面的高度为h=8.55m。

物块c由静止开始下落，触地后不反弹。

物块c触地时a、b两棒速率之比1:3，物块c下落过程中b棒上产生的焦耳热为30J，设两棒始终在磁场中运动，整个过程中导轨和金属棒接触良好，且导轨光滑电阻不计，g=10m/s2。

求：
（1）物块c触地时，b棒的速度大小；
（2）从b棒开始运动到c落地的过程中通过棒的电荷量；
（3）从物块c触地后开始，到两棒匀速运动过程中系统产生的热量。