新疆阿勒泰地区布尔津县高级中学2023-2024学年高三二诊模拟考试物理试卷含解析

新疆阿勒泰地区布尔津县高级中学2023-2024学年高三二诊模拟考试物理试卷 注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、 “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。

偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A 和R B 的同心金属半球面A 和B 构成，A 、B 为电势值不等的等势面电势分别为φA 和φB ，其过球心的截面如图所示。

一束电荷量为e 、质量为m 的电子以不同的动能从偏转器左端M 的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N ，其中动能为E k0的电子沿等势面C 做匀速圆周运动到达N 板的正中间。

忽略电场的边缘效应。

下列说法中正确的是
A ．A 球面电势比
B 球面电势高
B ．电子在AB 间偏转电场中做匀变速运动
C ．等势面C 所在处电场强度的大小为E =()
04k A B E e R R + D ．等势面C 所在处电势大小为2A B
ϕϕ+
2、某同学用如图甲所示的装置测量滑块A 与木板间的动摩擦因数，用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动，当板与水平方向的夹角37θ=︒时，滑块A 开始沿板下滑。

而后将木板和滑块A 平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如图乙所示，滑块A 左侧弹簧测力计读数为5N 且处于伸长状态，右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘，滑轮摩擦不计，滑块的质量1kg M =，连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若缓慢增加盘中的砝码，使盘中砝码总质量达到1.2kg 时，将会出现的情况是()210m/s g =（ ）
A ．A 向右运动
B ．木板对A 的摩擦力为7.5N
C ．木板对A 的摩擦力方向保持不变
D ．弹簧测力计读数仍为5N
3、篮球运动深受同学们喜爱。

打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。

他这样做的效果是（ ）
A ．减小篮球对手的冲击力
B ．减小篮球的动量变化量
C ．减小篮球的动能变化量
D ．减小篮球对手的冲量
4、下雨天，大量雨滴落在地面上会形成对地面的平均压强。

某次下雨时用仪器测得地面附近雨滴的速度约为10m/s 。

查阅当地气象资料知该次降雨连续30min 降雨量为10mm 。

又知水的密度为33
110kg/m 。

假设雨滴撞击地面的时间为0.1s ，且撞击地面后不反弹。

则此压强为（ ）
A ．0.06Pa
B ．0.05Pa
C ．0.6Pa
D ．0.5Pa 5、甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A ．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B ．在0～t 1时间内，甲车平均速度等于乙车平均速度
C ．在0～t 2时间内，丙、丁两车在t 2时刻相遇
D ．在0～t 2时间内，丙、丁两车加速度总是不相同的
6、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m 的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T F ，现用水平拉力F 拉其中一个质量为3m 的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）
A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用
B ．当F 逐渐增大到T F 时，轻绳刚好被拉断
C ．当F 逐渐增大到1.5T F 时，轻绳还不会被拉断
D ．轻绳刚要被拉断时，质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为23T F 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，A 、B 两带电小球的质量均为m ，电荷量的大小均为Q （未知）。

小球A 系在长为L 的绝缘轻绳下端，小球B 固定于悬挂点的正下方，平衡时，小球A 、B 位于同一高度，轻绳与竖直方向成60︒角。

已知重力加速度为g ，静电力常量为k ，则以下说法正确的是（ ）
A ．小球A 、
B 带异种电荷
B ．小球A 所受静电力大小为3mg
C ．小球A 、B 所带电荷量32L
mg Q k
= D ．若小球A 的电荷量缓慢减小，则小球A 的重力势能减小，电势能增大
8、如图所示，质量为m 的长木板B 放在光滑的水平面上，质量为
14m 的木块A 放在长木板的左端，一颗质量为116
m 的子弹以速度0v 射入木块并留在木块中，当木块滑离木板时速度为018v ，木块在木板上滑行的时间为t ，则下列说法正确的是
A ．木块获得的最大速度为015v
B ．木块滑离木板时，木板获得的速度大小为038v
C ．木块在木板上滑动时，木块与木板之间的滑动摩擦力大小为03128mv t
D ．木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减小的动能
9、在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且间距为L 的光滑平行金属导轨PQ 、MN ，导轨处于磁感应强度为B 的匀强做场中，磁场方向垂直于斜面向下。

有两根质量分别为m 1和m 2的金属棒a 、b ，先将a 棒垂直于导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接，连接a 棒的细线平行于导轨，由静止释放c ，此后某时刻，将b 也垂直于导轨放置，
此刻起a 、c 做匀速运动而b 静止，a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A ．物块c 的质量是m 1sin θ
B ．b 棒放上导轨后，b 棒中电流大小是2sin m g BL
θ C ．b 棒放上导轨前，物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能
D ．b 棒放上导轨后，a 棒克服安培力所做的功等于a 、b 棒上消耗的电能之和
10、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A ．非晶体和晶体的物理性质都是各向同性
B ．自然界中一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C ．布朗运动是由悬浮在液体中的小颗粒之间的相互碰撞引起的
D ．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关
E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力
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）某研究性学习小组用如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ。

实验室提供的器材有：带定滑轮的长木板、有凹槽的木块、钩码若干、细线和速度传感器等。

实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的全部放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用速度传感器测量木块的速度。

具体做法是：先用刻度尺测量出A、B间的距离L，将木块从A点由静止释放，用速度传感器测出它运动到B点时的速度v，然后从木块凹槽中移动钩码逐个悬挂到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的速度v，由运动学
-图象如图所示。

回答下列问题：
公式计算对应的加速度a，作出a m
(1)设加速度大小为a，则a与v及L之间的关系式是__________。

(2)已知当地重力加速度g取2
9.8m/s，则木块与木板间的动摩擦因数μ=__________（保留2位有效数字）；μ的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，其原因是__________（写出一个即可）。

(3)实验中__________（填“需要”或“不需要”）满足悬挂钩码的质量远小于木块和槽中钩码的总质量。

12．（12分）某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻，可选用的器材如下：
A．待测电压表V1：量程3V，内阻约3kΩ
B．电压表V2：量程15V，内阻约21kΩ
C．电流表A：量程3A，内阻约1．1Ω
D．定值电阻R1：2．1kΩ
E．滑动变阻器R1：1~211Ω
F．滑动变阻器R2：1~2kΩ
G．电源E：电动势约为12V，内阻忽略不计
H．开关、导线若干
（1）现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×111”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V1的内阻约为Ω．
（2）为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路，你认为
（选填“甲”或“乙”）更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整．
（3）该实验中滑动变阻器应该选用（选填“R1”或“R2”）．
（4）用已知量R1和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻R V1= ．
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）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长30cm，右管足够长且管口开口，底管长度AB=20cm，初始时左右两管水银面等高，且水银柱高为10cm，左管内被水银封闭的空气柱气体温度为27℃，已知大气压强为
p 75cmHg．
①现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成5cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?
②若封闭的空气柱气体温度为27℃不变，使U型管竖直面内沿水平方向做匀加速直线运动，则当左管的水银恰好全部进入AB管内时，加速度为多少？
14．（16分）如图所示，两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角α=37°，导轨间距L=1m，顶端用电阻R=2Ω的定值电阻相连。

虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。

质量m1=0.1kg、电阻R1=4Ω的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m，M与导轨间的动摩擦因数μ1=0.25，质量m2=0.3kg、电阻R2=2Ω的导体棒N在虚线处，N与导轨间的动摩擦因数μ2=0.8。

将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放，M到达虚线前已经匀速，重力加速度g取10m/s2，运动过程中M、N与导轨始终接触良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求M、N相碰前，M上产生的焦耳热；
（2）求M、N相碰前M运动的时间；
（3）M、N相遇发生弹性碰撞，碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F，使M、N同时匀减速到零，求M棒
在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。

15．（12分）如图，竖直平面内固定有一半径为R的光滑网轨道，质量为m的小球P静止放置在网轨道的最低点A。

将质量为M的小球Q从圆轨道上的C点由静止释放，Q与P发生一次弹性碰撞后小球P恰能通过圆轨道的最高点B。

已知M=5m，重力加速度为g，求：
(1)碰撞后小球P的速度大小；
(2)C点与A点的高度差。

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、C
【解析】
A．电子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，受力的方向与电场的方向相反，所以B板的电势较高；故A错误；B．电子做匀速圆周运动，受到的电场力始终始终圆心，是变力，所以电子在电场中的运动不是匀变速运动．故B错误；
C．电子在等势面C所在处做匀速圆周运动，电场力提供向心力：
2
v eE m R
= 又：
2A B R R R +=，2012
k E mv = 联立以上三式，解得：
(4)
ko A B E E e R R =+ 故C 正确；
D ．该电场是放射状电场，内侧的电场线密，电场强度大，所以有：
BC CA U U >
即有：
B C C A ϕϕϕϕ->-
所以可得：
2A B
C ϕϕϕ+<
故D 错误；
故选C 。

2、D
【解析】
ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时，静摩擦力恰好达到最大值，由平衡条件得：
sin cos Mg Mg θμθ=，
解得：
0.75μ=，
木板与滑块水平放置时，木板与滑块间的最大静摩擦力：
0.75110N 7.5N m f Mg μ==⨯⨯=，
不放砝码时，滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A 的摩擦力，由平衡条件得：
5N F f ==，
摩擦力方向水平向右，当砝码盘总质量达到1.2kg 时，物块A 受到右侧绳的拉力：
1. 210N 12N T F mg ==⨯=，
设滑块仍处于静止，由平衡条件得：
T F f F '+=，
得：
7N 7.5N f '=<，
假设成立，滑块仍处于静止，弹簧测力计读数仍为5N ，故AB 错误，D 正确；
C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左，故C 错误。

故选：D 。

3、A
【解析】
ABD ．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得 0Ft mv -=-
解得:
mv F t
= 当时间增大时，球动量的变化率减小，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，所以A 正确，BD 错误。

C ．速度由v 减小到0，动能的变化量是不变的，故C 错误。

故选A 。

4、A
【解析】
取地面上一个面积为S 的截面，该面积内单位时间降雨的体积为
31010m 3060s
h V S S t -⨯=⋅=⋅⨯ 则单位时间降雨的质量为
m V ρ=
撞击地面时，雨滴速度均由v 减为0，在Δ0.1s t =内完成这一速度变化的雨水的质量为m t ∆。

设雨滴受地面的平均作用力为F ，由动量定理得
[()]()F m t g t m t v -∆∆=∆
又有
F p S
= 解以上各式得
0.06Pa p ≈
所以A 正确，BCD 错误。

故选A 。

5、B
【解析】
A ．位移时间图线表示位移随时间的变化规律，不是物体运动的轨迹，甲乙都做直线运动，故A 错误；
B ．由位移时间图线知，在0～t 1时间内，甲乙两车通过的位移相等，时间相等，甲车平均速度等于乙车平均速度，故B 正确；
C ．由v t -图像与坐标轴所围面积表示位移，则由图可知，丙、丁两车在t 2时刻不相遇，故C 错误；
D ．由v t -图像斜率表示加速度，由图像可知，在0～t 2时间内有个时刻两车的加速度相等，故D 错误。

故选B 。

6、C
【解析】
A ．质量为2m 的木块受重力、支持力、m 对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用，故A 错误；
BC ．当轻绳对质量为2m 的木块的拉力为T F 时，根据牛顿第二定律质量为m 和2m 的木块的加速度：
T 3a F m
= 对整体进行受力分析，有：
T 62F ma F ==
可知当拉力为2T F 时，轻绳恰好被拉断，故B 错误，C 正确；
D ．以质量为m 的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有：
13
f T F ma F == 故D 错误。

故选C 。

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、BD
【解析】
AB ．带电的小球A 处于平衡状态，A 受到库仑力F 、重力mg 以及绳子的拉力T 的作用，其合力为零，则有
解得 3F mg =
由图可知，AB 间库仑力为排斥力，即AB 为同种电荷，故A 错误，B 正确； C ．根据库仑定律有2
Q Q F k r ⋅=，而 sin60r L ︒=
解得
332L mg Q k
= 故C 错误；
D ．若小球A 的电荷量缓慢减小，AB 间的库仑力减小，小球A 下摆，则小球A 的重力势能减小，库仑力做负功，电势能增大，故D 正确。

故选BD 。

8、AC
【解析】
对子弹和木块A 系统，根据动量守恒定律：
01111()16164mv m m v =+，解得1015
v v =，选项A 正确；木块滑离木板时，对木板和木块（包括子弹）系统：0021111()161648mv m m v mv =+⋅+，解得203128
v v =，选项B 错误；对木板，由动量定理：2ft mv =，解得03128mv f t =，选项C 正确；由能量守恒定律可知，木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减少的动能与木板增加的动能之差，选项D 错误；故选AC.
点睛：此题是动量守恒定律即能量守恒定律的应用问题；关键是要把三个物体相互作用的过程分成两个过程：子弹打木块和木块在木板上滑动；搞清两个过程中能量之间的转化关系.
9、BD
【解析】
A ．由b 平衡可知，安培力大小
由a 平衡可知
1sin F F m g θ=+绳安
由c 平衡可知
c F m g =绳
联立解得物块c 的质量为
12s ()in c m m m θ=+
A 错误；
B ．b 棒放上导轨后，根据b 棒的平衡可知
2sin F m g θ=安
又因为
F BIL =安
可得b 棒中电流大小是
2sin m g I BL
θ= B 正确；
C ．b 放上导轨之前，根据能量守恒知物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能与a 增加的重力势能之和，C 错误；
D ．b 棒放上导轨后，a 棒克服安培力所做的功转化为全电路的电能，即等于a 、b 两棒上消耗的电能之和，D 正确。

故选BD 。

10、BDE
【解析】
A ．根据晶体的性质可知，单晶体的在某些物理性质上具有各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，A 错误；
B ．热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即涉及热现象的宏观过程都具有方向性，B 正确；
C ．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的，C 错误；
D ．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，D 正确；
E ．由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，E 正确。

故选BDE 。

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、22v aL = 0.34（0.32~0.35均可） 大于滑轮与轴承 细线间有摩擦 不需要
【解析】
（1）[1]．根据匀变速直线运动的规律有22v aL =。

（2）[2]．设木块的质量为M ，钩码的总质量为0m ，根据牛顿第二定律有
()0mg f M m a -=+
()0f M m m g μ=+-
联立解得加速度 ()01g a m g M m μμ+=-+
由题图可知，当0m =时，23.3m/s a g μ=-=-，则木块与木板间的动摩擦因数0.34μ=；
[3]．因滑轮与轴承、细线间有摩擦，所以测量值大于真实值。

（3）[4]．实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码的总质量远小于木块和槽中钩码的总质量。

12、（1）3411；
（2）乙；连图如图；
（3）R 1；
（4）1021
U R U U - 【解析】
试题分析：（1）用多用电表测得的电压表的内阻为34×111Ω=3411Ω；
（2）甲图中，因为电压表V 2的电阻与R 1阻值相当，通过电压表V 2的电流不能忽略，故用通过R 1的电流作为通过V 1的电路，则误差较大；故用乙电路较合理；电路连接如图；
（3）实验中滑动变阻器要用分压电路，故用选取阻值较小的R 1；
（4）根据欧姆定律可知：10
1121210
V U R U R U U U U R ==--
考点：测量电压表的内阻
【名师点睛】此题使用电压表及定值电阻测定电压表的内阻；关键是要搞清实验的原理，认真分析实验可能带来的系统误差，结合部分电路的欧姆定律来处理实验的结果；此题是伏安法测电阻的改进实验，立意较新颖，是一道考查学生实验能力的好题．
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、87℃； 0.8g
【解析】
（1）p 2=p 0+ρgh=80 cmHg L 2=L 1+2
h =32.5cm 从状态1到状态2由理想气体状态方程
112212PV PV T T = 代入数据2
75208022.5300T ⨯⨯＝ 得T 2=360K 即t 2=87℃
（2）当水银全部进入AB 管内时，气体的压强003375205030
p l p cmHg cmHg l ⨯=== 此时对AB 部分水银，根据牛顿定律：03AB p s p s ma l s a ρ-==
解得a=0.8g
14、（1）0.48J ；（2）1.5s ；（3）F =0.96－0.08t (t ≤2.5s)
【解析】
（1）M 棒匀速时，有
m 1g sin37°=μ1m 1g cos37°＋BIL ①
E =BLv 0②
E I R =总
③ 212RR R R R R =+
+总④ M 棒从开始到达虚线位置，有
2111101sin37cos372
m gd m gd m Q μ=++总v ⑤ M 棒、N 棒、电阻R 产生的焦耳热之比为
Q M ∶Q N ∶Q R =8∶1∶1⑥
Q M =810
Q 总⑦ 由①~⑦式解得
Q M =0.48J
（2）对M 棒由动量定理有 (m 1g sin37－μ1m 1g cos37°－B I L )t =m 1v 0⑧
q =I t =R ∆Φ总
⑨ ∆Φ=BLd ⑩
t =1.5s
（3）对M 、N 棒碰撞过程，有
m 1v 0=m 1v 1＋m 2v 2⑪
222101122111222
m v m v m v =+⑫ 碰后对N 棒
μ2m 2g cos37°－m 2g sin37=m 2a 2⑬
v 2=a 2t 0⑭
碰后对M 棒
m 1g sin37＋μ1m 1g cos37°＋BI ′L －F =m 1a 1⑮
v 1=a 1t 0⑯
11()BL v a t I R -'=总
⑰ t 0=2.5s ⑱
由⑪～⑱式解得
F =0.96－0.08t (t ≤2.5s)
15、 (1)
(2)0.9R
【解析】
(1)设碰撞后小球P 的速度为v A ，到达最高点的速度为v B ，由机械能守恒定律
2211222
A B mg R mv mv ⋅=
- 在B 点 2B v mg m R
= 联立解得
A v =(2)设小球Q 碰撞前后的速度分别为v 0和v 1，由动量守恒定律
01A Mv Mv mv =+
由能量守恒
22201111222
A Mv Mv mv =+ 设C 点与A 点的高速差为h ，小球Q 从C 运动到A 的过程中，由机械能守恒定律 2012
Mgh Mv = 联立解得
h =0.9R。