2022-2023学年安徽省合肥市第八中学高三上学期第二次考试物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年安徽省合肥市第八中学高三上学期第二次考试物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
理科综合能力测试二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14~18题有只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板，可吸附在黑板上的黑板擦质量，小明施加给黑板擦的黑板平面内的推力大小为，方向水平，黑板擦做匀速直线运动重力加速度g取，则关于黑板擦所受摩擦力的说法正确的是（       ）A．摩擦力大小为5N B．摩擦力沿水平方向C．黑板擦所受摩擦力与推力大小成正比 D．黑板擦吸附在黑板上静止时不受摩擦力2．如图所示，孔明灯在中国有非常悠久的历史，其“会飞”原因是，灯内燃料燃烧使内部空气升温膨胀，一部分空气从灯内排出，使孔明灯及内部气体的总重力变小，空气浮力将其托起。某盏孔明灯灯体（包括燃料、气袋）的质量为M，气袋体积恒为，重力加速度为g，大气密度，环境温度恒为，忽略燃料的质量变化，大气压强不变。是衡量孔明灯升空性能的参量，记，若气袋内气体温度最高不能超过，则为了使孔明灯顺利升空，k应满足（　　）A． B． C． D．3．如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N，S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场．线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（       ）A．线圈从图1所示位置转过90°时是图2的计时起点B．每经过图1所示位置1次，电流方向改变1次C．若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是20 VD．若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大4．2022年9月30日12时44分，经过约1小时的天地协同，问天实验舱完成转位，空间站组合体由两舱“一”字构型转变为两舱“L”构型，等待梦天实验舱发射、交会对接后，还将转位形成空间站三舱“T”字构型组合体，如图所示。已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）A．地球的质量为 B．空间站的线速度大小为C．地球的平均密度为 D．空间站的周期为5．铁路部门在城际常规车次中实行交错停车模式，部分列车实行一站直达。假设两火车站之间还均匀分布了2个车站，列车的最高速度为324 km/h。若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动，加速度大小均为，其余行驶时间内保持最高速度匀速运动，列车在每个车站停车时间均为，则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为（       ）A．5 min B．6 min C．7 min D．8 min6．如图所示，直角三角形斜劈固定在水平面上，，斜边长1.5m，P点将分成两部分，，。小物块与段的动摩擦因数为，与段的动摩擦因数为。若小物块从A点由静止释放，经过时间下滑到B点时速度刚好为零；若在B点给小物块一个初速度，经过时间上滑到A点时速度刚好为零。重力加速度g取，，则（       ）A． B． C． D．7．如图所示是滑雪道的示意图，可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后进入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力，下列能表示该过程运动员的机械能E和动能Ek随时间t或时间的二次方t2的变化图像是（       ）A． B． C． D．8．如图所示，等腰梯形abcd区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，边长，一质量为m、带电量为－q（q > 0）的粒子从a点沿着ad方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过bc边，粒子的速度可能为（  ）A． B． C． D．三、非选择题：共174分．9．某实验小组设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，如图所示，已知拉力传感器只能显示拉力的竖直分量大小。重力加速度为g。（1）现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③小钢球。实验中应选用__________（填序号）；（2）拉起质量为m的小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动，记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小球的初始释放位置，重复上述过程。为了得到一条直线，应该根据测量数据在直角坐标系中绘制__________（选填“”、“”、“”）关系图像；若小球摆动过程中机械能守恒，该直线斜率的理论值为__________；（3）该实验系统误差的主要来源是__________（单选，填正确答案标号）。A．小球摆动角度偏大B．小球初始释放位置不同C．小球摆动过程中有空气阻力10．某探究小组用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表内阻很大，定值电阻的阻值为，电阻箱R的最大阻值为。主要实验步骤如下：a．先将置于位置1，闭合，多次改变电阻箱R的阻值，记下电压表的对应读数U，实验数据见下表。8.30.120.541.8610.00.100.611.6512.50.080.701.4316.70.060.791.2625.00.040.971.0350.00.021.150.87 b．根据表中数据，作出图线如图乙所示。c．再将置于位置2，闭合，此时电压表读数为。回答下列问题：（1）根据图线得到电动势_____________V，内阻_____________。（结果保留小数点后两位）（2）根据图线得到_____________．（结果保留三位有效数字）。（3）由于电压表的分流作用，测得电池的电动势的测量值与真实值相比_____________（选填“相等”“偏大”或“偏小”）；内阻的测量值与真实值相比_____________（选填“相等”“偏大”或“偏小”）。（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此待测电阻接入此装置，测得电压表示数，仍根据原来描绘的图像得到该电阻的测量值，则的测量值与真实值相比_____________（选填“相等”“偏大”或“偏小”）。11．如图所示为某玻璃砖的截面图，由四分之一圆和长方形组成，圆的半径为R，长方形边长为R，边长为，一束单色光从面上H点射入玻璃砖，折射光线经边的中点G反射后从边的某点射出，且出射光线平行于。已知，不考虑光在边的反射，光在真空中的传播速度为c。求玻璃砖对该单色光的折射率和该单色光在此玻璃砖中传播的时间。12．如图所示，质量为m的物块A静止在水平面上，与左侧固定挡板的距离为l；质量为km的物块B以v0= 5m/s的初速度向左运动，B与A的距离s = 2.25m。A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1、μ2，A、B均可看作质点，有碰撞时间极短且没有机械能损失，g取10m/s2。（1）若k = 4、μ2= 0.2，求B与A第一次碰撞后的A的速度大小；（2）若k = 3、l = 1.75m、μ1= μ2= 0.2，求B与A从第一次碰撞到第二次碰撞间隔的时间；（3）若、μ1= 0.5、μ2= 0.2，当l满足什么条件时，物块B和A会发生第二次碰撞？13．如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角为，空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两个磁场的间距均为，一边长、质量、电阻的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场Ⅰ的上边界，导线框与斜面间的动摩擦因数。将导线框由静止释放，导线框匀速穿过每个磁场区域，导线框上、下边始终与斜面底边保持平行。重力加速度，求：（1）磁场Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁感应强度的大小；（2）整个过程中导线框产生的焦耳热Q；（3）导线框从静止释放到穿过磁场Ⅲ所经历的时间t。（保留三位有效数字，可能用到的根式换算：、、）
1．A【详解】ABC．摩擦力应该为推力和重力的合力，即N方向斜向左上方，为定值，但不与推力成正比，A正确，BC错误。D．吸附静止时摩擦力向上，与重力平衡，D错误。故选A。2．C【详解】设刚好从地面浮起时气袋内的气体密度为，则升起时浮力等于孔明灯和内部气体的总重力，有将气袋内的气体温度升高时，气体视为等圧変化，原来的气体温度升高时体积为V0，升高后体积为V1（有V0留在气袋内），根据质量相等则有原来的气体温度升高后压强不变，体积从变为，由等压变化得根据题意联立解得 故选C。3．D【详解】A．图2是从磁通量为零的位置开始计时的，则线圈从图1所示位置是图2的计时起点，选项A错误；B．每经过中性面一次电流方向改变1次，即每经过与图1位置垂直的位置时电流方向改变1次，则选项B错误；C．若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是选项C错误；D．根据则若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大，选项D正确。故选D。4．D【详解】AC．根据可得则地球的平均密度为AC错误；B．空间站绕地球运行，由万有引力提供向心力得对地球表面的物体有联立可得B错误；D．由牛顿第二定律有得故D正确。故选D。5．C【详解】由题可知，列车加速到速度最大所用的时间列车进站加速与出站减速时的加速度相等，故设一站直达列车匀速行驶用时为，“站站停”列车匀速行驶用时，根据题意可知一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为故选C。6．ABC【详解】AB．根据动能定理可得联立可得故AB正确；CD．小物块从A点由静止释放，经过AP段下滑的加速度大小为物体由P点沿AP上滑过程加速度大小为可知由可知故C正确，D错误。故选ABC。7．AC【详解】AB．由于不计运动员经过N点的机械能损失及运动过程中的摩擦力和空气阻力，故整个过程中运动员的机被能守恒，A正确，B错误；CD．在斜面MN上解得Ek-t2图线为过原点的倾斜直线，斜率为在空中平抛运动过程中，设平抛时的初速度为v1，再经过t2时间，其下落高度为h此过程由机械守恒定律得解得可见Ek-t2图线也是倾斜的直线，其斜率为故在空中做平抛运动时Ek-t2图线的斜率比在斜面MN运动时的大，而在水平段NP上运动时运动员的动能保持不变，C正确，D错误。故选AC。8．AC【分析】找到临界条件，根据几何关系求解临界半径，在根据洛伦兹力提供向心力求解临界速度。【详解】为使粒子不能经过边，则粒子可以从ab边或cd边出磁场，其临界点为b、c，其几何关系如图所示当粒子过b点时，起做圆周运动的圆心在O1点，根据几何关系可知则为使粒子从ab边出磁场，其运动半径应小于r1，根据牛顿第二定律可知解得当粒子过c点时，起做圆周运动的圆心在O2点，根据几何关系可知则为使粒子从cd边出磁场，其运动半径应大于r2，根据牛顿第二定律可知解得故选AC。9．     ③          －2     C【详解】（1）[1]为了减小实验误差，应选择质量大体积小的小钢球；（2）[2][3]设初始位置时，设细线与竖直方向夹角为θ，则到最低点时细线拉力最大，则联立可得整理可得即若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为－2；（3）[4]该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小。故选C。10．     1.47##1.46##1.48     4.50##4.51##4.52##4.53##4.54##4.55##4.56##4.57##4.58##4.59##4.60     11.8##11.9##12.0     偏小     偏小     偏小【详解】（1）[1][2]由闭合电路欧姆定律可知变形得可知，图像与纵坐标的交点为则电源的电动势为根据图像的斜率可得则有（2）[3]将置于位置2，闭合，此时电压表读数为，则利用图线读出则（3）[4][5]根据等效电源原理可知，将电压表内阻和定值电阻均等效为电源内阻，则由于电压表的分流作用，电池的电动势和内阻的测量值均比真实值小；（4）[6]持续使用后，电源电动势降低、内阻变大，若该小组再次将此待测电阻接入此装置，测得电压表示数，则电压表示数U比之前小，变大，根据原来描绘的图像得到横坐标变大，则的测量值与真实值相比偏小。11．，【详解】根据题意，单色光的光路图如图所示根据几何关系在直角三角形中所以由几何关系可得故又因为所以因此由题意可知在三角形中所以单色光在玻璃砖中的路程由可知光在玻璃砖中传播的速度设单色光通过玻璃砖的时间为t，则代入数据解得12．（1）6.4m/s；（2）0.5s；（3）【详解】（1）假设B刚要与A发生碰撞时速度大小为v，由题意可知μkmg = kma解得v = 4m/s设第一次碰后B、A的速度分别为v1、v2，则有kmv = kmv1＋mv2联立解得v2= 6.4m/s（2）若k = 3则v1= 2m/s，v2= 6m/s第一次碰撞后，在摩擦力作用下，B向左做匀减速运动，A先向左做匀减速运动，与弹性挡板碰撞后再向右做匀减速运动，加速度大小均为a = μg = 2m/s2两滑块发生第二次碰撞，B通过的位移为x1，A第一段通过的位移为x2，第二段为x3，因为发生的是等速率反弹，设反弹速度为v′，则v′ = v2－at2第二段反弹的位移t3＋t2= t对于B而言又因为x1＋x2＋x3= 2l解得t = 0.5s或3.5s（舍去）（3）若，μ2= 0.2则第一次碰后B、A的速度分别为，对A受力分析得μ1mg = ma1解得a1= 5m/s2对B受力分析得μ2kmg = kma2解得a2= 2m/s2此时可以看成A和B都做同方向的匀减速，开始相距距离为2l，则追上时满足x1 ≥ 2l＋x2且此时共速即联立解得13．（1），，；（2）；（3）【详解】（1）从线框开始下落到刚进入磁场Ⅰ区域由动能定理解得导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动由安培力公式由法拉第电磁感应定律知电动势由闭合电路欧姆定律联立解得线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为则线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时，由动能定理线框在第n个磁场受到的安培力线框在每个磁场区域中均作匀速直线运动，则联立解得则（2）线框匀速穿过磁场区域，每穿过一次磁场区域，产生的焦耳热整个过程中导线框产生的焦耳热解得（3）导线框在磁场以外做匀加速直线运动穿过磁场Ⅰ的时间穿过磁场Ⅱ的时间穿过磁场Ⅲ的时间导线框从静止释放到穿过磁场Ⅲ所经历的时间联立解得