2023届安徽省滁州市定远县育才学校高三下学期第二次模拟考试 理综物理（解析版）

2023届高三第二次模拟检测试卷

理科综合能力测试试题

可能用到的相对原子质量：H -1  C -12  N -14  O- 16  Na-23   P -31 Cl-35.5  S -32

第I卷  选择题

二、选择题:本题共8小题，每小题6分，共48分。每小题给出的4个选项中，第14-18题只有一项是符合题意要求的，第19-21题有多项是符合题意要求的。全部选对的6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。

4.  硼中子俘获治疗简称是一种生物靶向放射治疗模式，其原理是利用超热中子束照射预先注射了含硼药物的肿瘤组织部位，与硼发生核反应生成锂并放出射线，利用射线杀灭癌细胞。超热中子束的来源之一是加速后的质子轰击铍产生的。下列正确的是

A. 射线是高速运动的电子流

B. 超热中子与硼发生的核反应属于衰变

C. 产生超热中子束的核反应方程是

D. 质子与铍发生的核反应属于轻核聚变

15.  如图所示，质量为的物体放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为物体，跟物体相连接的绳与竖直方向成角不变。下列说法中正确的是

A. 车厢的加速度大小为

B. 绳对物体的拉力为

C. 车厢底板对物体的支持力为

D. 物体受车厢底板的摩擦力为

16.  年月日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示。椭圆轨道的“近火点”离火星表面的距离为 ，“远火点”离火星表面的距离为 ，引力常量为。下列说法正确的是

A. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的质量为

B. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的第一宇宙速度为

C. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的加速度大小之比为

D. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的速率之比为

17.  一回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度为，两形盒狭缝间加的交变电场电势差为。质量为、电荷量为的离子在回旋加速器中，由静止开始经交变电场多次加速后，旋转轨道是半径为的圆，圆心在点。为引出离子，使用磁屏蔽通道法设计引出器，引出器原理如图所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于点。引出离子时，改变通道内磁场的磁感应强度，从而使离子从点进入通道，沿通道中心线从点射出。则

A. 交变电场的变化周期为

B. 粒子的加速次数为

C. 引出离子时，通道内、外的磁场方向相反

D. 引出离子时，通道内的磁感应强度大于

18.  如图所示，将绿色平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分弧形表面有光线射出．已知透明半圆柱体对绿光折射率为，半圆柱体的底面圆半径为，长为，不考虑二次反射，则

A. 有绿光从弧形表面射出部分的区域面积

B. 绿光从空气射入半圆柱体，波长变大

C. 绿光从空气射入半圆柱体，速度变大

D. 若只将绿光换成蓝光，有光线从弧形表面射出部分的面积将增大

19.  如图所示，一根足够长水平滑杆上套有一质量为的光滑铝环，在滑杆的正下方放置一足够长光滑绝缘轨道，与杆平行。现使质量为的条形磁铁正对铝环的圆心以水平初速度沿绝缘轨道向右运动，圆环平面始终垂直于滑杆，则

A. 从左往右看，圆环中感应电流的方向始终为顺时针

B. 磁铁不会穿过滑环，且最终二者共速

C. 磁铁与圆环的最终速度为

D. 整个过程最多能产生热量

20.  如图所示，在匀强电场中一质量为、电荷量为的正粒子先后经过、两点，在点的速度大小为、速度方向与连线的夹角为，在点的速度大小为、速度方向与连线的夹角为，连线长度为，，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是

A. 场强大小为 B. 场强方向与连线的夹角为

C. 从到，粒子的运动时间为 D. 从到，粒子的最小速度为

21.  如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，则

A. 小球释放位置距地面的高度为 B. 小球在下落过程受到的风力为

C. 小球刚接触弹簧时的动能为 D. 小球的最大加速度大小为

第II卷（非选择题）

三、非选择题：本题共14小题，共174分。物理部分为第22-26题，共62分；化学部分为第27-30题，共58分；生物部分为第31-35题，共54分。

22. （7分）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。

现有以下材质的小球：乒乓球；橡胶球；小钢球。实验中应选用_________填序号；

拉起质量为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和最小值。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_________；

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  小球初始释放位置不同  小球摆动过程中有空气阻力

23. （8分） 为了测定某电池的电动势和内阻小于，需要把一个量程为的直流电压表接一定值电阻用电阻箱代替，改装成量程为的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内阻，以下是该实验的操作过程：

把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑片移至最右端

第二步：把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合开关

第四步：把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为

第五步：保持滑动变阻器滑片不动，把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为          

第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为的电压表。

上述实验可供选择的器材有：

A.待测电池电动势，内阻小于

B.电压表量程为，内阻约

C.电阻箱，额定功率小于

D.电阻箱，额定功率小于

E.滑动变阻器，额定电流

F.滑动变阻器，额定电流

电阻箱应选          ，滑动变阻器应选          。均填器材前的字母代号

用该扩大了量程的电压表电压表的表盘没变，采用伏安法测电源电动势和内阻，实验电路如图乙所示，得到多组电压和电流的值，并作出图线如图丙所示，可知电池的电动势为          ，内阻为          。

24. （14分） 消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门的喷头相连．已知储液桶容积，打气筒每打一次能将的外界空气压入储液桶内．现向储液桶内注入的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关，设大气压强、喷雾器内外温度均为，打气过程中温度保持不变。

未打气时，储液桶内气体在标准状态下气体压强、温度的体积是多少？

某次打气时，将打气筒里的气体全部充入储液桶，需对气体做的功，则喷雾器内的空气吸热还是放热？吸收或放出多少热量？

某次消毒时，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到，停止打气．打开阀门，喷雾消毒后气体压强又降至，上述过程温度不变。求打气筒打气的次数和储液桶内剩余消毒液的体积。

25. （15分） 如图，长度的传送带与光滑水平高台连接，高台的左端竖直叠放着很多质量均为的相同物块，物块间接触面也是光滑的，物块左侧固定一竖直杆，杆的下方仅允许一个物块通过，物块通过后做平抛运动，落在左侧比高台低的平台上，平台和高台之间是宽度的壕沟。现将一质量的物块轻放在以速度逆时针转动的传送带上，物块与传送带间的动摩擦因数，物块均可视为质点，且物块间的碰撞时间极短、可视为弹性正碰。重力加速度取。

求物块第一次离开传送带时的速度大小；

物块与第一块物块碰撞后，第一块物块是否会落在平台上？请说明理由。

物块最多可使几块物块落在平台上？

26. （18分） 如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上距棒足够远的地方，垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻分别为和，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终运动到距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求：

棒刚进入磁场时所受安培力的大小

整个过程中棒上产生的焦耳热

若水平轨道光滑，则从棒开始运动到最终处于稳定状态的过程中，通过棒的电荷量为多少

物理参考答案

14. 【解析】A.射线是高速运动的氦核，故A错误；

B.超热中子与硼发生的核反应属于人工核反应，故B错误；

C.产生超热中子束的核反应方程式，质量数电荷数守恒，故C正确；

D.质子与铍发生的核反应属于原子核的人工转变，故D错误。

15. 【解析】以物体为研究对象，分析受力情况如图甲所示，物体受重力和拉力，根据牛顿第二定律得，得，，故A正确，B错误。

以物体为研究对象，分析受力如图乙所示，根据牛顿第二定律得，，故CD错误。

故选A。  

16.. 【解析】已知探测卫星在椭圆轨道运行的周期为，可根据开普勒第三定律，计算近地卫星周期，解得，第一宇宙速度，根据，可以计算火星质量，故A错误，B正确；

C.根据牛顿第二定律有，所以“天问一号”在“近火点”和“远火点”的加速度大小之比为，故C错误；

D.对于“天问一号”在“近火点”和“远火点”附近很小一段时间内的运动，根据开普勒第二定律有，所以“天问一号”在“近火点”和“远火点”的速率之比为，故D错误。  

17. 【解析】A.离子从形盒边缘飞出时，有，

解得 ， ，

交变电压的周期与离子在磁场中运动的周期相等，为，

A错误；

B.离子从释放到飞出加速器，由动能定理可得，

解得，

B正确；

C.引出离子时，通道内、外的磁场使离子都是顺时针偏转，故方向相同，C错误；

D.引出离子时，离子在通道内的圆周运动半径大于在通道外的圆周半径，由  知通道内的磁感应强度小于，D错误。故选B。

18. 【解析】A.半圆柱体的横截面如图所示，

为半径，设从点入射的光线在点处恰好发生全反射，入射角等于临界角，则：，解得：，由几何关系得：，则有绿光从圆形柱面射出部分的区域面积。故A正确；

B.光的频率由光源决定，与介质无关，则绿光从空气射入半圆柱频率不变，速度变小，故波长变小，故B错误；

C.光在真空中速度最大，则知绿光从空气射入半圆柱体速度变小，故C错误；

D.蓝光的折射率比绿光大，蓝光的临界角比绿光的小，若只将绿光换成蓝光，有光线从圆形柱面射出部分的面积将减小，故D错误。故选A。  

19. 【解析】A.A.若金属环能穿过条形磁铁，在条形磁铁的左端时，靠近磁铁，向左的磁通量就越大，会感应出向右的磁场，电流方向从左向右看为顺时针方向，在右端远离磁铁时，向左的磁通量减小，感应出向左的磁场，电流方向从左向右看为逆时针，故A错误；

B.磁铁在靠近金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相反，所以磁铁受到阻力的作用，同理，在离开金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相同，也是受到阻力的作用，但是由于不知道初速度以及环与磁铁的质量之间的关系，所以不能判断出磁铁是否能够会穿越滑环运动，故B错误；

C、选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统，系统在水平方向受到的合力为，满足动量守恒，选取磁铁运动的方向为正方向，则最终可能到达共同速度时：，得：，故C正确；

D、磁铁若能穿过金属环，运动的过程中系统的产生的热量等于系统损失的动能，二者的末速度相等时损失的动能最大，为：，故D正确。  

20. 【解析】A、如下图建立直角坐标系

已知，，

将两个速度正交分解，则向右，向上，

向右，向下

方向做匀加速直线运动：，解得，

方向根据动量定理有，解得，方向向右，

以向下为正方向，方向根据动量定理，解得，方向向下，

所以场强大小为，故A错误；

B、场强方向与连线的夹角设为，则有，即，方向斜向下，故B正确；

C、根据选项分析可知从到的时间为，故C错误；

D、将初速度沿电场方向方向和垂直电场方向分解，沿电场方向做匀减速运动，垂直电场方向做匀速运动，当沿电场方向的速度变为零时，速度最小，垂直电场方向的速度大小为，即粒子的最小速度为，故D正确。故选BD。

21. 【解析】、由图乙看出，当时，弹性势能从开始增加，所以小球下落的高度离开弹簧上端的距离为，当弹簧被压缩到时，弹性势能从增加到，此时弹簧被压缩的最短且长度大于，因此小球释放位置距地面的高度大于，故A错误；

B、从图乙可以看出，当弹簧被压缩到时，弹性势能从增加到，根据重力做功与重力势能变化的关系有，结合图乙的数据有：。从小球开始下落到将弹簧压缩到最短，根据功能原理：，代入解得：，故B正确；

C、当物体刚接触弹簧时，从开始下落到刚接触弹簧，根据动能定理有：，代入得到：，故C正确；

D、当弹簧压缩到最短时，小球的加速度最大。在弹簧压缩过程中，根据克服弹力做功跟弹性势能的变化关系知：，即，联立代入得：。所以最大加速度，故D错误。故选：。

22.；

；；

【解析】为减小摩擦阻力带来的影响，应选用密度大的钢球。

设初始位置时，细线与竖直方向夹角为，由于拉力传感器只能显示拉力的竖直分量，

则小球摆动过程中拉力传感器示数的最小值为，

到最低点时细线拉力最大，则，，联立可得，即为了得到一条直线，应该根据测量数据在直角坐标系中绘制关系图像；若小钢球摆动过程中机械能守恒，该直线斜率的理论值为。

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。

23.；；；；． 

【解析】把的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，要使电压表量程扩大为原来的倍，则电阻箱的阻值应为电压表内阻的倍，电压表读数应为电阻箱电压的一半，总电压表为不变，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为。

电压表的量程为，内阻约为，要改装成的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为，故电阻箱应选电阻箱阻值范围。在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E。

由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为，则电源的电动势为，

内阻为。

24.解：初态：，

末态：？，

根据可得：

打气过程中温度保持不变，把储液桶内的气体和被打入的气体作为整体，由于温度不变，故内能不变，即，由于外界对气体做功，根据热力学第一定律可得

，故喷雾器内的空气放热

设气筒打气的次数，初态：，

末态：，

根据可得：次

打开阀门，气体喷出，初态：，

末态：，？

根据可得：

储液桶内剩余消毒液的体积

25.解：设物块第一次离开传送带前全程加速，第一次离开传送带时的速度为，则有

， 

解得

即假设成立，物块第一次离开传送带时速度大小为；

物块与第一块物块碰撞，设碰撞后物块和的速度分别为和，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有                         

解得 ， ，

物块从高台向左水平抛出时的速度为，设其下落高度为时，水平方向上的位移为，由平抛运动规律有                             

且                             

解得                            

故第一块物块会落在平台上；

由于物块与第一块物块碰后速度，物块碰撞后向右再次进入传送带做减速运动，再反向加速到                         

与第二块物块相碰，此后一直重复这个过程，则物块与第个物块碰撞后物块的速度大小为 

又 

解得物块要落在平台上的最小抛出速度

为了让所有撞出的物块都能落在平台上，

需 

即

解得 

即物块最多能使块物块落在平台上。

26.解：棒下滑到处，根据机械能守恒得，

此时

，

，

，

联立解得

；

棒进入磁场后，根据动能定理得，

回路中产生的焦耳热

，

又因两导体棒电流相同，则棒上产生的焦耳热，

联立解得

；

若水平导轨光滑，根据系统动量守恒定律得

，

对棒，由动量定理可得

，

而，

联立解得

。