四川省成都市2022-2023学年高三物理下学期二模试题（Word版附答案）

四川省成都市2020级高中毕业班第二次诊断性检测

物理试题及答案

检测时间2023-03-21上午9：00—11：30

二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题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。

14.如图,纸面内正方形abcd的对角线交点0处有垂直纸面放置的通有恒定电流的长直导线,电流方向垂直纸面向外,所在空间有磁感应强度为B0,平行于纸面但方向未知的匀强磁场。已知c点的磁感应强度为零,则b点的磁感应强度大小为

A.0            B. B0

C.       D. 2B0

15.用甲、乙两种单色光分别照射锌板,逸出的光电子的最大初动能分别为EK和3EK,己知甲、乙两种单色光的频率之比=1 : 2,则锌板的逸出功为

A. EK               B. EK               C. EK         D. 2EK

16.中国空间站天和核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动,已知其轨道距地面的高度为 h ,运行周期为T ,地球半径为R ,万有引力常量为G,由此可得到地球的平均密度为

A.      B.      C.     D.

17.物块P以速度沿足够长的静止的倾斜传送带匀速下滑,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻传送带突然以恒定速率沿图示逆时针方向运行,则从该时刻起,物块P的速度随时间t变化的图像可能是

18. 如图,圆形水平餐桌面上有-个半径为r、可绕中心轴转动的同心圆盘,在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块,物块与圆盘间的动摩擦因数为μ。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度,物块从圆盘上滑落后,最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g ,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计,物块可视为质点。则

A.物块从圆盘上滑落的瞬间,圆盘的角速度大小为

B.物块随圆盘运动的过程中,圆盘对小物块做功为

C.餐桌面的半径为

D.物块在餐桌面上滑行的过程中,所受摩擦力的冲量大小为

19.如图,某人斜拉着跨过光滑定滑轮的细绳提升重物，重物竖直上升依次经历了匀加速、匀速、匀减速三个过程。若斜绳与竖直方向的夹角恒定,人始终静止在水平地面上,则

A.重物匀加速上升时,地面对人的支持力一定最小

B.重物匀速上升时,绳子对人的拉力一定最小

C.重物匀减速上升时,地面对人的摩擦力-定最小

D.三个过程中,地面对人的作用力大小相同

20.在远距离输电技术上,中国1100 kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程可简化为:

如虚线框所示,若直流输电线电阻为10Ω,直流电输送功率为5.5X109W,不计变压器、整流与逆变等造成的能量损失,则

A.直流电输电线路上的电流为5X103A

B.直流电输电线路上损失的电压为100kV

C.降压变压器的输出功率是4.5X109W

D.若将1100 kV直流输电降为550 kV直流输电,受端获得功率将比原来减少7.5X108 W 21.如图(a) ,由水平竖直两段构成的“个”形平行金属导轨固定,处于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t变化的关系如图(b)(B向上为正)。两端打有小孔的导体棒PQ水平套在竖直导轨上并与导轨保持良好接触,PQ中点与物块A用轻绳经光滑定滑轮相连。已知导轨间距d=0.5m,导轨水平段长L=2m;A的质量m=0.09 kg,PQ的质量M=0.11kg;PQ 与导杆间的动摩擦因数μ=0.25(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ,回路总电阻R=0.5Ω;竖直导杆、轻绳足够长,重力加速度g=10m/s2。若t=0时刻将PQ静止释放,则

A.t=0时刻,通过PQ棒的电流为2.5A

B.0.2s末,PQ棒开始运动

C.0~2s内,PQ棒的最大加速度为1.818 m/s2

D.2s末,PQ棒的速率为0.775 m/s

22. (6分)某同学利用半偏法测量量程为2mA的电流表的内阻(小于100Ω),实验电路如图所示。可供选择的器材有:A.电阻箱(最大阻值9999.9Ω),B.电阻箱(最大阻值999.9Ω),C.直流电源E(电动势3V),D.开关两个,导线若干。

实验步骤如下:

①按图正确连接线路;

②闭合开关S1、断开开关S2,调节电阻箱R1,使电流表满偏;

③保持电阻箱R1接人电路的电阻不变,再闭合开关S2,调节电阻箱R2使电流表示数为1mA,记录电阻箱R2的阻值。

(1)实验中电阻箱R1应选择       (选填“A”或“B”)。

(2)在步骤③中,若记录的电阻箱阻值R2==51.0Ω,则可得到电流表的内阻为   Ω;

若考虑到在接入电阻箱R2时,干路上电流发生的微小变化，则用该办法测出的电流表内阻的测量值___真实值(选填“小于”、“等于”或“大于）。

23. (9分)某研究小组利用DIS实验装置验证机械能守恒定律。如图(a),内置有光电门的摆锤通过轻杆与转轴0相连,摆锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时,摆锤从M点由静止释放,依次记录其通过每个遮光片所对应的时间t。用刻度尺测出每个遮光片距最低点N的竖直高度为h,摆锤质量为m ,重力加速度为g。

(1)实验前,用游标卡尺测量遮光片的宽度d ,其示数如图(b),则d=      mm.

(2)若以最低点N为零势能面,选用字母m、h、d、t、g表示物理量,则经过某个遮光片时,摆锤的重力势能EP=_____， 动能Ek=_____ ;对比通过各遮光片处摆锤的机械能E(E=EP+Ek)是否相等,可判断机械能守恒与否。

(3)为了更直观的处理数据,研究小组绘制了摆锤摆下过程中动能、重力势能及机械能随高度变化的图像如图(c)所示,其中重力势能Ep的图线应为    (选填“A” 、“B”或“C”)；仔细比对数据发现,摆锤摆下过程中,重力势能减少量    动能增加量(选填“大于”或“小于”)。

24. (12分)某高速公路上发生两车追尾事故,事故认定为前车违规停车,后车因制动距离不足追尾前车。假设两车追尾过程为一维正碰,碰撞时间极短,后车制动过程及两车碰后减速过程均可视为水平方向仅在滑动摩擦阻力作用下的匀减速直线运动,前车、后车视为质点。下图为事故现场俯视图,两车划痕长度与两车发生的位移大小相等。已知后车质量m1=2000kg,前车质量 m2=1000kg,两车所受摩擦阻力与车重的比值均为k=0.5,重力加速度g=10 m/s2。请根据现场勘测数据及已知信息进行判断和计算。

(1)静止的前车在碰撞后瞬间的速度;

(2)后车开始刹车时是否超速(该段道路限速120km/h)。

25. (20分)如图(a) ,空间直角坐标系Oxyz中,有一边长为L的正方体区域,其顶点分别是a、b、c、d、O、b'、c'、d',其中a、b'、d'在坐标轴上，区域内(含边界)分布着电场或磁场。t=0时刻,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以初速度从a点沿ad方向射入区域,不计粒子重力。

(1)若区域内仅分布着沿y轴负方向的匀强电场,则粒子恰能从d'点离开区域,求电场强度E的大小;

(2)若区域内仅分布着方向垂直于平面adc'b'向外的匀强磁场,则粒子恰能从边b'c'之间的e点离开区域,已知b'e=,求磁感应强度B的大小;

(3)若区域内仅交替分布着方向沿x轴负方向的磁场BX和沿y轴正方向的磁场BY,,且磁感应强度BX和BY,的大小随时间t周期性变化的关系如图(b)所示,则要使粒子从平面cdd'c'离开区域,且离开时速度方向与平面cdd'c'的夹角为60°,求磁感应强度B0大小的可能取值。

33. [物理选修3-3](15分)

(1)(5分)一定质量的理想气体从状态a开始,经a-→b、b→c、c-→a三个过程后回到状态a,其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a(V0,P0)、b(2V0,2P0)、c(3V0,P0), 以下判断正确的是____。 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.a到b的过程中,气体的内能增加

B. b到c的过程中,气体的温度升高

C.c到a的过程中,气体分子的平均动能增大

D.a到b的过程中气体对外界做的功等于b到c的过程中气体对外界做的功

E.a-→b-→c→a的过程中,气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的总功

(2)(10分)图(a)为某种机械的新型减振器—氮气减振器,其结构如图(b),减振器中的活塞质量为2 kg,气缸内活塞的横截面积为S=50cm2。为了测量减震器的性能参数,将减震器竖直放置,给气缸内冲入氮气,当气压达到P=6X105Pa时，活塞下端恰被两边的卡环卡住, 氮气气柱长度为L = 20 cm且轻质弹簧恰好处于原长。不计活塞厚度和一切摩擦,气缸导热性良好,气缸内密闭的氮气视为理想气体,大气压强P0=1X105Pa,重力加速度g=10m/s2,环境温度不变。

(i)现用外力竖直向下压活塞,使活塞缓慢向下运动,当气缸内氮气的压强大小为p'=1X106Pa时,活塞停止运动,求此过程中活塞下降的距离h;

(ii)若在(i)的过程中,外力对活塞做的功为W=87.2J,过程结束时弹簧的弹性势能为EP=6.4 J,求此过程中氮气向外界放出的总热量Q。

34. [物理选修3-4](15分)

(1)(5分)某简谐横波在均匀介质中沿xOy平面传播，波源位于0点,t =0时刻波的圆形波面分布如图(a) ,其中实线表示波峰,虚线表示与波峰相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b),规定z轴正方向垂直于xOy平面向外。该波的波长为     m;该波从P点传播到Q点的时间为      s(可用根式表示);M处质点起振后,5s内经过的路程为       cm。

(2)(10分)某发光二极管由一种透明材料封装而成,为研究其光学属性,某同学找来-一个用此种透明材料制成的半球体。如图(a),该同学将一光线垂直直径MN竖直射人半球体,发现进人球体的光线在球面上的人射角θ=53°时,折射光恰好消失。(sin53°=0.8,π=3.14）

(i)求该透明介质的折射率n;

(ii)如图(b),二极管的半球球体直径为d=5mm,二极管发光面是以EF为直径且保持水平的发光圆面,发光圆面圆心位于半球的球心0,为确保发光面发出的光第--次到达半球面时都不发生全反射,求二极管发光圆面的最大面积Smax。(保留三位小数)