河南省新乡市2023届高三下学期高考模拟（第二次模拟考试）理综物理试题（原卷+解析）

河南省新乡市2023届高三下学期高考模拟（第二次模拟考试）理综物理试题

一、单选题

1．（2023·河南·统考二模）某核反应方程为X+H→He+n。已知X的质量为2.136u，H的质量为3.180u，He的质量为4.026u，n的质量为1.0087u，则下列说法正确的是（　　）

A．X是H，该反应释放能量

B．X是H，该反应吸收能量

C．X是H，该反应释放能量

D．X是H，该反应吸收能量

2．（2023·河南·统考二模）某横截面为“<”形带电导体右侧的电场线或等势线（若为等势线，则相邻等势线之间的电势差相等）如图中实线所示，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（　　）

A．实线表示电场线

B．a点的电势一定低于c点的电势

C．c点的电场强度大于d点的电场强度

D．点电荷从a点到c点再到b点的过程中，电场力做的功不为零

3．（2023·河南·统考二模）2023年1月13日，“长征二号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，成功将“亚太6E”卫星送入预定轨道。若卫星入轨后做匀速圆周运动，轨道半径为r，线速度大小为v，地球的半径为R，则地球的第一宇宙速度为（　　）

A． B． C． D．

4．（2023·河南·统考二模）某国产电动汽车正在进行性能测试。若该汽车刹车后做匀减速直线运动，第内通过的距离为16m，最后内通过的距离为4m，则汽车开始刹车时的速度大小为（　　）

A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s

5．（2023·河南·统考二模）如图所示，用均匀导线做成的单匝正方形线圈的面积为S，正方形的一半放在垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，a，b分别为两对边的中点，线圈的总电阻为R。下列说法正确的是（　　）

A．当磁场的磁感应强度增大时，线圈中的电流沿顺时针方向

B．当磁场的磁感应强度以的变化率增大时，线圈中产生的感应电动势为

C．在磁场的磁感应强度大小由B减小到零的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量为

D．在线圈以ab为轴转动一周的过程中，某一段时间内线圈中没有感应电流

二、多选题

6．（2023·河南·统考二模）如图所示，匝数为100的矩形导线圈处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线圈的面积为、电阻为。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，通过滑环与阻值为的电阻R连接，V为理想交流电压表。下列说法正确的是（　　）

A．通过电阻的交变电流的频率是

B．线圈中产生的感应电动势的有效值为

C．电压表V的示数为

D．线圈的发热功率为

7．（2023·河南·统考二模）如图所示，所受重力大小为G的物体A静止在倾角的固定斜面上，现用水平力推A，在水平力由零逐渐增加至G再逐渐减为零的过程中，物体A始终保持静止。取，。在水平力变化的过程，下列说法正确的是（　　）

A．A对斜面的压力的最大值为

B．A对斜面的压力的最小值为零

C．A所受摩擦力的最大值为

D．A所受摩擦力的最小值为零

8．（2023·河南·统考二模）如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B分别固定一质量为m、的小球，杆可绕光滑的轴O转动，将杆从水平位置由静止释放。重力加速度大小为g，两球均视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．当杆转到竖直位置时，两球的速度大小相等

B．当杆转到竖直位置时，B球的速度大小为

C．杆在转动的过程中，A球的机械能守恒

D．杆从水平位置转到竖直位置的过程中，杆对B球做的功为

9．（2023·河南·统考二模）下列说法正确的是（　　）

A．热运动的宏观过程是熵增加的过程

B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加

C．分子力增加，分子势能一定增加

D．饱和汽压与饱和汽的体积无关

E．的水在时的分子平均动能小于的氧气在时的分子平均动能

三、填空题

10．（2023·河南·统考二模）一列简谐横波沿x轴方向传播，在时刻的波形图如图甲所示，M是平衡位置在处的质点，图乙为质点M的振动图像。该波沿x轴的______（填“正”或“负”）方向传播，该波的波速大小为______；内，质点M通过的路程为______。（结果保留两位有效数字）

四、实验题

11．（2023·河南·统考二模）小王用如图所示的装置探究物块的加速度与力的关系。小王将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同质量的重物通过细线拉同一物块，每次都将物块从同一位置A由静止释放。重物的质量远小于物块（含遮光条）的质量。

（1）若将重物所受的重力视为与物块所受的合力大小相等，则______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。

（2）若物块释放后，遮光条（宽度为d）通过光电门的时间为t，则物块通过光电门时的速度大小为______。

（3）若测得A、B间的距离为s，则物块的加速度大小为______。

12．（2023·河南·统考二模）某同学利用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中定值电阻R0的阻值为4Ω，电流表A为理想电表。实验中，改变电阻箱的阻值，测出多组电阻箱的阻值R以及对应的电流表示数I，作出关系图像如图乙所示。

（1）根据如图甲所示的电路，可得的函数关系式为=______；

（2）该电源的电动势E=____V、内阻r=_____Ω；（结果均保留两位有效数字）

（3）若电流表的内阻不可忽略，则因此造成电动势E的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

五、解答题

13．（2023·河南·统考二模）如图所示，以粗糙的水平轨道为x轴，在之间有方向水平向右的匀强电场，在之间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场。现将电荷量为q、质量为m的滑块（视为质点）从坐标原点O处由静止释放。已知滑块在磁场中做匀速直线运动，重力加速度大小为g，滑块与轨道间的动摩擦因数为。求：

（1）滑块在运动过程中的最大速度v以及电场的电场强度大小E；

（2）滑块运动的总时间t。

14．（2023·河南·统考二模）如图所示，一圆心为O、半径、质量的光滑半圆形轨道竖直放在足够大的光滑水平面上并锁定，其下端A点与静置于水平面上长、质量的薄板右端相切且紧靠。质量的物块甲静置于薄板的左端，物块乙静置于薄板的右端。甲在大小、方向水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，当甲到达薄板的右端时撤去拉力，甲与乙发生弹性正碰（碰撞时间极短），碰撞后乙沿半圆形轨道通过最高点C，随后立即取走乙；甲沿半圆形轨道运动到与O点等高的B点时的速度为零。已知甲与薄板间的动摩擦因数，乙与薄板间的动摩擦因数，取重力加速度大小，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，甲、乙均视为质点。

（1）求甲与乙碰撞前瞬间甲的速度大小；

（2）求乙的质量以及乙通过C点时对半圆形轨道的弹力大小N；

（3）若将半圆形轨道解锁，在乙的左侧涂上黏性物质（甲，乙碰撞后黏在一起），在甲、乙碰撞前瞬间撤去拉力，其他情况不变，求甲最终与薄板左端间的距离x以及甲的最终速度大小。

15．（2023·河南·统考二模）如图所示，圆柱形容器内盛有水，将质量为m、容积为V、横截面积为S的薄玻璃管开口向下缓慢竖直插入水中，放手后玻璃管在水下某位置保持悬浮状态。水的密度为，重力加速度大小为g，将玻璃管内的空气视为理想气体。

（1）求玻璃管在水下保持悬浮状态时，玻璃管内水的长度；

（2）若大气压强恒为，将玻璃管从水下缓慢上提（玻璃管内空气的温度不变），放手后玻璃管漂浮在水面上，求此时水进入玻璃管的长度。

16．（2023·河南·统考二模）某玻璃砖的横截面如图所示，其由半径为R的四分之一圆ABE与长方形BCDE组成，BE长为R，BC长为2R，一束单色光以平行于AB的方向照射到圆弧面上的F点，图中=30°，从CD边射出。玻璃砖对该光的折射率n=，光在真空中的传播速度为c。求：

（1）光线进入玻璃砖后的折射光线与AC的夹角（锐角）；

（2）光在玻璃砖内传播的时间t。

参考答案：

1．A

【详解】根据质量数守恒与电荷数守恒可知，核反应方程为：H +H→He+n。

由题给条件得核反应中质量亏损为

所以该反应释放能量。

故选A。

2．C

【详解】A．由于带电导体处于静电平衡状态时，导体自身为一个等势体，表面为一个等势面，而电场线与等势面垂直，即电场线一定与带电导体表面垂直，图中实线没有与导体表面垂直，可知，图中实线是等势线，A错误；

B．由于不知道带电导体的电性，因此没有办法确定图中电势的高低，即a点的电势可能低于c点的电势，B错误；

C．等势线的分布的疏密程度能够间接反映电场的强弱，图中c点的等势线分布的密集程度大于d点的等势线分布的密集程度，则c点的电场强度大于d点的电场强度，C正确；

D．根据上述，实线为等势线，a点与b点位于同一条等势线上，电势相等，则有

可知，点电荷从a点到c点再到b点的过程中，电场力做的功为零，D错误。

故选C。

3．D

【详解】地球的第一宇宙速度与近地卫星的环绕速度相等，则有

“亚太6E”卫星在预定轨道有

解得

故选D。

4．B

【详解】最后内通过的距离为4m，根据逆向思维可得

解得

第内通过的距离为16m，有

代入数据解得

故选B。

5．C

【详解】A．根据楞次定律可知，当磁场的磁感应强度增大时，线圈中的电流沿逆时针方向，A错误；

B．当磁场的磁感应强度以的变化率增大时，根据法拉第电磁感应定律有

B错误；

C．在磁场的磁感应强度大小由B减小到零的过程中，感应电动势的平均值为

感应电流的平均值为

根据电流的定义式有

解得

C正确；

D．根据图形可知，在线圈以ab为轴转动一周的过程中，线圈始终有一边处于磁场中切割磁感线，因此不存在某一段时间内线圈中没有感应电流，D错误。

故选C。

6．BD

【详解】A．通过电阻的交变电流的周期

通过电阻的交变电流的频率

A错误；

B．线圈中产生的感应电动势的峰值

线圈中产生的感应电动势的有效值为

B正确；

C．电压表V的示数

C错误；

D．线圈中的电流的有效值

线圈的发热功率为

D正确。

故选BD。

7．AD

【详解】A．在水平力由零逐渐增加至G时，A对斜面的压力的最大，最大值为

A正确；

B．在水平力为零时，A对斜面的压力的最小，最小值为

B错误；

C．在水平力为零时，A所受摩擦力方向沿斜面向上，大小为

在水平力为G时，A所受摩擦力方向沿斜面向下，大小为

可知，A所受摩擦力的最大值为，C错误；

D．根据上述，当水平推力沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力大小相等时，A相对斜面没有运动趋势，此时A所受摩擦力的最小值为零，D正确。

故选AD。

8．BD

【详解】A．两球属于同轴转动，角速度相等，根据

由于两球圆周运动的半径不同，可知，当杆转到竖直位置时，两球的速度大小不相等，A错误；

B．在杆转到竖直位置过程有

此时B球的速度大小

解得

B正确；

D．杆从水平位置转到竖直位置的过程中，令杆对B球做的功为W，则有

解得

D正确；

C．根据上述，杆对B做正功，则球B的机械能增大，由于A、B构成的系统只有重力势能与动能的转化，即A、B构成的系统机械能守恒，可知A球的机械能减小，即杆在转动的过程中，A球的机械能不守恒，C错误。

故选BD。

9．ABD

【详解】A．根据热力学第二定律可知，热运动的宏观过程是熵增加的过程，A正确；

B．根据热力学第一定律有

若在绝热条件下压缩气体，则有

Q=0，W>0

可知，气体的内能一定增加，B正确；

C．分子力做负功，分子势能一定增加，分子力做正功，分子势能一定减小，分子势能的变化与分子力的大小无关，C错误；

D．饱和汽压的大小由温度决定，与饱和汽的体积无关，D正确；

E．分子的平均动能由温度决定，的水在时的分子平均动能大于的氧气在时的分子平均动能，E错误。

故选ABD。

10．     正     2.0     10

【详解】[1]根据图乙可知，在时刻，质点M沿y轴负方向振动，结合图甲，根据同侧法可知，该波沿x轴的正方向传播。

[2]根据图像可知，该波的波速大小为

[3]根据图乙可知，周期为2s，由于

则内，质点M通过的路程为

11．     需要         

【详解】（1）[1]若将重物所受的重力视为与物块所受的合力大小相等，即认为重物所受的重力所受重力与细线拉力大小相等，可知，实验中需要使得细线拉力为物块所受外力的合力，则实验中必需要平衡摩擦力。

（2）[2]根据光电门测速原理，可知物块通过光电门时的速度大小为

（3）[3]根据

结合上述解得

12．          20     1.0     等于

【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律得

所以

所以的关系式为

（2）[2]由乙图可知，图像的斜率为

解得

[3]当时，，所以

解得

（3）[4]若电流表内阻不可忽略，则的关系式应为

图像的斜率仍为

所以电动势的测量值等于真实值。

13．（1），；（2）

【详解】（1）滑块在磁场中做匀速直线运动，根据物体的平衡条件有

解得

对滑块在之间运动的过程，根据动能定理有

解得

（2）设滑块在电场与磁场中运动的时间分别为，在右侧运动的加速度大小为a，时间为，有

又

解得

14．（1）3m/s；（2）0.1kg，7.5N；（3）0.3m，

【详解】（1）设在拉力作用的过程中甲的加速度大小为，根据牛顿第二定律有

解得

根据匀变速直线运动的规律有

解得

（2）设甲与乙发生碰撞后瞬间的速度大小分别为、，则有

，

对甲从A点运动到B点的过程，根据机械能守恒定律有

解得

设乙通过C点时的速度大小为，对乙从A点运动到C点的过程，根据机械能守恒定律有

设乙通过C点时所受半圆形轨道的弹力大小为，则有

根据牛顿第三定律有

解得

（3）假设撤去拉力前甲，乙均在薄板上滑行，薄板的加速度大小为a，乙的加速度大小为，则有

，

解得

，

因为

所以假设成立，设经时间t，甲与乙发生碰撞，根据匀变速直线运动的规律有

解得

当甲与乙发生碰撞时，甲与薄板左端间的距离

解得

碰撞前瞬间甲、乙的速度大小分别为

，

设甲与乙碰撞后瞬间的共同速度大小为，根据动量守恒定律有

解得

因为此时薄板的速度大小

所以碰撞后甲，乙、薄板的速度相同，故有

15．（1）；（2）

【详解】（1）玻璃管的长度

根据物体的平衡条件，当玻璃管在水面下保持悬浮状态时重力等于浮力，有

解得

（2）设当玻璃管漂浮在水面上时，玻璃管内空气的压强为，根据物体的平衡条件有

对玻璃管内的空气，根据玻意耳定律有

解得

16．（1）=30°；（2）

【详解】（1）光路如图所示，光线射入玻璃砖时的入射角i=60°

又

解得

r=30°

根据几何关系可得

=30°

（2）临界角的正弦值

可得临界角C＜60°，因此光在BC边发生全反射。F、G两点间的距离

G、H两点间的距离

光在玻璃砖内传播的速度大小

又

解得