2023届河北省石家庄市部分学校高三二轮复习联考物理试题（二）

2023届河北省石家庄市部分学校高三二轮复习联考物理试题（二）

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．硼中子俘获疗法（BNCT）是将与癌细胞有很强亲和力的含同位素硼的化合物引入体内，迅速聚集于癌细胞内，然后用被正常组织慢化的热中子与硼-10发生核反应，生成粒子和锂核，释放光子，杀死肿瘤细胞的治疗方法。已知核反应过程中质量亏损为，一个光子的能量为，普朗克常量为，真空中光速为。若核反应产生的能量全部以光子的形式释放，则（　　）

A．光子有很强电离能力

B．硼中子俘获疗法的核反应方程为

C．射线的波长为

D．一次核反应释放光子的个数为

【答案】B

【详解】A．光子的电离能力较弱，α粒子的电离作用很强，A错误；

B．硼中子俘获疗法的核反应方程为

B正确；

C．射线的波长为

C错误；

D．一次核反应释放光子的个数为

D错误。

故选B。

2．水火箭是同学们喜爱的动手动脑科普玩具，发射最高世界记录为。如图所示，被压缩的高压空气膨胀使水从水火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，饮料瓶受到反作用力而快速上升，短时间内不考虑热传递。在此过程中（　　）

A．外界对气体做功

B．气体的内能全部转化为机械能

C．气体的温度降低，每一个气体分子的速率都将减小

D．单位时间内容器内壁单位面积受到气体分子的撞击次数将减小

【答案】D

【详解】A．水火箭的原理被压缩的高压空气膨胀使水从水火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，可知此过程中气体对外做功，故A错误；

B．根据热力学第二定律可知，能量的转化率不可能达到百分之百，故B错误；

C．根据热力学第一定律可知，短时间内在不考虑热传递的情况下，气体对外做功，则气体的内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，即平均速率减小，而单个气体分子的速率有可能增大，也有可能不变，甚至有可能更小，故C错误；

D．气体对外做功，体积增大，单位体积内的分子数减小，而温度降低又使得气体分子的平均速率减小，气体压强减小，因此单位时间内容器内壁单位面积受到气体分子的撞击次数将减小，故D正确。

故选D。

3．杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶，也是公平公正的象征。如图所示，四根长度均为的轻绳将一半径为R的金属圆盘吊起，四根轻绳一端分别固定在圆柱上端圆面边缘的四个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，金属圆盘的质量为m，重力加速度为g，则每根轻绳的受力大小为（　　）

A． B． C． D．

【答案】A

【详解】设没根轻绳的拉力为，绳子于竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得

根据几何关系可得

联立解得

故选A。

4．远洋捕捞常常利用声呐探测鱼群的方位。渔船上声响发出一列超声波在时刻的波动图像如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示。则（　　）

A．从到，质点P通过的路程为

B．该波沿x轴正方向传播

C．该波的传播速度为

D．增大该超声波频率，波速会增大

【答案】C

【详解】A．由图乙可知周期，从到，经历

质点P通过的路程为

故A错误；

B．根据图像乙可知，质点P在t=0时刻沿y轴正方向振动，由图像甲根据“同侧法”，可知该波沿x轴负方向传播知，故B错误；

C．根据图像可知

故C正确；

D．波速由介质决定，所以增大该超声波频率，波速不变，故D错误。

故选C。

5．2023年1月21日，农历除夕当晚，中国空间站过境祖国上空，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆向全国人民送来新春祝福。如图所示，中国空间站绕地心做近似圆周运动，轨道半径为r，航天员们在空间站内观察地球的最大张角为。已知地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转。则（　　）

A．地球半径为 B．航天员所受地球引力几乎为零

C．空间站绕地球运动的周期为 D．航天员的向心加速度为

【答案】C

【详解】A．由题图，设地球的半径为R，由几何关系可得

解得地球半径为

A错误；    

B．因为地球表面物体的重力等于地球的引力，可得

可得

设航天员的质量为m＇，由万有引力定律可知，航天员所受地球引力为

因航天员的质量m＇不是零，所以航天员所受地球引力不是零，B错误；

C．空间站受地球的引力提供向心力，可得

解得

C正确；

D．由牛顿第二定律可得

解得航天员的向心加速度为

D错误。

故选C。

6．图甲是一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交流电，变压器线圈总匝数为1100匝，交流电流表A 为理想电表，定值电阻，灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。当c、P之间线圈匝数为750匝时，则（　　）

A．灯泡两端的电压约为 B．通过电阻的电流约为

C．通过电流表的示数约为 D．灯泡的功率约为

【答案】D

【详解】AB．由变压器可知

可得

对于副线圈，设灯泡的电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律可得

将解析式画入灯泡的U-I图中

由图中交点可得

0.03A

故AB错误；

C．由变压器可知

可得

故C错误；

D．灯泡的功率

解得

故D正确。

故选D。

7．如图所示，纸面内的三条长直导线组成一等边三角形，导线间相互绝缘，导线中通入图示方向、大小始终相等的电流I。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈a、b、c，在三角形的中心放置相同的环形线圈d，若三根导线中通入的电流同时减小，则（　　）

A．初始时线圈d的磁通量最大 B．线圈c的感应电流最大

C．线圈d产生逆时针方向的感应电流 D．线圈a、b产生的感应电流大小相等方向相反

【答案】B

【详解】A．初始时，导线1和导线3在线圈a中的磁通量抵消，故线圈a中相当于只有导线2产生的磁通量，同理可知，线圈b中相当于只有导线1产生的磁通量，3根导线在线圈c中的磁场均向外，抵消掉后线圈d中相当于只有导线2产生的磁通量，对比可知，初始时线圈c的磁通量最大，A错误；

B．若三根导线中通入的电流同时减小，结合A解析可知，线圈c的磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，B正确；

C．线圈d中的磁场向内且磁通量减小，由楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，C错误；

D．线圈a、b中的磁场均向内，磁通量均减小且减小量相同，故产生的感应电流大小相等方向相同，D错误。

故选B。

二、多选题

8．独石电容器广泛应用于电子精密仪器，是多个简单平行板电容器的并联体。如图所示，平行板电容器与二极管串联，再与电压恒定的电源保持相连，电容器的下极板B接地，一带电油滴恰好静止在电容器两板间的P点，现将A板上移一小段距离，则（　　）

A．带电油滴带正电 B．平行板电容器的电压U不变

C．平行板电容器两极板间的场强E不变 D．带电油滴在P点的电势能减小

【答案】AC

【详解】A．由题图可知，电容器上极板带负电，下极板带正电，极板间的电场强度方向竖直向上，带电油滴恰好静止在电容器两板间的P点，由平衡条件可知，带电油滴受电场力方向应竖直向上，则有带电油滴带正电，A正确；

B．由题图可知，电容器上极板带负电，下极板带正电，两极板间的距离d增大，由平行板电容器电容决定式可知，电容C减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，电容器所带电量Q不变，由电容的定义式可知，电容器两板间的电压U增大，B错误；

C．现将A板上移一小段距离，则有两极板间的距离d增大，由平行板电容器电容决定式，电容的定义式和可得

由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，电容器所带电量Q不变，因此电容器两极板间的电场强度E与板间的距离d无关，即电场强度E不变，C正确；    

D．现将A板上移一小段距离，由于A板与P点的距离增大，板间的电场强度E不变，可得P点与A板间的电势差增大，可知P点电势变大，带电油滴在P点的电势能增大，D错误。

故选AC。

9．如图所示为一巨型温度计的结构原理图，利用气缸底部高度变化反应温度变化。质量为的导热气缸内密封一定质量的理想气体，气缸内横截面积为。活塞与气缸壁间无摩擦且不漏气。环境温度为时，活塞刚好位于气缸正中间，整个装置静止。已知大气压为，取重力加速度。则（　　）

A．刻度表的刻度是不均匀的

B．环境温度为时，缸内气体的压强为

C．能测量的最大温度为

D．环境温度升高时，弹簧的长度将变短

【答案】BC

【详解】AC．当活塞在位于气缸的最下端时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有

可得

可知缸内气体为等压变化，由盖−吕萨克定律可得

可得

气体温度变化范围为

则有能测量的最大温度为；又有

由上式可知，刻度表的刻度是均匀的，A错误，C正确；

B．以气缸为研究对象，（不包含活塞）对气缸受力分析，由平衡条件可得

代入数据解得缸内气体的压强为

B正确；

D．由以上分析可知，气缸内的气体做等压变化，弹簧受到的弹力不变，因此环境温度升高时，弹簧的长度仍不变，D错误。

故选BC。

10．如图所示，粗糙水平面上静置一质量的长木板，其上叠放一木块。现给木板施加一水平拉力F，F随时间t变化的图像如图乙所示，末木板刚好开始滑动。已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，木块与木板之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，取重力加速度。则（   ）

A．木块的质量为 B．末，木板与木块速度不相同

C．末，木板对木块的摩擦力为 D．末，拉力的功率为

【答案】AD

【详解】A．设木块的质量为，木板与地面间的动摩擦因数，木块与木板之间的动摩擦因数，末木板刚好开始滑动，由图像得末

则

得

得木块的质量

A正确；

B．设木块与木板刚开始发生滑动时共同的加速度为

得

由图像得F随时间t变化的关系式

设时刻木块与木板刚开始发生滑动，对木块与木板整体

得

末，木板与木块未分离，速度相同。B错误；

C．时，设整体的加速度为，则对整体

解得

木板对木块的摩擦力

C错误；

D．末到末，时间间隔

末

对木块与木板整体，由动量定理得

得

末，拉力的功率为

D正确。

故选AD。

三、实验题

11．某同学用自制的“滴水计时器”来研究小车在水平桌面上运动时受到的阻力大小。如图甲所示，将该计时器固定在小车旁，用手轻推一下小车，在小车的运动过程中滴水计时器间隔相等时间滴下小水滴。图乙记录了桌面上连续5个水滴的位置，已知滴水计时器每滴下25个小水滴，小车的总质量为。

（1）滴水计时器等间隔时间为_________s；

（2）经分析可得小车做_________运动。则小车的加速度大小为_________，若忽略滴水对小车质量的影响，则小车受到的阻力大小为_________N。（结果均保留两位有效数字）

【答案】          匀加速直线         

【详解】（1）[1]滴水计时器等间隔时间为

（2）[2]根据图乙中的数据可知，连续相等时间的位移差是定值，故小车做匀加速直线运动

[3]根据逐差法可知，小车的加速度大小为

[4] 根据牛顿第二定律可知，小车受到的阻力大小为

12．某同学利用如图乙所示电路测量输液用生理盐水的电阻率，先把生理盐水注入内径均匀的圆柱形玻璃管中，侧壁连接一细管，细管上加有阀门K来控制以使管内总是注满生理盐水，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，已知玻璃管内横截面积为S。管中的生理盐水柱可看作纯电阻，现有以下器材：

A．直流电源E：电动势为，内阻很小，额定电流为；

B．电流表A：量程，内阻；

C．电压表V：量程，内阻约为；

D．定值电阻：阻值为；

E．定值电阻：阻值为；

F．滑动变阻器R：最大阻值为；

G．开关S、导线若干。

（1）某次实验时，测得生理盐水柱长，玻璃管内横截面积，先用多用电表“”欧姆挡测量玻璃管中生理盐水的电阻，如图甲所示，生理盐水柱的电阻_________。由此可估算出生理盐水的电阻率约为_________（结果保留两位有效数字）。

（2）再根据如图乙所示电路测量生理盐水的电阻，定值电阻应选_________（选填“”或“”）。

（3）现改变这段封闭的生理盐水柱的长度，测得多组生理盐水柱的长度L和对应的电压表示数U、电流表示数I，以为纵坐标，L为横坐标，利用实验数据作出图像如图丙所示，若图线斜率为k。则图线与纵坐标的截距_________（用已知量和测量量的字母表示），则生理盐水的电阻率应为_________（用已知量和测量量的字母表示）。

【答案】     600     1.2              

【详解】（1）[1]由图甲可知，生理盐水柱的电阻为

[2]根据电阻定律

可得生理盐水的电阻率为

（2）[3]根据图乙电路，定值电阻若选，则通过电流表的最大电流约为

定值电阻若选，则通过电流表的最大电流约为

故为了电流表示数超过量程的，定值电阻应选。

（3）[4][5]由图乙根据欧姆定律可得

又

联立可得

可知图线与纵坐标的截距为

图线的斜率为

可得生理盐水的电阻率为

四、解答题

13．如图所示，一种透明柱状材料的横截面由一个直角三角形和一个圆心在O点、半径为R的半圆组成，半圆下表面涂有反射膜，一束平行于的单色光从边上的M点进入材料内部后沿直线到达圆周上的C点，经两次反射后从边射出，然后沿直线到达边再次射入材料内部，最后从边射出。已知，，光在真空中的传播速度为c，求：

（1）单色光在材料内传播速度v；

（2）单色光从M点射入到从射出传播所用的时间t。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）由几何关系可知，MO与CO垂直

解得

对单色光，在M点时，有

解得

则单色光在材料内传播的速度

解得

（2）对单色光，光路图如图所示

单色光第一次在材料内传播的时间

在OD面时，有

解得

在中，有

由几何关系可知，单色光恰能从M点再次射入，入射角为60°。在中，有

单色光在空气中经过NM传播的时间

单色光再次在M点射入材料内部时，有

解得

则单色光垂直于AB边射出。单色光第二次在材料内传播的时间

所以光从M点进入材料直到从AB射出所用的时间

14．冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图甲所示，运动员在水平冰面上将冰壶1推到A点放手，匀减速滑行到达B点时，队友用毛刷开始擦冰壶1运动前方的冰面，使冰壶1与间冰面的动摩擦因数减小，冰壶1在段继续匀减速滑行，冰壶1在段速率的二次方与其对应位移的关系图像如图乙所示。冰壶1在C点与静止的冰壶2发生正碰，碰后冰壶2匀减速滑行刚好能滑行到O点。已知两冰壶质量均为，，，两冰壶与、段冰面的动摩擦因数均为，取重力加速度，运动过程中两冰壶均视为质点，两冰壶碰撞时间极短。求：

（1）冰壶1与段冰面的动摩擦因数大小；

（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能。

【答案】（1）0.005；（2）3.8J

【详解】（1）由速度位移关系公式，由于冰壶做的是匀减速直线运动，取a只表示加速度的大小，可得

由题图乙可得    

又有

解得

由图乙，在BC段，则有

解得

（2）两冰壶碰撞后，冰壶2的速度，由图乙可得

碰撞前冰壶1的速度

两冰壶碰撞时，满足动量守恒定律，则有

解得

可得

15．如图所示，在直角坐标系中，第一、四象限内存在三个有界匀强磁场，即垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ、半径为的圆形匀强磁场Ⅲ，匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小相等，宽均为，长均为。在第二、三象限存在平行y轴方向的匀强电场Ⅰ、Ⅱ，其电场强度大小相等，方向相反，在第四象限存在匀强电场Ⅲ，其上边界和匀强磁场Ⅲ在M点相切，下边界放置光屏，M点到光屏的垂直距离为．现有两个质量均为m、带电荷量均为的带电粒子1、2分别从匀强电场Ⅰ、Ⅱ中坐标为、的两点以速度沿x轴正方向射出，都恰好经过原点O处分别射人匀强磁场Ⅱ、Ⅰ，又平行于x轴正方向射出匀强磁场Ⅱ、Ⅰ，射入匀强磁场Ⅲ且都从M点射出，最后进入匀强电场Ⅲ打在光屏上。不计粒子的重力及粒子间相互作用，电磁场均具有理想边界。求：

（1）匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小；

（2）带电粒子1、2在匀强磁场Ⅲ中的运动时间之差；

（3）带电粒子1、2最后打在光屏上的距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）带电粒子运动的轨迹如图所示

将带电粒子1在匀强电场Ⅰ中运动分解，沿轴方向

沿轴方向

解得

带电粒子1经过点时的竖直分速度

带电粒子1经过点时的速度偏转角的正切值

解得

则带电粒子1经过点时的速度

带电粒子1在匀强磁场Ⅱ中做匀速的圆周运动的半径

根据洛伦兹力提供向心力

解得

（2）带电粒子1在匀强磁场Ⅲ中做匀速圆周运动，由几何关系可得

运动时间

带电粒子2在匀强磁场Ⅲ中做匀速圆周运动，由几何关系可得

运动时间

带电粒子1、2在匀强磁场Ⅲ中运动的时间之差

（3）带电粒子1在匀强电场Ⅲ中做类平抛运动

解得

带电粒子2在匀强电场Ⅲ中做类平抛运动

解得

带电粒子1、2最后打在光屏上的距离