2023届陕西省铜川市高三下学期第二次模拟考试理综物理试题

2023届陕西省铜川市高三下学期第二次模拟考试理综物理试题

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

一、单选题

1．传统岭南祠堂式建筑陈家祠保留了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为，瓦片质量为m，重力加速度为g，则椽子对瓦片（　　）

A．支持力的合力方向竖直向上

B．作用力的合力方向竖直向上

C．支持力的合力大小为mg

D．作用力的合力大小为

2．冲量是一个物体所受外力在时间上的积累效应。某个学生用长为的细绳，一端固定，另一端拴一质量的小球，把小球拉至水平，从静止释放到小球运动到最低点。若，对于这一过程以下结论正确的是（　　）

A．重力对小球的冲量的大小为0.2N·s

B．细绳对小球拉力的冲量为0

C．细绳对小球拉力的冲量的大小一定等于重力对小球冲量的大小

D．小球受合力的冲量大小为0.2N·s

3．某同学设计了一种利用放射性元素衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空，球心处的放射性物质的原子核发生衰变，向四周均匀发射电子，电子的电荷量为e。已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S，其直径对球心的张角为弧度，则通过S的电流大小约为（　　）

A． B． C． D．

4．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（ ）

A． B． C． D．

5．冬奥会冰壶比赛中所用的冰壶除颜色外其他完全相同，如图（a）某队员将红壶推出，之后与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力。碰撞前后两壶运动的v-t图线如图（b）中实线所示。重力加速度g=10m/s2。则运动员由于用冰壶刷摩擦冰面使冰壶与冰面间的动摩擦因数减少了（　　）

A．0.02 B．0.012 C．0.008 D．0.006

二、多选题

6．图甲为一理想变压器，原副线圈匝数比为2：1，R为滑动变阻器，A、V均为理想交流电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，则（　　）

A．电压表V的示数为

B．该交变电流的方向每秒改变100次

C．滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表V示数增大

D．滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表A示数减小

7．北京时间2022年11月30日，“神舟十五号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接，6名航天员“胜利会师”。如图所示，对接前，飞船沿圆轨道1运行，核心舱在距地面约高度的轨道Ⅱ运行。飞船从轨道I加速后，经过调整到达轨道Ⅱ与核心舱完成对接，对接后共同沿轨道Ⅱ运行。下面说法正确的是（　　）

A．航天员在核心舱中处于失重状态

B．对接后核心舱的运行速度小于

C．飞船在轨道I的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能

D．飞船在轨道I的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期

8．如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R，车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d，已知P与触点A的总质量为m，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块P和触点A、B均视为质点，则（　　）

A．要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为

B．要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为

C．要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为

D．要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为

三、实验题

9．某兴趣小组的同学为了测量如图甲所示的磁极已知的方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度的大小，设计了如图乙所示的装置，图乙中两根完全相同的弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘连接。已知方形磁铁的长度远大于金属棒的长度，现进行如下操作：

a．断开开关S，用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为；

b．用刻度尺测量金属棒ab的长度为L；

c．将方形磁铁置于金属棒ab附近，使方形磁铁在金属棒ab处的磁场垂直于纸面向里（可视为匀强磁场）；

d．闭合开关S，待系统稳定后，记录电流表的示数为I，用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为；

e．保持方形磁铁与金属棒ab的距离不变，在小范围内改变方形磁铁相对于金属棒ab的位置，重复实验。

回答下列问题：

（1）两根轻弹簧的长度______（填“>”“=”或“<”）；

（2）实验中______（填“需要”或“不需要”）测量金属棒ab的质量；

（3）已知轻弹簧的劲度系数为k，则方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度______。（用已知量和测量的物理量表示）

10．某同学根据闭合电路欧姆定律自制了一个两挡位欧姆表（“”和“”），其内部结构如图甲所示，表盘部分刻度值如图乙所示，电池电动势为E=3V，内阻。表头的满偏电流，内阻，两电阻箱R1、R2调节范围均为。回答以下问题：

（1）A是该欧姆表的________表笔（选填“红”或“黑”）；

（2）使用欧姆表的“”挡位测量电阻时，电阻箱R1接入电路的阻值比“”挡位时的阻值________（选填“大”或“小”）；

（3）使用欧姆表“”挡位测量电阻时，应将两电阻箱的阻值分别调整为R1=________，R2=________；

（4）改装完成后，使用欧姆表“”挡位测量电阻时，指针指在如图乙所示（指针相对初始位置偏转至四分之三），则待测电阻的大小为R=________。

四、解答题

11．如图所示，长度为的直轨道粗糙，为中点，半径为的圆弧轨道光滑，质量均为且可视为质点的物块、物块与直轨道间的动摩擦因数均为，在位置给物块向右的初速度，物块将与静止在位置的物块发生碰撞，碰撞后两者粘成一个整体，已知碰撞后物块能到达圆弧轨道的最高点，求：

(1)碰撞刚结束时两物块整体的速度；

(2)物块整体从点飞出后落地点距点的距离。

12．如图所示，平行光滑金属导轨间距为L，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，两个相同的金属棒ab、cd 垂直导轨平行放置，与导轨始终接触良好，每个金属棒质量为m，接入电路的电阻均为R0开始时cd棒锁定在轨道上，对ab棒施加水平向右的恒定拉力F，经时间t棒ab的速度达到最大值v，此时撤去拉力，同时解除对cd的锁定，导轨足够长且电阻不计。求∶

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）撤去拉力前棒ab前进的距离；

（3）全过程中回路产生的焦耳热。

五、多选题

13．下列说法正确的是（　　）

A．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的

B．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈

C．夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较小，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大

D．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大但引力增大的更快，所以分子力表现为引力

E．在太空舱中将红色液体注入悬浮的水球，虽失重，但红色液体还是很快充满了整个水球，这是由于分子在做无规则的热运动

六、解答题

14．如图所示，A汽缸截面积为500cm2，A、B两个汽缸中装有体积均为104cm3、压强均为105Pa、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左边的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，此过程中A汽缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为105Pa，当推力F=×103N时，求：

(1)活塞N向右移动的距离是多少？

(2)B汽缸中的气体升温到多少？

七、多选题

15．一列简谐横波沿轴正方向传播，图甲是波传播到的点的波形图，图乙是质点从此时刻开始计时的振动图象，是位于处的质点，下列说法正确的是（    ）

A．这列波的波长是

B．这列波的传播速度是

C．点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴正方向

D．由甲图对应时刻开始计时，质点经过，第一次到达波谷

E．这列波由点传播到点需要

八、解答题

16．如图所示，一截面为直角三角形透明棱镜ABC，BC边长为a，。现有一细束单色光沿与AB平行的方向从到C点距离为的O点入射，折射后恰好射到AB边上的D点，且。光在真空中的传播速度为c，求：

①棱镜的折射率n；

②单色光从O点入射到第一次从棱镜中射出所用的时间t。

参考答案：

1．B

【详解】AB．对瓦片进行受力分析，受到椽子对其的支持力方向垂直接触面斜向上；根据平衡条件可得椽子对瓦片的作用力的合力与瓦片的重力为一对平衡力，即椽子对瓦片的作用力的合力方向竖直向上，A错误，B正确；

C．根据前面分析椽子对瓦片支持力的合力大小为

C错误；

D．椽子对瓦片作用力的合力大小为

D错误。

故选B。

2．D

【详解】ABD．小球运动到最低点的过程中，根据动能定理有

解得

则合力的冲量为

冲量是力和时间的乘积，绳子对小球的拉力在小球运动过程不为零，所以冲量不为零，重力对小球的冲量的大小不等于，故AB错误，D正确；

C．根据矢量法，如图所示

可知细绳对小球拉力的冲量的大小大于重力对小球冲量的大小，故C错误。

故选D。

3．A

【详解】单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，则t时间内从放射性物质射出的电荷量

结合几何关系可知在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S上的电荷量为

根据电流的定义有

故选A。

4．A

【详解】CD．根据洛伦兹力提供向心力可得

解得

则有

可知甲的轨道半径大于乙的轨道半径，故CD错误；

AB．甲、乙两粒子都带正电，根据左手定则判断可知，选项A中粒子的运动轨迹满足左手定则，选项B中粒子的运动轨迹不满足左手定则，故A正确，B错误。

故选A。

5．C

【详解】由图（b）可知，不用冰壶刷时，冰壶做减速运动的加速度

由于

冰壶与冰面间的动摩擦因数

若红壶与蓝壶不碰撞，则红壶停止时刻为

红壶与蓝壶碰撞过程中满足动量守恒

由图（b）中信息可得碰后蓝壶的速度

蓝壶减速过程中的加速度大小

由于

可得

因此蓝壶与冰面间动摩擦因数减少

故选C。

6．BD

【详解】A．原线圈中接入的正弦交流电的电压有效值为

由可得

即电压表的示数为10V，故A错误；

B．由图乙可知，周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，则该交变电流的方向每秒改变100次，故B正确；

C．副线圈两端电压由原线圈两端电压与匝数比决定，则滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表V示数不变，故C错误；

D．由于副线圈两端电压不变，滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表示数减小，故D正确。

故选BD。

7．AB

【详解】A．航天员随飞船及核心舱一起在万有引力作用下做匀速圆周运动，处于完全失重状态，故A正确；

B．是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，对接后飞船的速度小于，故B正确；

C．飞船从I到Ⅱ轨道需要加速，所以机械能增加，则飞船对接前机械能小于对接后机械能，故C错误；

D．根据万有引力提供向心力有

解得

可知，飞船在轨道I的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期，故D错误。

故选AB。

8．AC

【详解】AB．当气嘴灯运动到最低点时发光，此时车轮匀速转动的角速度最小，则有

得

故A正确，B错误；

CD．当气嘴灯运动到最高点时能发光，则

得

即要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为，故C正确，D错误。

故选AC。

9．     ＞     不需要    

【详解】（1）[1]由左手定则可知金属棒ab受到向下的安培力，轻弹簧的长度增大，所以。

（2）（3）[2][3]设金属棒ab的质量为m，轻弹簧的原长为，开关S断开时，由平衡条件得

开关S闭合后，由左手定则可知金属棒ab受到的安培力向下，由平衡条件得

解得

由上述分析可知实验中不需要测量金属棒ab的质量。

10．     红     大     160     2879.6     1000

【详解】（1）[1]根据“红进黑出”可知，A表笔为红表笔；

（2）[2]由题意可知，欧姆表换档通过改变电流表的量程进行的，“”挡位时的中值电阻比“”挡位时的大，所以“”挡位时电流表量程更小，由电表的改装可知，电阻箱R1接入电路的阻值更大；

（3）[3][4]由图乙可知，“”挡位时的中值电阻为，则有

解得

且有

代入数据解得

（4）[5]由闭合电路欧姆定律可得

解得

11．（1）；（2）

【详解】(1)设碰撞前瞬间物块的速度为，物块从A点运动到点的过程中，由动能定理得

设碰撞刚结束时，两物块整体的速度为，两物块碰撞过程中满足动量守恒

解得

(2)设物块整体到达点时的速度为，物块整体从运动到的过程，由动能定理得

从点平抛，竖直方向满足

设水平方向位移为，则

解得

12．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）设磁感应强度为B，对ab棒由受力平衡

解得

（2）撤力前，棒ab前进的距离为x，对ab棒达到最大速度0的过程，由动量定理

解得

（3）解除锁定后两棒相互作用过程动量守恒，最后共同运动速度为

对全过程由功能关系

解得

13．ABE

【详解】A．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的，故A正确；

B．温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B正确；

C．夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大，故C错误；

D．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快，故表现为引力，故D错误；

E．在太空舱中将红色液体注人悬浮的水球，虽失重，但红色液体还是很快充满了整个水球，这是由于分子在做无规则的热运动，故E正确；

故选ABE。

14．（1）5cm；（2）127℃（或400K）

【详解】(1)当推力F=×103N时，A中气体压强

pA′=p0＋=×105Pa

对A中气体：由玻意耳定律有

pAVA=pA′VA′

得

VA′==VA

活塞N运动前后A的长度分别为

LA==20cm

LA′==15cm

故活塞N移动的距离

Δx=LA-LA′=5cm

(2)对B中气体

pB′=pA′=×105Pa

由查理定律得出

TB′=TB=400K

即

t=127℃

15．BDE

【详解】AB.由图可直接读出

，，

所以A错误，B正确；

C.从图甲可判断质点的起振方向是向下的，各个质点的起振方向相同，都是向下的，所以C错误；

D.第一个波谷在处，第一个波谷传到Q就是Q点第一次到波谷

所以D正确；

E.现在波刚传到M点，波的传播速度是匀速的，，所以E正确．

16．①；②

【详解】①单色光在棱镜中的光路如下图所示，由几何关系可知，CD长为、为

等边三角形，故有

根据折射定律有

解得

②由于，故单色光在D点发生全反射，由几何关系可知，反射光垂直BC边从BC边射出棱镜，故有

光在棱镜中的传播速度为

则所用的时间t为

解得