广东省韶关市2022-2023学年高三物理下学期第二次模拟考试试卷（Word版附解析）

韶关市2023届高三综合测试（二）

物理

本试卷共6页，15小题，满分100分，考试时间75分钟

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1. 如图所示，在飞镖比赛中，某同学将飞镖从O点水平抛出，第一次击中飞镖盘上的a点，第二次击中飞镖盘上的b点，忽略空气阻力，则（　　）

A. 飞镖第一次水平抛出的速度较小

B. 飞镖第二次抛出时的动能较小

C. 飞镖两次在空中运动的时间相等

D. 飞镖两次击中飞镖盘时的速度方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】飞镖做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有：，得：，知飞镖第二次下降的高度大，运动时间较长．由x＝v0t，x相等，知飞镖第二次水平抛出的速度较小，动能较小，故AC错误，B正确．飞镖击中飞镖盘时的速度方向与水平方向夹角正切为：，知飞镖第二次抛出时运动时间较长，而初速度较小，可知飞镖第二次抛出时击中飞镖盘时的速度方向与竖直方向的夹角较大，故D错误．

2. 科学研究发现，钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，其衰变方程为，该衰变过程中产生的γ光子照射到逸出功为的金属上，逸出光电子的最大初动能为。已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）

A. X原子核中含有92个中子

B. 衰变产生的γ光子具有很强的电离作用

C. 衰变产生的γ光子的频率为

D. 钚（Pu）核的比结合能大于X原子核的比结合能

【答案】C

【解析】

【详解】A．由核反应过程的质量数守恒和电荷数守恒可知X的质量数为A=239-4=235，电荷数为Z=94-2=92，则X原子核中含有中子为n=235-92=143，故A错误；

B．根据γ射线的特点可知，γ射线不带电，其电离能力很弱，故B错误；

C．γ光子照射到逸出功为的金属上，逸出光电子的最大初动能为，由光电效应方程得

得光子的频率为

故C正确；

D．钚（Pu）核的比结合能小于X原子核的比结合能，故D错误。

故选C。

3. 沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在处的质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 该列波的传播方向沿x轴正方向

B. 该列波的传播速度为6.25m/s

C. 经过0.4s时间，质点Q沿波的传播方向运动了3m

D. 时，质点Q的加速度方向沿y轴正方向

【答案】A

【解析】

【详解】A．由图乙可知，质点Q在时刻向y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该列波的传播方向沿x轴正方向，故A正确；

B．由图甲可知，波长为，由图乙可知，周期为，则该列波的传播速度为

故B错误；

C．质点Q只是沿y轴方向上下振动，并不会沿波的传播方向运动，故C错误；

D．由图乙可知，时，质点Q的位移为y轴正方向，则质点Q的加速度方向沿y轴负方向，故D错误。

故选A。

4. 学校农耕园施肥体验课，两位同学抬肥的示意图如图所示，重为G的肥料桶用绕过光滑细直硬木杆的轻绳悬挂处于静止状态两侧绳子的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A. 增加绳子长度，木杆两侧绳子拉力都会减小

B. 减小绳子长度，木杆两侧绳子的拉力都会减小

C. 增加绳子长度，两同学肩膀受到的压力都会减小

D. 减小绳子长度，两同学肩膀受到的压力都会减小

【答案】A

【解析】

【详解】A．对桶分析有

解得

若增加绳子长度，减小，可知，木杆两侧绳子的拉力都会减小，A正确；

B．根据上述，若减小绳子长度，增大，可知，木杆两侧绳子的拉力都会增大，B错误；

CD．根据平衡条件，可知，两人向上的支持力的和值大小等于重力G，若仅仅改变绳子的长度，两人向上的支持力不变，即两同学肩膀受到的压力均不变，CD错误。

故选A。

5. “太空涂鸦”是近年来非常流行的一种非军事暴力性的反卫星技术。攻击卫星进攻前处于较低的圆形轨道运行，进攻时通过变轨接近较高圆形轨道运行的侦查卫星，向其发射“漆雾”弹，使侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备暂时失效。下列说法正确的是（　　）

A. 攻击卫星低轨运行时的线速度大于7.9km/s

B. 攻击卫星进攻前的机械能小于侦察卫星的机械能

C. 攻击卫星进攻前需要加速才能接近侦察卫星轨道

D. 若侦察卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据万有引力提供向心力

得

轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径时，速度最大，等于第一宇宙速度7.9km/s。故攻击卫星进攻时在轨运行速率小于7.9km/s，故A错误；

B．因为攻击卫星和侦查卫星的质量关系未知，故无法比较攻击卫星进攻前的机械能与侦查卫星的机械能，故B错误；

C．攻击卫星的轨道半径小，进攻前需要加速做离心运动，才能接近侦查卫星轨道，故C正确；

D．根据

可得

知，若侦察卫星周期已知，还需要知道其轨道半径，结合万有引力常量才可计算出地球质量，故D错误。

故选C。

6. 如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的右侧面沿半径射入，经AB界面折射后分为a、b两束光，则下列说法正确的是（　　）

A. b光的光子能量小于a光的光子能量

B. 现将入射光绕O点逆时针转动，则a光先消失

C. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

D. 在半圆形玻璃中，b光的传播时间小于a光的传播时间

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．因为玻璃对b光的偏折程度大于a光，所以玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，所以b光频率高，光子能量大，故A错误。

B．根据 可知，b光临界角小，现将入射光绕O点逆时针转动，则b光先消失，故B错误；

C．b光频率高，波长短，根据 可知，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故C正确；

D．根据 ，所以在半圆形玻璃中，b光速度小，路程相同，则b光时间长，故D错误。

故选C。

7. 如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率恒为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A，输电线的总电阻用表示，大小为10Ω。下列说法正确的是（　　）

A. 电流互感器是一种降压变压器

B. 将滑动触头P下移，用户获得的电压将增大

C. 升压变压器的输出电压

D. 用户获得的功率为19kW

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据线圈匝数关系可知电流互感器是一种升压变压器，故A错误；

B．将滑动触头P下移，相当于增大了n3，降压变压器用户获得的电压

可知n3增大时，U4减小，故B错误；

C．电流互感器原线圈中的电流

升压变压器的输出电压

故C错误；

D．输电线上的损失功率

用户获得的功率

故D正确；

故选D。

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）

8. 如图甲，某同学站在压力传感器上完成下蹲和起立的动作，用计算机采集到的压力传感器读数F随时间t变化的图像如图乙，下列说法正确的是（　　）

A. 该同学重力约为500N

B. 下蹲过程中该同学始终处于失重状态

C. 该同学完成了一次下蹲再起立的动作

D. 起立过程中该同学对传感器的压力小于传感器对该同学的支持力

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由图可知平衡时压力传感器的示数为500N，则该同学重力约为500N，故A正确；

B．下蹲过程中该同学先处于失重状态，再处于超重状态，故B错误；

C．人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲再起立的动作，故C正确；

D．该同学对传感器的压力和传感器对该同学的支持力是相互作用力，大小相等，故D错误；

故选AC

9. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　）

A. 从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向

B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向

C. 金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用

D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，故B错误，A正确；

C．结合AB的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈都在阻碍电梯下落，故C错误；

D．闭合线圈中向上的磁场减弱，中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈有收缩的趋势，有扩张的趋势，故D正确。

故选AD。

10. 如图所示，两个电荷量均为＋Q的点电荷分别固定于x轴上的M、N两点，P点位于yOz平面内，OP与y轴正方向的夹角为30°，M、N、P到坐标原点O的距离均为R。将质量为m、电荷量为-q的检验电荷从P点由静止释放，不计检验电荷的重力，下列说法正确的是（　　）

A. 检验电荷在P点的电势能等于在O点的电势能

B. 检验电荷在P点的电势能大于在O点的电势能

C. 检验电荷释放瞬间的加速度大小为

D. 检验电荷释放瞬间加速度大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．检验电荷在等量同种点电荷的电场作用下，在没有越过O点前，沿做加速运动，电场力做正功，电势能减小，即检验电荷在P点的电势能大于在O点的电势能，A错误，B正确；

CD．根据题意可知

则检验电荷释放瞬间有

解得

C错误，D正确。

故选BD。

三、非选择题（本题共5题，合计54分）

11. 李华同学利用图甲所示的装置“探究加速度与物体质量的关系”，实验中通过拉力传感器将细线中拉力大小的信息传输给数据采集系统。

（1）在细线与木板调整平行和平衡摩擦力后，往砝码盘中放入适当的砝码，接通电源。释放小车，记录拉力传感器的读数为F，从纸带上获得数据求出加速度；在小车上添加砝码并改变砝码盘中砝码的质量，使拉力传感器的示数仍然为F；如此反复实验，可获得小车的总质量M（含拉力传感器和所添加砝码）和加速度a的多组实验数据，作出a-M图像或图像，下列图像正确的是_________（填正确答案标号）。

（2）图乙是李华同学在实验过程中打出的一条清晰的纸带，打点计时器打点的频率为50Hz，相邻两个计数点间还有四个点未画出。从图中所给的刻度尺上读出C、D两点间的距离_________cm；该小车的加速度_________（计算结果保留两位有效数字）。

（3）在本实验中，砝码盘和砝码的总质量_________（选填“一定要远大于”、“可以大于”或“一定要远小于”）小车的总质量M。

【答案】    ①. D    ②. 1.09##1.10##1.11    ③. 0.20    ④. 可以大于

【解析】

【详解】（1）[1]由牛顿第二定律

解得

故选D。

（2）[2]从刻度尺可得，C、D两点间的距离

[3]该小车的加速度

（3）[4]本实验中记录的是拉力传感器的示数，所以砝码盘和砝码的总质量可以大于小车的总质量M。

12. 某物理实验小组探究测量量程为3.0V的电压表内阻（内阻约为几千欧），设计了如图甲所示的电路，可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值9999.9Ω），滑动变阻器（最大阻值2KΩ），滑动变阻器（最大阻值15Ω），直流电源E（电动势6V），开关2只，导线若干。实验步骤如下：

a．按图甲的电路图连接好图乙的实物图线路；

b．闭合开关、，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；

c．保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，调节电阻箱使电压表示数为2.0V，记下电阻箱的阻值。

（1）根据图甲电路，用笔画线代替导线，完成图乙中实物图余下导线的连接_________；

（2）实验中滑动变阻器应选择_________（选填“”或“”）。

（3）在步骤b中，闭合开关、前，图甲中滑动变阻器的滑片应该移到最_________（选填“左”或“右”）端。

（4）在步骤c中，记录的电阻箱阻值为1500Ω，则该电压表的内阻为_________Ω（结果保留到个位）。

（5）实验小组进一步研究了该电压表的内部结构，发现它是由一个表头和电阻串联而成，由此可以推断该表头的满偏电流约为_________（填正确答案标号）。

A．10mA　　B．2mA　　C．1.5mA　　D．1mA

（6）在步骤c实验操作过程中，实际上断开后滑动变阻器上的分压会发生微小变化，如果要考虑其变化的影响，本实验测量的电压表内阻与其真实值相比，测量值_________（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。

【答案】    ①.     ②.     ③. 左    ④. 3000    ⑤. D    ⑥. 偏大

【解析】

【详解】（1）[1]实物连接如图；

（2）[2]实验中滑动变阻器采用分压电路，则应选择阻值较小的R2；

（3）[3]在步骤b中，闭合开关、前，图甲中滑动变阻器的滑片应该移到最左端。

（4）[4]在步骤c中，保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，调节电阻箱使电压表示数为2.0V，此时电阻箱分压1V，则电压表内阻等于电阻箱阻值的2倍，电阻箱阻值为1500Ω，则该电压表的内阻为3000Ω。

（5）[5]该表头的满偏电流约为

故选D。

（6）[6]在步骤c实验操作过程中，实际上断开后与滑动变阻器并联的电阻值变大，则滑动变阻器上的分压会变大，则电阻箱的分压大于1V，则电压表内阻小于电阻箱阻值的2倍，则本实验测量的电压表内阻与其真实值相比，测量值偏大。

13. 如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的温度为，g取10，则：

（1）若玻璃管AB长度为，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？

（2）若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到，求此时试管内空气柱的长度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）若对封闭气体缓慢加热，直到水银刚好不溢出，封闭气体发生等压变化，设玻璃管的横截面积为S．

初状态

，

末状态

根据盖—吕萨克定律

解得

故温度升高到

（2）初始时刻，气体压强为

玻璃管倒过来后的压强为

由理想气体状态方程得

解得

14. MM50是新一代三维适形和精确周强的治癌设备（如图甲），是公认最先进的放射治疗系统，是当今放射治疗的领军产品可以在近质子水平上进行3D适形放射治疗。其核心技术之一就是多级能量跑道回旋加速器，跑道式回旋加速器放置在真空中，其工作原理如图乙所示，匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相等，方向均垂直纸面向里；下方P、Q及两条横向虚线之间的区域存在水平向右的匀强电场（两条横向虚线之间的区域宽度忽略不计），方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为＋q的粒子从P端无初速进入电场，经过n次电场加速和多次磁场偏转后，从位于边界上的出射口K射出，射出时的速率为v。已知K、Q之间的距离为d，不计粒子重力。求：

（1）匀强电场的电场强度大小E及匀强磁场的磁感应强度大小B；

（2）粒子从P端进入电场到运动至出射口K过程中，在电场和磁场内运动的总时间。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）设经过n次加速后粒子的速率为v，由动能定理有

解得

粒子从K点离开前的轨道半径为

粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有

解得

（2）粒子在电场中做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律和运动学公式可得

，

解得

磁场中运动周期

粒子在磁场中运动的总时间为，则有

，在电场和磁场内运动的总时间

解得

15. 有一种打积木的游戏，装置如图所示，三块完全相同的钢性积木B、C、D叠放在靶位上，宽度均为d，积木C、D夹在固定的两光滑薄板间，一球A（视为质点）用长为L，且不可伸长的轻绳悬挂于O点。游戏时，钢球拉至与O等高的P点（保持绳绷直）由静止释放，钢球运动到最低点时与积木B发生的碰撞为弹性碰撞且瞬间完成，积木B滑行一段距离（大于）后停下。已知钢球和每块积木的质量均为m，各水平接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，空气阻力不计，求：

(1)钢球下落到最低点且与B碰撞前的速度大小v0；

(2)积木B向前滑动的距离s；

(3)将钢球再次拉起至P点无初速释放，积木C沿B的轨迹前进。求C被A球撞后经多长时间与B球相遇。

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

【详解】(1)根据动能定理可得

          ①

解得 

            ②

(2)设小球与积木B发生弹性碰撞后速度为 ，积木B速度为 ，由动量守恒定律有

       ③

由能量守恒定律有

④

联立解得

， ⑤

根据动能定理可得，积木B向前滑行的距离s有

⑥

代入解得

                                   ⑦

(3)又将钢球拉回P点由静止释放，与落下静止的积木C发生弹性碰撞，此时C的速度仍为

                                ⑧

C滑行s后与B碰撞，此时C的速度 满足

⑨

解得               

⑩

当C刚滑离D时的速度为 ，由动能定理及动量定理可得

当C从滑离D至与B相遇

C被A球撞后经t时间与B球相遇

t=t1+t2

得