2022-2023学年河北省保定市高三下学期第二次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年河北省保定市高三下学期第二次模拟考试

物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：_______

一、单选题

1．关于光电效应，下列说法正确的是（　　）

A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象

B．饱和光电流的强度与入射光的强度有关，且随入射光强度的增强而减弱

C．金属的逸出功与入射光的频率成正比

D．用不可见光照射某金属，不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大

2．如图所示，小车受到水平向右弹力作用，关于该弹力，下列说法中正确的是（　　）

A．该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的 B．该弹力是弹簧发生压缩形变产生的

C．该弹力是小车发生形变产生的 D．该弹力的施力物体是小车

3．2021年11月18日10时30分许，贵州开行首列直发中欧班列。若列车以恒定功率启动，在列车速度逐渐增加的过程中，列车牵引力（　　）

A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小

4．如图所示，用的铁锤钉钉子。打击前铁锤的速度大小为，方向竖直向下打击后铁锤的速度变为0。设打击时间为，g取，铁锤钉钉子的平均作用力（　　）

A．200N B．205N C．20N D．25N

5．如图所示，在下列不同情形中将完全相同的四个光滑小球以相同速率v射出，忽略空气阻力，则（　　）

A．A球的初动能大于B球的初动能

B．B球上升到最高点的加速度为零

C．C球能上升的最大高度与A球的相等

D．D球恰好上升到最高点时的速度为

6．甲、乙、丙三人进行百米赛跑，当裁判员发令枪打响时，甲、乙两人立即启动，丙自诩实力超群而故意滞后启动，比赛结果让丙懊恼不已，具体如下：乙第一、丙第二、甲第三。若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动，则能够大致反映他们三人运动情况的位移—时间图像是（　　）

A． B．

C． D．

7．如图所示，单匝正方形闭合线框abcd由粗细均匀的绝缘棒制成，每边长为A，P是线框的中心，线框上均匀地分布着正电荷．现在线框下侧中点M处取下足够短的带电量为Q的一小段，将其沿PM连线向下移动的距离到N处，若线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时P点的电场强度大小为（　　）

A． B． C． D．

二、多选题

8．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0Ω接一只电阻为95.0Ω如图乙所示，则正确的是（　  　）

A．周期为0.02s

B．电路中的电压表的示数为220V

C．该交变电动势的瞬时值表达式为e=220sin（100πt）

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J

9．已知地球的半径为，地球表面的重力加速度大小为，引力常量为，假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知球的体积，其中为球的半径，则下列说法正确的是（　　）

A．地球的质量为 B．地球的质量为

C．地球的密度为 D．地球的密度为

10．如图，光滑足够长框架与水平桌面夹角为，间距为，阻值为的电阻与导轨的、端相连。质量为、电阻也为的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上（图中未画出），磁感应强度的大小为。导体棒的中点系一个不可伸长的轻绳，绳绕过固定框架边缘的光滑轻滑轮后，与一个质量也为的物块相连，绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用表示物块下落的高度（物块不会触地，杆不会碰撞滑轮），表示重力加速度，其它电阻不计，则（　　）

A．物块下落的最大加速度为

B．若足够大，物块下落的最大速度为

C．通过电阻的电荷量为

D．若足够大，导体棒的发热量为

三、实验题

11．某同学利用如图甲所示的装置测量滑块运动的加速度，采用如下步骤完成实验：

①用游标卡尺测量挡光片的宽度d；

②用毫米刻度尺测量挡光片到光电门的距离x；

③由静止释放滑块，记录数字计时器显示的挡光片挡光时间t；

④多次改变x，测出所对应的挡光时间t；

⑤以为纵坐标x为横坐标，作图象，得出一条过坐标原点的直线如图乙所示，测得其斜率为k；

⑥根据实验数据和图象，计算滑块运动的加速度a。

根据上述的实验步骤，请回答：

（1）用游标卡尺测量挡光片宽度时，示数如图丙所示，则挡光片的宽度________ ；

（2）滑块通过光电门时的速度大小_______（用实验中所测物理量符号表示）；

（3）滑块运动的加速度________（用k、d表示）。

12．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

（1）除开关和导线若干外，现还提供以下器材：

A．电流表（量程：，内阻）

B．电压表（）

C．电压表（）

D．滑动变阻器（）

E.滑动变阻器（）

实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________（选填相应器材前的字母）

（2）为准确测定电池的电动势和内阻，应选择的实验电路是图中的__________（填“甲”或“乙”）。

（3）根据实验记录，画出的图像如图丙所示，可得待测电池的电动势_____V，内电阻____。理论上电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（结果均保留一位小数）

四、解答题

13．如图所示，同一光滑水平轨道上静止放置A、B、C三个物块，A、B两物块质量均为m，C物块质量为2m，B物块的右端装有一轻弹簧，现让A物块以水平速度v0向右运动，与B碰后粘在一起，再向右运动推动C（弹簧与C不粘连），弹簧没有超过弹性限度．求：

（1）整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能；

（2）整个运动过程中，弹簧对C所做的功．

14．质量为m、电荷量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示。求小球在斜面上运动的时间和路程。

15．导热良好的气缸用质量不计的光滑活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞下表面与气缸底部之间的距离为L，在活塞上放一个重物时，活塞平衡时下表面距离气缸底部距离为，已知活塞截面积为S，大气压强为P0，环境温度为T0，重力加速度为g。

（1）求重物的质量m；

（2）缓慢升高气体的温度，求当活塞回到原来位置时，气体的温度T。

16．如图所示，某玻璃砖的横截面是一个直角梯形，其中∠ABC=90°，∠BCD=60°。一束单色光在横截面内沿与AB边成30°角的方向从O点射入玻璃砖，最终垂直BC边射出玻璃砖。

（1）求玻璃砖对该单色光的折射率；

（2）仅改变单色光与AB边的夹角，当CD边恰好有光线射出时，求单色光与AB边夹角的余弦值。

五、填空题

17．如图所示，一端开口的薄壁玻璃管AB竖直放置，由一段水银柱封闭着一段空气（可视为理想气体），现将玻璃管缓慢地绕B端顺时针转过90°。此过程中环境温度和大气压都不变。则旋转前后气体分子在单位时间对玻璃管单位面积的碰撞次数___________（填“增加”或“减小”或“不变”），封闭气体___________（填“从外界吸收”或“向外界放出”）热量。

18．如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。P点从平衡位置刚开始振动时，是向___________（填写“上”或者“下”）运动的。若质点P停止振动，则质点Q___________（填写“会”或者“不会”）立即停止振动。

参考答案

1．D

【详解】A．光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，A错误；

B．饱和光电流的强度随入射光强度的增强而增强，B错误；

C．逸出功与金属本身的特点有关，与外界因素无关，C错误；

D．由于不可见光的频率有的比可见光大，有的比可见光小，由光电效应方程

知产生光电子的初动能无法比较，D正确。

故选D。

2．A

【详解】小车受到的水平向右的弹力，施力物体是弹簧，是由于弹簧发生了弹性形变产生的，因为弹簧对小车弹力向右，可知弹簧被拉长，所以该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的。

故选A。

3．B

【详解】由公式可知，由于功率恒定，在列车速度逐渐增加的过程中，列车牵引力逐渐减小。

故选B。

4．B

【详解】以铁锤为研究对象，取竖直向上为正方向，则打击之前铁锤的速度为

打击之后铁锤的速度为

设钉子对铁锤的平均作用力为F，方向竖直向上，根据动量定理可得

代入数据解得

根据牛顿第三定律可得铁锤钉钉子的平均作用力大小为205N，方向竖直向下。

故选B。

5．C

【详解】A球与B球的质量相等，初速度大小相等，则初动能相等，故A错误。B球上升过程中，只受重力，加速度始终为重力加速度，所以B球上升到最高点的加速度为g，故B错误。C球和A球到达最高点时速度均为零，由机械能守恒定律有 mgh=mv02，得 h=，则知它们的最大高度相等，故C正确。由于管道对小球有支撑作用，所以D球恰好上升到最高点时的速度为零，故D错误。故选C。

6．D

【详解】依题意，丙滞后启动，则代表丙的图线在时间轴上有截距，乙第一则代表乙的图线先达到100m处，即所用时间最短。故ABC错误；D正确。

故选D。

7．C

【详解】没有截取一小段时，根据对称性知，P点的合场强为零，则截取的部分和剩下的其余部分在P点产生的场强等大反向，剩下的其余部分在P点产生的场强大小

，方向向下

当截取的部分移到N点时，在P点产生的场强大小

，方向向上

则P点的合场强大小

，方向向下

A. 与计算结果不符，故A错误．

B. 与计算结果不符，故B错误．

C. 与计算结果相符，故C正确．

D. 与计算结果不符，故D错误．

8．AC

【详解】A．由甲图可知交流电的周期，故A正确；

B．由甲图可知交流电的最大值为，故有效值，电压表示数,故B错误；

C．角速度，故该交变电动势的瞬时值表达式为，故C正确；

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，故D错误。

9．AC

【详解】根据

解得

根据

故选AC。

10．AB

【详解】A．由题意，对导体棒及物块受力分析，可知物块和导体棒将做加速度逐渐减小的加速运动。开始下落时，物块有最大加速度，对物块及导体棒整体，根据牛顿第二定律有

可得最大加速度大小为

B．若足够大，当物块及导体棒整体匀速时，物块下落速度达到最大，对整体受力分析，根据平衡条件可得

联立以上式子，求得物块下落的最大速度为

故B正确；

C．由题意，可得

得通过电阻的电荷量为

故C错误；

D．若足够大，根据能量守恒定律有

可得导体棒的发热量为

故D错误。

故选AB。

11．     2.4         

【详解】（1）[1]挡光片的宽度为

（2）[2]由于滑块运动的速度较快，且d较小，所以t也较小，则可近似认为v等于t时间内的平均速度，即

（3）[3]根据匀变速运动速度与位移关系有

联立以上两式可得

由题意知

解得

12．     C     D     乙     1.5     0.7     等于

【详解】（1）[1][2]一节干电池电动势约为，则电压表应选的C；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的D；

（2）[3]由于电流表内阻已知，而电压表内阻未知，故可以采用将电流表作为等效内阻采用相对电源的内接法，应选乙图；

（3）[4][5]由图示电源图像可知，图像与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势

电源等效内阻为

故电源实际内阻为

[6]该实验方法对电动势无影响，故测量值等于真实值。

13．（1）；（2）

【详解】（1）A与B碰撞，由动量守恒定律

当A、B、C有共同速度时，弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律

由能量转化守恒定律得，最大弹性势能为

（2）当弹簧再次恢复到原长时，C与弹簧分离，则从弹簧开始接触C到分离的过程中，由动量守恒定律

2mv1=2mvAB+2mvC

由能量转化守恒定律

解得

由动能定理得弹簧对C所做的功

【点睛】此题考查了动量守恒定律及能量守恒定律的应用；解题的关键是能找到物体运动的几个特殊的状态，要注意分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题，解题时注意正方向的选择．

14．；

【详解】小球受力情况如图，在斜面上运动阶段做匀变速直线运动

根据牛顿第二定律有

mgsinθ=ma

离开斜面时，斜面对小球的支持力为0。根据平衡条件有

Bqv=mgcosθ

由速度公式和速度位移关系式有有

v=at

v2=2ax

解得

15．（1）；（2）

【详解】（1）放重物后，气体压强变为P，对物块和活塞有

则气体压强为

气缸内气体是等温变化，则根据玻意耳定律得

联立解得

（2）缓慢升高气体温度，活塞缓慢上升，气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律得

解得

16．（1）；（2）

【详解】（1）画出光束在玻璃砖中传播的光路图如图所示

光线在AB边上的O点发生折射，入射角为60°，折射角为，光线垂直BC边离开玻璃砖，由几何关系可知，在O点的折射光线与CD边夹角

又因为

解得

所以玻璃砖对该单色光的折射率为

（2）设CD边恰好有光线射出时，入射光线与AB边的夹角为，折射角为，由折射定律可知

设刚好有光线在CD边上射出时的临界角为C，有

由几何关系可知

解得

17．     增加     向外界放出

【详解】[1]设水银柱的长度为，玻璃管竖直时封闭气体的压强为

（以cmHg为单位）

玻璃管转过后水平时气体压强为

故封闭气体的压强变大，由理想气体状态方程

可知，封闭气体的体积变小，分子数密度变大，而封闭气体的温度不变，气体分子的热运动剧烈程度不变，所以封闭气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数增加。

[2]在封闭气体体积变小的过程中外界对气体做正功，即，此过程中由于气体的温度不变，所以气体的内能不变，即，由热力学第一定律

可知，所以封闭气体向外界放出热量。

18．     下     不会

【详解】[1]波传播方向上质点起振方向和波源起振方向相同，图示时刻质点Q位于波传播方向波形的上坡，所以向下起振，则P点从平衡位置刚开始振动时，是向下运动的。

[2]若质点P停止振动，不再产生新的波，而P、Q之间已经产生的波会向左传播，所以Q不会立即停止振动。