2023届陕西省咸阳市武功县普集高级中学高三下学期6月模拟预测（九）理综物理试题（含解析）

2023届陕西省咸阳市武功县普集高级中学高三下学期6月模拟预测（九）理综物理试题

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

一、单选题

1．关于近代物理的知识，下列说法正确的是（　　）

A．是重核裂变反应方程

B．β衰变是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子，电子以β射线的形式释放出来

C．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

D．若氢原子从能级n=3向能级n=2跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级n=3向能级n=1跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应

2．如图甲所示为电容器的充电电路，先将可变电阻的阻值调为，闭合开关，电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图乙实线①所示。然后断开开关，先使电容器放电完毕，再把的阻值调为，接着重复前面的操作，得到如图乙实线②所示图像，下列说法正确的是（　　）

A．电容器充电过程，充电电流不断减小

B．电容器充电过程，充电电流不断增加

C．电容器充电过程，电容器的电容不断增加

D．增大可变电阻的阻值对电容器充电更快完成

3．小明是一名铅球运动员，他根据自己的身高计算出每次投出铅球的速度方向与水平面成θ可以使自己获得更好的成绩。在比赛中小华在O点进行两次投掷铅球的情况如图所示，已知两次投掷铅球的速度方向与水平面均成θ角。图中直线AB与直线CD垂直，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）

A．当投出铅球的速度大小一定时，θ=45°时成绩最好

B．小明同学两次投掷铅球的成绩相同

C．小明同学两次投掷铅球时铅球在最高点时速度方向相同

D．小明同学两次投掷铅球时铅球在某一高度时速度方向与水平面的夹角相同

4．跨过定滑轮的轻绳一端固定在吊板上，另一端拴在一个动滑轮的轴上，跨过动滑轮的轻绳一端固定在吊板上，另一端被吊板上的人拉住，如图所示。已知人的质量为，吊板的质量为，绳、定滑轮、动滑轮的质量以及滑轮的摩擦均可不计。重力加速度为。当人和板一起以加速度向上做加速运动时，人对绳的拉力和人对吊板的压力大小分别为（　　）

A．，

B．，

C．，

D．，

5．如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界，磁场中放置一半径为R圆柱形物体，其上涂有荧光物体，电子打到上面会发出荧光．圆柱形物体的圆心到边界MN的距离为．现有一束平行的电子束沿垂直于左边界MN向右射人磁场区，已知电子质量为m，电量为e．则下列分析判断正确的是（    ）

A．若电子初速度满足，圆柱形物体上发光的弧线长度等于

B．若电子初速度满足，圆柱形物体上发光的弧线长度等于

C．若电子初速度满足，圆柱形物体上发光的弧线长度大于

D．若电子初速度满足，圆柱形物体上将不会发光

二、多选题

6．质量为m的物块在光滑水平面上与质量为M的物块发生正碰，已知碰撞前两物块动量相同，碰撞后质量为m的物块恰好静止，则两者质量之比可能为（　　）

A．1 B．2 C．3 D．4

7．如图甲所示，质量为、带正电的物块放在绝缘的水平桌面上，滑块处在匀强电场中，电场强度，重力加速度．从原点O开始，物块与桌面的动摩擦因数随x的变化如图乙所示，取原点O的电势能为零，则下列判断正确的是（    ）

A．物块运动的最大速度为

B．物块向右运动的最大位移为

C．当物块速度为，物块的电势能可能为

D．物块最终静止时，物块与水平桌面因摩擦生热量为

8．我国早在3000年前就发明了辘轳，其简化模型如图所示，辘轳的卷筒可绕水平轻轴转动，卷筒的半径为R，质量为M、厚度不计。某人转动卷筒通过细绳从井里吊起装满水的薄壁柱状水桶，水桶的高为d，空桶质量为，桶中水的质量为m。井中水面与井口的高度差为H，重力加速度为g，不计辐条的质量和转动轴处的摩擦。下列分析判断正确的是（    ）

A．若人以恒定以像速度匀速转动卷筒，则水桶上升的速度为

B．若人以恒定功率P转动卷筒，装满水的水桶到达井口前已做匀速运动，水桶上升过程的最大速度为

C．空桶从桶口位于井口处由静止释放并带动卷筒自由转动，水桶落到水面时的速度大小

D．忽略提水过程中水面高度的变化，水桶从图示位置缓慢上升高度H，人做的功

三、实验题

9．图1为“验证加速度与质量关系”的实验装置，图2为同时释放小车甲、乙后打出的两条纸带（相邻计数点间均有4个点并未画出）。忽略绳子的质量以及滑轮与绳子间的摩擦。

（1）测量得到各相邻计数点间的距离如下表所示（单位：cm）：

可以判断小车___________（填“甲”或“乙”）的加速度较大。请通过定量分析，说明你的判断依据：___________。

（2）测得甲、乙两车质量分别为M1、M2，加速度分别为a1、a2，若在误差允许范围内满足___________（用a1、a2、M1、M2表示），则验证了加速度与质量的关系。

（3）欲得到（2）中的实验结论，下列操作必要的有___________。

A．连接小车的细绳与桌面平行

B．平衡两小车和桌面间的摩擦力

C．用天平测量动滑轮和钩码的总质量

10．某校的课外活动实验小组设计了图甲所示电路，准备测量多用电表内部电源的电动势E和欧姆

“”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表，毫安表（量程，内阻约），电阻箱，导线若干。

（1）将多用电表挡位调到电阻“”挡，红表笔和黑表笔短接，调零。

（2）将电阻箱阻值调到最大，再将图甲中多用电表的红表笔和___________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。

（3）将电阻箱的电阻值调为，接通电路后该多用电表的表盘指针如图乙所示，则可知毫安表的内阻约为__________（结果保留三位有效数字）。

（4）调节电阻箱的阻值，记下多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R。

（5）实验小组的同学根据得到的多组I（单位是A）和R（单位是），进行正确的变量变换描出如图丙所示的图像，但忘记标明纵轴的坐标和单位，则纵轴的物理量和单位是(        )

A．        B．        C．        D．

（6）根据图丙结合前面的测量求得多用电表内电源的电动势_________，总电阻_________。（结果均保留三位有效数字）

四、解答题

11．题1图为某种旋转节速器的结构示意图，长方形框架固定在竖直转轴上，质量为m的重物A套在转轴上，两个完全相同的小环B、C与轻弹簧两端连接并套在框架上，A、B及A、C之间通过铰链与长为L的两根轻杆相连接，A可以在竖直轴上滑动。当装置静止时，轻杆与竖直方向的夹角为。现将装置倒置，当装置再次静止时，轻杆与竖直方向的夹角为，如题2图所示，此时缓慢加速转动装置，直到轻杆与竖直方向的夹角再次为时装置保持匀速转动。已知装置倒置前、后弹簧的弹性势能减少量为，重力加速度为g，不计一切摩擦，取，。求：

（1）装置正置时弹簧弹力的大小；

（2）装置匀速转动时小环B所需的向心力；

（3）从倒置静止状态到匀速转动的过程中装置对系统所做的总功。

12．如图所示，两条平行金属导轨的间距为L，长为d的倾斜部分与水平面的夹角为，水平部分足够长，两部分平滑相连，倾斜导轨下端接有一平行板电容器，电容为C。两部分导轨均处于匀强磁场中，方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小分别为和B，在倾斜导轨下端放置一质量为m的金属棒，使其沿导轨由静止开始加速上滑，当金属棒下滑d后无动能损失进入水平轨道，然后进入竖直向下的匀强磁场。已知金属棒在滑动过程中始终与导轨垂直且接触良好，电容器能正常工作，重力加速度为g，不计所有电阻和摩擦阻力。试求：

（1）金属棒刚进入水平轨道时速度的大小；

（2）金属棒进入水平轨道后的最终速度v。

五、填空题

13．一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图描述。则气体状态从A到B是_______过程（选填“等容”“等压”或“等温”）；状态从C到D的变化过程中，气体______（选填“吸热”或“放热”）。

六、解答题

14．如图，一定质量的理想气体用活塞封闭在固定的圆柱型汽缸内，不计活塞与缸壁间的摩擦。现缓慢降低气体的温度使其从状态a出发，经等压过程到达状态b，即刻锁定活塞，再缓慢加热气体使其从状态b经等容过程到达状态c。已知气体在状态a的体积为4V、压强为、温度为，在状态b的体积为V，在状态c的压强为。求：

（1）气体在状态b的温度；

（2）从状态a经b再到c的过程中，气体总的是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？

七、填空题

15．t=0时刻，坐标原点O处的波源开始做振幅为2cm的简谐运动，其形成的简谐横波在t=0.35s时刻的波形如图所示，此刻波源O的位移为y=-1cm，波刚好传播到A（7cm，0）点，则①波源的起振方向沿y轴___________（选填“正”或“负”）方向；②在0~1.25s内，A处质点比B（19cm，0）处质点多通过的路程为___________cm。

八、解答题

16．如图，ABDEF是某玻璃棱镜的横截面，它由直角三角形ABD和矩形ADEF构成，AF和DE边表面镀银（仅考虑反射），一光线平行于AD从AB边上M点射入棱镜。已知真空中的光速为c，，，，，，玻璃的折射率。求：

（1）光线在M点发生折射的折射角大小；

（2）光线从M点到第一次射出棱镜经历的时间。

参考答案：

1．B

【详解】A．是α衰变方程，选项A错误；

B．β衰变是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子，电子以β射线的形式释放出来，选项B正确；

C．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，选项C错误；

D．因为3→1的跃迁能级差大于从3→2的能级差，则若氢原子从能级n=3向能级n=2跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级n=3向能级n=1跃迁时辐射出的光不一定不能使该金属发生光电效应，选项D错误。

故选B。

2．A

【详解】AB.电容器充电过程，，图线斜率视为电流，可知充电电流不断减小，A正确,B错误；

C.电容器的电容是电容本身的属性，电容不变，C错误；

D.增大可变电阻的阻值对电容器充电更加平缓，充电时间更长，D错误。

3．D

【详解】A．当投出铅球的速度大小一定时，水平射程为

竖直方向上有

h未确定时无法确定θ角多少时成绩最好，故A错误；

B．小明同学两次投掷铅球的成绩不相同，第2次落地点到圆心O的距离大一些，成绩好一些，故B错误；

C．铅球在最高点时速度方向均为水平方向速度，竖直速度均减为零，且速度方向为轨迹的切线方向，由图可知，两次投掷铅球时铅球在最高点时速度方向不相同，第1次沿OB方向，第2次沿OD方向，故C错误；

D．由斜抛运动的对称性可知，当两次投掷铅球时铅球到与投掷点相同高度时速度方向与水平面的夹角相同，故D正确。

故选D。

4．D

【详解】对人和吊板整体，根据牛顿第二定律有

解得

对人根据牛顿第二定律有

解得

根据牛顿第三定律得人对吊板的压力

故D正确，ABC错误。

故选D。

5．C

【详解】如图所示

A．设电子进入磁场回旋轨道半径为，根据洛伦兹力提供向心力

解得

若电子的初速度满足，则

应用平移圆可知电子均不能打到圆柱体表面上，不会发光，A错误；

B．若电子初速度满足，则

应用平移圆作图可得在圆柱形物体上之间的一段劣弧发光，B错误；

C．若电子初速度满足，则

应用平移圆作图可得在圆柱形物体上之间的一段优弧发光，C正确；

D．若电子初速度满足，则

应用平移圆作图可得圆柱形物体上所有部位都将会发光，D错误。

故选C。

6．CD

【详解】设碰前每个物体的动量为p，碰后M的速度为v，由动量守恒得

2p=Mv

由能量守恒可知，碰前系统的动能大于等于碰后系统的动能，又，可得

联立解得，CD正确。

故选CD。

7．BC

【详解】A．电场力

摩擦力

当时，即时速度最大，根据动能定理得

解得

A错误；

B．设向右运动得最大距离为，根据动能定理可得

解得

B正确；

C．设当物块速度为时的位移为，根据动能定理可得

解得

所以电势能

C正确；

D．根据能量守恒定律可知当物块停止运动时电势能的减少量将全部转化为摩擦生热，即

D错误。

故选BC。

8．AC

【详解】A．人以恒定以像速度匀速转动卷筒，则水桶上升的速度为

A正确；

B．设水桶做匀速运动时受到细绳的拉力为，则有

又

解得

B错误；

C．桶由静止下落过程中，水桶和卷筒组成的系统机械能守恒，则有

解得

C正确；

D．设水桶在水中受到的浮力为，桶口运动到井口的过程中，由动能定理

解得

D错误。

故选AC。

9．     甲     根据加速度可知，大的则加速度大，纸带甲相等时间内的位移差约为，而乙纸带为，故甲纸带的加速度更大          AB

【详解】(1)[1]由图表可知，甲的纸带上两点相差距离差大于乙，故甲的加速度较大；

[2]根据加速度可知，大的则加速度大，纸带甲相等时间内的位移差约为，而乙纸带为，故甲纸带的加速度更大；

(2)[3]绳子两边受力相等，由牛顿第二定律可得，故

(3)[4]实验中需要绳子的拉力为小车受力的合外力，则需要平衡摩擦力，且细绳与桌面平行。由于拉两边小车的绳子是一根绳子，拉力相等，故不需要测量动滑轮组和砝码的总质量。

故AB。

10．     1     48.5     B     1.43     151

【详解】（2）[1]欧姆表中电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，电流从电表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接触2；

（3）[2]因为欧姆表的读数为

所以

（5、6）[3][4][5]根据闭合电路欧姆定律

整理可得

可知纵轴物理量为，单位为，由图像可得

解得

截距

解得

11．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）对A受力分析，由平衡条件知

B、C受力具有对称性，只需对B受力分析，由平衡条件知

联立方程得

（2）倒置且匀速转动时，物体A依然受力平衡，则

对B受力分析，由匀速圆周运动得

其中

联立可得

（3）设B、C质量为M，由（2）知

其中，由几何关系知

即B、C整体的动能为

A的重力势能增量为

其中，由几何关系知

则装置对系统做的总功为

12．（1）；（2）

【详解】（1）设金属棒速度大小为时，经历的时间为，通过金属棒的电流为，对金属棒有

设在极短时间间隔内流过金属棒的电荷量为，则

而

所以

联立解得

金属棒做初速度为零的匀加速运动，当金属棒下滑后的速度大小为

联立解得

（2）由可知当导体棒刚进入水平轨道时电容器极板上积累的电荷量为

此时金属棒的速度大小仍为

而感应电动势

小于电容器两极板间的电压，电容器放电，设再经过时间电容器放电结束，此时金属棒达到最终速度为，取水平向右为正方向，根据动量定理可得

而

联立解得

13．     等压     放热

【详解】[1]由题图可知，气体状态从A到B的过程中，压强是不变的，所以此过程为等压过程；

[2]状态从C到D的过程中，气体发生等压变化，且体积减小，外界对气体做功，即

根据

（常量）

则气体的温度T降低，气体的内能减小，由

则

所以气体放热。

14．（1）；（2）气体放热，放出热量为

【详解】（1）气体从状态a到状态b的过程为等压变化，则有

解得气体在状态b的温度为

（2）从状态a到状态b，活塞对气体做的功为

气体从状态b到状态c的过程为等容变化，由查理定律有

解得

从状态a经b再到c的过程中，由热力学第一定律可得

因

故气体在状态a和状态c的内能相等，即

可得

即从状态a经b再到c的过程中，气体放热，放出的热量为。

15．     正     8

【详解】[1]波刚好传播到A（7cm，0）点，由同侧法可知，波源起振方向沿y轴正方向；

[2]波速为

设波源的振动方程为

当t=0.35s时，y=-1cm，代入可得

波传到B点所用时间为

0~1.25s内A处质点比B处质点多振动的时间为

即一个周期，A处质点比B处质点多通过路程为

16．（1）；（2）

【详解】（1）光路如图所示

在M点，入射角

由折射定律有

将代入可得

解得

（2）由几何关系可得

，

因，故G是AD的中点，光在H点的入射角为30°，由于DE边镀银，故在H点发生反射，光在I点的入射角为60°，由，入射角大于临界角，故发生全反射，由于AF边镀银，故光在J点发生反射，最终光线垂直于BD边第一次射出棱镜

可知，H、I、J分别是DE、EF、FA的中点

光在棱锥中通过的总路程为

光线在玻璃中传播的速度为

解得