陕西省西安市第七十中学2022-2023学年全国新课标II卷高考物理试题最后一模

这是一份陕西省西安市第七十中学2022-2023学年全国新课标II卷高考物理试题最后一模，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
陕西省西安市第七十中学2022-2023学年全国新课标II卷高考物理试题最后一模
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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，n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡，灯泡正常发光．从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是 （ ）

A．图示位置穿过线框的磁通量变化率最大
B．灯泡中的电流方向每秒改变次
C．线框中产生感应电动势的表达式为e＝nBSωsinωt
D．变压器原、副线圈匝数之比为
2、有趣的“雅各布天梯”实验装置如图中图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。图乙是金属放电杆，其中b、b′是间距最小处。在弧光周而复始过程中下列说法中正确的是（　　）

A．每次弧光上“爬”的起点位置是a、a′处
B．每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处
C．弧光消失瞬间，两杆间b、b'处电压最大
D．弧光消失瞬间，两杆间c、c'处场强最大
3、关于原子核的相关知识，下面说法正确的是（　　）
A．原子核内相邻质子之间存在相互排斥的核力
B．原子核的比结合能越小，说明原子核越不稳定
C．温度越高放射性元素的半衰期越小
D．β射线是电子流，表明原子核内除质子中子之外还有电子
4、如图甲所示，单匝矩形金属线框abcd处在垂直于线框平面的匀强磁场中，线框面积，线框连接一个阻值的电阻，其余电阻不计，线框cd边位于磁场边界上。取垂直于线框平面向外为磁感应强度B的正方向，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）

A．0～0.4s内线框中感应电流沿逆时针方向
B．0.4～0.8s内线框有扩张的趋势
C．0～0.8s内线框中的电流为0.1A
D．0～0.4s内ab边所受安培力保持不变
5、如图所示为一理恕变压器，其中a、b、c为三个额定电压相同的灯泡，输入电压u= Umsin100πt(V)．当输入电压为灯泡额定电压的8倍时，三个灯泡刚好都正常发光．下列说法正确的是（ ）

A．三个灯泡的额定电压为Um/8
B．变压器原、副线圈匝数比为9︰2
C．此时灯泡a和b消耗的电功率之比为2︰7
D．流过灯泡c的电流，每0.02s方向改变一次
6、据《世说新语》记载，晋明帝司马昭在回答“汝意谓长安与日孰远”时，一句“举目望日，不见长安”惊愕群臣。我们生活的2020年初的地球，需经8分13秒才能看见太阳的光芒，但我们离长安却隔了将近1111年。距研究者发现，地球与太阳的距离不断缩小，月球却在逐渐远去。下列说法正确的是
A．在2020初，地日距离约为150万千米
B．倘若月球彻底脱离了地球，则它受到地球对它的引力为0
C．与长安城中的人相比，我们的“一个月”在实际上应略长于他们的
D．与长安城中的人相比，我们的“一年”在实际上应略长于他们的
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，分别在M、N两点固定放置带电荷量分别为+Q和-q（Q>q）的点电荷，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点。以下判断正确的是（　　）

A．A点的电场强度小于B点的电场强度
B．C点的电场强度方向跟D点的电场强度方向相同
C．A、C两点间的电势差等于A、D两点间的电势差
D．试探电荷+q在A点的电势能大于在B点的电势能
8、甲、乙两质点同时同地在外力的作用下做匀变速直线运动，其运动的图像如图所示。关于甲、乙两质点的运动情况，下列说法中正确的是（　　）

A．乙质点做初速度为c的匀加速直线运动
B．甲质点做加速度大小为的匀加速直线运动
C．时，甲、乙两质点速度大小相等
D．时，甲、乙两质点速度大小相等
9、如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为11∶2，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（　　）

A．变压器输入电压的最大值是220V
B．电压表的示数是40 V
C．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是20W
D．原线圈输入的正弦交变电流的是频率是100Hz
10、已知与长直通电导线距离为r处的磁感应强度大小为，其中I为导线中的电流，k为常数。在∠ABC=120°的等腰三角形的三个顶点处各有一条长直通电导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流I，电流方向如图所示。其中O点为AC边的中点，D点与B点关于AC边对称。现将另外一根通电导体棒垂直于纸面放在O点时，其受到的安培力的大小为F。若将该导体棒垂直于纸面放到D点，电流大小和方向与在O点时一致，则此时该导体棒受到的安培力（　　）

A．方向与在O点受到的安培力方向相同
B．方向与在O点受到的安培力方向垂直
C．大小为F
D．大小为2F
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）标称3.7V的锂电池，充满电时电动势为4.2V，电动势低于3.4V时不能放电。某只该型号电池标注如下：标准放电持续电流170mA，最大放电电流850mA，内阻r≤0.2Ω。为测量其电动势和内阻，实验室提供下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻3kΩ）
B．电流表(量程0.6A)
C．电流表（量程0~3A）
D．定值电阻R1=2kΩ
E．定值电阻R2=1Ω
F．滑动变阻器(0~5Ω)
G．滑动变阻器(0~20Ω)
H．待测电池，多用电表，开关导线若干
（1）设计测量电路如图甲所示，电流表A应选择_____，滑动变阻器R应选择_____填写器材序号）；
（2）按照设计电路完成实物电路的连接；（__________）

（3）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片P移到 ___选填“左”或“右”）端；闭合开关后，发现电压表指针有偏转，而电流表指针不偏转，在不断开电路的情况下，应选择多用电表的 ____检查电路故障；
A．电阻“”挡 B．直流电流250mA挡 C．直流电压2.5V挡 D．直流电压10V挡
（4）正确进行实验操作，根据电压表读数计算出电压表和定值电阻R，两端的总电压U。读出对应的电流表示数，在坐标纸上描点作出U—I图象如图丙所示。则电池电动势E= __V，内阻r= ____Ω。

12．（12分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时，一定要进行的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A． B． C．k D．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”送给妈妈．已知顶角∠MON = 1θ，该玻璃折射率n = 1．现有一光线垂直MN边入射．

（i）为了使该光线在OM边和ON边都能发生全反射，求θ的取值范围．
（ii）若θ = 41°，试通过计算说明该光线第一次返回MN边能否射出．
14．（16分）如图所示，光滑水平面上静止放着长L=2.0m，质量M=3.0kg的木板，一个质量m=1.0kg的小物体(可视为质点)放在离木板右端d=0.40m处，小物体与木板之间的动摩擦因数μ=0.1。现对木板施加F=10.0N水平向右的拉力，使其向右运动。 g取10m/s2.求：
(1)木板刚开始运动时的加速度大小；
(2)从开始拉动木板到小物体脱离木板，拉力做功的大小；
(3)为使小物体能脱离木板，此拉力作用时间最短为多少？

15．（12分）如图，两相互平行的光滑金属导轨，相距L=0.2m，左侧轨道的倾角θ=30°，M、P是倾斜轨道与水平轨道连接点，水平轨道右端接有电阻R=1.5Ω，MP、NQ之间距离d=0.8m，且在MP、NQ间有宽与导轨间距相等的方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，－质量m=0.01kg、电阻r=0.5Ω的导体棒在t=0时刻从左侧轨道高H=0.2m处静止释放，下滑后平滑进入水平轨道（转角处天机械能损失）。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计，g取10m/s2。求：
(1)导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间t；
(3)导体棒在水平轨道上的滑行距离d；
(2)导体棒从释放到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C
【解析】
图示位置穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，选项A错误；交流电的周期为，一个周期内电流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变 次，选项B错误；交流电的电动势最大值：Em=nBSω，则线框中产生感应电动势的表达式为e＝nBSωsinωt,选项C正确；交流电的有效值为 ,则 ,选项D错误；故选C.
点睛：此题关键是掌握交流电的瞬时值、最大值及有效值的意义，知道它们之间的关系；掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．
2、B
【解析】
两根金属放电杆与高压电源相接，在电极最近处场强最大，空气首先被击穿，每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处，在c、c'处距离最远，场强最小，则最终弧光在c、c'处消失。弧光消失瞬间，两金属杆之间没有电场了。
故选B。
3、B
【解析】
A．原子核内相邻质子之间存在强相互吸引的核力，A错误；
B．原子核比结合能越小，拆开原子核越容易，说明原子核越不稳定，B正确；
C．放射性元素的半衰期是原核的衰变规律，由原子核内部因素决定，即与元素的种类有关，与温度无关，C错误；
D．射线是原子核内中子转变为质子时产生的，不能说明原子核内有电子，选项D错误。
故选B。
4、C
【解析】
A．由图乙所示图线可知，0-0.4s内磁感应强度垂直于纸面向里，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A错误。
B．由图乙所示图线可知，0.4-0.8s内穿过线框的磁通量增加，由楞次定律可知，线框有收缩的趋势，故B错误。
C．由图示图线可知，0-0.8s内的感应电动势为

线框中的电流为：

故C正确。
D．在0-0.4s内感应电流I保持不变，由图乙所示图线可知，磁感应强度B大小不断减小，由F=ILB可知，ab边所受安培力不断减小，故D错误。
故选C。
5、C
【解析】
设灯泡的额定电压为U，根据题意，输入电压，得：，此时原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，则变压器原、副线圈匝数比为，根据，因为a、b此时都能正常发光，故电压都为额定电压 ，根据，可知a、b消耗的电功率与电流成正比，即此时灯泡a和b消耗的电功率之比为2︰7，由输入电压的表达式，可知角频率，则周期，而变压器不会改变交变电流的周期，故每0.02s电流方向改变两次，故ABD错误，C正确；故选C.
【点睛】根据灯泡电压与输入电压的关系可确定接在线圈的输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可确定功率之比．
6、C
【解析】
A．由可得，地日距离约为

故A错误；
B．倘若月球彻底摆脱了地球，由万有引力定律可知，地球对它仍然有引力作用，故B错误；
C．由于月地距离增大，故月球的公转周期变长，故现在的一月应该长于过去，故C正确；
D．由于日地距离不断缩小，故地球的公转周期变短，因此现在的一年应该略短于过去，故D错误；
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】
A．由于，A点处电场线比B点处电场线密，A点的电场强度大于B点的电场强度，A错误；
B．电场线从Q出发到q终止，关于MN对称，C、D两点电场线疏密程度相同，但方向不同，B错误；
C．由于C点电势等于D点电势，则A、C两点间的电势差等于A、D两点间的电势差，C正确；
D．A点的电势高于B点的电势，+q在A点的电势能大于在B点的电势能，D正确。
故选CD。
8、BD
【解析】
A．根据匀变速直线运动位移时间公式得
对于乙质点，由图可知
v0乙=c

乙的加速度为

乙质点做初速度为c的匀减速直线运动，选项A错误；
B．对于甲质点，由图可知
v0甲=0

甲的加速度为

甲质点做加速度大小为 的匀加速直线运动，故B正确。
C．时，甲的速度

乙质点速度

选项C错误；
D．时，甲的速度

乙质点速度

即甲、乙两质点速度大小相等，选项D正确。
故选BD。
9、BC
【解析】
A．由图乙可知交流电压最大值Um=220V；故A错误；
B．输入电压的有效值为220V，根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数

电压表的示数是40V，选项B正确；
C．流过电阻中的电流为0.5A，变压器的输入功率是
P入=P出=UI=40×0.5W=20W
故C正确；
D．变压器不改变频率，由图乙可知交流电周期T=0.02s，可由周期求出正弦交变电流的频率是50Hz，故D错误；
故选BC。
10、AC
【解析】
AB．由磁场叠加以及安培定则可知，AC两处的直导线在O点产生的磁场叠加结果为零，则O点的磁场是B点的直导线在O点产生的，其方向为水平向左；同理可知D点的合磁场方向也是水平向左，则导体棒在O点和D点所受安培力的方向相同（如图），选项A正确，B错误；

CD．由以上分析可知，O点的磁感应强度为

D点的磁感应强度为

则导体棒在OD两点受安培力相等，选项C正确，D错误。
故选AC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、B G 左 D
【解析】
（1）[1]由题知，该锂电池的最大放电电流850mA，故电流表A应选择B；
[2]由题知，回路中的最大电阻
Ω24.7Ω
故滑动变阻器选择G；
（2）[3]按照设计电路完成实物电路的连接，如图所示

（3）[4]因滑动变阻器是限流式接法，为保护电路，故在闭合开关S前，滑动变阻器的阻值要最大，故应将滑动变阻器滑片P移到左端；
[5]闭合开关后，发现电压表指针有偏转，而电流表指针不偏转，说明电流表所在支路存在某处断路，在不断开电路的情况下，应选择多用电表的直流电压档进行检查电路故障，又该电源的最大电动势为4.2V，故应选择直流电压10V档进行检查电路故障，故D正确，ABC错误。
故选D。
（4）[6]由题知，U—I图象的纵截距表示电源的电动势，则由图可得
3.88V（）
[7]由U—I图象，可得图象的斜率

由电路图分析可知，斜率

解得
Ω（）
12、BCD 1.3 D
【解析】
(1)[1]AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE错误；
B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；
C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C正确；
D．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，D正确；
故选：BCD。
(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为
，
连续相等时间内的位移之差：
，
根据得：
；
(3)[3]对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数：
，
即
，
a-F图线的斜率为k，则
，
故小车质量为：
，
故D正确。
故选D。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1） （1）可以射出
【解析】
（i）根据题意画出光路图（如图）

当光线入射到玻璃砖的内表面（OM、ON）上恰好发生全反射时需满足
解得：临界角 C=30°
由几何关系可得光线入射到OM边、ON边的入射角分别为90°－θ、3θ－90°
要发生全反射应满足：90°－θ ≥C、3θ－90°≥C
综合两式得 40°≤θ≤60°．
（ii）画出该光线第一次返回MN边时的光路图
由几何关系可得在MN边入射角为180°－4θ
若θ = 41°，则180°－4θ＜C
所以该光线第一次返回MN边可以射出
14、（1）3m/s2，（2）24J，（3）0.8s。
【解析】
(1)对木板，根据牛顿第二定律有：

解得：a=3m/s2；
(2)对小物体，根据牛顿第二定律有
μmg = ma物
解得：a物=1m/s2
设小物体从木板上滑出所用时间为t0：

木板的位移：

拉力做功：
W= Fx板=24J；
(3)设最短作用时间为t，则撤去拉力F前的相对位移

设撤去拉力F后，再经过时间t'小物体和木板达到共同速度v共，且小物体和木板恰好将要分离，该阶段木板加速度大小为a'：
对木板，根据牛顿第二定律有
μmg = Ma'
解得：
由速度关系得：

撤去拉力F后的相对位移：

由位移关系得：

解得：t=0.8s。
15、 (1)；(2)；(3)0.111J
【解析】
(1)设导体棒进入磁场前瞬间速度大小为，导体棒从释放到刚进入磁场的过程中，由机械能守恒定律有

解得

根据位移公式有

解得

导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间为0.4s。
(2)导体棒进入磁场到静止，由动量定理得

根据安培力公式有

又

联立得

通过导体棒的电荷量为


联立解得

导体棒在水平轨道上的滑行距离为0.25m。
(3)导体棒滑入磁场之前上产生的焦耳热为

由法拉第电磁感定律有

由闭合电路欧姆定律

可得

根据能量守恒可知，导体棒进入磁场后的总热量

又

解得

故电阻上产生的焦耳热为

故总热量为0.111J。