2023届青海省西宁市大通回族土族自治县高三下学期二模理综物理试题(含答案)

这是一份2023届青海省西宁市大通回族土族自治县高三下学期二模理综物理试题(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、中科院合肥物质科学研究院的可控核聚变装置全超导托卡马克（）已实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造了新的世界纪录.核聚变的核反应方程是否，则下列说法错误的是( )
A.X是中子
B.这个反应必须在高温下才能进行
C.是核反应中释放的内能
D.的比结合能要大于的比结合能
2、北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行，跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示.运动员从起跳区水平起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用、P、、E表示，用t表示运动员在空中的运动时间，不计运动员所受空气阻力，下列图象中可能正确的是( )
A.B.C.D.
3、人类通过不断的探索，发现了适宜人类居住的星球，该宜居星球的密度与地球密度相同，半径为地球半径的4倍，假设地球表面重力加速度为，则该宜居星球表面重力加速度为( )
A.B.C.D.
4、如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷，在y轴上C点有点电荷，且，，下列判断正确的是( )
A.O点电场强度为零
B.D点电场强度方向沿方向
C.若将点电荷从O移向C，电势能增大
D.若将点电荷从O移向C，电势能增大
5、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是( )
A.电流表的示数为
B.线圈转动的角速度为
C.时线圈平面与磁场方向垂直
D.时电阻R中电流的方向自右向左
二、多选题
6、如图所示，绕过定滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，定滑轮下吊着一个小球，处于静止状态，保持B点高度不变，在人缓慢向左移动一小段距离的过程中( )
A.绳上张力变大B.人对地面的压力变大
C.地面对人的摩擦力变大D.滑轮受到绳的作用力变大
7、两带电的平行板A、B水平放置，上极板A的中央有一小孔.如图甲所示，一带电油滴从小孔的正上方的O点处自由下落，穿过上极板A中央的小孔后，刚好不与下极板B相碰，在此过程中，油滴的速度v随时间t变化的关系如图乙所示.重力加速度为g，不计空气阻力，可知( )
A.在时，油滴刚好穿过A板的小孔
B.在时，油滴刚好返回到O点
C.油滴受到的重力与电场力之比为2:3
D.O点到下极板B的距离为
8、如图所示，电阻不计的光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距为d，两侧接有电阻、，阻值均为R，右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、长度也为d的金属杆置于左侧，在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，经时间t到达时撤去恒力F，金属杆在到达之前减速为零。已知金属杆电阻也为R，与导轨始终保持垂直且接触良好，下列说法正确的是( )
A.杆刚进入磁场时速度大小为
B.杆刚进入磁场时电阻两端的电势差大小为
C.整个过程中，流过金属杆的电荷量为
D.整个过程中，电阻上产生的焦耳热为
9、下列说法中正确的是__________。
A.知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，可计算出阿伏伽德罗常数
B.当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
C.单晶体有固定的熔点，具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性
D.一定质量的理想气体保持压强不变，在温度升高时，吸收的热量一定大于内能的增加量
E.随着科技的发展，将来可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
10、下列有关光学现象的说法正确的是( )
A.光的偏振说明光是一种横波
B.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
E.红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距小
三、实验题
11、某实验小组成员用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。他们在气垫导轨上安装了一个光电门，调节气垫导轨水平，装有遮光条的滑块放在导轨上，用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线将滑块与钩码相连。
（1）实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则______mm。
（2）由静止释放物块，与光电门相连的数字计时器，记录遮光条遮光的时间t，若滑块和遮光条的总质量为M，钩码的质量为m，滑块没有释放时遮光条到光电门的距离为L，则表达式________在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证。
（3）多次改变滑块遮光条到光电门的距离L，记录每次遮光条遮光的时间t，作出图象，如果图象是一条过原点的直线，图象的斜率等于________，则机械能守恒定律得到验证。
12、某同学做“测定电动势约2V，内阻约几欧的电池的电动势和内阻”实验。
（1）他采用如下图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：
A.电压表(0~15V，内阻约20kΩ)
B.电压表(0~3V，内阻约10kΩ)
C.电流表(0~0.6A，内阻约0.4Ω)
D.电流表(0~3A，内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(500Ω，1A)
F.滑动变阻器(20Ω，2A)
实验中所用电压表应选_______，电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（填字母代号）
（2）上图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。
（3）根据实验数据做出图象，如图所示，蓄电池的电动势_______V，内电阻_______Ω（结果保留2位有效数字）。
（4）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是_______。
A.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用导致的
B.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用导致的
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
四、计算题
13、如图所示，传送带以速度顺时针传动，P、Q间距离，紧挨传送带右侧放置一质量的木板B。一质量为的滑块（可看作质点）以的速度从传送带的左端滑上传送带，到达右端时，刚好与传送带共速。滑块滑出传送带时与木板B发生弹性碰撞，碰后滑块被反弹回传送带上，继续在传送带上运动，已知重力加速度，试求：
（1）滑块m第一次从传送带左端滑到右端的过程中，由于摩擦产生的热量；
（2）滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离。
14、如图所示，真空中一对平行金属板长为L，两板间有垂直板面向上的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带负电粒子以速度从两板中央沿中线进入电场，粒子射出平行板时速度方向与中线夹角为θ，板右侧有上、下范围足够大的有界匀强磁场区域，磁场方向与纸面垂直，磁场边界与两板中线垂直，两边界间距离为d，不计粒子重力，忽略板外空间的电场，求：
（1）匀强电场的场强大小E；
（2）欲使粒子经磁场偏转后垂直于右边界穿出，磁感应强度B；
（3）欲使粒子经磁场偏转后从左边界穿出，求磁感应强度的最小值。
15、如图所示，水平放置内壁光滑的圆柱形密闭汽缸，内有可自由活动的活塞将汽缸分为Ⅰ、Ⅱ两部分。活塞与汽缸左侧连接一轻弹簧，当活塞与汽缸右侧接触时弹簧恰好处于原长。开始Ⅱ内封闭有一定质量的理想气体，Ⅰ内为真空，稳定时Ⅱ内气柱长度为，此时弹簧力与活塞重力大小之比为3:4。已知开始环境温度为27℃，汽缸导热性能良好，活塞质量，截面积，重力加速度g取。
（1）将活塞锁定，将环境温度缓慢上升至127℃，求此时Ⅱ部分气体的压强；
（2）保持环境温度127℃不变，解除活塞锁定，同时将汽缸逆时针缓慢旋转90°，求稳定时Ⅱ部分气柱的长度。
16、如图所示，位于x轴上的P、Q两个质点间的距离。时刻，从位于原点的波源发出的一列简谐横波刚好传播到P点。此后又经，P完成了10次全振动，Q完成了8次全振动。已知波源振动时的振幅。
（1）求这列波的波速大小v；
（2）写出波源振动的位移y随时间t变化的函数关系式。
参考答案
1、答案：C
解析：A.根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X的质量数为1，核电荷数为0，则X是中子，故A正确；
B.这个反应是热核反应必须在高温下才能进行，故B正确；
是核反应中释放的核能，故C错误；
D.该核聚变释放能量，生成物的原子核更稳定，的比结合能要大于的比结合能，故D正确。
本题选错误选项，故选C。
2、答案：D
解析：A.滑雪运动员离开起跳区后做平抛运动，水平速度不变，竖直速度变化，则速度变化量为
可知速度变化量和时间关系为正比例函数，图象为过原点的一条倾斜直线，故A错误；
B.经过时间t后竖直方向速度为
重力的瞬时功率为
可知重力瞬时功率和时间关系为正比例函数，图象为过原点的一条倾斜直线，故B错误；
C.不计空气阻力，只有重力做功，滑雪运动员飞行过程机械能守恒，不随时间变化，故C错误；
D.设起跳时的速度为，则经过时间t动能为
可知动能和时间关系为二次函数，图象为抛物线一部分，顶点不在原点，故D正确。
故选D。
3、答案：B
解析：设地球的密度为ρ、质量为、半径为、重力加速度为，假设地球表面有一物体的质量为m，则由万有引力等于重力可得
其中
可得
由题知，该宜居星球的密度与地球密度相同，半径为地球半径的4倍，设该宜居星球的重力加速度为，则可知
故选B。
4、答案：C
解析：A.根据对称性及矢量运算法则可知，A、B两点处的电荷在O点产生的合场强为零，除此之外，C点处的电荷在O点产生的场强不为零，且电场强度的方向指向y轴的正方向，由此可知，O点电场强度不为零，故A错误；
B.由几何关系及矢量运算法则可知，A、B两点处的电荷在D点产生的合场强大小等于其中任意一电荷在D点产生的场强大小，合场强方向由D指向O，而C点处的电荷在D点产生的场强方向由O指向D，但由于离D点的距离等于A、B电荷离D点的距离，因此C点处的电荷在D点产生的场强等于A、B电荷在D点产生的合场强，则可知三个电荷在D点产生的合场强为零，故B错误；
CD.若将点电荷从O移向C，则由点电荷的分布可知，三个电荷都对点电荷做负功，若将点电荷从O移向C，三个电荷都对点电荷做正功，由此可知将点电荷从O移向C，电势能增大，若将点电荷从O移向C，电势能减小，故C正确，D错误。
故选C。
5、答案：A
解析：A.电流表的示数为有效值，可知
A正确；
B.根据图乙可知
则线圈转动的角速度为
B错误；
C.根据图乙可知0.01s时，感应电流为最大值，即感应电动势为最大值，即0.01s时线圈平面与磁场方向平行，C错误；
D.根据题意可知，0.02s时线圈仍然位于图甲所示位置，根据对AB边，根据右手定则可知，此时的感应电流方向为，即0.02s时电阻R中电流的方向自左向右，D错误。
故选A。
6、答案：AC
解析：A.滑轮两边绳上的力大小相等，人缓慢向左移动一小段距离的过程，滑轮两边绳间的夹角θ变大，根据
解得
可知，θ变大，绳上的张力T变大，A正确；
B.对人分析有
结合上述解得
则人对地面的压力为
可知人对地面的压力不变，B错误；
C.对人分析可知地面对人的摩擦力为
可知θ变大，地面对人的摩擦力变大，C正确；
D.对滑轮与小球整体分析可知，滑轮受到绳的作用力为
即滑轮受到绳的作用力不变，D错误。
故选AC。
7、答案：AC
解析：AB.根据题意再结合甲乙两图分析可知，油滴先从O点开始做自由落体运动，在时，油滴刚好穿过A板的小孔，在时，油滴在电场中速度减为零，刚好到达B板（未与之相碰），故A正确，B错误；
C.速度—时间图象的斜率表示物体的加速度，设油滴进入电场时的速度为v，由图乙可知，油滴做自由落体运动时，由牛顿第二定律有
油滴进入电厂后，由牛顿第二定律有
联立以上两式可得
故C正确；
D.时间段内油滴做自由落体运动，则时刻的速度为
而速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移，则可知O点到下极板B的距离为
故D错误。
故选AC。
8、答案：AD
解析：A.金属杆刚进入磁场前，对金属杆有
解得
A正确；
B.金属杆刚进入磁场时，感应电动势
感应电流为
电阻两端的电势差大小
解得
B错误；
C.金属杆进入磁场后，根据动量定理有
根据电流的定义式有
解得
C错误；
D.电路产生的焦耳热
并联电路产生的焦耳热
电阻上产生的焦耳热
解得
D正确。
故选AD。
9、答案：BCD
解析：A.气体分子间距较大，不能用摩尔体积除以分子体积去求得阿伏伽德罗常数，故A错误；
B.当分子力表现为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，因此分子势能增大，故B正确；
C.晶体分为单晶体和多晶体，都具有固定的熔点，但单晶体具有规则的几何外形，物理性质表现为各向异性，而多晶体没有规则的几何外形且物理性质表现为各向同性，故C正确；
D.根据热力学第一定律的表达式
则对于一定质量的理想气体保持压强不变，在温度升高时体积增大，气体对外做功，W取负，而温度升高能内增大，取正，因此吸收的热量一定大于内能的增加量，故D正确；
E.根据热力学第二定律，与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故不能将散失的能量重新收集起来而不引起其他的变化，故E错误。
故选BCD。
10、答案：ABC
解析：A.光的偏振说明光是一种横波，故A正确；
B.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面发生全反射造成的，故B正确；
C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故C正确；
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，故D错误；
E.红光的波长比黄光的长，故红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，根据形成的条纹间距与波长的关系式
可知，波长越长，形成的相邻亮条纹间距越大，故E错误。
故选ABC。
11、答案：（1）2.70（2）（3）
解析：（1）由图乙可知，该游标卡游标尺为20分度值，则最小刻度为，读数可得
（2）该实验的原理是通过钩码高度的降低，使钩码的重力势能转化为钩码和滑块及遮光条共同的动能，则只要等式
在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证。
（3）由（2）可得
则只要图象的斜率为
则机械能守恒定律得到验证。
12、答案：（1）B；C；F
（2）
（3）2.0；3.8
（4）BC
解析：（1）电源电动势为1.5V，故电压表选择3V量程的B；内阻约为几欧，故电流较小，电流表选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的F；
（2）根据电路图连接实物图，如图所示：
（3）由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2.0，电源电动势E=2.0V，电源内阻为：
（4）在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用。作出图线实际图线和测量图线，如图所示，
知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小，故AD错误，BC正确。
13、答案：（1）（2）
解析：（1）从P运动到Q的过程中，对物体m只有到摩擦力做功，由动量定理可得
解得
则可知滑块在传送带上做减速运动的加速度大小为
则减速所用的时间为
可知滑块的对地位移为
传送带对地的位移为
可得相对位移为
则因摩擦产生的热量为
（2）由题意知滑块与木板发生弹性碰撞，则碰撞前后动量守恒，机械能守恒，有
，
解得反弹速度
，方向水平向左。
设碰撞后滑块向左运动直至速度减为零这一过程中运动的位移为，则根据运动学公式有
解得
在此过程中运动的时间为
在此时间内传送带向右移动的位移为
滑块速度减为零后开始反向做匀加速直线运动，可知滑块向右滑动速度会达到并恰好离开传送带，在此时间内传送第向右运动的位移为，故可得滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离为
14、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，运动时间
加速度
粒子离开匀强电场时，在电场方向的速度
由
得
（2）粒子经磁场偏转后垂直于右边界穿出，如图
则，
粒子在磁场中做匀速圆周运动
解得
(3)欲使粒子经磁场偏转后从左边界穿出，粒子在磁场中运动的圆周与磁场的右边界相切时磁感应强度的最小，如图
则
解得
由
因此
15、答案：（1）（2）
解析：（1）气体初始状态的压强
则由查理定律
（2）由
得
汽缸竖直放置，活塞处于平衡状态，则有
由玻意耳定律
解得
16、答案：（1）（2）
解析：（1）由题意可知，，，由得：
（2）设波源的振动方程为，因为
且时，，所以解得，且由波的传播方向和振动方向可知时刻波源向下振动，所以波源振动的位移y随时间t变化的函数关系式为