陕西省宝鸡市2023届高三下学期高考模拟（二模）物理试题（原卷+解析）

陕西省宝鸡市2023届高三下学期高考模拟（二模）物理试题

一、单选题

1．（2023·陕西·统考二模）如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为（　　）

A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g C．μ2mg D．μ1Mg+μ2mg

2．（2023·陕西·统考二模）如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，下列说法正确的是（　　）

A．这群氢原子最多能发出4种频率不同的光子

B．这群氢原子发出的光子中，从n=4跃迁到n=1所发出的光子波长最长

C．氢原子向较低能级跃迁时，核外电子动能减小，电势能增大

D．用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为10.26eV

3．（2023·陕西·统考二模）某空间固定有两个可看成点电荷的带电小球，所带的电荷量分别为2q和-q，如图所示，以-q为圆心做圆，a、b两点为圆和两电荷连线的交点，过-q的中心做两电荷连线的垂线，c、d两点为垂线和圆的交点，以下说法正确的是（　　）

A．a点的场强小于b点的场强

B．a点的场强小于d点的场强

C．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能一直增大

D．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能先减小后增大

4．（2023·陕西·统考二模）某学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆水平时距水平地面高为，可绕转轴O在竖直面内匀速转动，自动识别区到的距离为，汽车匀速驶入自动识别区，自动识别系统识别的反应时间为，闸杆转动的角速度为。若汽车可看成高的长方体，闸杆转轴O与汽车左侧面的水平距离为，要使汽车顺利通过闸杆（车头到达闸杆处视为通过闸杆），则汽车匀速行驶的最大允许速度为（　　）

A． B． C． D．

5．（2023·陕西·统考二模）在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置。如图所示，地下有一根金属管线平行于水平地面，现给金属长直管线通上恒定电流I，用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为A；②在A点附近的地面上找到与A点磁感应强度相同的点B，连接AB并测得AB间的距离为a；③在地面上过A点做垂直于AB的线段AC并测得AC间的距离为b；④用测量仪测得C点的磁场方向与地面夹角为30°，由此可确定（　　）

A．地下的金属管线平行于AB，深度为

B．地下的金属管线平行于AB，深度为

C．地下的金属管线平行于AC，深度为

D．地下的金属管线平行于AC，深度为

二、多选题

6．（2023·陕西·统考二模）2022年11月30日神舟“十五”号与神舟“十四”号载人飞船在太空顺利会师，我国载人航天事业迎来新突破。神舟十五号载人飞船发射后进入近地点200km、远地点348km的椭圆轨道I，变轨后与运行在距地面高度约为400km的对接轨道Ⅱ上的天和核心舱对接，如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A．神舟十五号的发射速度可能小于第一宇宙速度

B．神舟十五号在轨道I运行时任一点的速度均小于轨道Ⅱ时速度

C．神舟十五号从轨道I变轨到轨道Ⅱ，机械能增加

D．天和核心舱在轨道Ⅱ上的运行周期大于神舟十五号在椭圆轨道I上的运行周期

7．（2023·陕西·统考二模）如图为某运动员完成蹦床运动时，利用传感器测得蹦床弹力随时间的变化图。假设运动员仅在竖直方向运动，且不计空气阻力，g取10m/s2。依据图像判断下列说法正确的是（　　）

A．在6.5s至8.5s的时间内运动员的速度为零

B．运动员的最大加速度大小40m/s2

C．运动员离开蹦床上升的最大高度为5m

D．在8.5s至9.5s的时间内运动员对蹦床的弹力平均值为1500N

8．（2023·陕西·统考二模）如图所示，半径为R、质量为2m的光滑半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量为m的小球（可视为质点）从A点正上方高为R处由静止释放，由A点经过半圆轨道后从B冲出，重力加速度为g，则（　　）

A．小球进入半圆轨道后，由小球和小车组成的系统总动量守恒

B．小球离开小车后做斜上抛运动

C．小车向左运动的最大距离为

D．小车获得的最大速度为

9．（2023·陕西·统考二模）关于热学现象及规律，下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动反映了悬浮在液体内的小颗粒分子的无规则热运动

B．热量不可能从低温物体传到高温物体

C．一定质量的某种理想气体在等压膨胀的过程中，对外做功，内能一定增加

D．在合适的条件下，某些非晶体可以转化为晶体

E．密闭容器中的理想气体在体积不变条件下升高温度，气体分子对器壁的平均撞击力增大

10．（2023·陕西·统考二模）关于声和光现象及其应用，下列说法正确的是（　　）

A．光学镜头增透膜利用了光的干涉现象，增透膜的厚度可以为入射光在膜中波长的

B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃外表面反射光的强度

C．全息照相主要是利用了光的偏振，光的偏振现象说明光是一种横波

D．在双缝干涉实验中只将入射光由绿光变为红光，条纹间距会变宽

E．声波和光在介质中的传播速度均与频率无关，都仅由介质来决定

三、实验题

11．（2023·陕西·统考二模）某物理实验小组的同学采用如图1所示的装置测量当地的重力加速度，他将两个质量相等的重物A和B用轻绳连接后，跨过光滑的轻质滑轮使其处于静止状态。在左侧的重物A上加小物块C，使系统做初速度为零的匀加速直线运动，并测出系统的加速度。完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出小物块C的质量m以及小物块C质量不同时系统的加速度a。

（1）按照以上的实验方案，需要测量小物块C质量不同时系统的加速度，请你设计一个测量系统加速度a的方法，简要加以说明___________。

（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，做出的图像，如图2所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=___________，并可求出重物A、B质量M=___________。

12．（2023·陕西·统考二模）一个物理兴趣小组的同学准备测定某电池的电动势和内阻，实验室可供选用的实验器材有：电流表A1、A2，滑动变阻器R，电阻箱R0，待测电源E，开关S，导线等。实验步骤如下：

（1）兴趣小组的同学设计了如图1所示的电路来测定电流表A1的内阻：将电阻箱的阻值调整到R0=50Ω，调节滑动变阻器的阻值，得到多组电流表A1、A2的读数I1、I2，并用描点法得到I2-I1图像为过原点的倾斜直线，如图2所示。若直线的斜率用k表示，电阻箱的阻值用R0表示，则电流表A1的内阻RA1的表达式为___________，结合图2的数据可得电流表A1的内阻RA1=___________Ω。

（2）接下来，甲、乙、丙三位同学利用原有实验器材设计了如图3所示的电路图来测定电池的电动势和内阻。实验中，他们改变R0的阻值，记录了多组数据（电阻箱阻值R0和电流表A1示数I）。

（3）甲同学以IR0为纵坐标U，以I为横坐标做图像处理数据；乙同学以I（R0+RA1）为纵坐标U，以I为横坐标处理数据。他们在同一张坐标纸上画出的图像如图4所示。由图4可知，甲同学绘制的是图线为___________（填“a”或“b”），电源电动势为___________V，内阻为___________Ω。

（4）丙同学以为纵坐标，以R0为横坐标做-R0图像处理数据，如图5所示。请根据（3）中计算结果在图5中做出对应的图像___________。

四、解答题

13．（2023·陕西·统考二模）大功率火箭一般采取多级推进技术，以提高发射速度。某中学的物理兴趣小组同学制作了一个两级推进火箭模型进行试验。已知火箭质量为m，提供的推动力恒定且为，火箭先经过一级推动力推进时间t后，丢弃掉质量为的一级箭体，再由二级推动力继续推动剩余质量为的火箭，推动力仍为，火箭飞行时间t后结束推进。重力加速度恒定且为g，不考虑燃料消耗引起的质量变化，不计空气阻力，求：

（1）火箭上升过程的最大速度为多少？

（2）火箭上升的最大高度为多少？

14．（2023·陕西·统考二模）如图1所示，有一对垂直纸面水平放置的平行金属板，板长为，两板间距为，金属板右侧有一个半径为的圆形匀强磁场区域，圆心O位于平行金属板正中间的水平线上，磁场方向垂直纸面向里。金属板左侧的电子枪不断地沿正中间的水平线发射质量为、电荷量为的电子，发射电子的初速度恒定。若在两金属板上加上如图2所示的交变电压，周期为，电子在金属板内运动时间恒为，最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出。电子进入圆形磁场区域后均从磁场边界P点飞出，P点为竖直线与圆形磁场边缘的交点。不计电子间相互作用和重力，忽略金属板区域外的电场及交变电场产生的磁场。求：

（1）发射电子的初速度大小及两板电压；

（2）磁感应强度的大小；

（3）从平行金属板正中间射出的电子和从上极板边缘射出的电子在磁场区域运动的时间之比。

15．（2023·陕西·统考二模）如图所示，竖直放置的U形玻璃管右端封闭、左端开口，右端玻璃管横截面积是左端的2倍。管中装入水银，平衡时右端封闭气体的长度L=15cm，左端水银面到管口的距离为h=12cm，且左右两管水银面的高度差也为h=12cm。现将小活塞封住左端，并缓慢向下推动，当活塞下降距离为x时，两管液面恰好相平。推动过程中两管中的气体温度始终不变，活塞不漏气，大气压为p0=76cmHg。求：

（1）粗管气体的最终压强；

（2）活塞向下的距离x。

16．（2023·陕西·统考二模）如图所示，有两列简谐横波a、b在同一介质中均沿x轴正方向传播，两列波的传播速度相等。两列波在t=0时刻的波形曲线如图所示，已知a波的周期Ta=1s，求：

（1）t=0时刻，x=0处的质点偏离平衡位置的位移为多少？

（2）从t=0时刻开始，至少经过多长时间x=0.5m的质点偏离平衡位置的位移为0.16m？

参考答案：

1．C

【详解】长木板ab受到木块P水平向右的滑动摩擦力，大小为

由于长木板ab处于静止状态，受到地面水平向左的静摩擦力作用，由平衡条件可得，其受到地面的摩擦力大小为

故选C。

2．D

【详解】A．一群氢原子处于n=4的激发态，可能发出不同频率的光子种数

故A错误；

B．因为n=4和n=3间能级差最小，所以从n=4跃迁到n=3发出的光子频率最小，波长最长。故B错误；

C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，电子的轨道半径减小，原子能量减小，根据

可知，动能增大，则电势能减小，故C错误；

D．从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为

根据光电效应方程得

故D正确。

故选D。

3．C

【详解】A．两点荷在点产生的场强方向相同，在点产生的方向相反，在圆上产生的场强大小相同，在点产生的场强大于在点产生的场强，根据矢量叠加，的场强大于点的场强，故A错误；

B．在点产生的场强大于在点产生的场强，且两电荷在点产生的夹角大于零，根据矢量叠加，的场强大于点的场强，故B错误；

CD．电势是标量，根据公式

在圆上产生的电势相等，且为负值，从经到，产生的电势越来越小，且为正值。则

电子沿圆弧从经到，电势能一直增大，故C正确，D错误。

故选C。

4．B

【详解】根据题意，设汽车恰好通过道闸时直杆转过的角度为，由几何知识可得

解得

则直杆的转动时间为

则汽车的行驶时间为

则汽车匀速行驶的最大允许速度为

故选B。

5．B

【详解】由题意得，A点磁感应强度最强，距离金属管线最近，同理B点距离金属管线最近，故金属管线平行于AB，由图可知根据三角函数

故选B。

6．CD

【详解】A．第一宇宙速度为人造地球卫星的最小发射速度，神舟十五号的发射速度不可能小于第一宇宙速度，故A错误；

B．卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力可得

解得

可知卫星在轨道I近地点绕地球做匀速圆周运动的速度大于轨道Ⅱ时的速度，而神舟十五号在轨道I近地点的速度大于卫星在轨道I近地点绕地球做匀速圆周运动的速度，故B错误；

C．神舟十五号从轨道I变轨到轨道Ⅱ，需要点火加速，神舟十五号的机械能增加，故C正确；

D．根据开普勒第三定律

天和核心舱在轨道Ⅱ上的轨道半径大于神舟十五号在椭圆轨道I上的轨道半长轴，则天和核心舱在轨道Ⅱ上的运行周期大于神舟十五号在椭圆轨道I上的运行周期，故D正确。

故选CD。

7．CD

【详解】A．由图可知在6.5s至8.5s的时间内蹦床弹力为0，说明运动员在空中运动，速度不为零，选项A错误；

C．运动员在空中时间为

t=8.5s-6.5s=2s

由运动的对称性可知，下落时间为

t1=1s

运动员上升的最高高度为

选项C正确；

B．由图可知，运动员的重力为500N，质量为

运动员的最大加速度为

选项B错误；

D．8.5s至9.5s内，蹦床弹力由0增加到2000N再减小到0，可知运动员从接触蹦床到最低点的时间

运动员接触蹦床时的速度

根据动量定理有

解得

根据对称性可知在8.5s至9.5s的时间内运动员对蹦床的弹力平均值为1500N，选项D正确。

故选CD。

8．CD

【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受外力的合力为0，系统在水平方向的动量守恒，小球与小车组成的系统在竖直方向所受外力的合力不为0，因此球和小车组成的系统总动量不守恒，A错误；

B．小球与小车组成的系统在水平方向所受外力的合力为0，系统在水平方向的动量守恒，且系统水平方向总动量为0，则小球由B点离开小车时，小球与小车水平方向上的速度相同，则水平方向上有

解得

即小球由B点离开小车时，水平方向的分速度为0，所以离开小车后，小球做竖直上抛运动，B错误；

C．根据上述，小球由B点离开小车时，小车向左运动的距离达到最大，根据动量守恒定律，在水平方向上有

此过程有

解得

C正确；

D．根据分析可知，小球运动到圆弧最低点时，小车获得速度最大，则有

，

解得

D正确。

故选CD。

9．CDE

【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒的无规则撞击引起的，并不是小颗粒分子的无规则热运动，故A错误；

B．根据热力学第二定律可知，热量可能在外部影响下从低温物体传到高温物体，故B错误；

C．根据理想气体的状态方程

可知一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，气体的温度升高；又因为定质量理想气体的内能大小只与温度有关，与体积无关，所以内能一定增加，故C正确；

D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体，故D正确；

E．在体积不变时，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子数密度不变，故气体分子对器壁的平均撞击力增大，故E正确。

故选CDE。

10．ABD

【详解】A．光学镜头增透膜利用了光的干涉现象来减弱反射光，令厚度为d，则有

（n=0、1、2、3…）

当n=0时，解得

即增透膜的厚度可以为入射光在膜中波长的，A正确；

B．偏振片允许振动方向与透振方向平行的光穿过，振动方向与透振方向垂直的光不能穿过，因此拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃外表面反射光的强度，B正确；

C．光的偏振现象说明光是一种横波，但是全息照相利用了激光相干性好的特性，即利用了光的干涉现象，不是利用光的偏振，C错误；

D．在双缝干涉实验中，根据

可知，将入射光由绿光变为红光，波长变大 ，则条纹间距会变宽，D正确；

E．声波是机械波，其传播速度均与频率无关，仅由介质决定，光是电磁波，其在介质中的传播速度均与频率有关，由介质与频率共同决定，E错误。

故选ABD。

11．     用打点计时器测量或者用光电门测量         

【详解】（1）[1]测量物体的加速度可以用打点计时器或者用光电门进行测量，通过计算多个时间点的速度来计算系统的加速度a。

（2）[2][3]设绳子拉力为T，对A、C而言

对B而言

解得

则根据图像的斜率和截距可得

解得

12．          5     a     1.5     10     见解析

【详解】（1）[1][2]由图1得

得

根据

有

得

（3）[3][4][5]在闭合电路中，由闭合电路的欧姆定律有

E=I(R0+RA1+r)

整理得

IR0=E-I(RA1+r)

I(R0+RA1)=E-Ir

IR0-I图像的斜率绝对值大于I（R0+RA1）-I图像的斜率绝对值，由图示图像可知，甲绘制的图线是a，由图示图像可知

E-100×103×(5.0+r)=0

E-150×103×r=0

解得

E=1.5V

r=10Ω

（4）[6]在闭合电路中

E=I(R0+RA1+r)

则

-R0图像如图所示

13．（1）；（2）

【详解】（1）设一级推动t时间火箭的加速度为，末速度为，二级推动t时间火箭的加速度为，末速度为，由牛顿运动定律可得

，，

所以火箭上升的最大速度为

（2）设一级推动t时间火箭上升的高度为，二级推动t时间火箭上升的高度为，结束推动后火箭继续上升高度为，由匀变速直线运动规律可得

，

失去推动后，火箭向上做匀减速运动，加速度大小为g，末速度为0，所以有

可得

所以火箭上升的最大高度为

14．（1），；（2）；（3）

【详解】（1）由于电子在平行金属板之间运动时水平方向做匀速运动，且电子在金属板内运动时间恒为，则有

由题意可得，从（，，）时刻射入平行板的电子竖直方向的偏距最大，且为板间距离的一半，在竖直方向上电子先做匀加速再做匀减速，设其加速度为a，可得

联立可得

（2）由题意可得，所有电子从平行板沿水平方向射出，速度大小均为。如图甲所示

由几何关系可得电子在圆形磁场中做圆周运动的半径和磁场圆的半径相等，即

设磁场的磁感应强度为B，由洛伦兹力提供向心力可得

联立可得

（3）设电子在磁场中运动的时间为，偏转角为，由题意可得

如图乙所示，从平行金属板正中间射出的电于在磁场中的偏转角为，从上极板边缘射出的电子在磁场中的偏转角为

由图乙中的几何关系可得

，

联立可得

15．（1）；（2）

【详解】（1）设左管液面下降时，两管液面相平。由于右端玻璃管横截面积是左端的2倍，此时右面液面上升，所以有

可得

对于右端粗管封闭的理想气体，变化前的压强

变化前的体积为

变化后的体积为

则由玻意耳定律可得

带入数据可得

（2）由于两管液面相平，两管上端封闭的理想气体压强相等，所以对于左端细管上端的理想气体，由玻意耳定律可得

解的

活塞向下的距离

16．（1）；（2）s

【详解】（1）由图可得两列波的波长分别为

，

振幅均为

b机械波在时刻的波动方程为

带入数据可得

时刻对于的质点

，

所以可得处的质点偏离平衡位置的位移为

（2）由题意可得两列波的波速为

设至少经过t时间的质点偏离平衡位置的位移为0.16m，即两个波峰同时到达该点，则有

（其中m、n=0、1、2.……）

整理得

当时上式成立，因此