2023深圳高三下学期第二次调研考试（二模）物理试卷含答案

2023年深圳市高三年级第二次调研考试

物理

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．今年两会期间，核聚变领域首席专家段旭如表示，可控核聚变技术研发已进入快车道，预计再过30年可以实现商用。下列相关描述正确的是（    ）

A．目前核电站使用的都是核聚变技术

B．核反应是核聚变

C．太阳是一个巨大的核聚变反应堆

D．原子弹是利用核聚变原理制成的

2．二十四节气是中华民族的文化遗产。地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气，如图所示。下列关于地球绕太阳公转的说法正确的是（    ）

A．冬至时线速度最大  B．夏至和冬至时的角速度相同

C．夏至时向心加速度最大  D．可根据地球的公转周期求出地球的质量

3．如图所示，间距为L且足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨电阻与长度成正比，竖直向下的匀强磁场范围足够大，磁感应强度为B。导轨左端用导线连接阻值为R的定值电阻，阻值为R的导体棒垂直于导轨放置，与导轨接触良好。导体棒从导轨的最左端以速度v匀速向右运动的过程中（    ）

A．回路中的电流逐渐变大  B．回路中电流方向沿顺时针（俯视）

C．导体棒两端的电压大小为BLv D．导轨的发热功率先变大后变小

4．图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，质点M、N、P、Q分别位于介质中x=3m、x=4m、x=5m、x=10m处。该时刻横波恰好传播至P点，图乙为质点M从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是（    ）

A．此波在该介质中的传播速度为1.25m/s

B．波源起振方向沿y轴正方向

C．此波传播至Q点的过程中，质点P的路程为5m

D．当质点Q起振后，与质点N振动步调完全一致

5．如图为置于真空中的矩形透明砖的截面图，O、分别为上下表面的中点，一光线从O点以一定角度射入透明砖，刚好射在图中a点。换同样大小的另一材质矩形透明砖放在原位置，让同一光线仍然从O点以相同的角度射入透明砖，刚好射在图中b点。关于该光线在这两种介质中传播，下列说法正确的是（    ）

A．在b点不会发生全反射

B．在第二种材质中的传播速度更大

C．在第一种材质中传播时频率更小

D．若用频率更高的光，从O点以相同角度入射到第二种材质时，光可能射到a点

6．我国科研人员采用全新发电方式——“爆炸发电”，以满足高耗能武器的连续发射需求。其原理如图所示，爆炸将惰性气体转化为高速等离子体，射入磁流体动力学发生器，发生器的前后有两强磁极N和S，使得上下有两金属电极之间产生足够高电压，下列说法正确的是（    ）

A．上极板电势比下极板电势低

B．仅使L增大，两金属电极间的电动势会变大

C．仅使d增大，两金属电极间的电动势会变大

D．仅使b增大，两金属电极间的电动势会变大

7．图为某款电吹风的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，可动扇形金属触片P可同时接触两个触点。当触片P接通c、d两点时，电吹风不工作。电路中的变压器可视为理想变压器，原副线圈匝数比。当电吹风接220V交流电时，额定功率为60W的小风扇能正常工作，小风扇的输出功率为52W。下列说法正确的是（    ）

A．转动P接通b、c触点时，电吹风吹出热风

B．正常工作时通过小风扇的电流为1A

C．风扇电动机的线圈内阻为60Ω

D．转动P接通a、b触点时，因电热丝的电阻变大，会导致小风扇的电流变小

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8．范德格拉夫静电加速器结构如图所示，其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳（电荷在金属球壳均匀分布），使金属球与地面间产生几百万伏的高压，然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端A点无初速度释放一带电粒子，粒子经过B、C两点到达管底（B为AC中点）。不计粒子重力，仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（    ）

A．B点电势比C点电势高

B．粒子从B点到C点的过程中电势能增大

C．粒子在B点的加速度大于在C点的加速度

D．粒子在AB与BC间的动能变化量相同

9．安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以72km/b的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg，使用安全带时，假人用时0.8s停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下。以下说法正确的是（    ）

A．碰撞过程中，汽车和假人的总动量守恒

B．无论是否使用安全带，假人动量变化量相同

C．使用安全带时，假人受到的平均作用力约为1250N

D．不使用安全带时，假人受到的平均作用力约为2500N

10．如图，质量为1kg的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使质量为2kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=3m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则（    ）

A．磁铁穿过铝管过程中，铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右

B．磁铁穿过铝管后，铝管速度可能为4m/s

C．磁铁穿过铝管时的速度可能大于2m/s

D．磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到2J

三、非选择题：共54分，请根据要求作答。

11．（6分）如图a为探究“小车加速度与力、质量的关系”的装置，某实验小组发现利用该装置还可以测量小车的质量M。实验时，将长木板右端适当垫高，在不受牵引的情况下小车拖动纸带恰能沿木板匀速运动，则：

（1）为了使小车受到细绳的拉力F近似等于钩码的总重力mg（细绳平行于斜面），钩码的总质量应________小车的质量。（填“远大于”、“等于”、“远小于”）。

（2）若平衡摩擦力过度（即木板右端垫的过高），此时长木板与桌面的倾角为。由实验测得数据做出a-F图像，

截距为，此时的滑动摩擦力为f，重力加速度为g，则M=________（用f、、、g表示），该测量值比真实值________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

12．（10分）某实验小组想测量一节蓄电池的电动势和内阻，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材：

A．电流表（量程0.6A）

B．电压表（量程2.0V）

C．定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）

D．定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）

E．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω、额定电流2A）

F．电阻箱（阻值范围0~9999.9Ω）

（1）实验时需用如图a所示电路改装电流表，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移动到最左端，把电阻箱的电阻调至最大；

（2）断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电流表的读数为0.40A，保持滑片位置不动，闭合开关，调节电阻箱的电阻，使电流表的示数为0.10A，断开开关，不再改变电阻箱阻值，保持电流表和电阻箱并联，撤去其他线路，重新标识表盘，改装后的新电流表的量程是________A；

（3）将已改装好的电流表接在如图b所示电路中，并用该电路测量蓄电池的电动势和内阻，其中为定值保护电阻。

①为保证实验结果准确且调节方便，定值保护电阻应选________（填器材前的字母）。

②用正确选择的器材进行实验，依据数据得到U-I图像（图c），由图像得出该节蓄电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果保留两位小数）

（4）旧的蓄电池，电源电动势基本不变，内阻变为。要使“6.0V  12.0W”的用电器正常工作，至少需要________节这样的旧蓄电池串联，同时电路还需要串联一个阻值大小为________Ω保护电阻。

13．（10分）某山地车气压避震器主要部件为活塞杆和圆柱形气缸（出厂时已充入一定量气体）。气缸内气柱长度变化范围为40mm~100mm，气缸导热性良好，不计活塞杆与气缸间摩擦：

（1）将其竖直放置于足够大的加热箱中（加热箱中气压恒定），当温度时空气柱长度为60mm，当温度缓慢升至时空气柱长度为72mm，通过计算判断该避震器的气密性是否良好。

（2）在室外将避震器安装在山地车上，此时空气柱长度为100mm，气缸内的压强为，骑行过程中由于颠簸导致气柱长度在最大范围内变化（假定过程中气体温度恒定），求气缸内的最大压强。（结果用表示）

14．（12分）某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治疗，其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸而的匀强磁场，磁感应强度为B。水平放置的目标靶长为2l，靶左端M与磁场圆心O的水平距离为l、竖直距离为．从电子枪逸出的电子（质量为m、电荷量为e，初速度可以忽略）经匀强电场加速时间t后，以速度沿PO方向射入磁场，（PO与水平方向夹角为60°），恰好击中M点，求：

（1）匀强电场场强的大小；

（2）匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间；

（3）为保证电子击中目标靶MN，匀强电场场强的大小范围（匀强电场极板间距不变）。

15．（16分）在火力发电厂，将煤块制成煤粉的球磨机的核心部件是一个半径的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转，将筒内的钢球带到一定高度后，钢球脱离筒壁落下将煤块击碎，截面简化如图。设筒内仅有一个质量为m=0.2kg、大小不计的钢球，初始静止在最低点A。（）

（1）启动电机使圆筒加速转动，钢球与圆筒保持相对静止，第一次到达与圆心等高的位置B时，圆筒的角速度，求此时钢球线速度的大小和该过程中圆筒对钢球所做的功W；

（2）当钢球通过C点时，另一装置瞬间让钢球与圆筒分离（分离前后钢球速度不变），此后钢球仅在重力作用下落到位置D。CD连线过O点，与水平方向成45°。求分离时圆筒的角速度；

（3）停止工作后将圆筒洗净，内壁视为光滑。将一钢球从位置C正下方的E点由静止释放，与筒壁碰撞6次后恰好又回到E点。若所有碰撞都是弹性的（即碰撞前后沿半径方向速度大小相等方向相反，沿切线方向速度不变），求钢球从释放开始至第一次回到E点所用的时间；若改变钢球释放的高度，钢球能否与筒壁碰撞3次后回到释放点，并简要说明理由（取，）。

2023年深圳市高三年级第二次调研考试

物理学科参考答案

11．（6分，每空2分）

（1）远小于。

（2），偏小

12．（10分）

（2）2.4  C

（3）200  0.07

（4）5  0.5

13．（10分）

解：（1）由于加热箱中气压恒定，对气缸受力分析有：。故气缸内压强恒定；

当气缸不漏气时，根据盖吕萨克定律，有：

，

其中：，解得：．

此时气柱长度，气柱计算长度和测量长度相等，因此该避震器不漏气．

（2）骑行过程中，气缸内气体为等温变化。

有：

，

其中：，，，

解得：

骑行过程中气缸内的压强最大值为

14．（12分）

解：（1）电子穿过匀强电场过程中，由动量定理，

解得：

（2）由左手定则，判断出匀强磁场的方向为垂直纸面向里。

电子在磁场中运动时满足：，

，

得，

由图中几何关系可知，电子在磁场中运动时间．

（3）①当电子击中M点时，电子在磁场中的偏转半径，

匀强磁场区域半径r，由几何关系得：

②当电子击中N点时，由几何关系知电子在磁场90°，则偏转半径，

则：

粒子穿过匀强电场后的速度，由动能定理：，

设极板间距离为d，则：

得，

则匀强电场场强的范围为。

15．（16分）

解：（1）此时钢球线速度，

解得：；

该过程中设圆筒对钢球做的功为W，由动能定理：

解得：

（2）钢球分离后做斜抛运动

将运动沿水平方向和竖直方向分解可得：

，

，

解得：，

根据圆周运动，有，

解得：

（3）6次返回E点，只能按如图轨迹运动，在F点发生碰撞后做平抛运动

在F点与A点之间满足：

解得：或，

又，

解得：或

从E点与F点之间满足：，

解得：或，

则从E点出发到返回E点的时间，

解得：

若经过3次碰撞后回到E点，必须在右下圆弧沿半径方向与筒壁发生碰撞。

如此碰撞的路径小球的速度的反向延长线不过水平位移的中点违背了平抛运动的规律，故不能经过3次回到E点．