2023届山东省潍坊市高三下学期二模物理试题

2023届山东省潍坊市高三下学期二模物理试题

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

一、单选题

1．某同学做双缝干涉实验时，用波长为的激光照射双缝，墙上的P点出现第3级亮条纹（中央亮条纹为第0级亮条纹）。当他改用另一种激光照射双缝时，P点变为第4级亮条纹，则该激光的波长为（    ）

A． B． C． D．

2．某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成．如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环，则（　　）

A．在状态a和c时气体温度

B．过程，气体对外界做功、内能减少

C．过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量

D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量

3．用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压与对应入射光的波长作出的图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是（　　）

A．该光电管阴极材料的逸出功大小为

B．当用波长的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为

C．当用波长的光照射光电管的阴极时，不发生光电效应

D．当用波长的光照射光电管的阴极时，光电了的最大初动能与成正比

4．如图甲所示，波源S发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过P、Q两点，图乙为波源S的振动图像。已知S到P、Q两点的距离分别为。已知波在该介质中传播的速度为，则在时，P、Q两点间的波形图正确的是（    ）

A． B．

C． D．

5．如图所示，均匀带负电圆环半径为R，带电量为q，O点为环的圆心，a、b分别位于圆环轴线上O点的两侧，a、b到O点的距离分别为，。关于a、b、O三点的场强E和电势大小的关系，下列说法正确的是（    ）

A． B． C． D．

6．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端固定，质量为m的物块P紧压在弹簧上端但不拴接，开始时用轻绳系住物块，绳的拉力大小为，此时弹簧的弹性势能为，剪断轻绳，则物块P离开弹簧后上升到最高点的时间为（    ）

A． B． C． D．

7．某小组制作了一个空间站核心舱模型，舱的气密性良好，将舱门关闭，此时舱内气体的温度为、压强为（为大气压强）,经过一段时间后，环境温度升高，舱内气体的温度变为，压强为，此时打开舱门，缓慢放出气体，舱内气体与外界平衡，则（　　）

A．气体压强

B．气体压强

C．放出气体的质量是舱内原有气体的

D．放出气体的质量是舱内原有气体的

8．如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，已知圆柱竖直、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为，每根筷子对圆柱的压力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（    ）

A．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为

B．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为

C．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为

D．若增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力大小不变

二、多选题

9．中国空间站于2022年全面建成并转入应用与发展新阶段，计划于2023年5月发射天舟六号货运飞船，飞船将对接“天和”核心舱，对接完成后，可认为空间站贴近地球表面运行，已知地球的半径为R，地球同步卫星离地面的高度约为，地面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．空间站的速度大于 B．空间站的周期约为

C．地球的自转周期约为 D．空间站与地球同步卫星的线速度之比约为

10．如图所示，一木板静止在光滑水平地面上，左端连接一轻弹簧，弹簧的左端固定。时刻一个小物块从左端滑上木板，时刻木板的速度第1次变为0，此时小物块从木板右端滑离。已知物块与木板间的动摩擦因数为，弹簧始终在弹性限度内，则（　　）

A．时刻木板的加速度最大

B．时刻木板的加速度最大

C．时刻木板的速度最大

D．时刻木板的速度最大

11．如图所示，在理想变压器原线圈回路中接阻值为的电阻，副线圈回路中接阻值为的电阻，原线圈输入端与的交流电源连接，电表均为理想电表，当开关S闭合时，电流表示数为，下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数为

B．电阻的功率为

C．通过电阻的交流电频率为

D．若断开开关S，电压表示数为

12．如图所示，两宽度不等的光滑平行金属导轨水平固定放置，窄轨间距为L、宽轨间距为，导体棒分别垂直放置在两导轨上，质量均为m、电阻均为R，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，已知两导轨均足够长、电阻不计，现让两导体棒均以大小为的初速度平行于导轨水平向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，棒始终未滑离窄轨，在导体棒运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．导体棒的最大速度为 B．导体棒产生的焦耳热最多为

C．通过导体棒的电荷量最多为 D．回路中的最大电流为

三、实验题

13．某同学利用如图甲所示的实验装置探究合外力做功与物体动能改变量之间的关系．

实验步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测得小车（含遮光条）的质量为M，用刻度尺测出两光电门中心间的距离为L．调节滑轮高度，让细线与木板始终平行．已知重力加速度为g；

②挂上沙桶，调节木板的倾角，使小车沿木板下滑时通过甲、乙两光电门的遮光时间相同；

③取下沙桶，测得沙和沙桶的总质量为m．将小车从木板上端由静止释放，分别记录小车通过两光电门甲、乙时的遮光时间、；

④改变沙桶总质量和木板倾角，重复步骤②③；

⑤进行数据处理．

回答下列问题：

（1）游标卡尺示数如图乙所示，则遮光条的宽度________；

（2）取下沙桶后，小车加速运动过程中受到的合外力大小为____________（用所给物理量符号表示）；

（3）若小车下滑过程中满足表达式___________________（用所给物理量符号表示），则说明合外力做的功等于动能的改变量．

14．某课外兴趣小组要精确测定一节圆筒状碳布鱼竿的电阻，可选择的实验仪器有：

A．电源（，内阻可以忽略

B．电压表V（，内阻约为）

C．电流表A（，内阻为）

D．定值电阻

E．定值电阻

F．滑动变阻器

G．开关、导线

H．多用电表

完成下列问题：

（1）小组用多用电表测得该节鱼竿的电阻约为，为了精确测量该节鱼竿的电阻，要求电压调节范围尽量大一些，根据提供的实验器材，请你选出最佳电路图______（选填“A”或“B”）；

（2）实验中应该选用的定值电阻是______（选填“”或“”）；

（3）根据选取的电路图，用笔画线代替导线，在答题卡上把实物图连接完整_____；

（4）移动滑动变阻器的滑片，将电流表和电压表的对应的示数填在上面的表格中，并在图像中描点作图如图所示，则该节鱼竿的电阻大小为______（结果保留3位有效数字）。

四、解答题

15．如图所示，用同种透明材料制成的两玻璃砖平放在水平桌面上，其中的横截面是半径为R的半圆形，O点为其圆心；的横截面为长方形，边的长度为，边的长度为，与平行且相距。玻璃砖右侧固定一平行于的光屏，光屏离B、D两，点的距离均为R。整个装置置于真空中，一束激光沿半径方向平行于桌面射向O点，当该光束与边的夹角为时，恰好无光线从面射出。已知光在真空中的传播速度为c，现将夹角调整至，不考虑多次反射，求：

（1）光在玻璃砖下表面的出射点到光屏的距离；

（2）该光束在两玻璃砖内传播的总时间。

16．“打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中、而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中，俗称“打水漂”。如图所示，某同学在岸边离水面高度处，将一质量的小石片以初速度水平抛出。若小石片第1次在水面上滑行时受到水平阻力的大小为，接触水面后弹起，弹起时竖直方向的速度是刚接触水面时竖直速度的。取重力加速度，不计空气阻力。求：

（1）小石片第1次离开水面后到再次碰到水面前，在空中运动的水平距离；

（2）第1次与水面接触过程中，水面对小石片的作用力大小。

17．如图所示，三维坐标系中，在的区域Ⅰ、Ⅱ中，存在匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，其中区域中磁场的磁感应强度大小为、方向沿x轴正方向，区域中磁场的磁感应强度大小为、方向沿y轴正方向；在的区域Ⅲ、Ⅳ中，存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。区域Ⅰ中坐标为的A点有一粒子源，发出沿方向、质量为m、带电量为的粒子，粒子的初速度大小为，在区域Ⅰ中恰好沿直线运动并经过原点O，粒子的重力不计。．求：

（1）匀强电场的电场强度大小；

（2）粒子从发出到第3次经过x轴需要的时间；

（3）粒子第6次通过平面时的y轴坐标值。

18．如图所示，水平地面上放有长木板A和滑块B，两者静止在同一直线上，木板A底面光滑，B与地面间的动摩擦因数为，某时刻滑块C从左侧以水平初速度滑上木板A，已知滑块C与木板A上表面间的动摩擦因数也为、质量均为m，重力加速度为g，开始时木板A与滑块B间相距，木板足够长，A与B之间的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，A与B发生碰撞后A反弹，之后木板A每当运动到与滑块B上次碰撞的位置时，恰好不再相对C滑动，求：

（1）C滑上A后经多长时间A与B发生第1次碰撞；

（2）滑块B的质量；

（3）第2次碰撞前，滑块C相对木板A滑动的距离；

（4）经n次碰撞，滑块B能运动的总位移。

参考答案：

1．A

【详解】假设双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，OP间距为x，两种激光干涉条纹间距分别为

，

由可得

所以该激光的波长为

故选A。

2．C

【详解】A．据题意，结合题图可知，气体从c到d为绝热膨胀，则

根据

则温度降低；气体从d到a，体积不变，压强减小，则温度降低，则该气体在状态c的温度高于在状态a时的温度，故A错误；

B．a→b过程为绝热压缩，外界对气体做功

则

即外界对气体做的功全部用于增加内能，故B错误；

C．过程中体积增大，气体对外做功，即

根据热力学第一定律

可知

即增加的内能小于该过程吸收的热量，故C正确；

D．根据p­V图像与V轴围成的面积表示气体做功的大小，可知一次循环过程中气体对外界做的功

而一次循环过程整个过程气体内能变化为零，则整个过程

即在一次循环过程中气体吸收的热量大于气体对外界做的功，故D错误。

故选C。

3．B

【详解】A．根据

则有

结合图像可知当横坐标为a时，纵坐标为0，即有

解得

A错误；

B．根据图像，结合上述有

解得

当用波长的光照射光电管阴极时，即有

则有

B正确；

C．根据上述可知，极限波长为

波长越短，频率越大，则当用波长的光照射光电管的阴极时，能够发生光电效应，C错误；

D．当用波长的光照射光电管的阴极时，根据

可知，光电了的最大初动能与成线性关系，不成正比，D错误。

故选B。

4．C

【详解】该列波的周期为

所以波长为

波传到P、Q两点所需要的时间

，

时P、Q已振动时间为

，

由图乙可知质点起振方向向上，所以此时P点处于波谷处，Q处于波峰处。又PQ两点间距离为1.2m，可知

故选C。

5．C

【详解】AB．环上对称的两电荷在轴线上产生的合场强方向沿轴线方向，O点右侧向左，O点左侧向右。由对称性可知在环的右存在点与a点的电势相等，且，所以有

故AB错误；

CD．环上对称的两电荷在O点产生的合场为零。环上对称的两电荷在距离O点为x处的电场强度为

所以环上对称的两电荷在a、b两点产生的电场强度分别为

，

可知带电圆环在a、b两点产生的电场强度为

所以

故C正确，D错误。

故选C。

6．D

【详解】开始时弹簧弹力为

F=mg+2mg=3mg

弹簧的压缩量为

剪短细绳后到最高点的过程由能量关系

解得

即物块离开弹簧时上升的高度为

根据

可得

故选D。

7．D

【详解】AB．由查理定律得

解得

故AB错误；

CD．设核心舱体积为V，气体体积为V′打开舱门，缓慢放出气体，舱内气体与外界平衡，由玻意耳定律有

同温度、同压强下，同种气体的质量之比等于体积之比，有

解得

故D正确，C错误。

故选D。

8．B

【详解】ABC．重物在竖直方向上由平衡条件可知

解得

俯视水平方向受力分析如图

，

解得

所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为

故AC错误，B正确；

D．增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力竖直分量仍等于重力大小，摩擦力水平分量增大，摩擦力变大。故D错误。

故选B。

9．BC

【详解】A．空间站贴近地球表面运行，由

可得

故A错误；

B．由

可得空间站的周期约为

故B正确；

C．地球同步卫星离地面的高度约为，由

解得

故C正确；

D．由

解得地球同步卫星的线速度为

空间站与地球同步卫星的线速度之比约为

故D错误。

故选BC。

10．BD

【详解】AB．对木板分析，木板先向右做加速度减小的变加速运动，后向右做变减速运动，令木板相对加速度为0的位置，即相对平衡位置的位移大小为x，木板初始位置到平衡位置的距离为L0，小物块的质量为m，则有

当木板在平衡位置左侧时所受外力的合力大小为

当木板在平衡位置右侧时所受外力的合力大小为

可知该过程木板所受外力的合力大小与相对平衡位置的位移大小成正比，方向相反，即回复力大小与相对平衡位置的位移大小成正比，方向相反，则木板向右做简谐运动，根据对称性可知，时刻与时刻加速度大小相等，均达到最大值，A错误，B正确；

CD．木板向右做简谐运动，根据对称性可知，平衡位置速度最大，即时刻木板的速度最大，C错误，D正确。

故选BD。

11．AD

【详解】C．由电压表达式

可知

交流电源的频率为

变压器不改变交变电流的频率，所以通过R2的交流电频率为50Hz，故C错误；

B．原线圈输入端电压有效值为

原线圈两端电压为

理想变压器原线圈输入功率为

理想变压器

则电阻R2的功率为120W，故B错误；

A．R2两端电压为

故A正确；

D．原副线圈匝数比为

若断开开关S，电路中电流为0，原线圈两端电压为220V，电压表示数为

故D正确。

故选AD。

12．ACD

【详解】A．稳定时电路中电流为0，ab棒速度最大，有

则

取向右为正方向，根据动量定理可得，对ab棒

对cd棒

解得

，

故A正确；

B．对整个过程根据能量守恒，有

导体棒产生的焦耳热最多为

解得

故B错误；

C．对ab棒

且

解得通过导体棒的电荷量最多为

故C正确；

D．导体棒刚开始运动时，感应电动势最大，感应电流最大，由闭合电路欧姆定律可得

故D正确。

故选ACD。

13．     0.530     mg    

【详解】（1）[1]遮光条的宽度d=0.5cm+0.05mm×6=0.530cm；

（2）[2]挂上沙桶，调节木板的倾角，使小车沿木板下滑时通过甲、乙两光电门的遮光时间相同；遏制小车匀速下滑，此时

取下沙桶后，小车加速运动过程中受到的合外力大小为

（3）[3]若满足

即满足

则说明合外力做的功等于动能的改变量。

14．     A     R1          14.6

【详解】（1）[1]实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法，故选A电路。

（2）[2]实验中定值电阻与电流表并联，起扩充量程作用，应选电阻较小的R1。

（3）[3]实验中实物图连接如图所示

（4）[4]因

R1=4RA

流过鱼竿的电流为5I，有

鱼竿的电阻大小为

15．（1）；（2）

【详解】（1）由于光束与边的夹角为时，恰好无光线从面射出，则有

当夹角调整至，作出光路图，如图所示

根据

解得

则根据几何关系，玻璃砖下表面的出射点到光屏的距离为

解得

（2）根据折射率与波速的关系有

光在半圆形玻璃砖中

光在长方形玻璃砖中

解得

16．（1）6m；（2）2.0N

【详解】（1）小石片抛出过程有

，

解得

则第一次反弹竖直方向的分速度大小

第一次接触水面水平方向有

，

解得

令小石片第1次离开水面后到再次碰到水面经历时间为，则有

，

解得

（2）第1次与水面接触过程竖直方向有

解得

则水面对小石片的作用力大小

解得

17．（1）； （2）；（3）

【详解】（1）由洛伦兹力与电场力平衡

解得

（2）设在I区运动时间为t1，粒子经原点进入Ⅲ区域后，其运动的轨迹俯视图（沿y轴负方向俯视）

设粒子第2次通过z轴坐标为z1，则

解得

（3）画出第6次通过yoz平面的轨迹俯视图如图所示：

粒子第2次到第3次经过yoz平面的时间内，在区域II中沿y轴方向做匀加速运动，设运动时间为t4，则

设粒子第4次到第5次经过yoz平面的时间内，在区域II中运动的时间为t5，则

第3次至第4次经过yoz平面的时间内，在区域I运动时间为t6，第5次至第6次经过yoz平面的时间内，在区域I中运动的时间为t7，沿y轴运动的速度为，则

18．（1）；（2）2m；（3）；（4）

【详解】（1）设经时间t1木板A与滑块C达到共同速度v1，A和C组成的系统动量守恒，有

对木板A由动量定理

解得

此过程A板位移为x0，对A由动能定理

解得

设匀速运动时间为t2，有

则

（2）设滑块B的质量为M，木板A与B发生第一次碰撞后瞬间B运动的速度最大且为v1B，木板A的速度为v1A，碰撞过程AB系统动量守恒，有

根据木板A总是在与滑块B上次碰撞的位置不再与滑块C与相对滑动，在此过程中A的位移为0，返回时A、C共速的速度为v2，由匀变速运动规律

则

A与B第1次碰后，C与A相互作用达到共速过程动量守恒，共同速度为v2，有

解得

，，

（3）第1次碰撞前C相对B滑过的距离为ΔL1，对A、C组成的系统由能量守恒

解得

第2次碰撞前C相对A滑过的距离为ΔL2，有

解得

第2次碰撞前，滑块C相对木板A滑动的距离

（4）第1次碰后滑块运动的速度为

同理，第2次碰后滑块运动的速度为

第1次碰后B运动x1停止，对滑块B由动能定理

解得

同理，第2次碰后B运动x2停止，有

第n次碰后B运动xn停止，有

经n次碰撞，滑块B能运动的总位移