湖北省浠水实验高中2023届高三下学期教学质量调研考试（二模）物理试题试卷

这是一份湖北省浠水实验高中2023届高三下学期教学质量调研考试（二模）物理试题试卷，共18页。

湖北省浠水实验高中2023届高三下学期教学质量调研考试（二模）物理试题试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则（ ）

A．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能
B．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q1的电荷量大于q2的电荷量
2、如图，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场，不计粒子的重力，则（　　）

A．粒子带正电
B．电场的方向是由c指向b
C．粒子在b点和d点的动能相等
D．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为p∶2
3、水平面内固定一个足够大且绝缘的粗糙斜面，其上有一个带电滑块匀速下滑且一直在斜面上运动。仅改变下列选项中的条件，滑块速度大小一定改变的是（　　）

A．施加竖直方向的电场 B．翻转滑块，改变它与斜面的接触面积
C．施加水平方向的恒力 D．改变滑块的质量
4、雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落计时，关于雨滴下落过程中其速度的大小v、重力势能Ep随时间变化的情况，如图所示的图象中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5、两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）

A．ab杆所受拉力F的大小为 B．cd杆所受摩擦力为零
C．回路中的电流强度为 D．μ与v1大小的关系为μ=
6、如图所示，A、B两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，A球的质量小于B球的质量．若用锤子敲击A球使A得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L1；若用锤子敲击B球使B得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L2，则L1与L2的大小关系为(　　)

A．L1>L2 B．L1 C．L1＝L2 D．不能确定
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、如图甲所示，一个小球悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中小球的机械能E与路程x的关系图像如图乙所示，其中O-x1过程的图像为曲线，x1-x2过程的图像为直线。忽略空气阻力。下列说法正确的是

A．O-x1过程中小球所受拉力大于重力
B．小球运动路程为x1时的动能为零
C．O-x2过程中小球的重力势能一直增大
D．x1-x2过程中小球一定做匀加速直线运动
8、如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．0~t1时间内P端电势高于Q端电势
B．0~t1时间内电压表的读数为
C．t1~t2时间内R上的电流为
D．t1~t2时间内P端电势高于Q端电势
9、如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1是滑动变阻器，R2=0.5r，当滑片P处于中点时，电源的效率是50%，当滑片由a端向b端移动的过程中（　　）

A．电源效率增大 B．电源输出功率增大
C．电压表V1和V的示数比值增大 D．电压表V1和V示数变化量、的比值始终等于
10、如图，地球与月球可以看作双星系统它们均绕连线上的C点转动在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点L2、L4(位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变)，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形．我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持．假设L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在L2点．已知地球的质量为月球的81倍，则

A．地球和月球对监测卫星的引力之比为81：1
B．地球球心和月球球心到C点的距离之比为1：9
C．监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大
D．监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的大
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）在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取。

(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。
A．必须用天平测出沙和沙桶的质量
B．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C．应当先释放小车，再接通电源
D．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带
(2)由多次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力________N。
(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s2。
12．（12分）为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备了以下器材：
A．多用电表
B．电流表G1（0~100 mA，内阻约5 Ω）
C．电流表G2（0~50 mA，内阻r2=10 Ω）
D．定值电阻R0（20 Ω）
E. 滑动变阻器R1（0~5 Ω）
F. 滑动变阻器R2（0~100 Ω）
G. 直流电源（3.0 V，内阻不计）
H. 开关一个及导线若干

（1）用多用电表欧姆表“×1”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则Rx的阻值大约是_______Ω。
（2）滑动变阻器应选________（填仪器前的序号）。
（3）若是用G2表测Rx两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计（要求：滑动变阻器便于调节，电表读数不得低于量程的）。（________）
（4）补全实验步骤：
a. 按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最________端（选填“左”或“右”）；
b. 闭合开关S，移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G1、G2表的读数I1、I2；
c. 多次移动变阻器滑动触头，记录相应的G1、G2表的读数I1、I2；
d. 以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻Rx的阻值为________Ω（保留两位有效数字）。
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）已知外界大气压恒为，重力加速度，现有水平放置的导热良好的气缸用横截面积为的活塞封闭一定质量的理想气体，外界温度为，活塞与气缸底部间距离，如图甲所示。求：
(1)现将气缸缓慢转动到开口向下如图乙所示温度降为，若活塞到底部的距离为，试计算活塞的质量多大？
(2)若温度保持为原来的时，使气缸倾斜至与水平面成，此时气缸中活塞到底部的长度多长？（忽略活塞与气缸的摩擦，计算结果取三位有效数字）

14．（16分）如图所示，有一磁感应强度大小为B的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H；磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为L、，质量为m，电阻为。现将线框从其下边缘与磁场上边界间的距离为h处由静止释放，测得线框进入磁场的过程所用的时间为。线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度为。求：
(1)线框下边缘刚进入磁场时线框中感应电流的大小和方向；
(2)线框的上边缘刚进磁场时线框的速率；
(3)线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中产生的总焦耳热Q。

15．（12分）如图所示，一质量为m的小物块，以v0＝15m/s的速度向右沿水平面运动12.5m后，冲上倾斜角为37o的斜面，若物块与水平面及斜面的动摩擦因数均为0.5，斜面足够长，物块从水平面到斜面的连接处无能量损失。求

（1）物块在斜面上能达到的最大高度；
（2）物块在斜面上运动所需的时间。（g=10 m/s2，sin37o=0.6，cos37o =0.8）



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、D
【解析】
由题，将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，说明Q对q1、q2存在引力作用，则知Q带负电，电场线方向从无穷远到Q，根据顺着电场线方向电势降低，根据电场力做功与电势能变化的关系，分析得知q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能．B点的电势较高．由W=qU分析q1的电荷量与q2的电荷量的关系．
【详解】
将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，则知Q对q1、q2存在引力作用，Q带负电，电场线方向从无穷远指向Q，所以A点电势高于B点电势；A与无穷远处间的电势差小于B与无穷远处间的电势差；由于外力克服电场力做的功相等，则由功能关系知，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能；由W=qU得知，q1的电荷量大于q2的电荷量。故D正确。故选D。
2、D
【解析】
A．带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，偏转方向往右，由左手定则可知 ，粒子带负电，故A错误；
B．粒子从e点射出时，速度方向与bd的夹角为，即水平向右射出，在电场中做类平抛运动，从b点射出电场，所受电场力方向由c指向b，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，则电场方向由b指向c，故B错误；
C．粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功，但在e到b的类平抛运动过程中，电场力做下功，则粒子在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D．假设ab边长的一半为r，粒子从d点射入磁场的速度为v，因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de除以速率v，即，粒子在电场中做类平抛运动，其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运动，分位移为r，可得粒子在电场中运动时间为，故D正确。
故选D。

3、C
【解析】
AD．当滑块匀速下滑时，对滑块进行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力的大小。施加竖直方向的电场与改变滑块的质量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和与滑动摩擦力的大小始终相等，滑块仍做匀速直线运动，AD错误；
B．翻转滑块，改变它与斜面的接触面积，并未改变它与斜面间的摩擦力，所以滑块仍做匀速直线运动，B错误；
C．施加水平向左的恒力时（滑块不脱离斜面），该力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力减小，滑块将做加速运动；施加水平向右的恒力时，该力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑块将做减速运动，C正确。
故选C。
4、B
【解析】
AB．根据牛顿第二定律得：
mg﹣f＝ma
得：

随着速度增大，雨滴受到的阻力f增大，则知加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动，故v﹣t图象切线斜率先减小后不变，故A错误，B正确；
CD．以地面为重力势能的零参考面，则雨滴的重力势能为：
Ep＝mgh﹣mg•at2
Ep随时间变化的图象应该是开口向下的，故CD错误；
故选B.
5、D
【解析】
A．导体ab切割磁感线时产生沿ab方向，产生感应电动势，导体cd向下匀速运动，未切割磁感线，不产生感应电动势，故整个电路的电动势为导体ab产生的，大小为：
①
感应电流为：
②
导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：
③
解得：
④
AC错误；
B．导体棒cd匀速运动，在竖直方向受到摩擦力和重力平衡，有：
⑤
即导体棒cd摩擦力不为零，B错误；
D．联立②⑤式解得，D正确。
故选D。
6、C
【解析】
若用锤子敲击A球，两球组成的系统动量守恒，当弹簧最短时，两者共速，则
mAv＝(mA＋mB)v′
解得
v′＝
弹性势能最大，最大为
ΔEp＝mAv2－(mA＋mB)v′2=
若用锤子敲击B球，同理可得
mBv＝(mA＋mB)v″
解得
v″＝
弹性势能最大为
ΔEp＝mBv2－(mA＋mB)v′2＝
即两种情况下弹簧压缩最短时，弹性势能相等，故
L1＝L2
故C正确。
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、BD
【解析】
A．小球在竖直向上的拉力和竖直向下的重力下运动，拉力做功改变小球的机械能，则：

可知题中机械能-路程图像斜率的大小为拉力的大小；O-x1过程中小球所受拉力竖直向上且减小，拉力做正功，小球的机械能增加，开始时小球从静止开始加速，拉力大于重力，运动过程中拉力逐渐减小，x1之后，拉力竖直向上做负功，小球向下运动，所以x1处速度为零，动能为零，说明O-x1过程中小球先加速后减速，所以在减速阶段拉力小于重力，A错误，B正确；
C．O-x1过程中小球向上运动，重力做负功，重力势能增大，x1-x2过程中小球向下运动，重力做正功，重力势能减小，C错误；
D．x1-x2过程中重力大于拉力，小球向下运动，图像斜率不变，拉力不变，所以小球加速度恒定，向下做匀加速直线运动，D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
A．时间内，垂直纸面向里的磁场逐渐增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，根据右手定则可知电流从流出，从流入，所以端电势高于端电势，故A正确；
B．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为

电压表所测为路端电压，根据串联分压规律可知电压表示数

故B错误；
C．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为

根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流

故C正确；
D．时间内，根据楞次定律可知电流从流出，从流入，所以端电势低于端电势，故D错误。
故选AC。
9、ACD
【解析】
A.滑片由a端向b端移动的过程中，R1逐渐增大，总电阻增大，总电流减小，内阻所占电压减小，路端电压增大，电源的效率，电源的效率增大，故A正确；
B.当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，滑片处于a端时，外电路电阻为R2=0.5rr，当滑片P处于中点时，电源的效率是50%，此时路端电压等于内电压，即外电路电阻等于内阻，此时输出功率最大，所以当滑片由a端向b端移动的过程中，电源输出功率先增大后减小，故B错误；
C.串联电路电流相等，则，当滑片由a端向b端移动的过程中，R1增大，增大，故C正确；
D.根据闭合电路欧姆定律得：
U1=E﹣I（R2+r）
U=E﹣Ir
则有：


则

故D正确。
故选ACD。
10、AC
【解析】
A项：由公式可知，地球和月球对监测卫星的引力之比为等于地球的质量与月球的质量之比即为81：1，故A正确；
B项：设地球球心到C点的距离为r1，月球球心到C点的距离为r2，对地球有：


联立解得：，故B错误；
C项：对月球有：，对监测卫星有：地球对监测卫星的引力，月球对监测卫星的引力，由于两引力力的夹角小于90o，所以两引力的合力大于，由公式可知，监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，故C正确；
D项：由于监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，所以监测卫星绕C点运行的周期比月球的更小，由于月球的周期与“鹄桥”中继卫星的相等，所以监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的小，故D错误．

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、D 1.0 5m/s2
【解析】
(1)[1]AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；
C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；
D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。
故选D。
(2)[2]根据牛顿第二定律可知

图象
时

解得

(3)[3]沙和沙桶的位移为x1，小车的位移为x2，在相同时间t内


两者之间有定滑轮相连，所以位移之间的关系为

则加速度关系为

即小车的加速度是砂和砂桶加速度的。设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律得


化简可得

不断增加沙子质量时，m趋于无穷大，即可判断小车的加速度为

12、9（或9.0） E 左 10
【解析】
（1）[1]多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值

（2）[2]滑动变阻器采用分压式接入电路，所以选择阻值较小的滑动变阻器便于调节分压，即选E。
（3）[3]电路中没有电压表，电流表的内阻已知，可作为电压表使用，电流表采用外接方式可以消除系统误差，使测量结果更精确，定值电阻串联在分压电路上，起到保护电路的作用，电路图如图
。
（5）[4]滑动变阻器的触头在开始实验前，需要滑到最左端保护电路，使电表的示数都从0开始变化。
[5]根据电路图结合欧姆定律的分流规律可得

整理得

结合图像的斜率

解得


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)；(2)
【解析】
(1)初态气体的温度

封闭的气体压强为，乙状态温度

压强为，对活塞进行分析

对封闭的气体，由状态甲到状态乙，根据理想气体状态方程

解得

(2)当气缸倾斜到与水平面夹角时，设此时封闭气体的压强为

由玻意耳定律得

即

解得

14、 (1)，逆时针方向；(2)；(3)
【解析】
(1)线框由静止释放到下边缘刚进入磁场的过程，做自由落体运动，有

即线框下边缘刚进入磁场的速率为

线框下边缘切割磁感线产生的感应电动势为

感应电流的大小为

根据右手定则判断知，线框中感应电流的方向沿逆时针方向；
(2)在线框下边缘刚进入磁场到上边缘刚进入磁场的过程中，根据微元法，取一小段时间，时间内速度的减少量为，由动量定理可得

在时间内，通过线框某一横截面的电荷量为

对动量定理表达式等式两边累加得

根据法拉第电磁感应定律有

根据闭合电路欧姆定律有

在时间内，通过线框某一横截面的电荷量为

代入动量定理方程解得

(3)在线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中，线框切割磁感线的过程中才有焦耳热产生，根据能量守恒定律有

解得

15、（1）3m（2）3.2s
【解析】
（1）物体在水平面上做匀减速运动，然后滑上斜面做减速运动，根据牛顿第二定律求解在水平面和斜面上的加速度，根据运动公式求解物块在斜面上能达到的最大高度；（2）物块滑上斜面最高点后继续向下滑动，根据牛顿第二定律结合运动公式求解物块在斜面上运动所需的时间.
【详解】
（1）小物块在水平面上：

解得：
小物块在斜面上向上运动：

可解得：
所以：
小物块在斜面上向上运动时间：
小物块在最高点时：> 所以物块会匀加速下滑
加速度
向下匀加速运动时间：
解得：
小物块在斜面上运动所需时间为：
【点睛】
此题是典型的牛顿第二定律应用问题，关键是求解在每个阶段的物块的加速度，联系运动公式求解.