2023届安徽省滁州市定远县育才学校高三下学期二模物理试题（含解析）

2023届安徽省滁州市定远县育才学校高三下学期二模物理试题

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

一、单选题

1．高中物理教材指出，v-t图像下面的面积等于物体的位移，关于图像中的面积与物理量的对应关系不正确的是

A．F-x图线（力随礼的方向向上位移变化）下面的面积等于力做的功

B．a-t图像（加速度随时间变化）下面的面积等于速度的变化量

C．图线（磁通量随时间变化）下面的面积等于感应电动势的大小

D．I-t图线（电流随时间变化）下面的面积等于通过的电量

2．如图所示，竖直平面内的轨道和都由两段细直杆连接而成，两轨道长度相等。用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B处的静止小球，分别沿和推至最高点A，所需时间分别为t1、t2；动能增量分别为、。假定球在经过轨道转折点前后速度的大小不变，且球与、轨道间的动摩擦因数相等，则（　　）

A．＞；t1＞t2 B．=；t1＞t2

C．＞；t1＜t2 D．=；t1＜t2

3．如图，一质量的小球通过轻绳连接在质量的小车上，现给小球施加一个水平方向的恒力，使小球和小车一起在光滑水平地面上向右做匀加速运动，已知轻绳和竖直方向的夹角为，则小车的加速度的大小为（，，g取）（　　）

A． B． C． D．

4．如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点。，用、、、分别表示A、B两点的场强和电势，则（　　）

A．一定大于，一定大于 B．不一定大于，一定大于

C．一定大于，不一定大于 D．不一定大于，不一定大于

5．一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(    )

A． B．

C． D．

6．如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边形线框abcdef，它的六个顶点均位于一个半径为R的圆形区域的边界上，be为圆形区域的一条直径，be上方和下方分别存在方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于圆形区域，be上方磁感应强度大小为2B，下方磁感应强度为B。现给线框接入从a点流入、从f点流出的大小为I的恒定电流，则金属线框受到的安培力的大小为（　　）

A． B． C．BIR D．0

二、多选题

7．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡P和Q．当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是

A．原、副线圈匝数比为1：7

B．原、副线圈匝数比为7：1

C．此时P和Q的电功率之比为7：1

D．此时P和Q的电功率之比为1：7

8．两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（   ）

A．两卫星在图示位置的速度v2=v1

B．两卫星在A处的加速度大小相等

C．两颗卫星在A或B点处可能相遇

D．两卫星永远不可能相遇

9．如图所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中（　　）

A．弹簧弹力不变

B．物体B所受摩擦力逐渐减小

C．物体B所受摩擦力始终向左

D．木板A所受地面的摩擦力逐渐减小

10．如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是（规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正）（　　）

A． B．

C． D．

三、实验题

11．2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已知，实验步骤如下：

a.如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为；

b.在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离和小物块在长木板上的运动时间；

c.改变释放位置，得到多组数据，作出图像，据此求得小物块下滑的加速度为；

d.调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。

回答下列问题：

(1)当长木板的倾角为时，作出的图像如图2所示，则此时小物块下滑的加速度      ；（保留3位小数）

(2)小物块与长木板之间的动摩擦因数      ；

(3)依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度      ；（保留3位有效数字）

(4)某同学认为：图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间内的位移大小。该观点是否正确？(      )

A．    正确                      B．错误                         C． 无法判断

12．某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：

待测电源（电动势约2V）；

电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）；

定值电阻R0（阻值为2.0Ω）；

定值电阻R1（阻值为4.5kΩ）

电流表G（量程为400μA，内阻Rg=500Ω）

开关S，导线若干．

（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为     V的电压表；

（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；

（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 和 的关系式为         （用题中字母表示）；

（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出的图像如图（乙）所示，根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω，则其电动势E=      V（保留两位有效小数）；

（5）该实验测得的电动势与真实值相比，理论上        ．（填“>”“<”或“=”）

四、解答题

13．如图所示，一辆汽车（视为质点）在一水平直路面运动，的长度为，的长度为。汽车从点由静止启动，在段做加速度大小为的匀加速直线运动。在段，先做加速度大小为的匀加速直线运动。当运动到离点适当距离处再以大小为的加速度做匀减速直线运动，汽车恰好停在点。求：

（1）汽车达到的最大速度；

（2）开始减速时离点的距离d；

（3）汽车从点运动到点所用的时间t。

14．如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=，a、b两点电势相等，O为AB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：

(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ；

(2)Ob两点间的电势差UOb；

(3)小滑块运动的总路程s。

15．如图所示，在直角坐标系中，轴的上方存在沿轴竖直向下的匀强电场，轴的下方存在垂直于平面向外的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带正电的粒子以初速度从轴上的A点沿轴正方向进入匀强电场，从轴上的点进入匀强磁场，然后经点再次回到电场。已知A、两点的坐标分别为、，不计粒子重力，求：

（1）电场强度的大小；

（2）磁感应强度的大小。

16．如图所示，两根足够长的平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，取。

（1）求金属棒沿导轨向下运动的最大速度。

（2）求金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率。

（3）若从金属棒开始运动至达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为，求这个过程的经历的时间。

参考答案：

1．C

【详解】A．根据W=Fx，力与力方向上的位移的乘积等于力做的功，所以F-x图线下面的面积等于力做的功，故A正确；

B．根据v=at，加速度与运动时间的乘积等于速度的变化量，所以a-t图像下面的面积等于速度的变化量，故B正确；

C．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势等于磁通量的变化率，所以图线的斜率等于感应电动势的大小，故C错误；

D．根据q=It，电流与时间的乘积等于通过导体横截面积的电量，所以I-t图线下面的面积等于通过的电量，故D正确．

本题选择错误答案，故选：C

2．B

【详解】运动过程包括两个阶段，均为匀加速直线运动。第一个过程和第二个过程运动的位移相等，所以恒力做功相等，高度相等重力做功相等为，对轨道设两段细直杆与水平方向倾角分别为和，两杆长度分别为和，B到A水平距离为L，竖直高度为h，则在垂直杆方向合力为零，有

，

则可得从最低点到最高点时摩擦力做功为

即

根据图中可得

，

整理得

所以可得小球沿两轨道运动时的摩擦力做功相同，结合前面分析可得合外力做功相等，根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，所以动能变化量相等即

小球在杆上运动时加速度为

可得前一个过程加速度先小后大，后一个过程加速度先大后小，做速度时间图像如下，既要末速度相同，又要位移相同，即末速度相同，与时间轴围成的面积相等，根据图像可判断，B图符合。

故选B。

3．B

【详解】设绳子拉力为，对小球受力分析，绳子拉力的水平分力

竖直分力

联立得出

对小车受力分析得

解得

故选B。

4．B

【详解】由两个等量正点电荷产生的电场线分布规律可知，P、Q连线中点场强是零，中垂线上场强方向总沿中垂线远离中点O，在中垂线上从O点到无限远处电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。设场强最大的点为Ｐ点，Ｐ点可能在A、B两点之间，也可能在O、A之间，也可能在B点的外侧，当Ｐ点可能在A、B两点之间时，EA可能大于EB，也可能小于EB，还可能等于EB；当Ｐ点可能在O、A之间时，EA大于EB；当Ｐ点在B点的外侧时，EA小于EB。中点O处电势最高，在中垂线上交点处的电势最高，从O点向两侧电势逐渐降低，因此一定大于，所以ACD错误，B正确。

故选B。

5．D

【详解】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．

规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．

6．D

【详解】根据串并联电路的特点可知线框流过af边的电流：

流过abcdef边的电流：

de、ab边受到的安培力同向，斜向左下方，同理bc、ef边受到的安培力同向，斜向右下方，大小分别为

则de、ab、bc、ef边所受的安培力合力为

方向向下；

cd边受到的安培力

方向向下；

af边受到的安培力

方向向上；

所以线框受到的合力

D正确，ABC错误。

故选D。

7．BD

【详解】设灯泡的额定电压为U1，则初级电压为：U-U1=7U1，则原副线圈的匝数正比：，选项A错误，B正确；因原副线圈的电流之比为，根据P=IU可知此时P和Q的电功率之比为1：7，选项C错误，D正确；故选BD.

8．BD

【详解】A．v2为椭圆轨道的远地点，速度小于对应圆轨道的环绕速度，v1表示做匀速圆周运动的速度，根据 可知， ，故A错误；

B．两个轨道上的卫星运动到A点时，所受的万有引力产生加速度，加速度相同．故B正确；

CD．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故D正确，C错误．

故选BD．

9．AD

【详解】A．将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变，故A正确；

B．对物体B，因开始时所受摩擦力的方向不确定，则由

F弹＝F±Ff

则随F的减小，物体B所受摩擦力的大小和方向都不能确定，故BC错误；

D．对A、B与弹簧组成的整体，在水平方向，力F与地面对A的摩擦力平衡，则随F的减小，木板A所受地面的摩擦力逐渐减小，故D正确。

故选：AD。

10．AD

【详解】导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线的有效长度l随时间t均匀增大，由

E＝Blv

可知，感应电动势E随时间t均匀增大，由闭合电路欧姆定律可知，感应电流I随时间t均匀增大，则导体棒受到的安培力大小

F＝IlB

随时间t增大得越来越快；由右手定则可知，感应电流的方向为由M经R到N，电流为正值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。导体棒由ac运动到d的过程中，由题知

E′＝2Blv＝2E

则导体棒切割磁感线的有效长度l相同时

I′＝2I

导体棒切割磁感线的有效长度l随时间t均匀减小，则感应电流I′随时间t均匀减小，导体棒受到的安培力大小

F′＝I′l·2B＝4F

随时间t减小得越来越慢；由右手定则可知，感应电流的方向为由N经R到M，电流为负值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。综上所述，AD正确，BC错误。

故选AD。

11．                    B

【详解】(1)[1]小物块在斜面上做匀加速直线运动有

变形为

故图像的斜率

由图2可知

故此时的加速度

(2) (3)[2][3]长木板倾角为时有

长木板倾角为时有

联立可解得

，

(4)[4]图像中的面积微元，无物理意义，故选B。

12．     2；     ；     2.08；     =；

【详解】(1)根据串联电路电流相等，当电流表满偏时改装后的电压表达到最大量程即；

(2)根据闭合电路欧姆定律可得：，整理得：；

(3) 由对应的图象可知，，解得；

(4)通过（3）分析可知，本实验中不存大原理误差，即为真实的路端电压，为流过电源的真实电流，故电动势的测量值与真实值相同．

【点晴】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值．

13．（1）14m/s；（2）49m；（3）16s

【详解】（1）根据速度位移公式得，汽车运动到B点的速度为

设最大速度为，有

代入数据解得

（2）开始减速时离C点的距离为

。

（3）到B的时间为

B到C的时间为

则A到C的时间为

14．(1)；(2)；(3)。

【详解】(1)由Aa=Bb=，O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则

设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从a→b过程，由动能定理得：

而f=μmg，

联立得：

 (2)对于滑块从O→b过程，由动能定理得：

得

(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：

而

联立得

15．（1）；（2）

【详解】（1）带电粒子在组合场中运动的轨迹如图所示

带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，则有

联立解得

（2）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，沿轴方向有

解得

则带电粒子从点进入磁场的速度大小

方向与轴成角，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，则有

由几何关系知

联立解得

16．（1）；（2）3W；（3）2s

【详解】（1）金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，由牛顿第二定律得

又

，，

解得

（2）金属棒以最大速度匀速运动时，电阻R上的电功率最大，此时

联立解得

（3）设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律

根据焦耳定律

联立解得

根据

，，，

解得

由动量定理

解得