2022届四川省成都外国语学校高三下学期全国统一考试模拟（二）理综物理试题(含答案)

这是一份2022届四川省成都外国语学校高三下学期全国统一考试模拟（二）理综物理试题(含答案)，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、下面图（a）是研究光电效应规律的装置图，光电管的阴极K固接在变阻器的中点O；图（b）是铀核发生α衰变的示意图。关于这两幅图描述的现象，以下说法正确的是( )
A.图（a）中，分别用频率为和的光照射同一光电管，电流表均有示数，调节滑动变阻器的触头P，使微安表示数恰好为零，分别读出电压表对应的示数和，若电子电量为e，则普朗克常量
B.图（a）中，当用某一频率的光照射阴极K时，电流表有示数，此时若将滑片P向右移动，电流表的示数一定会增大
C.图（b）中，钍核比铀核少4个中子
D.图（b）中，铀核的比结合能大于钍核的比结合能
2、如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压恒为、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，下列表述正确的是( )
A.若，则用户获得的电压
B.若用户开启的用电器增多，则升压变压器输出的增大
C.若用户开启的用电器增多，则输电线消耗的功率增大
D.若用户开启的用电器增多，则发电机输出的功率减小
3、A、B、C是真空中一静止的点电荷产生的电场中的三点，，A、B两点电场强度的方向与它们的连线分别成、，如图所示，已知A点的场强大小为，以下说法正确的是( )
A.场源电荷带正电
B.电子在A点的电势能高于B点的电势能
C.B点的场强大小为
D.电势差
4、如图所示为质谱仪的原理图，某同学欲使用该装置测量带电粒子的比荷，粒子从静止开始经过电压为U的加速电场后，进入速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场方向如图，匀强电场的场强为E，带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上与G距离为d的H点。已知偏转磁场的磁感应强度为，带电粒子的重力可忽略不计。以下说法正确的是( )
A.该装置可用于测定电子的比荷
B.速度选择器的a板接电源的负极
C.所测粒子的比荷
D.所测粒子的比荷
5、两根电阻可忽略的平行金属导轨与水平成放置，其间距，垂直于导轨平面的匀强磁场磁感应强度，质量、电阻的导体棒ab垂直于导轨放置，其长度刚好等于导轨间距，导体棒与导轨接触良好，导轨上端连接如图所示的电路，电源的内阻。已知滑动变阻器滑动片位于最左端c和最右端d处时，电源的输出功率相等，导体棒始终静止在导轨上，且滑动片位于d端时，导体棒恰好无相对导轨运动的趋势，取，以下说法正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为
B.电源的电动势
C.滑动片位于c端时，导体棒受到的摩擦力大小为1N
D.移动滑动片的位置，变阻器可获得的最大功率为5W
二、多选题
6、一质量的物块静止在水平地面上，时刻对物块施加水平外力F，1s后保持外力方向不变将其大小减小为原来的，物块在内运动的速度—时间图象如图所示，取重力加速度，则以下说法正确的是( )
A.物块与水平地面间的动摩擦因数
B.内外力对物体做功为6J
C.2s末外力的功率为
D.物体经过全部路程中点时的速率为
7、A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。不考虑A、B之间的万有引力，已知地球的半径为0.8r，引力常量为G，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则下列说法正确的是( )
A.卫星A的发射速度可能大于第二宇宙速度
B.地球的第一宇宙速度为
C.卫星A的运动周期为T
D.地球的质量
8、如图所示，一轮轴可绕轴O自由转动，其轮半径、轴半径，用轻质绳缠绕在轮和轴上，分别在绳的下端吊起质量、的物块，将两物块由静止释放并开始计时，已知释放后两物块均做初速度为零的匀加速直线运动，不计轮轴的质量和一切摩擦，取。在M下降、m上升的过程中以下说法正确的是( )
A.M减少的重力势能等于m增加的重力势能
B.M下降2.4m时的速度大小为6m/s
C.M所受绳子的拉力大小为8N
D.轮轴转动的角速度ω与时间t的关系为
9、下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是分子的无规则运动
B.若已知固体的摩尔质量、密度、阿伏伽德罗常数，可以估算出单个固体分子的体积
C.分子力做功的多少与分子移动的路径无关
D.浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离，这违背了热力学第二定律
E.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，分子平均动能一定增大
10、关于振动和波，以下看法正确的是( )
A.在所有的参考系中光波的速度都相同是狭义相对论的基本原理之一
B.利用地球接收到遥远天体发出的光波的频率变化来判断遥远天体相对于地球的运动速度这是利用了光波的多普勒效应
C.机械波在传播的过程中所有质点的振动频率都与波源的频率相同，这是由于所有传播机械波的质点都是在相同频率的驱动力的作用下做受迫振动
D.使接收电路的固有频率与待接收的电磁波的频率相等叫检波
E.在空气中传播的声波的波长与其频率成反比
三、实验题
11、某同学在测定一根截面为圆形的废旧电热丝的电阻实验中：
（1）首先用螺旋测微器测量该电热丝的直径D，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为_______mm；
（2）接着将电热丝接入图乙所示的电路，用毫米刻度尺测出电热丝接入电路的长度L，实验中读出安培表A和电压表V的读数I和U，则待测电热丝的电阻率________（用I、U、L、D表示）；
（3）实验中采用安培表外接法将导致测得的电阻率与真实值比较________（选填“准确”、“偏大”或“偏小”）
12、某校物理兴趣小组利用所学知识自制了一个欧姆表，其内部结构如图甲所示，已知所用毫安表的满偏电流为100mA，内阻为4.5Ω，电源的电动势，内阻，a、b是两个倍率挡，开关S接a为“”，接b为“”，是固定电阻，是调零电阻，P、Q是两只表笔。
（1）表笔P是______（选填“红”或“黑”）表笔；
（2）某次测量时，将开关S接a处，将红黑表笔短接进行欧姆调零，此时应调节________Ω，使指针指在“100mA”处；
（3）固定电阻________Ω；
（4）某次测量电阻时，将开关S接b处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入待测电阻时，毫安表指针指在“40mA”处，则所测的电阻________Ω。
13、“利用单摆测重力加速度”的实验中：
（1）某同学尝试用DIS测量周期。如图所示，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A接到数据采集器上。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最低点。若测得连续N（N从“0”开始计数）个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为___________（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。
（2）由于器材所限，无法测量磁性小球的直径，对实验进行了如下调整：让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，测量其中两次实验时摆线的长度、和对应的周期、，通过计算也能得到重力加速度大小的测量值。请你写出该测量值的表达式_________。
（3）通过实验获得以下数据：
当时，_________m；重力加速度________（小数点后保留两位）。
四、计算题
14、如图所示，虚线PQ上方存在着方向与纸面平行的匀强电场或方向垂直纸面的匀强磁场，M、N是PQ上的两点。一重力不计的带电粒子从M点以与虚线成θ（单位为弧度）的方向射入场中，恰好以等大的速率从N点离开场。
（1）已知若MN上方为电场，粒子从M到N运动时间为；若MN上方为磁场，粒子从M到N运动时间为，求；
（2）如粒子入射速率为v，当MN上方为电场时，电场强度大小为E；当MN上方为磁场时，磁感应强度大小为B，求。
15、如图所示，足够长的光滑水平地面上并排静置着靠在一起的两相同长木板A、B，木板质量，长度均为，A、B之间用不可伸长的长度为的轻质细线拴接（图中未画出）。质量的小滑块C以的水平初速度自木板A的左端滑到上表面，已知小滑块C与木板A、B间的动摩擦因数均为，细线张紧后两长木板能立即相对静止，取，求：
（1）小滑块C在木板A上运动的时间；
（2）木板B最终的速度大小；
（3）整个运动过程中，A、B、C组成的系统因摩擦产生的热量Q。
16、如图所示，一细U型管两端开口，用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部，初始状态时气体温度为280K，管的各部分尺寸如图所示，图中封闭空气柱长度。其余部分长度分别为；现使气体温度缓慢升高，取大气压强为，求：
（1）气体温度升高到多少时右侧水银柱开始全部进入竖直管；
（2）气体温度升高到多少时右侧水银柱与管口相平。
参考答案
1、答案：A
解析：A.根据题意，由光电效应方程
可得
，
联立解得
故A正确；
B.图（a）中，当用某一频率的光照射阴极K时，电流表有示数，此时若将滑片P向右移动，导致正向电压增大，而光电子的最大初动能不变，饱和电流不会变，则光电流的大小不变，故B错误；
C.图（b）中，铀核的α的衰变方程为
铀核中的中子数为
钍核中的中子数为
可知，钍核比铀核少2个中子，故C错误；
D.图（b）中，衰变过程释放能量，生成的钍核更稳定，比结合能大于铀核的比结合能，故D错误。
故选A。
2、答案：C
解析：A.根据变压器原理可得
又
可得
由于输电线上电阻分压作用
所以
故A错误；
B.输入电压恒定，升压变压器的原副线圈匝数比恒定，则升压变压器输出的不变，故B错误；
CD.当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小。降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的消耗功率增加，发电机的输出功率等于输电线消耗功率与用户的功率之和，因此，发电机的输出功率增加，故C正确，D错误。
故选C。
3、答案：C
解析：A.由题意可知，电场由点电荷产生的，因此沿A、B两点电场强度的方向上延长线的交点O应为点电荷的位置，如图所示，由此可知场源电荷带负电，A错误；
B.电子受到排斥力，所以电子从A到B，电场力做负功，电子的电势能增大，因此电子在A点的电势能低于B点的电势能，B错误；
C.由解析图和几何关系可知，，由正弦定理可得
解得
则有
设点电荷的电荷量是Q，由题设条件可有
由点电荷的场强公式，可得B点的电场强度大小为
C正确；
D.由解析图可知，B点电势等于C点电势，所以，D错误。
故选C。
4、答案：C
解析：A.电子带负电，加速电场上板带正电，下板带负电，无法起到加速电子的作用，所以电子无法进入偏转磁场，则无法测定电子的比荷，故A错误；
B.由题知带正电粒子能在加速电场中加速，则它在速度选择器中做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力等大反向，根据左手定则，可知洛伦兹力水平向左，则电场力水平向右，故a板接电源的正极，故B错误；
CD.带电粒子在速度选择器中受力平衡
匀强磁场中匀速圆周运动的半径为
洛伦兹力提供向心力
联立上式得
故C正确，D错误。
故选C。
5、答案：D
解析：A.滑动变阻器滑动片位于最左端c时，设电路电流为，根据闭合电路欧姆定律得
输出功率为
滑动变阻器滑动片位于最右端d时，设电路电流为，根据闭合电路欧姆定律得
输出功率为
由题意
联立解得滑动变阻器的最大阻值为
A错误；
B.滑动片位于d端时，导体棒恰好无相对导轨运动的趋势，根据受力平衡可得
解得
电源的电动势为
B错误；
C.滑动片位于c端时，电路电流为
导体棒ab受到的安培力为
根据受力平衡可得导体棒受到的摩擦力大小为
C错误；
D.导体棒ab与电源看成一个整体，该整体电阻为
滑动变阻器阻值R跟越接近，滑动变阻器消耗功率越大，故当滑动变阻器阻值取最大值时，变阻器可获得的最大功率，则有
D正确；
故选D。
6、答案：AD
解析：A.时间内物块的加速度
时间内物块的加速度
根据牛顿第二定律得
联立解得
故A正确；
B.根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知时间内物块的位移
时间内物块的位移
则内外力对物体做功为
故B错误；
C.由图可知2s末的速度大小为
2s末外力的功率为
故C错误；
D.根据B选项分析可知，全过程中点的位移为2m，则从到全过程中点的位移为1m，根据
解得
故D正确。
故选AD。
7、答案：BD
解析：A.人造地球卫星绕地球转动的发射速度应大于等于第一宇宙速度，又小于第二宇宙速度，故卫星A的发射速度不可能大于第二宇宙速度，A错误；
B.设卫星A的轨道半径为，卫星B的轨道半径为，结合图象有
解得
，
设卫星A绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
设卫星B绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
由图象可知每经过，两卫星再一次相距最近，则有
联立解得
则地球质量为
设地球的第一宇宙速度为，则有
解得
B正确；
C.设地球密度为ρ，则有
解得
C错误；
D.设卫星A的加速度大小为a，则有
解得
D正确；
故选BD。
8、答案：BD
解析：A.因为不计轮轴的质量和一切摩擦，所以M、m所组成的系统在运动过程中机械能守恒，所以在M下降、m上升的过程中，M减少的重力势能等于m增加的重力势能与系统增加的动能之和，故A错误；
B.由题意知，轮半径、轴半径，根据线速度加速度关系可知
M下降、m上升的高度关系为
根据系统机械能守恒得
带入数据解得
故B正确；
C.对M，根据动能定理有
得
故C错误；
D.根据牛顿第二定律得M的加速度为
所以
其中，代入得
故D正确。
故选BD。
9、答案：BCE
解析：A.布朗运动为悬浮微粒的运动，故A错误；
B.已知某固体物质的摩尔质量、密度和阿伏伽德罗常数，可以利用算出分子体积大小，故B正确；
C.分子力做功的多少与分子移动的路径无关，只与初末位置有关，故C正确；
D.浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙在重力的作用下下沉，上面的水变清，出现了泥、水自动分离现象，不违背热力学第二定律，故D错误；
E.根据盖-吕萨克定律，一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，体积增大，温度升高，所以分子平均动能增大，故E正确。
故选BCE。
10、答案：ABCE
解析：A.在所有的参考系中光波的速度都相同是狭义相对论的基本原理之一，A正确；
B.观察者与波源相互靠近或远离时，观察者收到波源的频率会升高或降低，产生多普勒效应，因此利用地球接收到遥远天体发出的光波的频率变化来判断遥远天体相对于地球的运动速度这是利用了光波的多普勒效应，B正确；
C.机械波在传播的过程中所有质点的振动频率都与波源的频率相同，这是由于所有传播机械波的质点都是在相同频率的驱动力的作用下做受迫振动，C正确；
D.使接收电路的固有频率与待接收的电磁波的频率相等叫电谐振，D错误；
E.在空气中传播声波时有，声速不变，波长与其频率成反比，E正确。
故选ABCE。
11、答案：（1）0.750(0.748~0.752)（2）（3）偏小
解析：（1）螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度读数（0.5mm以下的小数），图中读数为
（2）由电阻定律和欧姆定律得
得
（3）安培表外接，由于电压表分流，导致安培表示数大于待测电阻实际电流，所以测量值偏小。
12、答案：（1）黑（2）159（3）0.5（4）3.0
解析：（1）保证电流从红表笔流入，黑表笔流出，故表笔P是黑表笔。
（2）某次测量时，将开关S接a处，使指针指在“100mA”处，有
解得
（3）开关S接a为“”，接b为“”，有
解得
（4）将开关S接b处，欧姆表内阻为
毫安表指针指在“40mA”处，所测的电阻
13、答案：（1）（2）（3）1.03；9.86
解析：（1）根据题意可知，小球经过两次最低点为一个周期，则小球运动的周期为
（2）设小球的半径为r，根据单摆的周期公式可得
根据题意有
，
联立解得
（3）设小球的半径为r，根据单摆的周期公式可得
整理得
代入表中数据解得
，
当时，代入上式中，可得摆线长为
14、答案：（1）（2）
解析：（1）设，粒子入射的速率为，粒子在电场中做类抛体运动，沿MN方向，有
在磁场中粒子做匀速圆周运动，设轨迹半径为r，则有
解得
（2）设粒子电荷量为q，在电场中，有
解得
磁场中有
解得
则
15、答案：（1）1s（2）2m/s（3）11.4J
解析：（1）C在A上滑动时，由牛顿第二定律得，C的加速度大小
AB整体的加速度大小
由运动学公式
得
解得
或（舍）
（2）在时由
知C的速度
AB整体的速度
假设C滑上B后，BC能达共速，由动量守恒得
解得
由
知：BC达共速的时间
由
知：在该过程中C和B的位移分别为
故C相对B的位移
即C未从B上滑落。有
知在内，A运动的位移
B相对A运动的位移
故该过程中细线一直未被拉紧，即BC能先达共速。在细线被拉紧的过程中，由AB组成的系统动量守恒得
解得细线被拉紧后AB的共同速度
假设最终AB整体与C三者能达到共速，由三者组成的系统动量守恒得
解得
由
知：细绳张紧后，AB整体与C达共速的时间
该过程中C和AB整体的位移分别为
，
该过程中C相对AB的位移
故C始终未从B上滑落，即A、B、C三者能达共速。故木板B最终的速度大小
（3）由能量守恒得：整个过程中A、B、C三者组成的系统损失的机械能
细线张紧过程中，A、B组成的系统损失的机械能
故整个运动过程中，A、B、C组成的系统因摩擦产生的热量
16、答案：（1）630K（2）787.5K
解析：解：（1）设U型管的横截面积是S，对封闭气体分析，其初状态
当右侧水银全部流到竖直管中时，水银柱的高度
此时气体的状态参量
由理想气体的状态方程可得
代入数据解得
（2）当右侧水银全部流到竖直管中时，产生的压强不再增大，左侧的水银柱不动，右侧的水银柱与管口相平时，气体的体积
由盖吕萨克定律可得
代入数据解得
摆线长l（cm）
48.00
58.00
78.00
108.00
周期（）
2.00
2.40
3.20
4.40