2023届内蒙古包头市高三下学期第二次模拟考试理综物理试题(含答案)

这是一份2023届内蒙古包头市高三下学期第二次模拟考试理综物理试题(含答案)，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、如图为游乐场海盗船器械，海盗船摆动过程中最高可摆至图示位置（一侧的拉杆处于水平），下列说法正确的是( )
A.船体摆动过程中，游客一直处于失重状态
B.船体摆至最高点时，游客所受合外力为0
C.船体摆动过程中，游客对座椅的压力始终小于乘客重力
D.船体摆至最高点时，游客对座椅的压力小于游客所受重力
2、静止在O点的原子核发生衰变的同时，空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是( )
A.A粒子为粒子
B.原子核发生的是衰变
C.两粒子始终处在同一等势面上
D.经过相等时间A、B粒子位移比为2:5
3、如图斜面体放置在粗糙水平面上，一轻质不可伸长细线绕过斜面体顶端的轻质光滑定滑轮连接质量均为m的物块A、B，细线与斜面平行，细线竖直。现对物块B施一始终与细线垂直的拉力F缓慢向右拉B，直至细线水平。A与斜面体均保持静止，重力加速度为g，在此过程中( )

A.拉力F先增大后减小B.物块A所受到的摩擦力一直减小
C.地面受到的压力先增大后减小D.地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
4、在电子技术中，静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图所示。虚线表示这个静电场在平面内的一簇等势线，等势线形状相对于轴、轴对称。等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等。当一个电子经过P点（，）时，速度与x轴平行大小为，如图。该电子通过电场区域时仅在轴上方运动。在通过电场区域（，）过程中，下列说法正确的是( )
A.通过y轴时速率小于
B.在x轴左右两侧运动的时间是
C.图示的电子到达时速度水平向右
D.从P点到y轴和从y轴到的过程中，电场力做功相等
5、卫星M在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，一段时间后在A点变速进入轨道Ⅱ，运行一段时间后，在B点变速进入轨道半径为轨道Ⅰ轨道半径5倍的轨道Ⅲ，最后在轨道Ⅲ做匀速圆周运动，在轨道Ⅲ上的速率为v，则卫星在轨道Ⅱ上的B点速率可能是( )
A.B.C.D.
二、多选题
6、一个圆形金属框和三根相同的导体棒焊接成如图所示的形状，金属框的阻值忽略不计，导体棒的阻值均为r，长度均为R，且互成120°，以O为圆心、R为半径的90°扇形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，使金属框绕O点以角速度ω逆时针匀速转动，下列说法正确的是( )
A.棒内的电流方向一直为从O指向A
B.当棒在磁场中时，两点间的电势差为
C.棒内的最大电流为
D.每转一周，三根导体棒所产总热量为
7、用水平力F拉静止在水平桌面上的小物块，F大小随时间的变化如图甲所示，物块的加速度a随时间变化的图象如图乙所示，最大静摩擦力大于滑动摩擦力，重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.物块的质量为
B.最大静摩擦力为
C.若在时撤去水平拉力，物块还可以继续滑行
D.若在时撤去水平拉力，物块还可以继续滑行
8、如图，高为h倾角为θ的粗糙传送带以速率顺时针运行，将质量为m的小物块轻放到皮带底端，同时施以沿斜面向上的拉力使物块做匀加速直线运动，不考虑轮的大小，物块运动到斜面顶端时速率为，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.摩擦力对物块所做的功为
B.整个过程皮带与物块间产生的热量为
C.拉力所做的功为
D.皮带因传送物块多消耗的电能为
9、一列简谐横波某时刻的波形图如图（a）所示，从该时刻开始计时（时），质点A开始振动，其之后的振动图象如图（b）所示。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为
B.时，质点P处在波谷位置
C.内，波传播的距离为
D.内，质点P运动的路程为
E.时，的质点第二次位于波峰
三、实验题
10、同学用如图甲所示装置研究平抛运动的初速度与水平位移的关系。将倾斜轨道固定在铁架台上，调整轨道末端切线水平，在轨道的末端加装光电门，在光电门的正下方用重锤线确定光电门在水平地面上的投影位置P，测得轨道末端离地面的高度为h。重力加速度为g。
（1）实验前，用游标卡尺测出小铁球的直径，示数如图乙所示，则小球直径_______cm。
（2）让小球在倾斜轨道上某一位置由静止释放，小球通过光电门时挡光时间为，则小球从轨道上水平抛出的初速度_______。（用测量的物理量符号表示）
（3）改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置，记录多组小球通过光电门的挡光时间t，及小球落地点离P点的距离x，作出_______图象，图象为一条倾斜直线，该图象的斜率_______。（用已知量和测量的物理量符号表示）
11、实验室有一个内阻约几百欧的毫安表，量程是，现在需要将其改装为量程是的电压表。
（1）步骤一：用如图甲所示的电路测量毫安表的内阻，所用的电源内阻可以忽略，定值电阻，，闭合开关，断开开关，调节电阻箱R的数值，当时，闭合开关，前后，毫安表的示数不变，则毫安表的内阻为______Ω。
步骤二：为了将该毫安表改装为量程为的电压表，需要串联一个阻值为______Ω的定值电阻；
（2）步骤三：检测校准，电路如图乙。当量程为的标准电压表满偏时毫安表的示数是，则改装后的实际量程为______V。若毫安表的阻值是准确的，造成误差的原因是串联的定值电阻阻值比标定值______（填“偏大”或“偏小”）。
四、计算题
12、如图物体（可视为质点）由静止从光滑曲线轨道O点滑下，从倾角为足够长的斜面顶端A点斜向飞出，飞出方向与斜面夹角。在空中运动一段时间后落在斜面上B点，已知的竖直高度为，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
（1）物体从A点飞出时的速度大小；
（2）物体落在斜面上的速度大小，及间距离。（结果可以用根式表示）
13、如图所示，在某平面内有一个长度为L的线性粒子源，以O点为原点，所在直线为y轴，垂直方向为x轴，在此平面内建立直角坐标系。在坐标系第一象限的圆形区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，该圆形区域的直径也为L，且分别与x轴和y轴相切，在第三和第四象限内充满垂直平面向外的匀强磁场，所有磁场的磁感应强度的大小相等。在圆形磁场与x轴的切点位置有一个特殊装置P，装置P为一个体积较小的圆孔形状的装置，圆孔的中心与切点重合，使粒子可以从上往下自由穿过圆孔，P能向圆孔中心释放出某种不带电的粒子，并保证孔内始终有一个粒子（粒子的速度都为零）。某时刻，粒子源向x轴正方向同时发射出大量带负电的粒子，每当有带电粒子要穿过P时，带负电的粒子总会与P释放出的不带电的静止的粒子发生正碰，并结合成一个新粒子，新粒子随即进入第四象限。已知离子源射出的所有粒子的动量都为p，带电量都为，这些粒子都从P处经过x轴，除了P处的粒子相碰外，其他的粒子相互作用均忽略，粒子重力也忽略。
（1）求磁场的磁感应强度的大小；
（2）求出所有新粒子在x轴下方所经过的区域的面积；
（3）求出之间的哪部分区域射出的粒子，在形成新粒子后，能再次进入圆形区域的磁场。
14、如图，导热性能良好、粗细均匀的长直U形细玻璃管竖直放置在桌面上，左管封闭、右管开口足够长，两段水银柱C、D封闭着A、B两段理想气体，两段理想气体的长度，水银柱C的长度，水银柱D左右两管高度差，U形管水平长度。水银柱D在右管中的长度h大于，大气压强保持不变，环境温度不变。求：
（1）A、B两段理想气体的压强；
（2）现将U形管缓慢顺时针转动90°，稳定后水银柱C移动的距离大小。
15、一个半球形玻璃砖，其正视图是半径为的半圆，为半圆的直径，O为圆心，如图所示。一束宽为的平行光线垂直下表面从射向玻璃砖，光线到达上表面后，可以从上表面射出的区域在平行于方向上的宽度为。
（1）玻璃的折射率n为多少？
（2）一束细光线在O点左侧与O相距处垂直于从下方入射，不考虑面的反射光，真空中光速为，求此光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖所经历的时间（结果可以用根式表示）。
五、填空题
16、神舟十四号航天员在出舱时，需穿着特殊的绝热航天服。为保护宇航员，航天服内气体的压强为标准大气压。当航天员到达太空后由于外部气压降低，航天服内部气体体积_______（填“增大”“减小”或“不变”）。将航天服中研究气体视为理想气体，航天员出舱后，若不采取任何措施，航天服内气体内能_______（填“增大”“减小”或“不变”），所以为保护宇航员，应在宇航服内部装有_______（填“制冷装置”或“加热装置”）
参考答案
1、答案：D
解析：A.在海盗船摆动至最高点过程中，竖直方向上的始末分速度均为0，表明竖直方向上先加速后减速，即竖直方向上的分加速度方向先向上后向下，即游客在摆动过程中先处于超重状态，后处于失重状态，A错误；
B.根据上述，船体摆至最高点时，游客处于失重状态，因此所受合外力不为0，B错误；
C.根据上述，在海盗船摆动至最高点过程中，游客在摆动过程中先处于超重状态，后处于失重状态，可知船体摆动过程中，座椅对游客的支持力先大于乘客重力，后小于游客的重力，根据牛顿第三定律可知，游客对座椅的压力先大于乘客重力，后小于游客的重力，C错误；
D.根据上述可知，船体摆至最高点时，游客处于失重状态，座椅对游客的支持力小于乘客重力，根据牛顿第三定律，船体摆至最高点时，游客对座椅的压力小于游客所受重力，D正确。
故选D。
2、答案：A
解析：B.根据A、B两粒子的运动轨迹，可知其所受电场力均与电场方向相同，即两粒子均带正电，可知，原子核发生的是α衰变，B错误；
A.根据上述，该衰变的核反应方程为
衰变过程动量守恒，则有
可知，质量越大，速度越小，即的初速度小于的初速度，粒子在电场中做类平抛运动，则有
，
解得
根据图像可知，当竖直分位移大小相等时，的初速度小，电荷量多，则水平分位移小一些，可知A粒子为粒子，A正确；
C.根据上述有
可知，若时间相等，的比荷小于的比荷，即经历相等时间，的竖直分位移小于的竖直分位移，即两粒子飞出后不在同一等势面上，C错误；
D.根据上述有
，
解得，经过相等时间A、B粒子水平分位移比为
可知，经历相等时间A、B粒子水平分位移比为2:5，位移之比并不等于2:5，D错误。
故选A。
3、答案：D
解析：AB.受力分析如图所示
对A
f沿着斜面向下，初始位置对B
故
在物体B缓慢移动过程中，对B
随着α增大，F逐渐增大到，当
随后沿斜面向上，逐渐增大，故AB错误；
C.对系统整体，设重力为G，地面受到的压力
可知地面受到的压力一直减小，C错误；
D.对系统整体，地面对斜面体的摩擦力
根据数学知识可知，地面对斜面体的摩擦力先增大后减小，D正确。
故选D。
4、答案：B
解析：A.根据
由于等势线的电势沿x轴正向增加，则有
可知
即通过y轴时速率大于，A错误；
B.由于电场线与等势线垂直，且沿电场线电势逐渐降低，由此可判断Ox轴上方区域y轴左侧各点的场强方向斜向左上方，y轴右侧各点的场强方向斜向左下方，电子运动过程中，受到的电场力的水平分力沿x轴正方向，与初速方向相同，因此，电子在x方向上的分运动是加速运动，根据空间对称性，电子从运动到过程中，在y轴左侧运动时间比在y轴右侧运动的时间长，既有
B正确；
C.根据上述可知，电子受到电场力的竖直方向的分力先沿y轴负方向，后沿y轴正方向，因此电子在y方向上的分运动是先向下加速后向下减速，但由于时间的不对称性，减速时间比加速时间短，所以，当时，竖直方向分速度没有减为0，即的方向应仍然沿y轴负方向，而水平方向一直做加速运动，可知，图示的电子到达时速度斜向右下方，C错误；
D.令P关于y轴对称的点为，根据上述结合题意可知电子竖直方向一直靠近x轴运动，则图形可知电子运动到时的电势小于点的电势，可知
根据
可知，从P点到y轴电场力做功大于从y轴到的过程中电场力做功，D错误。
故选B。
5、答案：C
解析：令轨道Ⅰ轨道半径为R，则有
在轨道Ⅲ上有
解得
由A运动到B机械能守恒，则有
由于
解得
根据椭圆的对称性可知，椭圆在A、B两点的弯曲程度相同，即这两位置曲率圆的曲率半径ρ相等，则有
解得
故选C。
6、答案：BD
解析：A.当OA在磁场区域切割磁感线时，由右手定则知OA中电流方向从O指向A，当其他两棒切割磁感线时，通过OA的电流方向从A指向O，A错误；
BC.当棒在磁场中切割磁感线时，OA是电源，通过OA的电流达到最大，OB与OC是外电路的两个并联电阻，此时OA上的电动势为
则
此时OA上电流为
B正确，C错误；
D.每根导体棒转过磁场区域时间内，闭合回路产生的焦耳热为
则每转一周，三根导体棒所产总热量为
D正确。
故选BD。
7、答案：AD
解析：B.根据图乙可知，在2s时刻，物块恰好开始运动，此时拉力大小等于最大静摩擦力，根据图甲可知，最大静摩擦力为，B错误；
A.在2s时刻拉力为6N，加速度为，则有
同理在4s时牛顿第二定律
解得
A正确；
C.图象的面积表示速度的变化量，结合上述则有
撤去拉力的加速度
则物块还可以继续滑行的时间
C错误；
D.根据上述，若在时撤去水平拉力，物块还可以继续滑行的距离
D正确。
故选AD。
8、答案：BC
解析：A.物块向上做匀加速直线运动，则有
物块与皮带达到同速之前，物块所受摩擦力方向沿皮带向上，此过程的位移
物块与皮带达到同速之后，物块所受摩擦力方向沿皮带向下，此过程的位移
解得
，
则摩擦力对物块所做的功为
解得
A错误；
C.根对物块，根据动能定理有
解得
C正确；
B.物块与皮带达到同速之前经历的时间
结合上述解得
物块与皮带达到同速之后经历的时间
结合上述解得
则前后过程的相对位移分别为
，
则整个过程皮带与物块间产生的热量为
B正确；
D.传送带通过摩擦力对物块做功消耗能量，根据上述，摩擦力对物块所做的功为，即表明物块对传送带做正功，则传送带并没有多消耗能量，D错误。
故选BC。
9、答案：ADE
解析：A.根据图象可知
，
则有
A正确；
B.波沿x轴向右传播，根据同侧法可知，时刻，质点P沿y轴负方向运动，由于
可知，时，质点P处在波峰位置，B错误；
C.内，波传播的距离
C错误；
D.由于
则内，质点P运动的路程
D正确；
E.根据同侧法可知，质点A的起振方向沿y轴负方向，则的质点的起振方向亦沿y轴负方向，的质点开始振动的时间
由于
可知，时，的质点第二次位于波峰，E正确。
故选ADE。
10、答案：（1）0.950（2）（3）；
解析：（1）根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（2）根据光电门测速原理，小球从轨道上水平抛出的初速度
（3）由于光电门的挡光时间t，则小球初速度
竖直方向有
水平方向有
解得
可知，若图象为一条倾斜直线，则需要作出图象；
根据上述，斜率为
11、答案：（1）300；2700（2）；偏大
解析：（1）闭合开关，断开开关有
闭合开关、有
解得
为了将该毫安表改装为量程为的电压表，需要串联一个阻值为
（2）当量程为的标准电压表满偏时毫安表的示数是，则有
解得
由于改装电压表的示数总是比标准表的示数小，表明通过表头的电流偏小，串联接入的电阻偏大。
12、答案：（1）（2），6m
解析：（1）物体从O点到A点过程，根据动能定理可得
解得物体从A点飞出时的速度为
（2）物体从A点到B点过程，水平方向由
竖直方向有
又
联立解得，，
物体落在斜面上的竖直分速度为
物体落在斜面上的速度为
间距离为
13、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由已知条件，粒子都通过P，对任一粒子画出轨迹如图所示
则分析知图中四边形应为菱形，故圆周运动半径
粒子做圆周运动有
解得
（2）带负电粒子在P点与不带电粒子发生完全非弹性碰撞，动量守恒
新粒子在磁场中的圆周运动有
解得
作出粒子能够达到的区域，如图所示
则有
（3）根据分析可知，从x轴再次射出，恰与磁场区域圆相切的则为临界情况，对此画出粒子轨迹圆及必要的辅助线，如图所示
其中A、C、G分别为圆心，E为切点，D、H为交点，F为入射点。设，由与同为切线，则有
四边形为菱形，则有
在中
解得
，，
则入射点到原点的间距为
故y坐标满足的粒子可以再次进入圆形区域的磁场。
14、答案：（1），（2）
解析：（1）A段理想气体的压强
B段理想气体的压强
（2）平放后
，
根据玻意耳定律有
，
解得
，
则有
解得
15、答案：（1）（2）
解析：（1）设在O点左侧从E点射入的光线，进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示
由全反射条件有
由几何关系有
由对称性可知
解得
（2）设该细光线从P点入射，第一次射到圆弧面上时入射角为α，由几何关系有
解得
因为
所以会发生全反射，由全反射知识及对称性，作出该细光线在玻璃砖中传播的光路图如图所示
光从P点入射至点出射所走的光程
光在玻璃砖中传播的速度
所以光从入射玻璃砖到出射所经历的时间为
16、答案：增大；减小；加热装置
解析：当航天员到达太空后由于外部气压降低，航天服内部气压大于外部气压，内部气体将膨胀对外做功，导致航天服内部气体体积增大；
由于航天服绝热，则有
根据上述，内部气体将膨胀对外做功，则有
根据
可知
即若不采取任何措施，航天服内气体内能减小；
为保护宇航员，需要确保航天服内气体的压强为标准大气压，即发生等压变化，根据
由于内部气体体积增大，则必须升高温度，即应在宇航服内部装有加热装置。