广西壮族自治区南宁市第三中学2023届高三下学期二模物理试卷(含答案)

这是一份广西壮族自治区南宁市第三中学2023届高三下学期二模物理试卷(含答案)，共22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．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了巨大的贡献，下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫感生电场
B.安培首先发现了电流的磁效应，并提出了判断电流周围磁场方向的方法——安培定则
C.开普勒在牛顿定律的基础上，提出了行星运动的三大定律
D.伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因
2．如图所示为某质点做直线运动的加速度与时间的关系图象，其中时刻，质点的速度为零。下列说法正确的是（ ）
A.在2~4 s内，质点做匀变速直线运动
B.在0~6 s内，质点在时刻速度最大
C.在0~6 s内，质点在时刻离出发点最远
D.在和时，质点速度相同
3．2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船成功相会天和核心舱，已知天和核心舱距离地面高度h，地球北极的重力加速度大小为g，地球赤道表面的重力加速度大小为，地球自转的周期为T，地球半径为R，天和核心舱轨道为圆轨道，下列说法正确的是( )
A.天和核心舱的线速度
B.天和核心舱的周期
C.根据以上已知条件可以求出地球质量
D.地球的半径可表达为
4．现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为金属线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是( )
A.穿过线圈B的磁通量减小
B.线圈B一定有收缩的趋势
C.线圈B中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D.若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A右端是强磁性合金的N极
二、多选题
5．如图所示，将两个质量分别为m和2m的小球A和B用一根长为L的轻杆(质量不计)连接，轻杆可绕通过中心O的水平轴无摩擦转动，现让杆处于水平位置静止释放，在杆转至竖直的过程中，下列说法正确的是( )
A.两球的速度始终相同
B.任意一段时间内，杆对两球的冲量一定不同
C.任意一段时间内，杆对两球做的功代数和一定为零
D.B球的机械能保持不变
6．如图所示，在匀强电场中有一圆心为O的虚线圆，圆平面与电场方向平行，和是圆的两条夹角为60°的直径，圆的半径为。将电荷量为的带正电粒子从a点移动到b点，克服电场力做功；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功。不计粒子重力，下列说法正确的是( )
A.该匀强电场的场强方向与平行，且由a指向b
B.该匀强电场的场强大小为40V/m
C.该粒子从d点移动到b点，电场力做功为
D.该带电粒子从C点垂直方向射入圆形区域，不可能从b点射出
7．如图所示，A、C两点分别位于x轴和y轴上，，的长度为L。在区域内(包括边界)有垂直于平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带电粒子，以各种不同的速度垂直边射入磁场。已知粒子从某点射入时，恰好垂直于边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为。不计重力。下列说法正确的是( )
A.带电粒子带负电
B.磁场的磁感应强度的大小为
C.从中点射入磁场的带电粒子可以从C点射出
D.能从边射出的带电粒子最大射入速度是
8．如图所示，现将一长为L、质量为m且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处。斜面与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹角为θ，斜面光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为常数。传送带以较大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上，当位于传送带部分的长度时，链条恰能保持静止。现将链条从位于传送带部分的长度的位置由静止释放，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( )
A.释放瞬间链条的加速度为
B.链条与传送带之间的动摩擦因数
C.链条始终在滑动摩擦力的作用下，从的位置静止释放，到完全进入传送带的瞬间，速度大小
D.若链条的机械能增加量为，传送带消耗的电能为，不计电路中产生的电热，等于
9．下列说法中正确的是( )
A.一定质量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
B.干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，说明空气湿度越大
C.用干毛巾擦汗是利用了毛巾的温度高使液体汽化的原理
D.饱和气体不满足理想气体状态方程，压强与体积无关
E.液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点
10．如图所示，坐标位于水平面内，波源在坐标原点O垂直于纸面做简谐振动，振幅为8cm。时刻，波源O点开始振动，形成的简谐横波向四周传播，波面为圆。时，波面分布如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，横波恰好传到C点，为矩形。下列说法正确的是( )
A.该波波速为8m/s
B.波源起振方向垂直于纸面向外
C.当E点位于波峰时，C点也位于波峰
D.A点的相位比B落后
E.若从D点开始振动为新的计时起点，E点振动方程为
三、实验题
11．某同学利用如图所示实验装置测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。轻绳两端分别与力传感器和沙桶相连，通过滑轮带动质量为m的滑块并拖动纸带运动。实验时，轻绳与长木板平行，读出此时拉力传感器的示数为F，打点计时器在纸带上打出一系列点迹。若重力加速度为g，不计各滑轮与轴之间的摩擦及滑轮质量，则：
(1)实验时，必要的操作是_________。
A.将长木板右端垫高以平衡摩擦力
B.使沙和沙桶的总质量远小于滑块质量
C.先打开打点计时器的电源，然后释放沙桶
D.用天平测出沙和沙桶的总质量
(2)实验获得的纸带如图甲所示，相邻两个计数点之间的还有四个计时点未画出，打点计时器所接交流电的频率为f。
现将纸带从计数点处将纸带剪开分成六段，将这六段纸带按时间先后顺序紧靠但不重叠地粘在如图乙坐标系中，连接每根纸带顶端中点形成一直线，其斜率为k；若纵坐标表示相同时间内的纸带长度(、2、3、4、5、6)，直线的斜率表示纸带运动的加速度，纸带宽度表示_________，已知长木板水平放置，滑块和长木板之间的动摩擦因数表达式为_________。(均用f、F、k、m及g表示)
12．在“测定金属的电阻率”的实验中，某小组选择了一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。
(1)在测量了金属丝的长度L之后，小井同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图1所示，金属丝的直径_________mm。
(2)现有电源(电动势E为3.0V，内阻不计)、开关和导线若干，以及下列器材：
A.电流表(量程0~3A，内阻约0.05Ω)
B.电流表(量程0~0.6A，内阻约0.2Ω)
C.电压表(量程0~3V，内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(0~10Ω，额定电流2A)
E.滑动变阻器(0~100Ω，额定电流1A)
为减小误差，且便于操作，在实验中电流表应选_________，滑动变阻器应选_________(选填器材前的字母)。
(3)实验过程中，该同学依次记录了电流表和电压表的测量数据，如下表所示：
根据选取的器材和表格中的数据可知：该同学在实验中采用的是_________。
A.分压电路、电流表内接B.分压电路、电流表外接
C.限流电路、电流表内接D.限流电路、电流表外接
(4)该同学根据自己采用的方法进行实验，若闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出电压表示数U、电流表示数I，则该金属丝电阻率的测量值_________(用L、d、U和I表示)。
(5)考虑到电表的内阻可能对实验产生系统误差，小平同学按照如图所示电路，保持电压表左端接线位置不变，先将电压表接在b点，读出两表的示数分别为、，然后将电压表改接在a点，读出两表的示数分别为、。他认为：电阻R的值可以用和的比值来求，这样可以消除电表内阻带来的测量误差。请问你是否同意他的想法，并说明理由_________。
四、计算题
13．某同学根据所学物理知识设计了一款发光装置，其简化结构如图所示。半径分别为r和2r的同心圆形光滑导轨固定在同一水平面上，一长为r的直导体棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨的中心O，半圆环区域内直径左侧存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直水平面向上。在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接一发光二极管(正向导通时阻值R，反向时电阻无穷大)。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导体棒的阻值也为R，其它电阻可忽略不计，重力加速度大小为g，求：
(1)要使二极管发光，从俯视图看，棒绕O点顺时针还是逆时针转动；
(2)切割磁感线过程中，通过二极管的电流大小；
(3)金属棒转动一周的过程中，外力的平均功率。
14．如图所示，两足够长直轨道间距，轨道所在平面与水平面夹角，一质量的“半圆柱体”滑板P放在轨道上，恰好处于静止状态，P的上表面与轨道所在平面平行，前后面均为半径的半圆，圆心分别为O、。某时刻可视为质点的小滑块以初速度沿冲上滑板P，与滑板共速时小滑块恰好位于O点。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑板P与小滑块间的动摩擦因数为，，，g取，求：
(1)滑板P恰好静止时与一侧长直轨道间的摩擦力f的大小；
(2)滑板P与轨道间的动摩擦因数；
(3)滑块滑到O点过程中系统摩擦产生的热量Q。
15．我国发射的问天实验舱包括工作舱、气闸舱、资源舱三部分。工作舱容积。通过舱门A与气闸舱连接，气闸舱是供航天员进出太空的气密性装置，容积为，一侧开有直径的舱门B。初始时，工作舱与气闸舱中均有的气体，当航天员准备从气闸舱进入太空时，他们会先关闭舱门A，通过气体回收装置使气闸舱内气压降到。假设回收的气体都缓慢排放进工作舱，整个过程中气体温度不变，忽略宇航员对气体的影响。求：
(1)换气结束后，工作舱中的气压(结果保留2位有效数字)；
(2)舱门B受到的压力，并为宇航员能够顺利进入太空提出一条合理化建议。
16．如图所示，三角形是由某种均匀透明物质制成的直角三棱镜的横截面，，相距为d的完全相同的两细光束在纸面内垂直面射入棱镜，发现细光束恰好不能从面射出，最后从面射出。已知光在真空中的传播速度为c。求：
(1)三棱镜的折射率n；
(2)两细光束在透明物质内传播的时间差。
参考答案
1．答案：A
解析：A.麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫感生电场，故A正确；
B.奥斯特首先发现了电流的磁效应，安培提出了判断电流周围磁场方向的方法——安培定则，故B错误；
C.开普勒在第谷进行天文观测得出大量观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，提出了行星运动的三大定律，故C错误；
D.伽利略根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，故D错误。
故选A。
2．答案：D
解析：在2~4 s内，质点的加速度不断变化，质点做的不是匀变速直线运动，选项A错误；0~4 s，质点做加速运动，4~6 s质点做减速运动，质点在时刻速度最大，选项B错误；在0~6 s内，质点速度方向一直没有改变，质点在时刻速度最大，在时刻离出发点最远，选项C错误；从2 s到6 s，质点速度变化量为零，所以在和时，质点速度相同，选项D正确。
3．答案：D
解析：D.在赤道上有
得
故D正确；
C.当在地球北极时有
地球质量
因引力常量未知，不可以求出地球的质量，故C错误；
A.天舟四号在太空时，由万有引力提供向心力，即
此时的线速度为
故A错误；
B.天舟四号在太空时，线速度
解得天舟四号的周期
故B错误。
故选D。
4．答案：D
解析：AB.对A进行加热，其磁感应强度增大，A内部磁场与外部磁场方向相反，B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同，穿过线圈B的磁通量增大，由楞次定律可知，B线圈一定有扩张的趋势，故AB错误；
C.根据楞次定律可知，B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，而非阻止，故C错误；
D.根据右手螺旋定则和楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A中原磁场方向向右，A内部磁场大于外部磁场，因此磁场方向要看内部，即A右端是强磁性合金的N极，故D正确。
故选D。
5．答案：BC
解析：A.杆转动过程中，两球速度大小相等，方向相反，故A错误；
B.任一时刻，杆对两球的弹力大小相等，方向相反，所以杆对两球的冲量不相同，故B正确；
C.因AB系统机械能守恒，故任意一段时间内，杆对两球做的功代数和一定为零，故C正确；
D.B球从图中位置转到最低点过程中，A球转到最高点，A球的动能和势能都增大，说明杆对A球做正功，由于杆是质量不计的轻杆，所以杆对B球做负功，此过程B机械能减少，故D错误。
故选BC。
6．答案：BD
解析：A.根据
可知
设该匀强电场的场强方向与方向夹角为θ，结合
则有
解得
该匀强电场的场强方向与平行，正电粒子从a点移动到b点，克服电场力做功，则方向由b指向a，故A错误；
B.根据
解得
故B正确；
C.从d点移动到b点，电场力做功
故C错误；
D.该匀强电场的场强方向与平行，由b指向a，则正粒子受合力方向由b指向a，从C点垂直方向射入圆形区域，不可能从b点射出，故D正确。
故选BD。
7．答案：BD
解析：A.由左手定则可知带电粒子带正电，故A错误；
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动，在时间2内其速度方向改变了90°，故其周期
设磁感应强度大小为B，粒子速度为v，圆周运动的半径为r，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
匀速圆周运动的速度满足
解得
故B正确；
C.由题给条件可知，带电粒子从C点出射，则C为切点，如图所示
由几何关系可知，粒子的轨迹半径为，入射点到A点距离为，不是从中点射入磁场，故C错误；
D.由题给条件可知，该粒子在磁场区域中的轨迹与AC边、OC边相切时，粒子的轨迹半径最大，此时粒子的入射速度最大，如图所示
设为圆弧的圆心，圆弧的半径为，圆弧与AC相切于N点，从O点射出磁场，由几何关系可知
设粒子最大入射速度大小为，由圆周运动规律有
解得
故D正确。
故选BD。
8．答案：AC
解析：AB.当位于传送带部分的长度时，链条恰能保持静止，则根据平衡条件可得
将链条从位于传送带部分的长度的位置由静止释放瞬间，根据牛顿第二定律
联立解得
故A正确，B错误；
C.从的位置静止释放瞬间，摩擦力大小为，完全进入传送带时摩擦力大小为，摩擦力大小随着链条进入传送带的长度而均匀增加，故摩擦力做功为
根据动能定理
联立解得
故C正确；
D.根据能量守恒可知，摩擦会产生内能，则小于，故D错误。
故选AC。
9．答案：ADE
解析：A.一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，分子动能不变，因吸收热量，则分子之间的势能增加，故A正确；
B.干湿泡湿度计的两个温度计显示的温度差距越大，说明空气的绝对湿度越小，故B错误；
C.用干毛巾擦汗是利用了毛巾中的小缝隙，水可以浸润毛巾，向缝隙中不断扩散，不是液体汽化的原理，故C错误；
D.饱和气体不满足理想气体状态方程，压强与体积无关，故D正确；
E.液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点，故E正确。
故选ADE。
10．答案：BDE
解析：A.由几何关系可知
该波波速为
故A错误；
B.由图可知，该波波长为8m，周期为
时刻，波源O点开始振动，时，O点位于波峰，波源起振方向垂直于纸面向外，故B正确；
C.由图可知，E点位于波谷时，C点位于平衡位置；当E点位于波峰时，C点也位于平衡位置，故C错误；
D.由图可知，B点位于平衡位置，A点位于波谷，A点的相位比B落后，故D正确；
E.E点比D点早振动，若从D点开始振动为新的计时起点，E点振动方程为
故E正确。
故选BDE。
11．答案：(1)C
(2)；
解析：(1) A.测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，不需要将长木板右端垫高以平衡摩擦力，故A错误；
B.绳子的拉力可以通过力传感器得出，不需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块质量，故B错误；
C.实验时应先打开打点计时器的电源，打点稳定后释放沙桶，故C正确；
D.拉力的大小可以通过拉力传感器测出，不需要用天平测沙和沙桶的总质量，故D错误。
故选C。
(2)纸带宽度表示打计数点的周期，即
则
根据牛顿第二定律得
解得
12．答案：(1)0.460
(2)B；D
(3)B
(4)
(5)见解析
解析：(1)由图可知电阻丝的直径为
(2)由于待测电阻约为5Ω，则有
则电流表应选B；为减小误差，且便于操作，滑动变阻器应选阻值较小的，即选择D。
(3)由表格中的数据可知，电流表和电压表的读数用从零开始调节，则滑动变阻器采用分压接法，由于待测电阻较小，电流表采用外接法。
故选B。
(4)根据电阻定律可得
根据欧姆定律可得
又
解得
(5)不同意，和是在两个不同的电路中的测量值，不存在同时的对应关系，所以不能消除电表内阻带来的测量误差。
13．答案：(1)逆时针；(2)；(3)
解析：(1)要使二极管发光，从俯视图看，外部感应电流方向从D到C，导体棒中电流由A到B，由右手定则可知，棒绕O点逆时针转动。
(2)切割磁感线过程中，时间内，导体棒扫过的面积
产生的感应电动势
通过二极管的电流大小为
(3)金属棒转动一周的过程中，外力的平均功率
14．答案：(1)6N；(2)0.45；(3)
解析：(1)(2)对滑板受力分析，画出滑板的两个平面图如图所示
由几何关系可得
解得
由于滑板处于静止状态，由平衡条件可得
联立解得
(3)小滑块冲上滑板，滑板和小滑块系统重力沿导轨方向的分力为
导轨对滑板的摩擦力为
可知两力大小相等方向相反，故小滑块冲上滑板，滑板和小滑块系统沿导轨方向合外力为零，系统动量守恒
设滑块相对滑板的位移为L，滑板位移为x，由系统的能量守恒，得
联立方程，解得
滑板做匀加速运动过程的加速度为
则
滑块滑到O点过程中系统摩擦产生的热量
15．答案：(1)；(2)见解析
解析：(1)气闸舱抽气过程中
对于被抽出的气体
向工作舱排气过程
气体稳定后
气闸舱剩余气体对舱门B的压力为
其中
代入数据解得
由于压力过大，无法打开舱门B，应该设法再次减去气闸舱内压强后才能顺利出舱。
16．答案：(1)；(2)
解析：(1)由题意可知，光线从AB垂直射入，恰好在AC面发生全反射，光线最后从BC面射出，设光发生全反射的临界角为C，由几何关系可知
则
解得
(2)由折射规律可知两束光在BC面射出也是平行光，如图所示
根据几何关系可知两细光束在透明物质内传播的路程差
光在透明物质内传播速度
两细光束在透明物质内传播的时间差
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.80
2.30
I/A
0.02
0.06
0.14
0.18
0.28
0.34
0.42