2022届宁夏回族自治区六盘山高级中学高三下学期第二次模拟理综物理试卷（解析版）

宁夏回族自治区六盘山高级中学2022届高三下学期第二次模拟

理综物理试卷

一、单选题

1．我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周，则（　　）  

A．“天宫一号”比“神州八号”速度大

B．“天宫一号”比“神州八号”周期长

C．“天宫一号”比“神州八号”角速度大

D．“天宫一号”比“神州八号”加速度大

2．1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。下列有关电子的说法正确的是（　　）

A．电子的发现说明原子核是有内部结构的

B．射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力

C．光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关

D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的

3．从地面上以大小为的初速度竖直上抛一质量为的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速度大小随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面时速度大小为，且落地前小球已经做匀速运动，在小球的整过运动过程中，则下列说法中错误的是（　　）

A．小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小

B．小球抛出瞬间的加速度大小为

C．小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小

D．小球上升过程的平均速度小于

4．如图所示，A，B，C，D为电场中相邻的四个等差等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为-10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为5cm，则下列说法正确的是（　　）

A．该电场一定是匀强电场，电场强度为200V/m

B．C等势面的电势为-10V

C．电子再次飞经等势面D时，动能为10eV

D．该电场方向向下

5．如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　） 

A．物体重力所做的功是mgh

B．合力对物体做的功是

C．推力对物体做的功是

D．阻力对物体做的功是

二、多选题

6．如图，两小球M、N从同一高度同时分别以 和 的初速度水平抛出，经过时间t都落在了倾角 的斜面上的A点，其中小球N垂直打到斜面上， ， ，则（　　） 

A．初速度 、 大小之比为9∶8

B．初速度 、 大小之比为8∶9

C．若 、 都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为

D．若 、 都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为

7．如图甲所示，在匀强电场中的O点先后无初速度释放两个正点电荷Ⅰ和Ⅱ，电荷仅在电场力的作用下沿直线向A运动，两电荷的动能随位移x变化的关系如图乙所示。若Ⅰ的电荷量为q。则可知（　　）

A．匀强电场的场强大小为

B．电荷Ⅱ的电荷量为2q

C．选O点为电势零点，A点的电势为

D．电场中O、A两点的电势差为

8．水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R、与导轨接触良好的导体棒MN以初速度垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．导体棒的初始加速度大小为

B．整个过程中，导体棒的平均速度等于

C．整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为

D．导体棒在导轨上运动的最大距离为

9．下列说法正确的是（　　）  

A．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大

B．做功可以改变物体的动能，但不可以改变物体的内能

C．第二类永动机违背了能量守恒定律，不能制成

D．水的温度越高，在水中的小颗粒的布朗运动越显著

E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大

10．一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻的波形如图所示，质点M与质点N相距2m；此时M点速度沿，轴负方向，在t=0.3s时，质点M第一次到达正向最大位移处．关于该列简谐波，下列说法正确的是____．

A．此波沿x轴负方传播

B．此波的传播速度为5m/s

C．此列波不能和频率为5Hz的简谐横波发生干涉现象

D．在t=0.4s时，质点N处在平衡位置，速度沿y 轴正方向

E．从t=0时起，经过0.4s质点M沿波传播方向移动了4m

三、实验题

11．某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力及质量的关系”的实验，已知小车质量为M，重力加速度为g。

（1）某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中1、2、3、4、5、为相邻计数点，且相邻计数点间的时间间隔为0.1s，由该纸带可求得小车打3号点时的小车的速度v=　     　m/s。由该纸带可求得小车的加速度a=　     　m/s2。（结果均保留3位有效数字）

（2）在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中。如图所示为两种常用的打点计时器，其中工作电压需要交流220V的是　     　（选填“A”或“B”）

（3）某同学安装好实验器材进行实验，接通电源释放小车瞬间如图所示，请指出实验操作不足之处。至少指出两处　                 　、　                                                           　

12．某同学利用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻，电池的电动势大约为1.50V，内阻小于1。

（1）实验器材如下，电流表A1应选用　     　，电流表A2应选用　     　，滑动变阻器R应选用　     　。（选填器材前的代号）

A．电流表：量程0.6A，内阻约1

B．电流表：量程3A，内阻约为0.2

C．电流表：量程0.3mA，内阻为1K

D．电流表：量程0.6mA，内阻为500

E.滑动变阻器：0～1000，额定电流0.5A

F.滑动变阻器：0～20，额定电流2A

（2）为把A1改装成量程为3V的电压表，需要串联的电阻R1的阻值为　     　。

（3）为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0的电阻。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出的图象如图乙所示。由I1-I2图象得到的电池的电动势E=　                       　V，内阻r=　                     　。（计算结果均保留两位小数）

四、解答题

13．完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功．航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成。如图甲所示，为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图乙，已知AB长L1=150m，BC水平投影L2=63m，图中C点切线方向与水平方向的夹角（）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=6s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60kg，g=10m/s2，求：

（1）舰载机水平运动的过程中的加速度大小和飞行员受到的水平力所做的功W；

（2）舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的支持力FN多大。

14．如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×106N/C和B1=0.1T，极板的长度，间距足够大．在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径．有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷．

（1）求粒子沿极板的中线飞入的初速度v0；

（2）求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；

（3）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件．

15．如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，开口处内壁有固定卡环。一定质量的理想气体被质量为m、横截面积为S的光滑活塞封闭在汽缸内，整个装置绝热。开始时，活塞恰好位于正中央，与汽缸底部、卡环间的距离均为L。已知大气压强为p0，重力加速度大小为g。若从初始温度T1=300K开始缓慢加热气体，使活塞缓慢上升。求：

（1）当活塞刚到达卡环时，封闭气体的热力学温度T2；

（2）当封闭气体的热力学温度达到T3=750K时，封闭气体的压强p。

16．如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=，∠C=，一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射，棱镜的折射率为n=。

（1）求此玻璃对空气的临界角；

（2）光从棱镜第一次射入空气时的折射角。

答案解析部分

1．【答案】B

【解析】【解答】天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力：

即 根据这个等式得：线速度 ，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的线速度较小，A不符合题意；周期 ，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的周期更大，B符合题意；角速度 ，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的角速度更小，C不符合题意；加速度 ，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的加速度更小，D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】利用天宫一号的轨道半径大小与神州八号对比，可以判别线速度、角速度、向心加速度和周期的大小。

2．【答案】C

【解析】【解答】A．电子的发现说明原子是有内部结构的，A不符合题意；

B．射线是原子核衰变形成的电子流，它具有中等的穿透能力，B不符合题意；

C．光电效应中，根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能与逸出功和入射光频率有关与入射光强度无关，C符合题意；

D．波尔的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】电子的发现说明原子是由内部结构的；射线属于核内电子流；其玻尔的原子结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的。

3．【答案】C

【解析】【解答】A．由小球受到的空气阻力与速率成正比，由可以知道在上升过程中空气阻力减小，又重力向下，故上升阶段合力减小，故加速度减小。下降过程中速率增大，空气阻力增大，方向向上，而重力向下故合力逐渐减小，加速度逐渐减小，A正确，不符合题意；

B．由图可以知道，速度为时球匀速，说明重力等于阻力，故有

得

故抛出瞬间的空气阻力为

故抛出瞬间的加速度为

B正确，不符合题意；

C．小球抛出时重力向下，阻力向下，此时速率最大时阻力最大，可以知道合力在抛出时最大，此时加速度也最大，而加速度最小值为零，出现在匀速运动至落地前，C错误，符合题意；

D．上升过程若是匀减速直线运动，其平均速度为v02，而从图中可以看出其面积小于匀减速直线运动的面积，即图中的位移小于做匀减速的位移，而平均速度等于位移比时间，故其平均速度小于匀减速的平均速度，即小于v02，D正确，不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用其合力的大小结合阻力的变化可以判别加速度的大小变化；利用其重力和阻力相等可以求出k值的大小，结合其最初的牛顿第二定律可以求出抛出瞬间加速度的大小；利用其图像斜率可以判别加速度最大及最小的时刻；利用其图像面积可以比较平均速度的大小。

4．【答案】A

【解析】【解答】AD．等差等势面是一组均匀的平行线，故一定是匀强电场，电子从D到B过程中，根据动能定理

电场强度

方向向上，A符合题意，D不符合题意；

B．电势

B不符合题意；

C．根据能量守恒可知，回到D时动能不变为20eV，C不符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用其等势面的分布可以判别为匀强电场；利用其动能定理可以求出电场强度的大小及方向；利用其电势能和电荷量可以求出电势的大小；利用能量守恒定律可以求出经过D点时动能的大小。

5．【答案】D

【解析】【解答】A．在上升过程中，重力做功为 ，A不符合题意；

B．根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量，则合力做功为 ，B不符合题意；

C．水平恒力F对小车做的功是Fs，C不符合题意；

D．根据动能定理得

则推力做功为Fs，阻力做功为

D符合题意。

故答案为：D。

【分析】对物体进行受力分析，从位置A运动到位置B，结合物体的初末速度，对物体的运动过程应用动能定理求解外力做功。

6．【答案】B,C

【解析】【解答】AB．两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，它们在竖直方向的位移相等，小球在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间 相等；
对球M

解得

球N垂直打在斜面上，则有

则

A不符合题意，B符合题意；
CD．当飞行时间为t时，MN两点的水平距离为△x=（v1+v2）t

若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，则有△x=2（v1+v2）t′

解得从抛出到相遇经过的时间为

C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC。

【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间，进而求解水平初速度。

7．【答案】A,B,D

【解析】【解答】AB．根据动能定理可知，图像斜率表示电场力，因此正点电荷Ⅰ和Ⅱ所受电场力，

根据

可知

电荷Ⅱ的电荷量为2q，AB符合题意；

CD．根据

可知

选O点为电势零点，A点的电势为

C不符合题意，D符合题意。

故答案为：ABD。

【分析】利用动能定理结合图像斜率可以求出电场力的大小，结婚其电场力的大小可以求出电场强度的大小，利用电场强度的大小可以判别电荷II电荷量的大小；利用其动能定理可以求出电场力做功及电势差的大小，结合电势能的表达式可以求出A点电势的大小。

8．【答案】A,D

【解析】【解答】A．根据题意可知，导体棒初始运动时，感应电动势为

可知电路中感应电流为

导体棒受到的安培力为

根据牛顿第二定律解得导体棒的初始加速度大小为

A符合题意；

B．整个过程中，假设加速度不变，导体棒做匀减速运动，根据平均速度公式可知，导体棒的平均速度为

实际运动过程中，由于导体棒的速度减小，导体棒受到的安培力逐渐减小，则加速度逐渐减小，则导体棒的平均速度

B不符合题意；

C．整个运动过程中，设整个电路产生的焦耳热为，根据能量守恒定律有

则电阻R上产生的焦耳热为

C不符合题意；

D．整个运动过程中，根据动量定理有

根据安培力公式可知

设导体棒在导轨上运动的最大距离为，又有

联立解得

D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】利用最初导体棒的速度结合动生电动势及欧姆定律可以求出回路感应电流的大小，再利用安培力的表达式及牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用其加速度的变化可以判别其平均速度的大小；利用能量守恒定律可以求出产生的焦耳热大小；利用动量定理可以金属棒在导轨上运动的最大距离。

9．【答案】A,D,E

【解析】【解答】A.温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动越剧烈，A符合题意；

B.做功既可以改变物体的动能也可以改变物体的内能，B不符合题意；

C.第二类水动机不能制成，是因为违背了热力学第二定律，C不符合题意；

D.水的温度越高，水分子对小颗粒的撞击越剧烈，布朗运动越显著，D符合题意；

E.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大，E符合题意。

故答案为：ADE

【分析】温度决定平均动能的大小；做功可以改变物体的内能；第二类永动机违反了热力学第二定律。

10．【答案】A,C,D

【解析】【解答】因t=0时刻质点M的速度沿y轴负方向，根据上下坡法可知波沿x轴负方向传播，A符合题意；由题意知λ=4m，T=0.4s，则波速，B不符合题意；此波的频率为f=1/T=2.5Hz，则此列波的不能和频率为5Hz的简谐横波发生干涉现象，C符合题意；在t=0.4s=T时，质点N仍处在平衡位置，速度沿y轴正方向，D符合题意；简谐横波沿x轴负方向传播，质点M在平衡位置附近振动，并不迁移，E不符合题意；

故答案为：ACD.

【分析】利用其质点的振动方向可以判别波的传播方向；利用其波长和周期可以求出波速的大小；利用其波的周期可以求出波的频率进而判别产生干涉现象的另外一列波的频率的大小；利用其波速可以判别质点的位置进而判别其速度的方向；其质点不会随波移动。

11．【答案】（1）0.314；1.14

（2）B

（3）细绳与木板不平行；未平衡摩擦、小车离打点计时器太远（3个只需填其中2个算正确）

【解析】【解答】（1）小车速度

加速度

（2）电火花打点计时器使用220V的交流电源，故答案为：B；

（3） 细绳与木板不平行、未平衡摩擦、小车离打点计时器太远（3个只需填其中2个算正确）

【分析】（1）利用平均速度公式可以求出小车瞬时速度的大小；利用邻差公式可以求出加速度的大小；
（2）电火花计时器应该使用220V交流电；
（3）细绳与木板不平行且没有平衡摩擦力。

12．【答案】（1）C；A；F

（2）9000

（3）1.41（1.39—1.43均可）；0.50（0.4—0.6均可）

【解析】【解答】（1） 电流表A1需要改装成电压表，需要内阻已知，同时为了减小电压表分流的影响，内阻大点比较好，故答案为：C；

由图可知电流表A2示数最大电流约为0.26A，故电流表选A；

为了方便调节，滑动变阻器选较小的量程F；

（2）根据

解得

（3）根据

即

结合图像斜率和截距代入数据得

解得

【分析】（1）电流表改装为电压表，为了减小其分流作用其内阻应该比较大；利用其图像读数可以判别其A2电流表的量程选择；为了方便调节其滑动变阻器使用小阻值；
（2）利用其欧姆定律及串联电路的电流特点可以求出串联电阻的大小；
（3）利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。

13．【答案】（1）解：根据运动学公式

解得

在B点时的速度

解得

根据动能定理得

解得

（2）解：由几何关系可知

得

B点受力分析可得

解得

【解析】【分析】（1）已知舰载机做匀加速是直线运动；利用位移公式可以求出加速度的大小，结合其速度公式可以求出经过B点速度的大小，利用动能定理可以求出水平力做功的大小；
（2）舰载机经过B点时，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出受到的支持力大小。

14．【答案】（1）解：粒子在极板间做匀速直线运动，有：，代入数据解得

（2）解：设粒子的初速度大小为v，粒子在极板间匀速直线运动，则：

设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律得：

粒子运动轨迹如图所示，粒子速度方向偏转了60°，由数学知识可得：

解得：

（3）解：撤去磁场后粒子在极板间做平抛运动，设在板间运动时间为t，运动的加速度为a

飞出电场时竖直方向的速度为，速度的偏转角为，由牛顿第二定律得：qE=ma

水平方向：，竖直方向：，

解得：，即

设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，如图所示：

由几何关系得：，解得：

所以圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足（或）

【解析】【分析】（1）粒子在极板间做匀速直线运动，利用洛伦兹力和电场力相等可以求出其速度的大小；
（2）粒子在圆形磁场做匀速圆周运动，利用其偏转的角度可以求出其轨迹半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小；
（3）当撤去磁场B1后，粒子在电场中做类平抛运动，利用几何关系结合类平抛运动的位移公式可以求出其水平距离的大小。

15．【答案】（1）解：封闭气体等压膨胀，根据盖一吕萨克定律有

解得T2=600K

（2）解：由于T3＞T2

活塞已经到达卡环处，故封闭气体的温度从T2升高到T3的过程中体积不变，根据查理定律有

其中

解得

【解析】【分析】（1）封闭气体做等压膨胀，利用其理想气体的状态方程可以求出气体的温度；
（2）当其活塞到达卡环位置时气体发生等容变化，结合理想气体的状态方程可以求出气体末状态的压强大小。

16．【答案】（1）解：设玻璃对空气的临界角为C，则

所以C=

（2）解：如图所示因为i1=>C，所以光线在面上将发生全反射

由几何知识得i2=i1－=<C

则光线从BC面上第一次射入空气，由折射定律有得r=

【解析】【分析】（1）光在界面发生全反射，利用其折射率的大小可以求出临界角的大小；
（2）已知其光在AB界面的入射角，利用其折射定律可以求出第一次射入空气时折射角的大小。