2022-2023学年安徽省合肥市第八中学高三上学期第二次考试物理试题含答案

  2022-2023学年安徽省合肥市第八中学高三上学期第二次考物理

考生注意：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项符合题目要求，第7~10题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板，可吸附在黑板上的黑板擦质量，小明施加给黑板擦的黑板平面内的推力大小为，方向水平，黑板擦做匀速直线运动重力加速度g取，则关于黑板擦所受摩擦力的说法正确的是（    ）

A. 摩擦力大小为5N B. 摩擦力沿水平方向

C. 黑板擦所受摩擦力与推力大小成正比 D. 黑板擦吸附在黑板上静止时不受摩擦力

2. 如图所示，图1是不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律图；图2为光电效应原理图，某种单色光照射到光电管的阴极上时，电流表有示数；图3为氢原子的能级图，有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁；图4为放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律图，下列说法中正确的是（    ）

A. 图1中，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B. 图2中，用频率更低的光照射光电管的阴极时，电流表一定没有示数

C. 图3中，从能级跃迁到能级时产生的光子波长最长

D. 图4中，的半衰期是5700年，则100个经过5730年还剩50个

3. 如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h，现将A向右水平抛出的同时，B自由下落，重力加速度为g。不计空气阻力，在与地面发生第一次碰撞前要想A、B能够相碰，A水平抛出的速度v应该满足的条件是（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N，S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场．线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（    ）

A. 线圈从图1所示位置转过90°时是图2计时起点

B. 每经过图1所示位置1次，电流方向改变1次

C. 若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是20 V

D. 若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大

5. 如图所示，已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（    ）

A. 地球的质量为 B. 空间站的线速度大小为

C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为

6. 铁路部门在城际常规车次中实行交错停车模式，部分列车实行一站直达。假设两火车站之间还均匀分布了2个车站，列车的最高速度为324 km/h。若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动，加速度大小均为，其余行驶时间内保持最高速度匀速运动，列车在每个车站停车时间均为，则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为（    ）

A. 5 min B. 6 min C. 7 min D. 8 min

7. 发生衰变时，可能放出粒子或电子。静止在某匀强磁场中的原子核发生衰变后两粒子的轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 衰变方程为

B. 衰变方程为

C. 两种新粒子在磁场中做圆周运动绕向相反

D. 大圆半径是小圆半径的2倍

8. 如图所示，直角三角形斜劈固定在水平面上，，斜边长1.5m，P点将分成两部分，，。小物块与段的动摩擦因数为，与段的动摩擦因数为。若小物块从A点由静止释放，经过时间下滑到B点时速度刚好为零；若在B点给小物块一个初速度，经过时间上滑到A点时速度刚好为零。重力加速度g取，，则（    ）

A.  B.  C.  D.

9. 如图所示，在与纸面平行匀强电场中有A、B、C三点构成的直角三角形，，长为，长为，A、B、C点的电势分别为23 V、11 V、2 V。则（    ）

A. 匀强电场场强大小 B. 匀强电场场强大小为

C. 匀强电场场强方向沿方向 D. 匀强电场场强方向与夹角为45°

10. 如图所示，等腰梯形abcd区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，边长，一质量为m、带电量为－q（q > 0）的粒子从a点沿着ad方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过bc边，粒子的速度可能为（  ）

A.  B.  C.  D.

二、非选择题：本题共6小题，共60分。

11. 某实验小组设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，如图所示，已知拉力传感器只能显示拉力的竖直分量大小。重力加速度为g。

（1）现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③小钢球。实验中应选用__________（填序号）；

（2）拉起质量为m的小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动，记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小球的初始释放位置，重复上述过程。为了得到一条直线，应该根据测量数据在直角坐标系中绘制__________（选填“”、“”、“”）关系图像；若小球摆动过程中机械能守恒，该直线斜率的理论值为__________；

（3）该实验系统误差的主要来源是__________（单选，填正确答案标号）。

A．小球摆动角度偏大

B．小球初始释放位置不同

C．小球摆动过程中有空气阻力

12. 将一铜片和一锌片分别插入一只橙子内，就构成了简单的水果电池，其电动势约为1.5V。

（1）取一个额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡（小灯泡电阻可认为不变），实验发现该电池与小灯泡直接相连接后，小灯泡不亮，测得流过小灯泡的电流为1mA，则该电池的内阻约为________Ω。

（2）除了水果电池以外，实验室还提供了如下器材：

a．电流表A（量程，内阻很小）

b．毫安表mA（量程，内阻大概）

c．电压表V（量程1.5V，内阻约）

d．滑动变阻器R（阻值）

e．电阻箱（阻值）

f．开关一个，导线若干

①为了测定该“水果电池”的电动势和内阻，小明选用上述部分器材设计了如图所示电路，器材选取和电路连接正确，结果发现无法完成实验，试分析下图无法完成实验的原因________（一条即可）。

②请你根据提供的器材，在方框中画出最合理的测量电路图________，并根据所画电路图，用铅笔划线代替导线将下图中实物连接完整。（    ）

③采用上述实验，读取多组数据，利用图像测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比，________，________。（均选填“大于”“小于”或“等于”）

13. 光滑水平面内，一质量为的物体以速度做匀速直线运动，时，对该物体施加一水平恒力F，时物体达到最小速度，之后速度又逐渐增大。求：

（1）水平恒力F大小；

（2）时间内水平恒力所做的功W。

14. 如图所示，质量为m的物块A静止在水平面上，与左侧固定挡板的距离为l；质量为km的物块B以的初速度向左运动，初始时B与A的距离。A、B与地面的动摩擦因数分别为、，A、B均可看作质点，所有碰撞时间极短且没有机械能损失，重力加速度g取。

（1）若、，求B与A第一次碰撞后的A的速度大小；

（2）若、、，求B与A从第一次碰撞到第二次碰撞间隔的时间。

15. 如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角为，空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，磁场Ⅰ、Ⅱ间距为1.75 m，磁场Ⅱ、Ⅲ间距为2.25 m，一边长、质量、电阻的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场Ⅰ的上边界为，导线框与斜面间的动摩擦因数。将导线框由静止释放，导线框匀速穿过每个磁场区域。重力加速度g取，，，求：

（1）磁场Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁感应强度的大小、、；

（2）整个过程中导线框产生焦耳热Q；

（3）导线框从静止释放到穿过磁场Ⅲ所经历的时间t。

16. 纸面内存在大小和方向均未知的匀强电场，也存在一长方形区域ABCD，其中AB = 2L，AD = L，电场强度的方向与AD = L所在平面平行。质量为m、电荷量为＋q（q > 0）的带电粒子在A点以一定的速度v0发射，粒子到达B点的动能是初动能的9倍；若改变粒子速度方向，以相同的初动能仍从A点射出，到达D点的动能为初动能的4倍。不计粒子重力。求：

（1）匀强电场的大小和方向；

（2）若粒子从A点射出时速度的大小可变，且当粒子从A点射出时速度方向与电场垂直时，为使粒子经过长方形区域边界动能增量最多，该粒子从A点射出的速度应为多大；

（3）若粒子从A点射出时速度的大小可变，且当粒子从A点射出时速度方向与电场垂直时，为使粒子第一次经过长方形区域边界时动量增量为mv0，该粒子从A点射出的速度应为多大。

2023届高中毕业班第二次考试

物理

考生注意：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项符合题目要求，第7~10题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板，可吸附在黑板上的黑板擦质量，小明施加给黑板擦的黑板平面内的推力大小为，方向水平，黑板擦做匀速直线运动重力加速度g取，则关于黑板擦所受摩擦力的说法正确的是（    ）

A. 摩擦力大小为5N B. 摩擦力沿水平方向

C. 黑板擦所受摩擦力与推力大小成正比 D. 黑板擦吸附在黑板上静止时不受摩擦力

【答案】A

2. 如图所示，图1是不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律图；图2为光电效应原理图，某种单色光照射到光电管的阴极上时，电流表有示数；图3为氢原子的能级图，有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁；图4为放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律图，下列说法中正确的是（    ）

A. 图1中，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B. 图2中，用频率更低的光照射光电管的阴极时，电流表一定没有示数

C. 图3中，从能级跃迁到能级时产生的光子波长最长

D. 图4中，的半衰期是5700年，则100个经过5730年还剩50个

【答案】C

3. 如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h，现将A向右水平抛出的同时，B自由下落，重力加速度为g。不计空气阻力，在与地面发生第一次碰撞前要想A、B能够相碰，A水平抛出的速度v应该满足的条件是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

4. 如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N，S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场．线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（    ）

A. 线圈从图1所示位置转过90°时是图2的计时起点

B. 每经过图1所示位置1次，电流方向改变1次

C. 若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是20 V

D. 若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大

【答案】D

5. 如图所示，已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（    ）

A. 地球质量为 B. 空间站的线速度大小为

C. 地球的平均密度为 D. 空间站的周期为

【答案】B

6. 铁路部门在城际常规车次中实行交错停车模式，部分列车实行一站直达。假设两火车站之间还均匀分布了2个车站，列车的最高速度为324 km/h。若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动，加速度大小均为，其余行驶时间内保持最高速度匀速运动，列车在每个车站停车时间均为，则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为（    ）

A. 5 min B. 6 min C. 7 min D. 8 min

【答案】C

7. 发生衰变时，可能放出粒子或电子。静止在某匀强磁场中原子核发生衰变后两粒子的轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 衰变方程为

B. 衰变方程为

C. 两种新粒子在磁场中做圆周运动的绕向相反

D. 大圆半径是小圆半径的2倍

【答案】AD

8. 如图所示，直角三角形斜劈固定在水平面上，，斜边长1.5m，P点将分成两部分，，。小物块与段的动摩擦因数为，与段的动摩擦因数为。若小物块从A点由静止释放，经过时间下滑到B点时速度刚好为零；若在B点给小物块一个初速度，经过时间上滑到A点时速度刚好为零。重力加速度g取，，则（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】ABC

9. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三点构成的直角三角形，，长为，长为，A、B、C点的电势分别为23 V、11 V、2 V。则（    ）

A. 匀强电场场强大小为 B. 匀强电场场强大小为

C. 匀强电场场强方向沿方向 D. 匀强电场场强方向与夹角为45°

【答案】BD

10. 如图所示，等腰梯形abcd区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，边长，一质量为m、带电量为－q（q > 0）的粒子从a点沿着ad方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过bc边，粒子的速度可能为（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

二、非选择题：本题共6小题，共60分。

11. 某实验小组设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，如图所示，已知拉力传感器只能显示拉力的竖直分量大小。重力加速度为g。

（1）现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③小钢球。实验中应选用__________（填序号）；

（2）拉起质量为m的小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动，记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小球的初始释放位置，重复上述过程。为了得到一条直线，应该根据测量数据在直角坐标系中绘制__________（选填“”、“”、“”）关系图像；若小球摆动过程中机械能守恒，该直线斜率的理论值为__________；

（3）该实验系统误差的主要来源是__________（单选，填正确答案标号）。

A．小球摆动角度偏大

B．小球初始释放位置不同

C．小球摆动过程中有空气阻力

【答案】    ①. ③    ②.     ③. －2    ④. C

12. 将一铜片和一锌片分别插入一只橙子内，就构成了简单的水果电池，其电动势约为1.5V。

（1）取一个额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡（小灯泡电阻可认为不变），实验发现该电池与小灯泡直接相连接后，小灯泡不亮，测得流过小灯泡的电流为1mA，则该电池的内阻约为________Ω。

（2）除了水果电池以外，实验室还提供了如下器材：

a．电流表A（量程，内阻很小）

b．毫安表mA（量程，内阻大概）

c．电压表V（量程1.5V，内阻约）

d．滑动变阻器R（阻值）

e．电阻箱（阻值）

f．开关一个，导线若干

①为了测定该“水果电池”的电动势和内阻，小明选用上述部分器材设计了如图所示电路，器材选取和电路连接正确，结果发现无法完成实验，试分析下图无法完成实验的原因________（一条即可）。

②请你根据提供的器材，在方框中画出最合理的测量电路图________，并根据所画电路图，用铅笔划线代替导线将下图中实物连接完整。（    ）

③采用上述实验，读取多组数据，利用图像测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比，________，________。（均选填“大于”“小于”或“等于”）

【答案】    ①. 1495    ②. 电流表A的量程过大，电流表指针几乎不动，电流表无法读数    ③.     ④.     ⑤. 等于    ⑥. 大于

13. 光滑水平面内，一质量为的物体以速度做匀速直线运动，时，对该物体施加一水平恒力F，时物体达到最小速度，之后速度又逐渐增大。求：

（1）水平恒力F大小；

（2）时间内水平恒力所做的功W。

【答案】（）4.8N；（2）-17.28J

【解析】

【详解】（1）由题意可知物体的瞬时速度与F夹角为钝角，则初速度在F反方向的分速度大小为

根据逆向思维可得物体加速度大小为

则水平合力大小为

（2）3s末物体速度为

时间内水平恒力所做的功

14. 如图所示，质量为m的物块A静止在水平面上，与左侧固定挡板的距离为l；质量为km的物块B以的初速度向左运动，初始时B与A的距离。A、B与地面的动摩擦因数分别为、，A、B均可看作质点，所有碰撞时间极短且没有机械能损失，重力加速度g取。

（1）若、，求B与A第一次碰撞后的A的速度大小；

（2）若、、，求B与A从第一次碰撞到第二次碰撞间隔的时间。

【答案】（1）6.4m/s；（2）0.5s

【解析】

【详解】（1）B与A碰撞前，由动能定理

由动量守恒及机械能守恒

，

得

（2）若、，同理得B与A第一次碰撞后，A、B的速度分别为

，

碰撞后，A、B均向左匀减速运动，加速度均为

A经t1时间以速度v3与挡板相撞，等速率反弹经t2时间与B第二次碰撞，对A有

，

向右匀减速有

对B有

第二次相遇时

两次相撞的时间间隔为

联立得

15. 如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角为，空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，磁场Ⅰ、Ⅱ间距为1.75 m，磁场Ⅱ、Ⅲ间距为2.25 m，一边长、质量、电阻的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场Ⅰ的上边界为，导线框与斜面间的动摩擦因数。将导线框由静止释放，导线框匀速穿过每个磁场区域。重力加速度g取，，，求：

（1）磁场Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁感应强度的大小、、；

（2）整个过程中导线框产生的焦耳热Q；

（3）导线框从静止释放到穿过磁场Ⅲ所经历的时间t。

【答案】（1），，；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）从线框开始下落到刚进入磁场Ⅰ区域由动能定理

解得

导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动

由安培力公式

由法拉第电磁感应电动势

由闭合电路欧姆定律

联立解得

线框在磁场Ⅱ、Ⅲ之间加速距离为

则线框由静止开始运动至刚进入第二个磁场时，由动能定理

线框在磁场Ⅱ中受到的安培力

导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动

联立解得

同理解得

（2）导线框匀速穿过磁场区域，每穿过一次磁场区域，产生的焦耳热

整个过程中导线框产生的焦耳热

解得

（3）导线框在磁场以外做匀加速直线运动

穿过磁场Ⅰ的时间

穿过磁场Ⅱ的时间

穿过磁场Ⅲ的时间

导线框从静止释放到穿过磁场Ⅲ所经历的时间

联立解得

16. 纸面内存在大小和方向均未知的匀强电场，也存在一长方形区域ABCD，其中AB = 2L，AD = L，电场强度的方向与AD = L所在平面平行。质量为m、电荷量为＋q（q > 0）的带电粒子在A点以一定的速度v0发射，粒子到达B点的动能是初动能的9倍；若改变粒子速度方向，以相同的初动能仍从A点射出，到达D点的动能为初动能的4倍。不计粒子重力。求：

（1）匀强电场的大小和方向；

（2）若粒子从A点射出时速度的大小可变，且当粒子从A点射出时速度方向与电场垂直时，为使粒子经过长方形区域边界动能增量最多，该粒子从A点射出的速度应为多大；

（3）若粒子从A点射出时速度的大小可变，且当粒子从A点射出时速度方向与电场垂直时，为使粒子第一次经过长方形区域边界时动量增量为mv0，该粒子从A点射出的速度应为多大。

【答案】（1），方向与AB成斜向下；（2）；（3）或

【解析】

【详解】（1）依题意，可将电场正交分解在沿AB方向和沿AD方向，由动能定理可得

qEAB∙2L = EkB－EkA

qEAD∙L = EkD－EkA

已知，，，联立求得

（方向从A指向B）

（方向从A指向D）

则该电场强度大小为

如图所示

设方向与AB成θ，则

即

θ = 37°

（2）粒子从A点射出时速度方向与电场垂直时，为使粒子经过长方形区域边界动能增量最多，则需要电场力做功做多，如图所示

C点与A点沿电场方向的距离最大，则由A点到C点电场力做功最多，设粒子射出时速度大小为v1，由A到C垂直电场方向的位移大小为

由A到C平行电场方向的位移大小为

由牛顿第二定律得

解得

（3）粒子从A点垂直电场方向射出，第－次经过长方形区域边界时动量增量为mv0，设此过程粒子运动时间为t2，以电场力的方向为正方向，根据动量定理得

qEt2 = mv0

解得

粒子的运动轨迹如图所示

当粒子出射速度垂直电场方向斜向上为v2时，由A点到O点平行电场方向的位移大小为

由A点到O点垂直电场方向的位移大小为

OP = v2t2

由几何关系得

解得

当粒子出射速度垂直电场方向斜向下为v3时，由A点到Q点平行电场方向的位移大小为

由A点到Q点垂直电场方向的位移大小为

QP = v3t2

由几何关系得

解得