湖南省名校联盟2022-2023学年高三下学期物理第二次联考试卷

这是一份湖南省名校联盟2022-2023学年高三下学期物理第二次联考试卷，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
 高三下学期物理二模试卷一、单选题1．科学家发现在银河系中存在大量的铝的放射性同位素“铝26”。在地球上，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程是，下列说法正确的是（　　）A．X是粒子B．X粒子的生成是由于一个质子变成了一个中子C．此衰变过程中，应该不会伴随有射线的放出D．冥王星的地表温度为，处于冥王星上的铝26的半衰期应该会大于72万年2．用强黄光、弱黄光和蓝光分别照射如图甲所示的实验装置的K极，其饱和电流随电压的变化关系如图乙所示，而光与电子发生碰撞前后速度方向发生改变，如图丙所示。根据这些图像分析，下列说法中正确的是（　　）A．图乙说明光子具有能量，且光强越强，单个光子能量越大B．根据图乙分析可知，若用红光照射同一实验装置，一定有光电流产生C．由图丙可知，碰撞后光子波长大于碰撞前光子波长D．只有图甲的现象可以说明光具有粒子性3．某同学将一定质量的理想气体封闭在如图甲所示导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水浴设备中，如图乙所示.开始时，恒温水浴设备温度为27℃，活塞位置对应刻度数为“8”，测得封闭气体压强为。使水浴设备中的水升温到77℃，此过程中未发现气泡，而后将活塞缓慢左推的过程中，发现导气管连接处有气泡产生时，此后立即进行气密性加固.继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“4”时停止压缩，此时测得封闭气体的压强为。则该过程中（　　）A．泄漏气体的质量为最初气体质量的一半B．泄漏气体产生的气泡在77℃恒温水中上升的过程中会吸收热量C．在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大D．泄漏出的气体的内能与注射器内存留气体的内能相等4．如图所示，质量为的小球甲与轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平面上，小球甲和轻弹簧套在一竖直固定的光滑杆上，小球甲和质量为3m的物体乙用跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接。初始时，用手托住物体乙，使轻绳刚好伸直且绳上拉力为零，此时，连接小球甲和定滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为，且小球甲静止于M点，现将物体乙由静止释放，经过一段时间后小球甲运动到N点，ON水平，，且小球甲在M、N两点时受到的弹簧弹力大小相等。已知重力加速度为，，，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，甲、乙均可视为质点，下列说法正确的是（　　）A．初始时，弹簧的弹力大小为30NB．弹簧处于原长时，上端点在N点下方1.5m处C．小球甲运动到N点时，绳子拉力对甲做功的功率为零D．小球甲由M点运动到N点的过程中，小球甲和物体乙的机械能之和先减小后增大5．北京冬奥会的单板滑雪大跳台，运动员进入起跳台后的运动可简化成如图所示，先以水平速度从A点沿圆弧切线冲上圆心角为的圆弧跳台，从B点离开跳台后落在倾角的斜坡上的E点，C点为轨迹最高点，D点为斜坡与水平面的交点，D、E相距20m，F点正好位于C点正下方，D、F相距，运动员从C运动到E的时间为2s，忽略过程中受到的一切阻力并将运动员及其装备看成质点，g取，则下列说法正确的是（　　）A．运动员在C点的速度大小为B．运动员落在E点时的速度大小为C．B，C两点高度差为2.525mD．运动员飞离跳台后在空中运动的时间为2.75s6．如图甲所示，做课间操时，与人耳等高的正前方有两个相隔一定距离的扬声器A、B，某同学最初站立在两扬声器中垂线上M处，N、P、M位于平行于AB连线的同一直线上。某段时间内A、B两扬声器输出的振动图像如图乙所示，振动周期均为T，实线为A扬声器振动图像，虚线为B扬声器振动图像。若声音在空气中传播速度为v，已知，，，，则这个同学在左右跳动过程中，下列说法正确的是（　　）A．在M听到的声音比在N点听到的声音弱B．在N听到的声音比在P点听到的声音强C．在P听到的声音比在M点听到的声音强D．在M听到的声音和在N点听到的声音一样强7．在如图所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，为定值电阻，且，R为滑动变阻器，最大阻值为2r，二极管为理想二极管。MN、PQ为水平放置的长为L、间距为d的两个平行金属板，二者之间的电场可以视为匀强电场，虚线平行于金属板且与下板距离为0.5d。当R的滑片在中点时，闭合开关S，带电小球以从O点沿飞入，刚好从点飞出电场，当R的滑片在最右边时，闭合开关S，带电小球以从O点沿飞入，刚好从N点飞出电场。下列说法正确的是（　　）A．小球带负电B．当R的滑片在最右边时，若保持开关S闭合，将金属板MN平行下移0.2d后，带电小球以从O点沿飞入，则小球将在N与的中点飞出C．当R的滑片在中点时，若保持开关S闭合，将金属板MN平行上移0.1d后，带电小球仍以从O点沿飞入，则小球将在点下方飞出D．若保持开关S闭合，滑动变阻器R的滑片从中点向左移动到最左侧后，带电小球仍以从O点沿飞入，则小球仍从点飞出电场二、多选题8．如图所示，长方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，区域内的点O处有一粒子源，O点离ab边距离为，离bc边距离为L，粒子源以垂直ab边指向dc边的速度向磁场内发射不同速率带正电的粒子，已知ab边长为2L、bc边长为L，粒子质量均为m、电荷量均为q，不计粒子重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）A．从ab边射出的粒子的运动时间均相同B．从bc边射出的粒子在磁场中的运动时间最长为C．粒子有可能从c点离开磁场D．粒子要想离开长方形区域，速率至少要大于9．如图所示，极地卫星轨道经过地球两极上空，2023年3月2日北京时间9：00时某极地卫星恰好飞到赤道上的赤道纪念碑所在城市基多上空，于2023年3月3日北京时间21：00时会经过该城市上空，设该卫星轨道半径为，地球同步卫星轨道半径为，已知地球自转周期为24小时，则下列说法正确的是（　　）A．3月2日9：00时到3月3日21：00这段时间内地球自转了一周半B．极地卫星的周期可能是36小时C．可能等于D．可能等于10．如图所示，一根足够长的水平滑杆上套有一质量为的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道，穿过金属环的圆心。现使质量为的条形磁铁以水平速度沿绝缘轨道向右运动，磁铁最终穿过了金属环，则（　　）A．在这一过程中，磁铁所受磁场力先水平向左后水平向右B．磁铁和金属环最终将静止不动C．磁铁的最终速度可能比圆环大，且此时磁铁速度大于D．整个过程产生的热量可能是12J11．如图所示，与纸面重合的竖直平面内有三根不可伸长的轻质细绳，绳1水平，绳2与水平方向成固定夹角，O为结点，绳3的下端拴接一质量为m、长度为L、阻值为R的垂直于纸面放置的金属棒。金属棒所在空间存在磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁场。给金属棒供电的是一个输出电压恒定的直流电源（图中未画出，电源与金属棒的连接线对金属棒没有作用力），其通入金属棒的电流方向垂直纸面向里，电源输出电流大小和金属棒平衡时与竖直方向的夹角的余弦成正比。已知当时，电源两端只接导体棒，此时导体棒恰好平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．此时导体棒中电流强度的大小为B．当导体棒平衡在时，要维持其平衡，应给导体棒并联一个阻值为的电阻C．当导体棒平衡在时，则电源除了给导体棒供电，还能额外输出的功率为53°平衡时电源输出总功率的倍D．若导体棒始终平衡，从53°逐渐减小为37°的过程中，细绳1的拉力先增大后减小三、实验题12．某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，所用器材有：方木板一块、白纸、量程为5N的弹簧测力计一个、橡皮条（带两个较长的细绳套）、铅笔、图钉（若干个）以及直尺一把。用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点A，两个细绳套系在橡皮条的另一端。主要实验步骤如下：（1）用弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到位置O，并用铅笔在白纸上描下O点。记录测力计的示数如图2所示，则弹簧测力计读数　     　N。（2）如图3所示，虚线是直线AO的延长线，过O点作OA的垂线OB，并把一条细绳套另一端固定在B点，然后用弹簧测力计拉住另一个细绳套，缓慢把橡皮条再次拉到O点，在纸上记录下AO、BO、，此时弹簧测力计拉力方向OC如图4所示，并在图4中线上适当位置找一点D，过D作的垂线，与OC交于E点，则要较方便地达到实验目的，应该记录弹簧测力计的示数、OE的长度及　        　。（3）如果两次测量中弹簧测力计的示数、以及（2）中测量值之间满足关系式　          　，则可以说明此次实验中力的合成遵循平行四边形定则。[用（1）（2）中所测得物理量字母符号表示]13．王同学想测量市面上某品牌电线所用金属丝的电阻率，于是取了200m长的一卷线来测量.（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图所示，其直径为　     　mm.（2）用多用电表粗测金属丝的阻值，当选用电阻“”挡时，发现指针偏转角度接近表盘最右侧，这说明这卷导线的电阻值很小.为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材：A．电流表A1（量程为250mA，内阻为10Ω）B．电流表A2（量程为0.6A，内阻约为1Ω）C．电压表A3（量程为15V，内阻约为15kΩ）D．定值电阻E.定值电阻F.滑动变阻器（0~5Ω，额定电流为1.0A）G.滑动变阻器（0~100Ω，额定电流为2.0A）H.电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）I.开关S、导线若干①滑动变阻器应选择　     　；（填“”或“”）②请在方框内画出测量电路图。　     　（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得5组电流表A1、A2的值，，数据见下表.请根据表中的数据，在方格纸上作出图像。791401582012390.200.300.400.500.60（4）由图像求出　                        　Ω（结果保留2位有效数字），进而可以求出金属丝的电阻率.四、解答题14．如图所示，一玻璃砖的截面由半圆柱和等腰直角三角形柱ABC组成，AC是半圆的直径，O点为圆心，AC长为2R，光屏MN距圆心O的距离为。一束与AB等宽的平行光垂直AB面射入玻璃砖，发现从半圆弧上D点出射的光线恰好落在光屏上的F点，FO连线沿半圆的半径方向且垂直于AC，OD与OF夹角为（忽略未发生全反射光线的二次反射），光在真空中的传播速度为c，求：（1）该玻璃砖的折射率；（2）半圆弧上有一点E，OE与OF夹角为，求射到E点的光线在玻璃砖中的传播时间。15．如图所示为某商家为了吸引顾客设计的抽奖活动，三块木板A、B、C长度分别为、、，质量分别为、、，A、B、C的下表面与地面间的动摩擦因数均为，质量可视作质点的滑块，与各木板上表面间的动摩擦因数均为，三块木板随机排序并紧挨着放在水平地面上，顾客在木板组合体左端以某一水平速度（未知）将滑块向右推出。从左向右数，若滑块最终停在第一、二、三块木板上就会分别获得三、二、一等奖，滑离所有木板则不获奖。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度。求：（1）若木板按照ABC的顺序排列并全部固定，要使滑块刚好滑上C的最左端静止，的值；（2）若木板随机排序但全部固定，要想获奖，的取值范围；（3）若木板不固定，从左向右按照C、B、A的方式放置，要获得一等奖，的最小值。（结果可用根式表示）16．如图所示，电阻为、半径为R的单匝圆形导体线圈，两端与导轨ME、NH相连，处于竖直向下匀强磁场中，其磁感应强度B随时间t变化规律为，其中、为已知量。CD、EF、HI是三根材质和粗细相同的匀质金属棒，CD棒的长度为3d、电阻为3r、质量为m.导轨ME与NH平行且间距为d，导轨FG与IJ平行且间距为3d，EF和HI的长度相同且与ME、NH的夹角均为45°。由磁场源S产生的正方形边界匀强磁场存在于区域Ⅰ中，边长为、方向竖直向下、磁感应强度大小为。区域Ⅱ是和区域Ⅰ相邻的边长也为L的正方形区域，时间内，水平外力使棒CD在区域Ⅰ中某位置保持静止，且其两端分别与导轨FG与IJ对齐。其余导体电阻均不计，导轨均固定于水平面内，不计一切摩擦。（1）求内使棒CD保持静止的水平外力F大小；（2）在以后的某时刻，撤去右侧圆形磁场，在外力作用下磁场源S以速度向左匀速运动，当磁场从区域Ⅰ内全部移入区域Ⅱ时，导体棒CD速度恰好达到且恰好进入区域Ⅱ，且棒CD产生的焦耳热为Q，求金属棒CD与区域Ⅰ左边界的初始距离和该过程维持磁场源S匀速运动的外力所做的功；（3）在（2）前提下，若磁场全部移入区域Ⅱ时立刻停下，求导体棒CD运动到FI时的速度v。
 1．B2．C3．B4．C5．D6．C7．D8．B,D9．A,C10．C,D11．A,B,C12．（1）3.4（2）长度（3）13．（1）1.700（2）；（3）（4）1.5##1.6##1.7##1.8##1.914．（1）解：由于忽略非全反射光线的二次反射，因此能到达点的光线只能是面上发生反射的结果，三角形柱ABC为等腰直角三角形，则经反射后光线平行于AB边，光路图如图所示。由几何关系得，与法线夹角为60°，经BC边反射后光线与OD夹角为，由折射定律解得（2）解：由于折射率，可知到达E点的光线发生全反射。射到点的光线在玻璃砖中的光路如上图所示。由几何关系可知，其在中的光程总长为，而在半圆形部分的光程长为。光在玻璃砖中的传播速度为因此在玻璃砖中的总传播时间为15．（1）解：依题意，滑块在木板A、B上做匀减速直线运动，可得解得（2）解：当滑块恰好能够滑至最后一块木板的最右端时具有最大值，与排序顺序无关，根据动能定理有解得因此要想获奖，的取值范围是（3）解：要能获得一等奖，是要能滑到A上且不会从A上掉下，故滑块刚滑到A上就与A、B共速对应的为最小。滑块在C上滑动时，滑块滑块匀减速滑动加速度为A、B、C整体所受最大静摩擦力为所以滑块在C上滑动时，A、B、C均静止；设滑块刚滑上B时的速度大小为，则在C上滑行过程中，由运动学公式可知滑块在B上滑动时，滑块受力及加速度不变，但A、B整体所受最大静摩擦力为A、B整体会与C分离且做匀加速运动，满足得当滑块滑到A上时三者即共速，设共速速度为，则在B上滑行过程中，木块与B的相对位移为，相对初速度为，相对末速度为0，相对加速度为则由运动学公式可知联立，解得16．（1）解：根据楞次定律和安培定则可知，在内，感应电动势为CD中的电流由到，感应电流为安培力则外力（2）解：CD棒向左加速过程中，导体棒速度为时导体棒感应电动势的瞬时值为安培力的瞬时值为由动量定理得联立可得解得由串联电路的特点可知，电路中产生的总热量为由功能关系和能量守恒得（3）解：从区域Ⅱ右边界向左运动距离时，棒CD的速度为，棒CD接入回路中的长度为则回路中总电阻为回路中电流为棒CD所受安培力为棒CD从磁场区域Ⅱ右边界运动到过程由动量定理得即其中所以