四川省宜宾市2022届高三下学期理综物理二模试卷含答案

 高三下学期理综物理二模试卷

一、单选题

1．如图，小明同学在家做家务时用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加拉力F，此时拉力与水平方向的夹角为θ，且拖把刚好做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）

A．地面对拖把的支持力大小等于拖把的重力大小

B．拖把所受地面的摩擦力大小为Fcosθ

C．小明同学对推杆的作用力与推杆对拖把的作用力是一对作用力与反作用力

D．从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角θ，地面对拖把的支持力变小

2．如图，为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。下列说法正确的是（　　）

A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B．用能量为10.3eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的

D．用n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

3．内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图，把岩盐晶体结构中相邻的四个离子放在圆弧的四个等分点，O点为圆心，A、B为两段圆弧的中点，且A、O、B在一条直线上，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　）

A．在A，O，B三点中，O点的电势最大

B．在A，O，B三点中，O点的电场强度最小

C．同一点电荷在A，B两点所受到的电场力相同

D．将一负点电荷从A点沿AOB直线移动到B点电势能增加

4．北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250V，通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器T1原、副线圈匝数比为1∶16，下列说法正确的是（　　）

A．若该发电系统输送功率为1×105W，则输电线损失的功率为5×103W

B．若该发电系统输送功率为1×105W，用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为200：11

C．若用户消耗功率减少，则升压变压器T1输出电压U2减小

D．若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压U4增大

5．如图，在某次排球运动中，质量为m的排球从底线A点的正上方H处以某一速度水平发出，排球恰好越过球网落在对方底线的B点上，且AB平行于边界CD。已知网高为h，球场的长度为s，重力加速度为g，不计空气阻力，排球可看成质点，当排球被发出时，下列说法正确的是（　　）

A．排球从被击出运动至B点，重力的冲量大小为

B．击球点的高度H为

C．运动员击打排球做的功为

D．排球刚触地时速度与水平面所成的角θ满足

二、多选题

6．2020年11月6日，我国成功发射全球首颗6G试验地球卫星，卫星的轨道半径的三次方与其周期的二次方的关系图像如图，卫星的运动轨迹可视为圆。已知地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A．地球的质量为

B．地球表面的重力加速度为

C．绕地球表面运行的卫星的线速度大小为

D．地球的密度为

7．在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是（　　）

A．离子在磁场中做圆周运动的半径为2L

B．离子在磁场中运动的最长时间为

C．磁场区域的最小面积为

D．离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，将从bc边中点射出

8．如图，在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧槽轨道AB，轨道下端B与水平面BCD相切，BC光滑且长度大于R，C点右边粗糙程度均匀且足够长。现用手捏住一根长为的匀质细杆的上端，使杆子的下端与A点等高，然后由静止释放杆子，让杆子保持沿轨道内下滑。不计空气阻力及杆与圆弧轨道的撞击，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．杆子前端到达C点时的速度大小为

B．杆子前端在过C点后，一直做匀减速运动

C．杆子前端在过C点后，滑行一段距离后停下来，在此过程中，若将杆子分成任意两段，其前一段对后一段的作用力大小不变

D．若杆子前端在过C点后，滑行s距离后停下，且s>R，杆子与粗糙平面间的动摩擦因数为

9．根据热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

C．用活塞压缩密闭气缸里的气体，外界对气体做功2.0×105J，同时气体向外界放出热量0.5×105J，则气体内能增加了1.5×105J

D．一定质量的理想气体温度升高1K，其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量

E．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体

三、实验题

10．某同学设计如图甲的装置来验证机械能守恒定律的实验。

实验器材：铁架台、力传感器（含数据采集器及配套软件、计算机，图中未画出）、量角器、轻质细绳、小球和刻度尺。

实验步骤如下：

①小球静止在位置I时，力传感器的示数为F0，测得细绳悬点O到小球球心的长度为L；

②将小球拉至与竖直方向夹角为θ处静止释放；

③通过软件描绘出细绳拉力随时间变化如图乙；

④改变静止释放时细绳与竖直方向夹角θ值，重复实验，得到多组数据。

（1）本实验中，小球的重力大小为　     　；

（2）如图丙，以cosθ为横轴，以F为纵轴描点绘图，当图像斜率k=　     　，纵轴截距b=　     　时，即可验证小球的机械能守恒。（用题中所给物理量符号表示）

11．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）。

（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图像可求出照度为0.6lx时的电阻约为　                         　kΩ。

（2）如图乙，是街道路灯自动控制设计电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在　     　（填“AB”或“BC”）之间。

（3）用多用电表“×10 Ω”档，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙，则线圈的电阻为　     　Ω；已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图乙中直流电源的电动势E＝6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有两种规格可供选择：

R1（0～200Ω，1A）、R2（0～2000Ω，0.1A）。要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择　     　（填“R1”、“R2”）。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当将滑动阻变阻器的滑片向　     　（填“左”或“右”）端移动。

四、解答题

12．如图，为磁悬浮列车的原理图，水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2，二者方向相反．导轨上有一个与磁场间距等宽的金属框abcd。当匀强磁场B1和B2同时以某一速度沿直轨道向右运动时，金属框也会沿直轨道运动．设金属框ab边长l=1m，匀强磁场的磁感应强度为B1=B2=1T，金属框的质量m=1kg，金属框的电阻为R=2Ω，金属框受到的阻力与其速度成正比，即f=kv，比例系数k=0.5N.s/m。

（1）若磁场运动速度为v0=5m/s，设在t=0时刻，金属框从如图位置启动，求此时金属框运动的加速度的大小；

（2）若磁场的运动速度为v0=5m/s时，求金属框的最大速度v1的大小；

（3）金属框要维持最大速度v2=3m/s运动，每秒钟需要消耗多少能量？

13．如图，一绷直传送带与水平面夹角θ=30°，传送带AB长l=8.175m，已知传送带以v1=2m/s的速度逆时针匀速运动，木块与传送带间的动摩擦因数μ=，质量为M=1kg的木块运动到传送带底端A点时，恰好与传送带速度相同；此时，一颗质量为m=0.02kg的子弹以v0=300m/s平行于传送带向上的速度正对木块射入并穿出，穿出速度v=50m/s，子弹穿出瞬间立即对木块施加平行于传送带向上的恒力F=5N的作用，以后每隔 就有一颗相同的子弹以相同的速度平行于传送带击中木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，忽略木块质量变化，g取 。求：

（1）在被第二颗子弹击中前，木块沿传送带向上运动离A点的最大高度；

（2）木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中；

（3）从第一颗子弹射中木块到木块离开传送带的过程中，木块和传送带之间产生的热量。

14．如图所示，可沿缸壁自由滑动的活塞(厚度不计)把导热性能良好的竖直圆筒形气缸内的理想气体分成两部分．活塞静止时与气缸底部的间距为气缸高度h的，A部分气体的压强等于外界大气压强．已知B部分气体的质量为m，活塞的横截面积为S，质量为，其中g为重力加速度大小．整个系统始终处于恒温状态，现将气缸底部的阀门K打开，将B部分气体缓慢放出一些，当活塞下移时关闭阀门K．求关闭阀门时．

(i)B部分气体的压强；

(ii)B部分气体剩下的质量．

15．如图所示，有一棱镜，，．某同学想测量其折射率，他用激光笔从面上的点射入一束激光，从点射出时与面的夹角为，点到面垂线的垂足为，．求：

①该棱镜的折射率

②改变入射激光的方向，使激光在边恰好发生全反射，其反射光直接到达边后是否会从边出射？请说明理由．

五、填空题

16．如图甲，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1（－2，0）和S2（4，0），两波源的振动图像分别如图乙和图丙，其中点波源S1的振动方程为：z=　            　； 两列波的波速均为0.50m/s，则两列波从波源传播到点A（－2，8）的振幅为　     　m，点B（0.5，0）处质点的振动相互　     　（填“加强”或“减弱”）。

1．B

2．C

3．B

4．A

5．B

6．A,C

7．C,D

8．A,D

9．B,C,D

10．（1）F0

（2）-2F0；3F0

11．（1）2.7kΩ（2.6kΩ~2.8kΩ ）

（2）AB

（3）140Ω；R2；左

12．（1）解：当金属框的速度为零时，线框相对于磁场的速度大小为v0，线框中左右两边都切割磁感线，产生感应电动势为

联立解得

（2）解：线框产生的感应电动势为

线框中的感应电流为

线框受到的安培力为

当

时线框速度最大，即

代入数据，解得

（3）解：当实验车以速度匀速运动时，设金属框中感应电流I2金属框以最大速度做匀速运动时，克服阻力的功率为：

金属框中的热功率为

所以外界在单位时间内需提供的总能量为

联立解得E=5.625J

13．（1）解：设子弹穿出木块瞬间，木块的速度为，规定平行于斜面向上为正方向，第一颗子弹射入木块过程中动量守恒

木块向上作减速运动过程，由牛顿第二定律

木块速度减小为零所用时间

 联立得

所以木块在被第二颗子弹击中前向上运动离A点最远时，速度为零，移动距离为

最大高度为

联立得

（2）解：在第二颗子弹射中木块前，木块反向加速至传送带共速过程：由牛顿第二定律

对木块

木块反向加速至与传送带共速的时间：

木块反向加速至与传送带共速的位移

木块从被第一颗子弹击穿后到第二颗子弹击中前的时间

所以两颗子弹射中木块的时间间隔内，木块总位移大小

第16颗子弹击中前，木块向上移动的位移为

联立以上式子得

第16颗子弹击中后，木块将会再向上先移动，总位移为

木块将从B端落下， 所以木块在传送带上最多能被16颗子弹击中

（3）解：第一颗子弹击穿木块后至第二颗子弹击穿之前，木块向上减速运动过程中木块相对传送带的位移大小为

产生的热量为

木块向下加速运动过程中相对传送带的位移大小为

产生的热量为

第16颗子弹射入后木块滑行时间为t3有

木块与传送带的相对位移为

产生的热量为 .

全过程中产生的总热量为

联立以上式子得

14．解：(i)A部分气体做等温变化，根据玻意耳定律有：，解得，B部分气体的压强，其中 ，解得

(ii)打开阀门后B部分气体做等温变化，设B部分气体压强为时体积为V，根据玻意耳定律有 ，解得，由 解得

15．解：①如图所示，FG为法线

∠D=75°，则∠EQA=75°，∠PQE=15°，∠PQA=60°，∠PQG=30

所以入射角i=∠PQG=30°

折射角r=45°

由于光从棱镜射向空中，所以该棱镜的折射率

②设全发射临界角为C，如图所示

因而∠OJD=60°

激光在CD边的入射角30°＜45°，因而激光能够从CD边出射

16．；2；加强