2023届山西省运城市临晋中学普通高中毕业班综合测试（二）物理试题

这是一份2023届山西省运城市临晋中学普通高中毕业班综合测试（二）物理试题，共17页。
2023届山西省运城市临晋中学普通高中毕业班综合测试（二）物理试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，在光滑的水平面上放有两个小球A和B，其质量，B球上固定一轻质弹簧。A球以速率v去碰撞静止的B球，则（  ）A．A球的最小速率为零B．B球的最大速率为vC．当弹簧恢复原长时，B球速率最大D．当弹簧压缩量最大时，两球速率都最小2、如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O．一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°．若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为A． B． C． D．23、如图所示，电路中为电感线圈，C为电容器，先将开关S1闭合，稳定后再将开关S2闭合，则（　　）A．S1闭合时，灯A、B都逐渐变亮 B．S1闭合时，灯A中无电流通过C．S2闭合时，灯B立即熄灭 D．S2闭合时，灯A中电流由b到a4、一个小物体从斜面底端冲上足够长的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物体的初动能为E，返回斜面底端时的速度为v，克服摩擦力做功为若小物体冲上斜面的初动能为2E，则下列选项中正确的一组是（    ）①物体返回斜面底端时的动能为E②物体返回斜面底端时的动能为③物体返回斜面底端时的速度大小为2④物体返回斜面底端时的速度大小为A．①③ B．②④ C．①④ D．②5、如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度v1和v 2的水平分量分别为v1x和v 2x，竖直分量分别为v1y和v 2y，不计空气阻力，下列关系正确的是（  ）A．v1x<v 2x，v1y>v 2y B．v1x>v 2x，v1y<v 2yC．v1x<v 2x，v1y<v 2y D．v1x>v 2x，v1y>v 2y6、在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是（  ）A．饱和光电流 B．遏止电压C．光电子的最大初动能 D．逸出功二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图，有一截面为矩形有界匀强磁场区域ABCD，AB=3L，BC=2L在边界AB的中点上有一个粒子源，沿与边界AB并指向A点方向发射各种不同速率的同种正粒子，不计粒子重力，当粒子速率为v0时，粒子轨迹恰好与AD边界相切，则 （   ）A．速率小于v0的粒子全部从CD边界射出B．当粒子速度满足时，从CD边界射出C．在CD边界上只有上半部分有粒子通过D．当粒子速度小于时，粒子从BC边界射出8、如图所示，两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为n=；沿竖直方向的两条直径BC、B′C′相互平行，一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖，知∠AOB=60°。若不考虑光在各个界面的二次反射，下列说法正确的是（　　）A．减小∠AOB，光线可能在BC面发生全反射B．BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关C．如果BC、B′C′间距大于，光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出D．如果BC、B′C′间距等于，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15°9、如图，水平面上从B点往左都是光滑的，从B点往右都是粗糙的．质量分别为M和m的两个小物块甲和乙（可视为质点），与粗糙水平面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止。设静止后两物块间的距离为s，甲运动的总时间为t1、乙运动的总时间为t2，则以下说法中正确的是A．若M=m，μ甲=μ乙，则s=LB．若μ甲=μ乙，无论M、m取何值，总是s=0C．若μ甲＜μ乙，M＞m，则可能t1=t2D．若μ甲＜μ乙，无论M、m取何值，总是t1＜t210、某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B=T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n=r/min．如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2，R1=5.0Ω、R2=5.2Ω，电压表电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I=10A，则下列说法中正确的是A．交流电压表的示数为720VB．灯泡的工作电压为272VC．变压器输出的总功率为2720WD．若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量，装置如图1所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，已知重物P、Q的质量均为m，当地重力加速度为g。在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连。(1)先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图2所示的纸带，则系统运动的加速度a=______m/s2（结果保留2位有效数字）；(2)在忽略阻力的理想情况下，物块Z质量M的表达式为M=______（用字母m、a、g表示）；(3)实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，物块Z的实际质量与理论值M有一定差异，这种误差是______误差（填“偶然”或“系统”）。12．（12分）某中学实验小组成员在应用多用电表测电阻实验。如图为一多用电表的表盘，其中表盘上的三个重要部件分别用三个字母A、B、C标记了出来，然后在测量电阻时操作过程如下：①在测量电阻以前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件_________，使多用电表的指针指在表盘最_________（填“左”或“右”）端的零刻度线位置；②然后同学将旋钮C调节到“×100”的挡位；③将红表笔插到_____（“+”或“—”）孔，黑表笔插到_____（“+”或“—”）孔，将两表笔短接，调节部件______，使多用电表的指针指在表盘最_________（填“左”或“右”）端的零刻度线位置；④完成以上的操作后，然后将两表笔与被测量的电阻良好接触，多用电表的指针几乎没有发生偏转，为了减小测量的误差。从下列选项中选出正确的部分操作步骤，并进行正确的排序__________，最后测出待测电阻的阻值。A．用两表笔与待测电阻相接触       B．将两表笔短接进行欧姆调零C．将旋钮C调节到“×1”的挡位     D．将旋钮C调节到“×1k”的挡位四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）足够长的光滑斜面固定在水平面上，现以恒力F沿斜面向上拉物体，使其以初速度为0、加速度从斜面底端向上运动。恒力F作用一段时间t后撤去，又经过相同时间t物体恰好回到斜面底端。求：（1）施加恒力时物体的加速度与撤去恒力后物体的加速度大小之比；（2）撤去恒力的瞬间物体的速度与物体回到斜面底端时速度大小之比。14．（16分）如图，水平面上有一条长直固定轨道，P为轨道上的一个标记点，竖直线PQ表示一个与长直轨道垂直的竖直平面，PQ的右边区域内可根据需要增加一个方向与轨道平行的水平匀强电场。在轨道上，一辆平板小车以速度v0=4m/s沿轨道从左向右匀速运动，当小车一半通过PQ平面时，一质量为m=1kg的绝缘金属小滑块（可视为质点）被轻放到小车的中点上，已知小滑块带电荷量为+2C且始终不变，滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2，整个过程中小车速度保持不变，g=10m/s2。求：(1)若PQ右侧没有电场，木板足够长，在滑块与小车恰好共速时小滑块相对P点水平位移和摩擦力对小车做的功；(2)当PQ右侧电场强度取方向水平向右，且板长L=2m时，为保证小滑块不从车上掉下，则电场存在的时间满足什么条件？（附加：若PQ右侧加一个向右的匀强电场，且木板长L=2m，为确保小滑块不从小车左端掉下来，电场强度大小应满足什么条件？）（此附加问为思考题，无需作答）15．（12分）如图所示，在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60°角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出，然后经ac和aO之间的真空区域返回电场，最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L，ac=L，ac垂直于cQ，∠acb=30°，带电粒子质量为m，带电量为+g，不计粒子重力。求：(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；(2)粒子从边界OQ飞出时的动能；(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。


参考答案 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】
分析小球的运动过程：A与弹簧接触后，弹簧被压缩，弹簧对A产生向左的弹力，对B产生向右的弹力，A做减速运动，B做加速运动，当B的速度等于A的速度时压缩量最大，此后A球速度继续减小，B球速度继续增大，弹簧压缩量减小，当弹簧第一次恢复原长时，B球速率最大，A球速度最小，此时满足解得因为，可知A球的最小速率不为零，B球的最大速率大于v，选项ABD错误，C正确。
故选C。2、B【解析】
粒子在磁场中做圆周运动，如图：由几何知识得：，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，则：，故B正确，ACD错误．3、D【解析】
AB．S1闭合时，因为电容器通交流阻直流，所以灯A中有短暂电流通过，且不会逐渐变亮，故AB错误；C．S2闭合时，因为电感线圈，灯B会逐渐熄灭，故C错误；D．开关S2闭合时，电容放电，所以S2闭合瞬间A灯有电流从b到a ，故D正确。故选D。4、C【解析】
以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中，由动能定理得：…①设以初动能为E冲上斜面的初速度为v0，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度为v0，而加速度相同。
对于上滑过程，根据-2ax=v2-v02可知，，所以第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，上升和返回的整个过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为E。
以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中，运用动能定理得：…②所以返回斜面底端时的动能为E；由①②得：v′=v。故①④正确，②③错误；
A．①③，与结论不相符，选项A错误；B．②④，与结论不相符，选项B错误；C．①④，与结论相符，选项C正确；D．②，与结论不相符，选项D错误；故选C。5、A【解析】
将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即在竖直方向上做自由落体运动，由公式可知，第二次运动过程中的高度较小，所以第二次竖直分速度较小，即故选A。6、A【解析】
A．饱和光电流和光的强度有关，这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同，A正确；CD．不同的金属其逸出功是不同的，根据光电效应方程：用同种频率的单色光，光子能量相同，光电子的最大初动能Ek不同，CD错误；B．根据遏止电压和最大初动能关系：可知光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，B错误。故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】
ABC．如图，由几何知识可知，与AD边界相切的轨迹半径为1.5L，与CD边界相切的轨迹半径为L；由半径公式：可知轨迹与CD边界相切的粒子速度为，由此可知，仅满足的粒子从CD边界的PD间射出，选项A错误，BC正确；D．由上述分析可知，速度小于的粒子不能打出磁场，故选项D错误。故选BC.8、AD【解析】
A.玻璃砖的临界角为解得C=45°所以减小∠AOB，光线可能在BC面发生全反射，故A正确；D.由折射定律可得∠O′OD=45°，则OO′=O′D=，∠O′DE=120°在△O′DE中，由正弦定理可得又代入数据可得∠O′ED=30°，由折射定律可得∠FEG=45°，所以光线EF相对于光线AO偏折了15°，故D正确；BC.BC、B′C′间距越大，从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大，可能超过临界角，所以BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关，且当入射角小于45°时均可从右侧面射出，故BC错误。故选BC。9、BC【解析】
A．由动能定理可知：若，，则两物体在粗糙地面上滑动的位移相同，故二者的距离为零，故A错误；B．由动能定理可知：解得：滑行距离与质量无关，故若，无论、取何值，总是，故B正确；CD．两物体在粗糙斜面上的加速度：则从点运动到停止的时间：若，则有：因乙离点较远，故可能有：故C正确，D错误；故选BC。10、CD【解析】
（1）根据 求出电动势的有效值（2）根据闭合回路欧姆定律求出原线圈的电压（3）利用及求出副线圈的电压（4）根据电路结构求电动机的输出功率【详解】A、根据题意电流表的示数为10A，根据 解得原线圈的电流为4A，线圈在磁场中产生电动势的有效值为 ,则电压表的读数为 ，故A错；BC、原线圈的电压为 根据 可以求出副线圈上的电压为，所以副线圈上的功率为 此时灯泡上的电压为 故B错；C对 D、把发电机外的所有用电器等效为一个电阻为R的电阻，根据题意可知 ，若负载电路的灯泡增多，则等效电阻R减小，根据电源输出功率与电阻之间关系的函数图像可知，此时发电机的输出功率会增大，故D对；故选CD【点睛】此题比较复杂，对于原线圈中有用电器的变压器问题来说，一般做题的方向是利用前后功率相等来求解的． 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、8.0        系统    【解析】
根据位移差公式求解系统的加速度。对整个系统进行分析，根据牛顿第二定律求解M的表达式。根据误差来源分析误差的性质。【详解】(1)[1]根据位移差公式，解得系统运动的加速度为(2)[2]根据牛顿第二定律，对Q和Z有对物体P有联立解得。(3)[3]由题意可知本实验中误差是由于实验原理的选择而造成的，无法通过多测数据来消除，故这是一种系统误差。【点睛】本题主要考查了通过系统牛顿第二定律测质量的方法，能分析出实验误差的原因。明确系统误差和偶然误差的定义。12、A    左    +    —    B    右    DBA    【解析】
①[1][2]使用前要进行机械调零（部件A），使指针指向左边的零刻度处；③[3][4][5][6]将红、黑表笔分别插入“+”、“—”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮（部件B），使电表指针对准电阻的“0”刻线，即表盘最右端的零刻度线；④[7]使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度处；由于测量时，指针从无穷大电阻开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近，故正确的排序是DBA。 四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）    ；（2）【解析】
（1）（2）施加恒力时，物体做匀加速直线运动，则有，撤去恒力物体返回斜面底端过程，物体做匀变速直线运动方向沿斜面向下，则有，，联立解得，故与大小之比为，与大小之比为。14、 (1)4m，-16J；(2) ；【附加】【解析】
(1)小滑块放在小车上以后，其加速度根据牛顿第二定律①解得加速度加速到共速时用时t1②解得此过程中小滑块相对P点移动的距离③此过程中木板相对P点移动的距离④求解可得摩擦力对小车做的功⑤求解可得 (2)当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场，之后滑块做减速运动，经时间t4，小滑块和小车在小车右端共速，恰好没掉下来，小滑块向右加速度为⑩解得加速的末速度⑪减速过程中⑫加速过程中的位移为⑬减速过程中的位移为⑭则⑮联立⑩⑪⑫⑬⑭⑮求解解得所以电场存在总时间 所以电场存在的时间满足关系式（结果可以保留根式）解法2：当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场小滑块向右加速度为⑩解得滑块相对小车做加速度为，初速度为零的匀加速运动，经时间t3后做加速度为的匀减速运动直至相对静止，此过程中的总位移小于等于板长，因此加速过程的时间 所以电场存在总时间⑮所以电场存在的时间满足关系式 附加问：当加有向右电场时，小滑块加速度⑦恰好运动到木板左端共速，共速时间⑧根据两物体的位移关系可得⑨联立⑦⑧⑨可得所以电场强度E满足15、（1）  （2）  （3）【解析】
（1）从O点到a点过程的逆过程为平抛运动水平方向：竖直方向：加速度：可得：，，粒子进入磁场后运动轨迹如图所示，设半径为r，由几何关系得，，洛伦兹力等于向心力：解得：在磁场内运动的时间：.（2）粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程，由动能定理得，解得：（3）粒子经过真空区域的时间，.粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为，解得：.粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间.