2022-2023学年甘肃省高三下学期第二次模拟考试理科综合物理试卷（含解析）

2022-2023学年甘肃省高三下学期第二次模拟考试理科综合物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：_____________

一、单选题

1．在核反应方程中，X表示的是 （    ）

A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子

2．如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。它们从开始到到达地面，下列说法正确的有    （    ）

A．它们到达地面时的动量相同

B．重力对它们的冲量相同

C．它们的末动能相同

D．它们动量变化的大小相同

3．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2。则下列结论不正确的是（　　）

A．m1，m2做圆周运动的线速度之比为3：2

B．m1，m2做圆周运动的角速度之比为1：1

C．m1做圆周运动的半径为

D．m2做圆周运动的半径为

4．某电解池中，若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（　　）

A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A

5．如图所示，水平传送带A、B两端相距x=4.5m，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=5m/s，到达B端的瞬时速度设为vB．下列说法中错误的是（　　）

A．若传送带不动，vB=4m/s

B．若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于4m/s

C．若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于4m/s

D．若传送带顺时针匀速转动，vB有可能等于4m/s

二、多选题

6．如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子的重力不计．已知速度为v0的质子流可以从a点沿直线运动到b点，以下说法正确的是（    ）

A．速度为v0的α射线（He核流）也可以从a沿直线运动到b点；

B．速度为v0的β射线（电子流）也可以从a沿直线运动到b点；

C．速度为v0的质子流也可以从b沿直线运动到a点；

D．速度大于v0的γ射线（光子流，不带电）也可以从a沿直线运动到b点

7．已知空间中某一静电场的方向沿x轴方向，其电势在x轴上的分布情况如图所示，则下列说法正确的是（       ）

A．x轴上x=2m处的场强方向沿x轴负方向

B．x轴上x=5m处的电场强度最大

C．负电荷由x=2m处沿x轴移动到x=5m处，电场力做负功

D．负电荷由x=2m处沿x轴移动到x=6m处，加速度先减小后增大

8．如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中(　　)

A．a的动能等于b的动能

B．两物体机械能的变化量不相等

C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量

D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零

9．下列说法正确的是            。

A．相同温度的氢气和氧气，氢气的分子平均速率大

B．0℃氢气中某些分子的运动速率可能比80℃氢气中某些分子的运动速率大

C．布朗运动是由于微粒受到液体分子有时吸引、有时排斥的结果

D．知道阿伏加德罗常数和气体摩尔体积，就能估算出该气体分子的体积

E．知道阿伏加德罗常数和气体摩尔质量，就能估算出该气体分子的质量

10．图（a）为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象．下列说法正确的是（　　）

A．在 t＝0.10 s 时，质点 Q 向 y 轴正方向运动

B．从 t＝0.10 s 到 t＝0.25 s，该波沿 x 轴负方向传播了6 m

C．从 t＝0.10 s 到 t＝0.25 s，质点 P 通过的路程为 30 cm

D．质点 Q 简谐运动的表达式为 y＝0.10sin10πt（国际单位）

三、实验题

11．某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。

图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。

（1）入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA_______mB（选填“>”“<”或“＝”）

（2）下列选项中，属于本次实验必须测量的的物理量是________（填选项前的字母）

A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离L1

B．A球与B球碰撞后，测量A、B球平均落点位置到O点的距离L2、L3

C．测量A球或B球的直径D

D．测量A球和B球的质量mA、mB

E.测量G点相对于水平槽面的高度H

（3）若mv为不变量，则需验证的关系式为_______________。（用题中给出的字母表示）

12．某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻，他根据下面提供的器材，设计了如图所示的原理图。

①电压表V（量程3V，内阻Rv约为10k）

②电流表G（量程3mA，内阻Rg=100）

③电流表A（量程3A，内阻约为0.5）

④滑动变阻器R1（0~20，额定电流2A）

⑤滑动变阻器R2（0~500，额定电流1A）

⑥定值电阻R3=0.4

⑦开关S和导线若干

（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_______A。（结果保留两位有效数字）

（2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_______。（填“R1”或“R2”）

（3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_______V，电源的内阻r=_______Ω。（结果均保留两位有效数字）

（4）若实验中电压表内阻的影响不能忽略，如由上述图线求得的电动势将比真实值_______（填“偏大”、“不变”或“偏小”）求得的内阻将比真实值_______（填“偏大”、“不变”或“偏小”）

四、解答题

13．如图（a），一倾角的固定斜面的AB段粗糙，BC段光滑。斜面上一轻质弹簧的一端固定在底端C处，弹簧的原长与BC长度相同。一小滑块在沿斜面向下的拉力T作用下，由A处从静止开始下滑，当滑块第一次到达B点时撤去T，T随滑块沿斜面下滑的位移s的变化关系如图（b）所示。已知AB段长度为2m，滑块质量为2kg，滑块与斜面AB段的动摩擦因数为0.5，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取，。求：

（1）当拉力为8N时滑块的加速度大小；

（2）滑块第一次到达B点时的动能；

（3）滑块第一次在B点与弹簧脱离后，沿斜面上滑的最大距离。

14．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上、下边缘间距为h，磁感应强度为B。有一宽度为b（b<h)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边出磁场下边缘时，恰好开始匀速运动。求：

(1)当线圈的PQ边出磁场下边缘时，匀速运动的速度大小；

(2)线圈穿越磁场区域过程中所产生的焦耳热。

15．如图所示的装置中，三支内径相等的玻璃管A、B和C用细管连通。A、B两管上端等高，A管上端封闭，B管上端与大气相通，管内装有水银且A、B两管内的水银面等高，C管中的活塞可滑动且密封良好。A、B和C竖直且整个装置平衡，A、B管中的空气柱长度均为，C管中的水银柱足够长。现在将C管中的活塞缓慢向上推，直到B管中的水银上升到管口。A管中封闭的气体可视为理想气体，活塞移动过程中整个装置的温度保持不变。已知大气压强，求：

（1）B管中的水银上升到管口时，A管中气体的压强；

（2）整个过程C管中的活塞向上移动的距离。

16．如图所示，ABD为半圆柱透明体的横截面，圆心在O点、半径为R。一细束单色光在真空中从AD面上无限靠近A处以入射角i（）斜射入半圆柱结果恰好在B点发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，求半圆柱对该单色光的折射率n。

参考答案

1．A

【详解】设X为：，根据核反应的质量数守恒：，则：

电荷数守恒：，则，即X为：为质子，故选项A正确，BCD错误．

点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X的种类．

2．D

【详解】B. 球b自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故bc两个球的运动时间相同，为：

；

球a受重力和支持力，合力为mgsinθ，加速度为gsinθ，根据：

，

得：

；

由于重力相同，而重力的作用时间不同，故重力的冲量不同，故B错误；

C. 初动能不全相同，而合力做功相同，根据动能定理，动能的增量相同，所以末动能不全相同，故C错误。

AD. bc球合力相同，运动时间相同，故合力的冲量相同，根据动量定理，动量变化量大小也相同。但由于初动量不同，末动量不相同；ab球机械能守恒，末速度大小相等，故末动量大小相等，初动量为零，故动量变化量大小相等。但由于动量方向不同，末动量不相同。故A错误，D正确；

3．A

【详解】双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有

则

因为

则

根据

知

本题选不正确的，故选A。

4．D

【详解】根据电流的定义式可得，通过这个截面的电流为

故选D。

5．C

【详解】A.若传送带不动，物体在传送带上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得：匀减速直线运动的加速度大小:

，

根据，解得

，

故A正确．

B.若传送带逆时针转动，物块滑上传送带后受力情况与传送带不动时相同，运动情况也相同，所以一定等于4m/s,故B正确．

CD.若传送带顺时针匀速运动，若传送带的速度小于4m/s，物体在传送带上做匀减速直线运动，则到达B点的速度等于4m/s．若传送带的速度大于4m/s，物体在传送带上开始阶段做匀加速直线运动，一定大于4m/s，所以一定不小于4m/s,故C错误D正确．

6．ABD

【分析】带电粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡时，才能沿直线通过，根据左手定则判断洛伦兹力方向，确定两个力能否平衡，即可判断粒子能否沿直线运动；

【详解】A、由于质子带正电，a点沿直线运动到b点，即电场力向下，洛伦兹力向上，则

若射入速度为v0的α射线（He核流），仍然是电场力向下，洛伦兹力向上，仍满足，即也可以从a沿直线运动到b点，故选项A正确；

B、若射入速度为v0的β射线（电子流），则电场力向上，洛伦兹力向下，仍满足，即也可以从a沿直线运动到b点，故选项B正确；

C、若射入速度为v0的质子流也可以从b沿直线运动到a点，则其受到电场力向下，洛伦兹力也向下，不满足二力平衡，故选项C错误；

D、若射入速度大于v0的γ射线（光子流，不带电），则不受电场力和洛伦兹力作用，即可以从a沿直线运动到b点，故选项D正确．

【点睛】本题考查对速度选择器工作原理的理解，由得，，此结论与带电粒子的电性、电量无关．

7．AD

【详解】A.静电场的方向沿x轴方向，顺着电场线电势降低，则x轴上x=2m处的场强方向沿x轴负方向；故A项正确；

B.静电场的方向沿x轴方向，则图象的斜率表示电场强度，所以x轴上x=5m处的电场强度为零；故B项错误；

C.由x=2m到x=5m处，电势增加，负电荷电势能减少，电场力做正功；故C项错误；

D.静电场的方向沿x轴方向，则图象的斜率表示电场强度，由x=2m处沿x轴移动到x=6m处，电场强度的大小先减小后增大，则负电荷所受电场力先减小后增大，加速度先减小后增大；故D项正确．

8．BD

【详解】A．轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量，a的动能比b的动能小，选项A错误；

B．由于有摩擦力做功，故ab系统机械能不守恒，则二者机械能的变化量不相等，故B正确；

Ｃ．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，C错误；

D．轻绳不可伸长，两端分别对a、b做功大小相等，符号相反，则绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零，选项D正确．

9．ABE

【详解】A．理想气体温度相同时分子平均动能相同，氢分子质量小，平均速率大，故A正确；

B．0℃氢气中分子运动的平均速率比80℃氢气中分子运动的平均速率小，但是0℃氢气中某些分子的运动速率可能比80℃氢气中某些分子的运动速率大，故B正确；

C．布朗运动是由于液体分子与微粒碰撞不均衡导致，故C错误；

D．知道阿伏加德罗常数和气体摩尔体积，只能计算每个分子平均所占空间的体积，故D错误；

E．知道阿伏加德罗常数和气体摩尔质量，则，故E正确。

故选ABE。

10．BD

【详解】A、图（b）为质点Q的振动图象，在t＝0.10s时，质点Q正从平衡位置向波谷运动，所以t＝0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，故A错误；

B、在t＝0.10s时，质点Q沿x轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播．由图a知波长λ＝8m，图b知周期 T＝0.2s，则波速为： ，从t＝0.10s到t＝0.25s经过的时间为△t＝0.15s，该波沿x轴负方向传播的距离为△x＝v△t＝40×0.15m＝6m，故B正确；

C、t＝0.10 s质点P正向上运动．从t＝0.10s到t＝0.25s经过的时间为△t＝0.15s＝，由于t＝0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是3A＝30cm，故C错误；

D、质点Q简谐运动的表达式为 =0.10sin10πt（m），故D正确．

11．     >     ABD    

【详解】(1)[1]碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得

联立解得

，

要使碰后两球均向前运动，应使v1、v2均大于零，即要满足

(2)[2]由于小球从槽末端飞出后均做平抛运动，下落高度相同，由

可知，运动时间相同，由

可知，平抛的初速度与水平位移成正比，故动量守恒的表达式可由

整理为

故本次实验必须测量的的物理量有：水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离L1，A球与B球碰撞后，测量A、B球平均落点位置到O点的距离L2、L3，测量A球和B球的质量mA、mB，ABD正确。

故选ABD。

(3)[3]由(2)的解析可知，需验证的关系式为

12．     0.75     R1     1.5     0.80     偏小     偏小

【详解】（1）[1]改装后的电流表对应的量程是

（2）[2]根据

为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是R1。

（3）[3][4]改装后的电流表对应的量程是电流表G的量程的250倍，根据闭合电路欧姆定律可得

变形有

根据图像可知，电源的电动势为

电源的内阻为

解得

（4）[5][6]测量电路采用的是伏安法外接法，引起误差的原因是电压表分流，所以上述图线求得的电动势将比真实值偏小，求得的内阻将比真实值偏小。

13．（1）6m/s2；（2）26J；（3）1.3m

【详解】（1）对滑块受力分析可知

解得

（2）设滑块在AB段运动的过程中拉力所做的功为W，由功的定义有

式中、和、分别对应滑块下滑过程中两阶段所受的拉力及相应的位移大小。由能量守恒定律有

代入数据得

（3）由机械能守恒定律可知，滑块第二次到达B点时，动能仍为，设滑块离B点的最大距离为，由动能定理有

代入数据得

14．(1)；(2)

【详解】(1)线圈匀速运动，受力平衡

导体切割磁感线，感应电动势为

根据闭合电路欧姆定律

安培力大小

解得速度

(2)根据能量守恒定律

解得

15．（1）；（2）

【详解】（1）因为开始时A、B管中的空气柱长度相等，所以A管中的压强

设B管中的水银上升到管口时，A管中空气柱的长度为x，玻璃管的横截面积为S。B管中的水银上升到管口时，A管中气体的压强

理想气体的等温变化得

解得

，

（2）A管中水银柱上升的高度

B管中水银柱上升的高度

A、B管中增加的水银都来源于C管，所以C管中活塞上升的距离等于A、B管上升的水银柱的高度之和，所以C管活塞上升距离

解得

16．

【详解】该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示

有

折射角r=90°－∠1，其中∠1=∠2，根据光的折射定律有

解得

∠2=60°，