安徽省黄山市屯溪区第二中学2023届高三下学期第二次联考（二模）物理试题试卷

安徽省黄山市屯溪区第二中学2023届高三下学期第二次联考（二模）物理试题试卷

注意事项:

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与定值电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V是理想电表。当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（　　）

A．电源输出电压为8V

B．电源输出功率为4W

C．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V

D．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大

2、如图，a、b两个物块用一根足够长的轻绳连接，跨放在光滑轻质定滑轮两侧，b的质量大于a的质量，用手竖直向上托住b使系统处于静止状态。轻质弹簧下端固定，竖直立在b物块的正下方，弹簧上端与b相隔一段距离，由静止释放b，在b向下运动直至弹簧被压缩到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内）。下列说法中正确的是（　　）

A．在b接触弹簧之前，b的机械能一直增加

B．b接触弹簧后，a、b均做减速运动

C．b接触弹簧后，绳子的张力为零

D．a、b和绳子组成的系统机械能先不变，后减少

3、用两个相同且不计重力的细绳，悬挂同一广告招牌，如图所示的四种挂法中，细绳受力最小的是（  ）

A． B． C． D．

4、关于牛顿第一定律和惯性有下列说法，其中正确的是（  ）

A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

C．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

5、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为m的钩码相连，重力加速度为g，则释放后钩码的加速度大小为（　　）

A．0

B．g

C．

D．

6、光滑水平面上，一质量为的滑块以速度与质量为的静止滑块相碰，碰后两者粘在一起共同运动。设碰撞过程中系统损失的机械能为。下列说法正确的是（　　）

A．若保持M、m不变，v变大，则变大

B．若保持M、m不变，v变大，则变小

C．若保持m、v不变，M变大，则变小

D．若保持M、v不变，m变大，则变小

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、如图所示，在一电场强度为E的匀强电场中放一金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，当达到静电平衡状态后，则有（  ）

A．a、b两点的电场强度都为零 B．a点电场强度为零，b点不为零

C．a、b点的电势相等 D．a点电势比b点电势高

8、如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，若点相继出现两个波峰的时间间隔为，则下列说法正确的是（　　）

A．该波的传播速度

B．若波沿轴正方向传播，则处的质点经过即可与点位移相等

C．、两质点的振动方向总是相反

D．从图示位置计时，若点比点先到达波谷，则波的传播方向沿轴负方向

E.若波沿轴正方向传播，从图示时刻计时，再经过，、两质点的位移相同

9、一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是

A．质点Q的振动图像与图(b)相同

B．在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大

C．在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大

D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示

10、如图所示，半爱心型金属环abc（由直线ac及曲线abc构成，不计重力）水平放置在绝缘的水平面上，某时刻通有顺时针方向恒定电流，长直导线MN固定在水平面上与ac平行，当其中通有M到N的恒定电流时，则下列说法正确的是

A．金属环中无感应电流产生

B．ac边与长直线相互吸引

C．金属环受到的安培力向右

D．金属环对水平面有向左的摩擦力

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）测定一节电池的电动势和内阻，电路如图甲所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R0=1.0Ω。调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了U-I图像如图乙所示。

(1)由图乙求得电池的电动势E＝_______V，内阻r =_______Ω。

(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值_______其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

(3)根据实验数据可绘出-x图像，如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝_______， 电表内阻对电阻率的测量_______（选填“有”或“没有”）影响。

12．（12分）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的 实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为0~3A）、滑动变 阻器、小磁针（置于刻有360°刻度的盘面上）、开关及导线若干：

实验步骤如下：

a.将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直 导线，如图甲所示；

b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离 r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转 角度θ；

c.根据测量结果进行分析，得出结论。 回答下列问题：

（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为______A；

（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×10－5T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_______T（结果保留两位小数）；

（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与之间的图像如图丁所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论， 其依据是______；

（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为，其中为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出=_______ 。

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）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，可以更加深刻地理解其物理本质。

（1）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。我们假定单位体积内粒子数量为n，每个粒子的质量为m，粒子运动速率均为v。如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。

（2）实际上大量粒子运动的速率不尽相同。如果某容器中速率处于100~200m/s区间的粒子约占总数的10%，而速率处于700~800m/s区间的粒子约占总数的5%，论证：上述两部分粒子，哪部分粒子对容器壁的压力贡献更大。

14．（16分）如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足什么条件？

15．（12分）在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术取得胜利，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中．如图所示，某足球场长90 m、宽60 m．现一攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为8 m/s的匀减速直线运动，加速度大小为m/s1．试求：

（1）足球从开始做匀减速直线运动到底线需要多长时间；

（1）足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员在边线中点处沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为从静止出发的匀加速直线运动，所能达到的[最大速度为6 m/s，并能以最大速度做匀速运动，若该前锋队员要在足球越过底线前追上足球，他加速时的加速度应满足什么条件?

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、D

【解析】
A．当时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，根据欧姆定律

，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是

根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是

所以电源输出电压为

A错误；

B．电源输出功率为

B错误；

D．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以

当时，，即电压表的读数为6V；变压器输出的功率

所以满足

时变压器输入功率最大，解得

变压器输出的功率最大为，C错误，D正确。

故选D。

2、D

【解析】
A．在b接触弹簧之前，b除重力外有绳的拉力做负功，则b的机械能减小，故A错误；

B．b接触弹簧后，开始阶段弹力较小，b的合力向下，继续向下加速，b的合力减为零，再变为向上，b才开始减速，同样b加速时也会带动a跟着加速，故b接触弹簧后，ab均先做加速运动后做减速运动，故B错误；

C．b接触弹簧后，只要b在加速运动，就一定会带着a加速，绳子的拉力一定不为零，只有在b准备减速时，绳无法拉直，此时绳的张力为零，故C错误；

D．对a、b和绳子组成的系统而言，弹簧的弹力属于系统的其它力，则接触弹簧前弹力不做功，接触弹簧后弹力做负功，故系统的机械能先不变后减小，故D正确。

故选D。

3、B

【解析】
由题意可知，两绳子的拉力的合力与广告招牌的重力大小相等，方向相反，是相等的，根据力的平行四边形定则，可知当两绳子的夹角越大时，其拉力也越大。因此对比四个图可知，B图的拉力方向相同，拉力的大小最小，故B正确，ACD均错误。
故选B。

4、D

【解析】
A．根据牛顿第一定律知，物体只有在不受外力，或者所受合外力为零时，才能处于静止或匀速直线运动状态，A错误；

B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的万有引力作用，其运动状态是不断变化的，则B项错误；

C．牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，并不能反映物体惯性的大小，C错误；

D．运动物体如果没有受到力的作用，将保持原来的速度做匀速直线运动，D项中说法符合牛顿第一定律，D正确；

故选D。

5、C

【解析】
以钩码为研究对象则有

以木块为研究对象，则有

联立解得

故选C。

6、A

【解析】
两滑块组成的系统在水平方问动量守恒，有

而此过程中系统损失的机械能

联立以上两式可得系统损失的机械能

AB．根据以上分析可知，若保持M、m不变，v变大，则变大，故A正确，B错误；

CD．根据以上分析可知，若保持m、v不变，M变大，或若保持M、v不变，m变大，则变大，故CD错误。

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、AC

【解析】
AB．金属空心导体放在匀强电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以a、b两点的电场强度都为零，A正确，B错误；

CD．处于静电平衡的导体上，以及导体的内部的电势处处相等，即为等势体，则a点电势等于b点电势，C正确，D错误；
故选AC。

8、ADE

【解析】
A．某点相继出现两个波峰的时间间隔为机械波的传播周期，即，故

A正确；

C．只有两个质点间的距离是半波长的奇数倍时，两质点的振动方向才会总是相反，C错误；

D．如果M点比N点先到达波谷，说明此时M点正在往下振动，N点正在往上振动，则波的传播方向沿轴负方向，D正确；

BE．若波沿轴正方向传播，经过0.5s后波形图往右平移1m，此时x=1m处的质点正处于平衡位置，而x=2m处的质点M与x=1m处的质点的振动时间差是，其；x=8m处的质点N与x=1m处质点的振动时间差是，其，E正确，B错误。

故选ADE。

9、CD

【解析】
A.简谐机械波沿x轴正方向传播，在时刻，质点Q的振动方向向上，而在振动图象上在时刻质点的振动方向向下，所以图(b)不是质点Q的振动图象，故A错误；

B.在t=0时刻，质点P位于波谷，速度为零，质点Q位于平衡位置，则质点P的速率比质点Q的小，故B错误；

C.在t=0时刻，质点P的位移比质点Q的大，由公式，则质点P的加速度的大小比质点Q的大，故C正确；

D.在时刻，平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下，与振动图象相符，所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示，故D正确。

10、AD

【解析】
A．由题意，直导线电流恒定，金属环无感应电流，故A正确；

B．ac边电流由c指向a，由反向电流相互排斥可知ac边和长直线相互排斥，故B错误；

C．弯曲部分所在处的磁感应强度大于直线部分，而电流是相同的，故弯曲部分受到的安培力大于直线部分，弯曲部分受到的是引力，直线部分受到的是斥力，故整体受到的安培力的合力向左，故C错误；

D．由于金属环受到的安培力合力向左，故地面对金属环的摩擦力向右，故金属环对地面的摩擦力向左，D正确；

故选AD。

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、1.49    0.45    小于    kS    没有   

【解析】
(1)[1][2]由闭合电路欧姆定律可知

U=E-I(r+R0)

则可知图2中的图象与纵坐标间的交点表示电动势，故E=1.49V；
图象的斜率表示(r+R0)，则

解得

r=1.45-1.0=0.45Ω

(2)[3]由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示

由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。

(3)[4][5]根据欧姆定律可知，电阻

则可知

解得

ρ=kS

若考虑电流表的内阻，则，则图象的斜率不变，所以得出的电阻率没有影响。

12、2.00        电流产生的磁感应强度，而偏角的正切值与成正比       

【解析】
（1）[1]电流表量程为3A，则最小分度为0.1A，由指针示数可知电流为2.00A；

（2）[2]电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示

则有

解得

（3）[3]由图可知，偏角的正切值与成正比，而根据（2）中分析可知

则可知与成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度与通电电流成正比，与长导线的距离成反比；

（4）[4]由公式

可知，图象的斜率

解得

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）速率处于700~800m/s区间的粒子对容器壁的压力贡献更大

【解析】
本题考查碰撞过程中的动量定理和压强与压力的公式推导

【详解】

（1）在时间t内射入物体单位面积上的粒子数为

由动量定理得

可推导出

（2）设炉子的总数为N总，故速率处于 100~200m/s 区间的粒子数

n1=N总×10%

它对物体表面单位面积的压力

f1= n1mv12= N总×10%×mv12

同理可得速率处于700～800m/s 区间的粒子数

n2=N总×5%

它对物体表面单位面积的压力

f2= n2mv22= N总×5%×mv22

故

故是速率大的粒子对容器壁的压力贡献更大。

14、。

【解析】
设光线在一表面的入射角为i，折射角为θ1，在右侧面的入射角为θ2。

由几何知识得：

θ1+θ2=90° ①

要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，必须使

θ2＜C ②

则得：

③

由sini=nsinθ1得：

④

由①得：

⑤

由③⑤得：

解得：

因i最大值为90°，则得：

15、（1） （1）

【解析】

(1)设所用时间为t,则v0=8 m/s；x=45 m

x=v0t+at1，解得t=9 s．

(1)设前锋队员恰好在底线追上足球,加速过程中加速度为a,若前锋队员一直匀加速运动,则其平均速度v=，即v=5 m/s；而前锋队员的最大速度为6 m/s，故前锋队员应该先加速后匀速

设加速过程中用时为t1，则t1=

匀加速运动的位移x1=

解得x1=

匀速运动的位移x1=vm(t-t1)，即x1=6×(9-t1) m

而x1+x1=45 m

解得a=1 m/s1

故该队员要在球出底线前追上足球,加速度应该大于或等于1 m/s1．

点睛：解决本题的关键要注意分析运动过程，理清足球和运动员的位移关系，再结合运动学公式灵活求解即可解答.