甘肃省天水市秦州区天水一中2023年高三下学期仿真考试（二）物理试题试卷

这是一份甘肃省天水市秦州区天水一中2023年高三下学期仿真考试（二）物理试题试卷，共17页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。

甘肃省天水市秦州区天水一中2023年高三下学期仿真考试（二）物理试题试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，空间有一正三棱锥P-ABC，D点是BC边的中点，O点是底面ABC的中心。现在顶点P固定一负点电荷，下列说法正确的是（　）

A．底面ABC为等势面
B．A、B、C三点的电场强度相同
C．若B、O、C三点的电势为φB、φO、φC，则有φB－φO=φC－φO
D．将一正的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功
2、如图所示，两点分别放置两个等量异种点电荷，为连线的中点，为连线上靠近的一点，为连线的垂直平分线上处于点上方的一点。把一个负检验电荷分别放在三点进行比较，则（　　）

A．电场中三点，T点电势最高
B．检验电荷在点电势能最大
C．检验电荷在点受力最小
D．检验电荷在点受力最大
3、三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I1，I2、I3表示，电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（ ）

A．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为2B
B．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3B
C．当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B
D．当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为B
4、卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t，卫星运动所通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为。已知引力常量为G，由此可计算该行星的质量为（ ）
A． B．
C． D．
5、狞猫弹跳力惊人，栖息在干燥的旷野和沙漠，善于捕捉鸟类。一只狞猫以某一初速度斜向上与水平地面成θ角跳离地面，落地前其最大高度为h，最大水平位移为x。不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的运动时间不变
B．保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的最大高度h增大
C．保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值减小
D．保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值增大
6、已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍．若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为和，则 ：约为　　
A．9：4 B．6：1 C．3：2 D．1：1
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，在竖直平面内，倾斜长杆上套一小物块，跨过轻质定滑轮的细线一端与物块连接，另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接。使物块位于A点时，细线自然拉直且垂直于长杆弹簧处于原长。现将物块由A点静止释放，物块沿杆运动的最低点为B，C是AB的中点，弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，则（ ）

A．物块和弹簧系统机械能守恒
B．物块在B点时加速度方向由B指向A
C．A到C过程物块所受合力做的功大于C到B过程物块克服合力做的功
D．物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量
8、如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（　　）

A． B． C． D．
9、如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是（ ）

A．光子b可能使处于基态的氢原子电离
B．n=4能级比n=2能级氢原子的电子动能小
C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射10种不同的谱线
D．若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应
10、下列关于热学现象的说法，正确的是 。
A．在水中撒入适量花椒粉，加热发现花椒粉在翻滚，说明温度越高，布朗运动越剧烈
B．为了把地下的水分引上来，采用磙子将地面压紧，是利用了毛细现象
C．将与水面接触的干净玻璃板提离水面，实验时发现拉力大于玻璃板重力，主要原因是玻璃板受大气压力
D．密闭容器内的液体经很长时间液面也不会降低，但容器内仍有液体分子飞离液面
E.同等温度下，干湿泡湿度计温度差越大，表明该环境相对湿度越小
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）如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管内径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定．现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射．按下述步骤进行实验：

①用天平测出两球质量分别为m1、m2；
②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；
③解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q．
回答下列问题：
（1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有______．（已知重力加速度g）
A．弹簧的压缩量Δx
B．两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2
C．小球直径d
D．两球从管口弹出到落地的时间t1、t2
（2）根据测量结果，可得弹性势能的表达式为EP=_______________．
（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式_______________，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒．
12．（12分）在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻。电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：
A．量程为0~3V的电压表V B．量程为0~0.6 A的电流表A1
C．量程为0~3 A的电流表A2 D．阻值为4.0Ω的定值电阻R1
E.阻值为100Ω的定值电阻R2 F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3
G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4，
（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻

①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”)；电流、表应该选择____(填“B”或“C”)；滑动变阻器应该选择____(填“F"或“G").
②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U-I图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U=-5.8I+4.6，则电源甲的电动势E=____V，内阻r=_______Ω。(保留两位有效数字)
③在测量电源甲的电动势和内阻的实验中，产生系统误差的主要原因是（__________）
A．电压表的分流作用 B．电压表的分压作用
C．电流表的分压作用 D．电流表的分流作用
E.定值电阻的分压作用
（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图丙所示电路。
①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”)
②实验中，首先将K1断开，K2闭合，电压表示数为1.49V，然后将K1、K2均闭合，电压表示数为1.18V，则电源乙电动势E=______V，内阻r=_______Ω。(小数点后保留两位小数)
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）如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为31°，A、B分别是传送带与两轮的切点，两点间距L=3.25m.一个质量为1.1kg的小煤块与传送带间的动摩擦因数为,；轮缘与传送带之间不打滑．小物块相对于传送带运动时会在传送带上留下痕迹．传送带沿逆时针方向匀速运动，速度为v1．小物块无初速地放在A点，运动至B点飞出．求:

(1)当, 小滑块从A点运动到B点的时间
(2)当痕迹长度等于2.25m时，v1多大?
14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC，A点坐标为（0，3a），C点坐标为（0，﹣3a），B点坐标为(，-3a）．在直角坐标系xOy的第一象限内，加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，其与x轴的交点为Q．粒子束以相同的速度v0由O、C间的各位置垂直y轴射入，已知从y轴上y=﹣2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点．忽略粒子间的相互作用，不计粒子的重力．
（1）求粒子的比荷；
（2）求粒子束射入电场的纵坐标范围；
（3）从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远？求出最远距离．

15．（12分）如图，某棱镜的横截面积为等腰直角三角形ABC，其折射率，一束单色光从AB面的O点入射，恰好在AC面上发生全反射，O、A的距离，求：

光在AB面的入射角的正弦值；
光从O点入射到AC面上发生全反射所经历的时间．



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】
A． O到P点距离比ABC三点到P点距离短，故电势比ABC三点电势低，又O点为底面ABC上的一点，故底面ABC不为等势面，故A错误；
B． A、B、C三点到P点距离相同，故三点电场强度大小相等，但方向不同，故A、B、C三点的电场强度不相同，故B错误；
C．BC两点到O点距离相等，两点电势相等，则
φB-φO=φC-φO
故C正确；
D．BC两点到P点距离相等，两点电势相等，D点到P点距离小于BP、或CP两点距离，故D的电势低于B、C两点电势，故正试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点，电势能先减小后增加，故静电力对该试探电荷先做正功后做负功，故D错误；
故选C。
2、B
【解析】
A．根据等量异种点电荷电场的特点，可知两点处在同一等势面上，两点电势相等，点电势最低，故A错误；
B．结合电势能公式，可知负检验电荷在点电势能最大，故B正确；
CD．在两等量异种点电荷连线上，连线中点的电场强度最小，在两等量异种点电荷连线的垂直平分线上，点的电场强度最大，所以负检验电荷在点受力最小，在点受力最大，故CD错误。
故选B。
3、A
【解析】
AB．根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图，当I1=I2=I3时，令B1=B2=B3=B0，示意图如图甲所示

根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系；
当I1=3I2，I2=I3=I时，B1=3B0，B2=B3=B0，示意图如图乙所示

由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B，故A正确，B错误；
CD．当I2=3I，I1=I3=I时，B1=B3=B0，B2=3B0，示意图如图丙所示

由图丙解得O点的磁感应强度大小为，同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小也为，故CD错误。
故选A。
4、B
【解析】
设卫星的质量为m，卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r，则

其中
，
联立可得

故B正确，ACD错误。
故选B。
5、B
【解析】
A．狞猫做斜抛运动，在竖直方向则有

狞猫在空中的运动时间

保持起跳速度大小不变，增大角，狞猫在空中的运动时间增大，故A错误；
B．狞猫在空中的最大高度

保持起跳速度大小不变，增大角，狞猫在空中的最大高度增大，故B正确；
CD．狞猫最大水平位移为

最大水平位移与最大高度的比值为

保持起跳角度不变，增大起跳速度，与的比值不变，故C、D错误。
故选B。
6、A
【解析】
设月球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R．
已知，，
根据万有引力等于重力得：
则有：
因此…①
由题意从同样高度抛出，…②
联立①、②解得：
在地球上的水平位移
在月球上的；
因此得到：，故A正确，BCD错误．
点睛：根据万有引力等于重力，求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系，运用平抛运动规律求出两星球上水平抛出的射程之比．

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、ABD
【解析】
A．由题知，不计一切阻力，则物块和弹簧系统机械能守恒，故A正确；
B．由题知，物块从A点运动到B点是先加速后减速，到B点速度刚好为0，弹簧处于伸长状态，此时对物块受力分析可知，弹簧沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力，故物块在B点时加速度方向由B指向A，故B正确；
C．物块从A到C，根据动能定理可知，合力做的功等于动能的增加量，物块从C到B，根据动能定理可知，物块克服合力做的功等于动能的减少量，而物块在A点和B点的速度都为零，故两个过程动能的变化量相等，所以A到C过程物块所受合力做的功等于C到B过程物块克服合力做的功，故C错误；
D．弹簧的形变量越小，弹簧的弹性势能越小，根据几何关系，可知物块从A到C过程的弹簧形变量小于C到B过程的弹簧形变量，故物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量，故D正确。
故选ABD。
8、BD
【解析】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度

则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。
故选BD。
9、BD
【解析】
A．由能级跃迁的频率条件：
h=Em-En
可知，光子a的能量为2.55eV，光子b的能量为10.2eV，要使处于基态的氢原子电离，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使处于基态的氢原子电离，A不符合题意；
B．氢原子的能级越高，电子的轨道半径越大，由库仑力提供向心力得：

又因电子的动能，解得电子的动能

故轨道半径越大，电子动能越小，B符合题意；
C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射不同谱线最多的方式是逐级跃迁，故最多可辐射4种不同的谱线，C不符合题意；
D．由于光子b的能量比a的高，故光子b的频率也比a的高，若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应，D符合题意。
故选BD。
10、BDE
【解析】
A．在加热时发现花椒粉在翻滚，该运动是由水的翻滚引起的，不是布朗运动，故A错误；
B．为了把地下的水分引上来，采用磙子将地面压紧，是利用了毛细现象，故B正确；
C．将与水面接触的干净玻璃板提离水面，实验时发现拉力大于玻璃板重力，主要原因是因为玻璃板受到水分子的分子引力，故C错误；
D．密闭容器内的液体经很长时间液面也不会降低，但容器内仍有液体分子飞离液面，只是飞离液面的分子数与进入液面的分子数相等，故D正确；
E．干泡温度计和湿泡温度计组成，由于蒸发吸热，湿泡所示的温度 小于干泡所示的温度。干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关，温度相差越大，表明该环境相对湿度越小，空气越干燥。故E正确。
故选BDE。

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）B （2） （3）m1x1=m2x2
【解析】
（1）由题意可知，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，则由EP=mv2即可求得弹性势能；故应测量小球的质量m以及通过光电门的速度v，为了测量小球的速度，在做平抛动的水平位移，压缩量以及时间和小球的直径均不需要测量；故B正确，ACD错误．故选B；
（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22
由h=gt2可得：平抛运动的时间t=；
根据水平方向上的匀速直线运动规律可知：
v1=；v2=
即EP=m1v12+m2v22=
（3）根据动量守恒定律可知，两球碰前动量为零，碰后方向向反，设向左为正，则有：
0=m1v1-m2v2
再根据水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2；
12、D B F 4.6 1.8 A D 1.49 1.05
【解析】
（1）①[1][2]测电动势力约4.5V的电源电动势与内阻时，由于有定值电阻的存在，电路中的最大电流为
AA
如果用量程为3A的电流表，则读数误差太大，因此，电流表应选B；
测电动势约4.5V的电源电动势与内阻时，电路最小电阻为
Ω=7.5Ω
考虑电源内阻、滑动变阻器电阻，故定值电阻应选D；
[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选F；
②[4][5]由表达式
U=-5.8I+4.6
根据闭合电路欧姆定律有

联立解得电源电动势为E=4.6V，内阻r=1.8Ω，
③[6]由电路图可知，电压 表的分流作用会造成实验误差，故A符合题意，BCDE不符合题意；
故选A；
（2）①[7]用图丙所示电路测电动势与内阻，定值电阻适当小一点，实验误差小，因些定值电阻应选D；
②[8][9]由电路图可知，K1断开，K2闭合，电压表示数为电流电动势，电压表示数为1.49V，即电源乙电动势为E=1.49V；K1、K2均闭合，电压表示数为1.8V，电压表测路端电压，此时电路电流为
A=0.295A
电源内阻为
1.05Ω

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）1s（2）
【解析】
（1）开始时：

得：

达速度v1所用时间为：

解得：
t1=1.5s
滑块下滑位移：

因为：，故滑块继续加速下滑，则：

得：


得：
t2=1.5s
故：
tAB= t1+t2=1s
（2）若以a1下滑过程中滑块相对传送带的位移大于或等于以a2下滑的相对位移，则：


得：
v1=6m/s
若以a1下滑过程中滑块相对传送带的位移小于以a2下滑的相对位移，则：

得：
t2=1.5s


由上述得：

得：

14、 (1)(2)0≤y≤2a　(3)，
【解析】
(1)由题意可知， 粒子在磁场中的轨迹半径为r＝a　
由牛顿第二定律得
Bqv0＝m
故粒子的比荷
　
(2)能进入电场中且离O点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB边相切，设粒子运动轨迹的圆心为O′点，如图所示．

由几何关系知
O′A＝r· ＝2a　
则
OO′＝OA－O′A＝a　
即粒子离开磁场进入电场时，离O点上方最远距离为
OD＝ym＝2a　
所以粒子束从y轴射入电场的范围为0≤y≤2a　
(3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有
3a＝v0·t0　
，
所以，粒子应射出电场后打到荧光屏上　
粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中的运动时间为t，竖直方向位移为y，水平方向位移为x，则
水平方向有
x＝v0·t　
竖直方向有
　
代入数据得
x＝ 　
设粒子最终打在荧光屏上的点距Q点为H，粒子射出电场时与x轴的夹角为θ，则　

有
H＝(3a－x)·tan θ＝
当时，即y＝a时，H有最大值
由于a<2a，所以H的最大值Hmax＝a，粒子射入磁场的位置为
y＝a－2a＝－a
15、正弦值为； 时间为
【解析】
（1）由折射率求得临界角后，结合光路图中几何关系可求入射角的正弦值；
（2）由折射率求得光在介质中的传播速度，由光路图求得光在玻璃中的对应路程，可计算光的传播时间。
【详解】
（1）光路如图

根据全反射定律： ，解得  
由几何关系得  
 ，得 
（2） 
由几何关系得 
  ，解得