甘肃省师范大学附属中学2023届高三二模物理试题（文、理）试卷

这是一份甘肃省师范大学附属中学2023届高三二模物理试题（文、理）试卷，共18页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。

甘肃省师范大学附属中学2023届高三二模物理试题（文、理）试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场，不计粒子的重力，则（　　）

A．粒子带正电
B．电场的方向是由c指向b
C．粒子在b点和d点的动能相等
D．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为p∶2
2、一定质量的理想气体，其状态变化的P-T图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是

A．分子热运动的平均速率增大
B．分子热运动的平均速率减小
C．单位体积内分子数增多
D．单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多
3、如图所示，轻弹簧的一端固定在地面上，另一端固定一质量不为零的托盘，在托盘上放置一小物块，系统静止时弹簧顶端位于B点（未标出）。现对小物块施加以竖直向上的力F，小物块由静止开始做匀加速直线运动。以弹簧处于原长时，其顶端所在的位置为坐标原点，竖直向下为正方向，建立坐标轴。在物块与托盘脱离前，下列能正确反映力F的大小随小物块位置坐标x变化的图像是（　　）

A． B． C． D．
4、某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动
A．半径越小，周期越大 B．半径越小，角速度越小
C．半径越大，线速度越小 D．半径越大，向心加速度越大
5、下列说法中，正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在恒力作用下不可能做圆周运动
C．物体在变力作用下不可能做直线运动
D．物体在变力作用下不可能做曲线运动
6、双星系统中两个星球 A、B 的质量都是 m，相距 L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T0，且，于是有一人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C 的影响，并认为 C 位于 A、B 的连线正中间，相对 A、B静止，则 A、B 组成的双星系统周期理论值 T0 及 C 的质量分别为（ ）
A．， B．，
C．， D．，
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、下列有关热现象的说法中，正确的是（　　）
A．温度高的物体内能不一定大
B．气体的温度升高，所有分子的运动速率都增大
C．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
D．对物体做功不能改变物体的分子势能
E.物体的内能跟物体的温度和体积有关
8、如图所示，y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷，且关于坐标原点对称。某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线（轴）上必定有两个场强最强的点、，该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论，你认为其中正确的是（　　）

A．若两个点电荷的位置不变，但电荷量加倍，则轴上场强最大的点仍然在、两位置
B．如图(1)，若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在轴上，则轴上场强最大的点仍然在、两位置
C．如图(2)，若在平面内固定一个均匀带正电圆环，圆环的圆心在原点。直径与(1)图两点电荷距离相等，则轴上场强最大的点仍然在、两位置
D．如图(3)，若在平面内固定一个均匀带正电薄圆板，圆板的圆心在原点，直径与(1)图两点电荷距离相等，则轴上场强最大的点仍然在、两位置
9、如图所示，在真空中，某点电荷Q形成的电场中，a、b、c三个虚线圆分别表示电场中的三个等势面，它们的电势分别为45V、25V、15V。一粒子q带电荷量大小为0.1C，电性未知，在电场中的运动轨迹如图中实线KLMN所示。下列说法正确的是（ ）

A．场源电荷Q带负电
B．粒子q带正电
C．粒子q从K到L的过程中，克服电场力做功3J
D．粒子在距场源电荷最近的L处动能为零
10、如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，为一个与磁场方向垂直、长度为的金属杆，已知。两点与磁场中以为圆心的同心圆（均为部分圆弧）金属轨道始终接触良好。一电容为的电容器连接在金属轨道上。当金属杆在与磁场垂直的平面内以为轴，以角速度顺时针匀速转动且电路稳定时，下列说法正确的是（　　）

A．四点比较，点电势最高
B．电势差
C．电势差
D．电容器所带电荷量为
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）测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势E约为8V，内阻r约为。实验室提供的器材：
A、量程为200mA．内阻未知的电流表G；
B、电阻箱；
C、滑动变阻器；
D、滑动变阻器；
E、开关3只，导线若干。
(1)先用如图所示的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验：

①为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取__________（选填“”或“”）；
②连接好电路，断开、，将的滑片滑到__________（选填“a”或“b”）端；
③闭合，调节，使电流表G满偏；
④保持不变，再闭合，调节电阻箱电阻时，电流表G的读数为100mA；
⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻__________；
(2)再用如图甲所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻。由于电流表G内阻较小，在电路中串联了合适的定值电阻作为保护电阻。按电路图连接好电路，然后闭合开关S，调整电阻箱的阻值为R，读取电流表的示数，记录多组数据（R，I），建立坐标系，描点作图得到了如图乙所示的图线，则电池的电动势__________V，内阻__________。

12．（12分）某兴趣小组欲测量滑块与水平木板间的动摩擦因数，他们设计了一个实验，实验装置如图1所示。该小组同学首先将一端带滑轮的木板固定在水平桌面上，连接好其他装置，然后挂上重物，使滑块做匀加速运动，打点计时器在纸带上打出一系列点.

（1）图2是实验中获取的一条纸带的一部分，相邻两计数点间的距离如图所示，已知电源的频率为50 Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未标出，根据图中数据计算的加速度a=___________.（结果保留两位有效数字）
（2）为测定动摩擦因数，该小组同学事先用弹簧测力计测出滑块与重物的重力分别如图3、4所示，则图3对应的示数为_____________N,图4对应的示数为_______________N；

（3）重力加速度g取，滑块与木板间的动摩擦因数______________（结果保留两位有效数字）。
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，长为3l的不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B，开始时B先放在细管正下方的水平地面上．手握细管轻轻摇动一段时间后，B对地面的压力恰好为零，A在水平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为g，不计一切阻力．
（1）求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ；
（2）求摇动细管过程中手所做的功；
（3）轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，求A做平抛运动的最大水平距离．

14．（16分）如图所示，平行金属板M、N竖直放置，两板足够长且板间有水平向左的匀强电场，P点离N板的距离为d，离M板的距离为d。一个质量为m、带正电荷量为q的小球从P点以初速度水平向右抛出，结果小球恰好不能打在N板上。已知重力加速度为g，小球的大小不计，求

（1）两板间的电场强度的大
（2）小球打到M板时动能的大小。
15．（12分）如图所示，光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧，左端固定，质量为的滑块A紧靠弹簧右端（不拴接），弹簧的弹性势能为。质量为的槽B静止放在水平面上，内壁间距为，槽内放有质量为的滑块C（可视为质点），C到左侧壁的距离为，槽与滑块C之间的动摩擦因数。现释放弹簧，滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘连在一起。已知槽与滑块C发生的碰撞为弹性碰撞。（）求：
(1)滑块A与槽碰撞前、后瞬间的速度大小；
(2)槽与滑块C最终的速度大小及滑块C与槽的左侧壁碰撞的次数；
(3)从槽开始运动到槽和滑块C相对静止时各自对地的位移大小。




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．带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，偏转方向往右，由左手定则可知 ，粒子带负电，故A错误；
B．粒子从e点射出时，速度方向与bd的夹角为，即水平向右射出，在电场中做类平抛运动，从b点射出电场，所受电场力方向由c指向b，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，则电场方向由b指向c，故B错误；
C．粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功，但在e到b的类平抛运动过程中，电场力做下功，则粒子在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D．假设ab边长的一半为r，粒子从d点射入磁场的速度为v，因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de除以速率v，即，粒子在电场中做类平抛运动，其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运动，分位移为r，可得粒子在电场中运动时间为，故D正确。
故选D。

2、A
【解析】
本题考查分子动理论。
【详解】
AB．温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确，B错误；
C．由理想气体状态方程，


温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，C错误；
D．温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误；
故选A。
3、B
【解析】
根据

有

可知F随着x增大而减小；由于以弹簧处于原长时，其顶端所在的位置为坐标原点，当F=m(a+g)时，物块与弹簧脱离，初始时刻F=ma>0故B正确。
故选B。
4、C
【解析】
原子核与核外电子的库仑力提供向心力；
A．根据
，
可得
，
故半径越小，周期越小，A错误；
B．根据
，
可得
，
故半径越小，角速度越大，B错误；
C．根据
，
可得
，
故半径越大，线速度越小，C正确；
D．根据
，
可得
，
故半径越大，加速度越小，D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A．物体在恒力作用下也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；
B．物体做圆周运动的向心力是变力，则物体在恒力作用下不可能做圆周运动，选项B正确；
C．物体在变力作用下也可能做直线运动，选项C错误；
D．物体在变力作用下也可能做曲线运动，例如匀速圆周运动，选项D错误；
故选B。
6、D
【解析】
两星的角速度相同，根据万有引力充当向心力知：

可得
r1=r2 ①
两星绕连线的中点转动，则有：
②
所以
③
由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则
④
又
⑤
解③④⑤式得

可知D正确，ABC错误。
故选D。

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、ACE
【解析】
A．物体温度高，其分子平均动能一定大。但分子数不确定，总动能不确定。且分子间势能也不确定，则物体内能不确定，A正确；
B．气体温度升高，其分子运动平均速率增大。其中多数分子速率变大，也有少数分子速率变小，B错误；
C．在引起外界变化时，物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功，C正确；
D．对物体做功，物体内能增加。可表现为分子势能增加，或分子动能增加，或二者均增加，D错误；
E．物体的内能是所有分子动能和分子势能之和，分子动能与温度有关，分子势能与体积等有关，则内能跟物体的温度和体积有关，E正确。
故选ACE。
8、ABC
【解析】
A．可以将每个点电荷（2q）看作放在同一位置的两个相同的点电荷（q），既然上下两个点电荷（q）的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置，两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A＇两位置，选项A正确；
B．由对称性可知，保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在轴上，则轴上场强最大的点仍然在、两位置，选项B正确；
C．由AB可知，在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置，或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数，在x轴上场强最大的点都在A、A＇两位置，那么把带电圆环等分成一些小段，则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A＇两位置，所有这些小段对称叠加的结果，合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A＇两位置，选项C正确；
D．如同C选项，将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块，除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外，靠内的对称小块间距都小于原来的值，这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A＇两位置，则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A＇两位置，选项D错误。
故选ABC。
9、BC
【解析】
A．因为a、b、c三个虚线圆电势分别为45V、25V、15V，说明场源电荷Q带正电，故A错误；
B．由粒子运动轨迹可知，粒子与场源电荷之间是斥力作用，粒子q带正电，故B正确；
C．粒子q从K到L的过程中，电势升高，电势差为30V，克服电场力做功为

故C正确；
D．由运动轨迹可以看出，粒子做曲线运动，在L处速度大小不可能为零，故D错误。
故选BC。
10、BD
【解析】
A．如图所示

杆顺时针匀速转动切割磁感线，由右手定则知感应电动势方向为，杆相当于电源，所以点电势最高，故A错误；
BC．综合运动规律，的中点的线速度为

综合电路规律，电路稳定后，电容器既不充电也不放电，电路中无电流，由法拉第电磁感应定律得

解得

同理，中点的线速度为

又有

中点的线速度为

可得

故B正确，C错误；
D．电容器接在两点间，带电荷量为

解得

故D正确。
故选BD。

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、R2 a 2 10 48
【解析】
(1)①[1]．由题意可知，电源电动势约为8V，而电流表量程为200mA，则电流表达满偏时需要的电流为

故为了安全和准确，滑动变阻器应选择R2；
②[2]．为了让电路中电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时接入电阻应最大，故滑片应滑至a端；
⑤[3]．由实验步骤可知，本实验采用了半偏法，由于电流表示数减为原来的一半，则说明电流表内阻与电阻箱电阻相等，即Rg=2Ω；
(2)[4]．根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知：

变形可得

则由图象可知图象的斜率

解得
E=10V
[5]．图象与纵轴的交点为5，则可知

解得
r=48Ω
12、0.50 2.00 1.00 0.43
【解析】
（1）[1]．相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则T=0.1s；根据结合逐差法可知：

（2）[2][3]．则图3对应的示数为2.00N；图4对应的示数为1.00N；
（3）[4]．对滑块以及重物的整体：
mg-μMg=(M+m)a
其中mg=1.00N，Mg=2N，
解得
μ=0.43

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）θ=45° ；（2）；(3) 。
【解析】
（1）B对地面刚好无压力，对B受力分析，得此时绳子的拉力为

对A受力分析，如图所示

在竖直方向合力为零，故

解得
（2）对A球，根据牛顿第二定律有

解得
故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能，故有

（3）设拉A的绳长为x（l≤x≤2l），根据牛顿第二定律有

解得
A球做平抛运动下落的时间为t，则有

解得
水平位移为

当时，位移最大，为
14、（1）；（2）+
【解析】
（1）设板间电场强度为E，根据动能定理有：
-qEd=0-，
得：

（2）设小球从P点运动到N板所用的时间为t1，则有：
d=
得：
t1=
设小球从N板运动到M板所用的时间为t2，则有：

qE=ma
得：
t2=
因此小球从P点开始运动到M板所用的时间：
t=t1+t2=
这段时间内小球下落的高度：
h=
根据动能定理：
qE×
得：
+
15、 (1)，；(2)，；(3)，
【解析】
(1)设滑块与槽碰撞前后的速度分别为v0、v1。
弹簧将A弹开，由机械能守恒定律得
①
解得
②
A与B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：
③
解得
④
(2)最终滑块C与槽共速，设为v2，由动量守恒定律得
⑤
解得
⑥
设滑块C与槽的相对运动路程为s，由能量守恒定律得
⑦
解得
s=4m⑧
设C与槽的左侧壁碰撞次数为n，则有
⑨
解得
n=4.25
取n=4 ⑩
(3)设槽和滑块A碰后加速度大小为a1，滑块C的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得
⑪
⑫
解得
⑬
⑭
槽（含滑块A）和滑块C的质量相等，发生弹性碰撞后互换速度，最终以共同速度一起运动。
设从碰后到一起运动的时间为t，则
⑮
解得
t=2s⑯

槽B的位移
⑰
代入数据的得
⑱
滑块C的位移
⑲
代入数据的得
⑳