2023届甘肃省白银市会宁县高三二模物理试题试卷与答案

这是一份2023届甘肃省白银市会宁县高三二模物理试题试卷与答案，共15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。

2023届甘肃省白银市会宁县第二中学高三二模物理试题试卷与答案
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、阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为，电压为，积雨云底面面积约为。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（　　）
①云层底面与地面间的电场强度
②云层底面与地面构成的电容器的电容
③云层底面所带电量
A．只能估算出①
B．只能估算出①和②
C．只能估算出②和③
D．①②③均能估算出
2、如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是

A．振子的振幅为4cm
B．振子的振动周期为1s
C．t=ls时，振子的速度为正的最大值
D．t=ls时，振子的加速度为正的最大值
3、下列说法正确的是（　　）
A．单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零
B．有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象
C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
4、如图所示，电路中所有原件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是（　　）

A．入射光强较弱
B．入射光频率太高
C．电源正负极接反
D．光照射时间太短
5、如图所示，从高h=1.8m的A点将弹力球水平向右抛出，弹力球与水平地面碰撞两次后与竖直墙壁碰撞，之后恰能返回A点。已知弹力球与接触面发生弹性碰撞，碰撞过程中，平行于接触面方向的速度不变，垂直于接触面方向的速度反向但大小不变，A点与竖直墙壁间的距离为4.8m，重力加速度g=10m/s2，则弹力球的初速度大小为（　　）

A．1.5m/s B．2m/s C．3.5m/s D．4m/s
6、一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中O为圆心，MN为竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（    ）

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、在《流浪地球》的“新太阳时代”，流浪2500年的地球终于定居，开始围绕比邻星做匀速圆周运动，己知比邻星的质量约为太阳质量的，目前地球做匀速圆周运动的公转周期为1y，日地距离为1AU（AU为天文单位）。若“新太阳时代"地球的公转周期也为1y，可知“新太阳时代”（ ）
A．地球的公转轨道半径约为AU
B．地球的公转轨道半径约为AU
C．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶2
D．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶4
8、预计2020年再发射2～4颗卫星后，北斗全球系统建设将全面完成，使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（ ）
A．该卫星运行周期可根据需要任意调节
B．该卫星所在处的重力加速度为
C．该卫星运动动能为
D．该卫星周期与近地卫星周期之比为
9、一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8 m，周期为2 s，t＝0 s时刻波形如图甲所示，a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一点的振动图象，则下列说法正确的是

A．图乙可以表示质点b的振动
B．在0~0.25s和0.25~0.5s两段时间内，质点b运动位移相同
C．该波传播速度为v＝16m/s
D．质点a在t=1s时位于波谷
E.质点d 简谐运动的表达式为y=0.1sinπt（m）
10、理论表明，围绕地球转动的卫星，其机械能只与卫星的质量和轨道的长轴大小有关。如图所示，A为地球，b、c为质量相同的两颗卫星围绕地球转动的轨道形状分别为圆和椭圆，两轨道共面，P为两个轨道的交点，b的半径为R，c的长轴为2R。关于这两颗卫星，下列说法正确的是（　　）

A．它们的周期不同 B．它们的机械能相等
C．它们经过P点时的加速度不同 D．它们经过P点时的速率相同
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）某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验主要步骤如下：（不考虑空气阻力的影响）

①将光电门安放在固定于水平地面上的长木板上；
②将细绳一端连在小车上，另一端绕过两个轻质光滑定滑轮后悬挂一钩码，调节木板上滑轮的高度，使该滑轮与小车间的细绳与木板平行；
③测出小车遮光板与光电门之间的距离L，接通电源，释放小车，记下小车遮光板经过光电门的时间t；
④根据实验数据计算出小车与钩码组成的系统动能的增加量和钩码重力势能的减少量。
(1)根据上述实验步骤，实验中还需测量的物理量有_________；
A．小车上遮光板的宽度d B．小车和遮光板总质量m1
C．钩码的质量m2 D．钩码下落的时间t′
(2)图中游标卡尺所测遮光板宽度d为_______mm；
(3)由实验步骤和(1)选项中测得的物理量，改变L的大小，重复步骤③、④，可得到系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量，其原因可能是________________
12．（12分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

(1)下列操作正确且必要的有__________。
A．使用天平测出重物的质量
B．应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度v
D．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________（已知重力加速度为g）。

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）居家学习的某同学设计了一个把阳光导入地下室的简易装置。如图，ABCD为薄壁矩形透明槽装满水后的竖直截面，其中AB=d，AD=2d，平面镜一端靠在A处，与水平底面夹角θ=45°斜放入水槽。太阳光入射到AD面上，其中一细束光线以入射角53°射到水面上的O点，进入水中后，射到平面镜距A点为处。不考虑光的色散现象及水槽壁对光线传播的影响，取水对该束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求该束光：
（i）射到平面镜时的入射角；
（ii）第次从水中射出的位置与D点的距离x。

14．（16分）如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:

① 波的传播方向和传播速度.
② 求0~2.3 s内P质点通过的路程.
15．（12分）如图所示，足够长的金属导轨MNC和PQD平行且间距为L左右两侧导轨平面与水平面夹角分别为α=37°、β=53°，导轨左侧空间磁场平行导轨向下，右侧空间磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度大小均为B。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长度均为L，电阻均为R，运动过程中，两金属棒与导轨保持良好接触，始终垂直于导轨，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，金属棒ef光滑。同时由静止释放两金属棒，并对金属棒ef施加外力F，使ef棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下匀加速运动。导轨电阻不计，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）金属棒ab运动过程中最大加速度的大小；
（2）金属棒ab达到最大速度所用的时间；
（3）金属棒ab运动过程中，外力F对ef棒的冲量。




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】
①两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据可知云层底面与地面间的电场强度；
②已知积雨云底面面积约为，板间距离为、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的决定式可以估算电容器的电容；
③根据可以估算云层底面所带电量，
故ABC错误，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2cm，周期为2s，t=1s时，振子在平衡位置，切向y轴正向速度，加速度为零，故C正确。
3、B
【解析】
A．单摆的摆球在通过最低点时，回复力等于零，而合外力一定不等于零，故A错误；
B．薄而透明的羽翼上出现彩色光带，是由于羽翼前后表面反射，进行相互叠加，是薄膜干涉现象，故B正确；
C．均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；
D．根据相对论，则有沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故D错误。
故选：B。
4、C
【解析】
A．根据光电效应方程

可知光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系，A错误；
B．若入射光频率太高，则一定大于金属的极限频率，故一定可以发生光电效应，电流计中可能电流通过，B错误；
C．电源正负极接反时，光电管加上反向电压，光电子做减速运动，可能不能到达阳极，电路中不能形成电流，C正确；
D．光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系，D错误。
故选C。
5、B
【解析】
由题意可知，小球在竖直方向做自由落体运动，则

由对称性可知，小球第一次落地时的水平位移为

则初速度

故选B。
6、C
【解析】
根据题意可知，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在MN圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图

根据几何知识得：

,
联立得：

A. 与上述计算结果 不相符，故A错误；
B. 与上述计算结果 不相符，故B错误；
C. 与上述计算结果相符，故C正确；
D. 与上述计算结果 不相符，故D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．根据万有引力提供向心力可知：

解得公转半径为：

比邻星质量约为太阳质量，公转周期相同，则“新太阳时代”，地球的公转轨道半径约为AU，A正确，B错误；
CD．根据

解得公转速率

比邻星质量约为太阳质量，公转半径之比为1：2，则公转速率之比为1：2，C正确，D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】
A．地球同步卫星和地球自转同步，周期为24 h，即该卫星运行周期是固定不变的，选项A错误；
B．由

可知


则该卫星所在处的重力加速度是

选项B正确；
C．由于

则

该卫星的动能

选项C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，该卫星周期与近地卫星周期之比为

选项D错误。
故选BC。
9、ADE
【解析】
A．由图乙知，t=0时刻质点经过位置向下运动，图甲是t=0时刻的波形，此时a位于波峰，位移最大，与图乙中t=0时刻质点的状态不符，而质点b在t=0时刻经过平衡位置向下运动，与图乙中t=0时刻质点的状态相符，所以图乙不能表示质点d的振动，可以表示质点b的振动，故A正确；
B．由于质点做简谐振动，并不是匀速直线运动，则在0～0.25s和0.25～0.5s两段时间内，质点b运动位移不相同，故B错误；
C．由图可知，波的波长为8m，周期为2s，故传播速度

故C错误；
D．因周期T=2s，那么质点a在t=1s时，即振动半个周期，其位于波谷，故D正确；
E．根据平移法可知，质点d下一时刻沿着y轴正方向运动，振幅

而

因此质点d简谐运动的表达式为

故E正确。
故选ADE。
10、BD
【解析】
A．卫星b的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，都是R，根据可知，两颗卫星运行周期相同，A错误；
B．由题意可知，两颗卫星质量相同，卫星b的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，故机械能相等，B正确；
C．卫星经过P点时的加速度为

所以加速度相同，C错误；
D．因为卫星b的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，且质量相等，所以两颗卫星经过P点时的势能相同，又因为B选项中两卫星的机械能相等，则动能相同，速率相同，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、ABC 5.70 小车与长木板之间存在摩擦阻力做功
【解析】
(1)[1]要得到小车与钩码组成的系统动能的增加量，则要得到小车的速度，所以要测量小车上遮光板的宽度d和小车和遮光板总质量m1，钩码的质量m2，由于小车运动的距离即为钩码下降的距离，所以不用测量钩码下落的时间t′，故选ABC；
(2)[2]由图可知，游标卡尺所测遮光板宽度

(3)[3]由于实验过程中小车与长木板之间存在摩擦阻力做功，系统有部分机械能转化为内能，则系统动能增加量总是小于钩码重力势能减少量。
12、BD
【解析】
(1)[1]A．机械能守恒等式左右两边都有质量，所以不用天平测出重物的质量，故A错误；
B． 操作上，应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落，故B正确；
C．在验证机械能守恒时，计算速度应利用纸带处理，不能直接应用自由落体公式，故C错误；
D． 选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差，故D正确。
故选：BD。
(2)[2]根据机械能守恒有：

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、（i）；（ii）
【解析】
（i）光路图如图

设光线进入水面时的折射角为β1，由折射定律可得
①
②
由①②式及代入数据得
③
（ⅱ）设光射到平面镜的O′点，反射后射到水面的D1点，入射角为α3，由几何关系可得
α3=53°
AA1=O′A1
AD1=AA1+AD1=AO′cosθ+O′A1tanα3=④
DD1=AD-AD1=⑤
设光从水中射向空气的临界角为C，则
⑥
得
α3＞C⑦
光射到水面上D1点后将发生全反射，反射后到达CD面的C1点，此处入射角为α4
α4=90°-α3=37°⑧
由于α4＜C，光线从C1点射出水槽
⑨
14、①x轴正方向传播，5.0m/s ②2.3m
【解析】
(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，
由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速
(2)由于T=0.4s，则,则路程
【点睛】
本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.
15、（1）；（2）；（3），负号代表冲量沿斜面向上。
【解析】
（1）金属棒ab释放瞬间加速度最大，根据牛顿第二定律有

得

（2）金属棒ab释放之后，合外力为零时速度最大，则有

其中



得

（3）金属棒ab释放之后，根据牛顿第二定律，可得任意时刻的加速度

得：，其图象如图所示

图像面积代表速度增量，由运动的对称性可知，从金属棒ab释放起，经过时间速度减为零，此后保持静止，在此过程中，金属ef一直匀加速直线运动，则有


对金属棒ef，规定沿斜面向下为正方向，由动量定理可得

其中

得：，负号代表冲量沿斜面向上
说明：其它方法求解也可以，如写出外力的表达式，用其平均值计算冲量大小

得

则可知释放瞬间，
时刻，

图象所围成的面积代表其冲量，则有

得：，负号代表冲量沿斜面向上