2023届贵州省贵阳市普通高中高三第二次模拟考试物理试题（详细答案版）

这是一份2023届贵州省贵阳市普通高中高三第二次模拟考试物理试题（详细答案版），共16页。

2023届贵州省贵阳市普通高中高三第二次模拟考试物理试题（详细答案版）
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、已知火星的半径是地球的a倍，质量是地球的b倍，现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直上抛小球，不计大气的阻力。则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为( )
A．b/a B．b2/a C．a / b D．b/a2
2、如图所示，一条质量分布均匀的柔软细绳平放在水平地面上，捏住绳的一端用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度为v，重力势能为Ep(重力势能均取地面为参考平面)。若捏住绳的中点用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度和重力势能分别为（ ）

A．v，Ep B．， C．， D．，
3、如图所示，倾斜直杆的左端固定在地面上，与水平面成60°角，杆上穿有质量为m的小球a和质量为2m的小球b，a，b小球通过一条细绳跨过两个定滑轮相连接。当a、b静止时段绳竖直，段绳与杆的夹角为30°。若忽略小球b与杆间的摩擦，重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是（　　）

A．绳对a的拉力大小为mg B．绳对a的拉力大小为2 mg
C．a与杆之间可能没有弹力 D．a与杆之间一定没有摩擦力
4、下列说法正确的是（　　）
A．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构
B．在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流将导线放在匀强磁场中，受到的安培力为0.2N，则匀强磁场的磁感应强度的大小可能是0.8T
C．伽利略利用理想斜面实验得出物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，开创了物理史实验加合理外推的先河
D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是
5、如图甲所示，开口向上的导热气缸静置于水平桌面，质量为m的活塞封闭一定质量气体，若在活塞上加上质量为m的砝码，稳定后气体体积减小了△V1，如图乙；继续在活塞上再加上质量为m的砝码，稳定后气体体积又减小了△V2，如图丙．不计摩擦，环境温度不变，则（　　）

A．△V1＜△V2 B．△V1=△V2
C．△V1＞△V2 D．无法比较△V1与△V2大小关系
6、如图所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图，其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为r，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是（　　）

A．研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像
B．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像
C．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像
D．如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的
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、在一些电磁现象中会产生一种特殊的电场，其电场线为一个个同心圆，没有起点和终点如图所示，实线为电场线，方向为顺时针，虚线为经过圆心的一条直线．已知该电场线图像中某一点的电场强度大小与方向和静电场的电场线具有相同规律，则

A．A点的电场强度比B点的电场强度大
B．将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功
C．将一点电荷从A点静止释放，点电荷会沿电场线做圆周运动
D．在A点放上一正点电荷，点电荷将受到向左的电场力
8、如图所示，光滑圆环固定在竖直面内，一个小球套在环上，用穿过圆环顶端光滑小孔的细线连接，现用水平力F拉细线，使小球缓慢沿圆环向上运动，此过程中圆环对小球的弹力为N，则在运动过程中（ ）

A．F增大 B．F减小
C．N不变 D．N增大
9、如图甲所示，质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置在光滑水平导轨上，导轨由两根足够长、间距为d的平行金属杆组成，其电阻不计，在导轨左端接有阻值R的电阻，金属棒与导轨接触良好，整个装置位于磁感应强度为B的匀强磁场中。从某时刻开始，导体棒在水平外力F的作用下向右运动(导体棒始终与导轨垂直)，水平外力随着金属棒位移变化的规律如图乙所示，当金属棒向右运动位移x时金属棒恰好匀速运动。则下列说法正确的是（ ）

A．导体棒ab匀速运动的速度为
B．从金属棒开始运动到恰好匀速运动，电阻R上通过的电量为
C．从金属棒开始运动到恰好匀速运动，电阻R上产生的焦耳热
D．从金属棒开始运动到恰好匀速运动，金属棒克服安培力做功
10、如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左测截面是半圆的柱状物体B，在物体B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个系统处于静止状态。现用水平力F拉着物体B缓慢向右移动一小段距离后，系统仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（ ）

A．小球A对物体B的压力逐渐增大 B．小球A对物体B的压力逐渐减小
C．拉力F逐渐减小 D．墙面对小球A的支持力先增大后减小
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）如图所示的实验装置，桌面水平且粗糙，在牵引重物作用下，木块能够从静止开始做匀加速直线运动。在木块运动一段距离后牵引重物触地且不反弹，木块继续运动一段距离停在桌面上（未碰到滑轮）。已知牵引重物质量为m，重力加速度为g。

某同学通过分析纸带数据，计算得到牵引重物触地前、后木块的平均加速度大小分别为a1和a2，由此可求出木块与桌面之间的动摩擦因数为μ=_______（结果用题中字母表示）；在正确操作、测量及计算的前提下，从系统误差的角度，你认为该实验测量的木块与桌面之间的动摩擦因数的结果与真实值比较会_____（选填“偏大”、“偏小”“不变”）；木块的质量为M=_____（结果用题中字母表示）。
12．（12分）用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，挡光片宽度为b，轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A和重物B相连，A的质量是B的质量的3倍，A、B静止时挡光片上端到光电门的距离为h(h>>b)。由静止释放B后，挡光片经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g.

(1)实验中，将挡光片通过光电门的平均速度当作A下落h时的瞬时速度，该速度表达式为____________(用题中所给字母表示)。
(2)为减小挡光片通过光电门的平均速度与A下落h时的瞬时速度间存在的误差，下列做法中可行的是____________(填选项序号字母)。
A．将B改换成密度小而体积大的重物
B．减小挡光片的挡光宽度b
C．增大挡光片的挡光宽度b
D．减小挡光片上端到光电门的距离h
(3)在A下落h的过程中，验证A和B的系统机械能守恒定律成立的表达式为______________________(用题中所给字母表示)。
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，马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成，下方半球形皮吸空间的容积为1000 cm3，上方汽缸的长度为40 cm，横截面积为50 cm2。小明在试用时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮吸中气体的压强等于大气压。皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气，不考虑皮吸与汽缸的形状变化，环境温度保持不变，汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计，已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2。
①若初始状态下活塞位于汽缸顶部，当活塞缓慢下压到汽缸皮吸底部时，求皮吸中气体的压强；
②若初始状态下活塞位于汽缸底部，小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止，求此时小明作用力的大小。

14．（16分）两平行金属导轨水平放置，导轨间距。一质量的金属棒垂直于导轨静止放在紧贴电阻处，电阻，其他电阻不计。矩形区域内存在有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小，金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为，电阻与边界的距离。某时刻金属棒在一水平外力作用下由静止开始向右匀加速穿过磁场，其加速度大小，取。
(1)求金属棒穿过磁场的过程中平均电流的大小；
(2)若自金属棒进入磁场开始计时，求金属棒在磁场中运动的时间内，外力随时间变化的关系。
(3)求金属棒穿过磁场的过程中所受安培力的冲量的大小。

15．（12分）如图所示为柱状玻璃的横截面，圆弧的圆心为点，半径为，与的夹角为90°。为中点，与平行的宽束平行光均匀射向侧面，并进入玻璃，其中射到点的折射光线恰在点发生全反射。
(i)分析圆弧上不能射出光的范围；
(ii)求该玻璃的折射率。




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】
根据在星球表面重力与万有引力相等，有：，可得：，故；竖直上抛运动的最大高度，所以有；故A，B，C错误；D正确；故选D.
2、D
【解析】
重力势能均取地面为参考平面，第一次，根据动能定理有


第二次，根据动能定理有


联立解得，，故D正确，ABC错误。
故选D。
3、B
【解析】
AB．以b球为研究对象，球b受绳子的拉力、重力和杆的支持力而平衡，如图所示

以沿杆和垂直于杆正交分解可得

即绳子的拉力为，因为绳子对b的拉力与绳子对a的拉力大小相等，故A错误，B正确；
CD．对球a分析可知，球a受到绳子竖直向上的拉力为2mg，竖直向下的重力为mg，两力不能平衡，根据摩擦力和弹力的关系可知a与杆之间一定有弹力和摩擦力存在，故C错误，D错误。
故选B。
4、B
【解析】
A．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构，故A错误；
B．长为0.2m的直导线中通入2A的电流，将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2N，故有

因为

故可得，即大小可能是0.8T，故B正确；
C．物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，是牛顿在伽利略、笛卡尔的研究基础上得到的牛顿第一定律，故C错误；
D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是

故D错误。
故选B。
5、C
【解析】
设大气压强为，起初活塞处于平衡状态，所以：
解得该气体的压强为：
则甲状态气体的压强为：
乙状态时气体的压强为：
丙状态时气体的压强为：
由玻意耳定律得：
得：，
所以

所以：．
故本题选C．
【点睛】
对活塞进行受力分析，由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强；由玻意耳定律可以求出气体体积，然后比较体积的变化即可．
6、A
【解析】
A．根据向心力公式结合牛顿第二定律有

可知研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像，二者呈线性关系，便于研究，A错误；
B．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像， B正确；
C．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像，C正确；
D．如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度，力传感器测量此时瞬间的向心力（绳子拉力）大小，同样可以完成该实验目的，D正确。
本题选择不正确的，故选A。

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、BD
【解析】
A.电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线越密，场强越大，则知A点的场强比B点的场强小，故A错误．
B.直线AB与电场线垂直，是一条等势线，将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功，故B正确．
C.点电荷在A点所受的电场力沿电场线的切线方向，将点电荷从A点静止释放后，电场力将使该点电荷离开原电场线，所以点电荷不可能沿电场线做圆周运动，故C错误．
D.A点场强方向沿电场线的切线方向，即向左，则在A点放上一正点电荷，该点电荷所受的电场力也向左，故D正确．
故选BD。
8、BC
【解析】
小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力。满足受力平衡。作出受力分析图如图所示；

由图可知△OAB∽△GFA，即：

小球沿圆环缓慢上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，N不变；
A. F增大，与结论不相符，选项A错误；
B. F减小，与结论相符，选项B正确；
C. N不变，与结论相符，选项C正确；
D. N增大，与结论不相符，选项D错误。
9、AD
【解析】
A．金属棒在外力F的作用下从开始运动到恰好匀速运动，在位移为x时做匀速直线运动，根据平衡条件有

根据闭合电路欧姆定律有

根据法拉第电磁感应定律有

联立解得，故A正确；
B．此过程中金属棒R上通过的电量

根据闭合电路欧姆定律有

根据法拉第电磁感应定律有

联立解得
又

解得，故B错误；
CD．对金属棒，根据动能定理可得

由乙图可知，外力做功为

联立解得
而回路中产生的总热量

根据回路中的热量关系有

所以电阻R上产生的焦耳热

故C错误，D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
ABD．对A球受力分析并建立直角坐标系如图，由平衡条件得：竖直方向

水平方向

联立解得

B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则θ增大。所以FN增大，N增大，由牛顿第三定律知故小球A对物体B的压力逐渐增大，故A正确，BD错误；
C．整体水平方向受力平衡，则

由于最大静摩擦力不变，N增大、则F减小，故C正确。
故选AC。


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、 偏大
【解析】
[1]牵引重物触地后，对木块由牛顿第二定律

由此可求出木块与桌面之间的动摩擦因数为

[2]在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以该实验测量的木块与桌面之间的动摩擦因数的结果与真实值比较会偏大。
[3] 牵引重物触地前，对木块和牵引重物分别用牛顿第二定律


联立解得

12、 B
【解析】
（1）[1]．A经过光电门时的速度：
；
（2）[2]．A、运动过程中重物B要受到空气阻力作用，为减小实验误差，应将B 改换成密度大而体积小的重物，故A错误；
BC、挡光片的宽度越小，挡光片经过光电门时的平均速度越接近其瞬时速度，为减小实验误差，应减小挡光片的挡光宽度b，故B正确，C错误；
D、挡光片经过光电门的时间越短实验误差越小，为减小实验误差，应增大挡光片上端到光电门的距离h，故D错误；
故选B．
（3）[3]．设B的质量为m，则A的质量为3m，由机械能守恒定律得：

整理得
gh=v2
即：


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、①3×105 Pa　②250 N
【解析】
①以汽缸和皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，
体积：
V1＝1000 cm3＋40×50 cm3＝3000 cm3
当活塞下压到汽缸底部时，设封闭气体的压强为p，体积为V2＝1000 cm3，
由玻意耳定律：p0V1＝p2V2
解得：
p2＝3p0＝3×105 Pa
②以皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，体积为V2＝1000 cm3，活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止时，设小明作用力的大小为F，封闭气体的压强为p3，体积为：
V3＝1000 cm3＋20×50 cm3＝2000 cm3
由玻意耳定律有：p0V2＝p3V3
又有：F＋p3S＝p0S
解得：
F＝250 N
14、 (1)；(2)其中；(3)。
【解析】
(1)设金属棒到达磁场左、右边界、时的速度分别为、则有


解得


由电磁感应规律，金属棒的平均感应电动势

金属棒穿过磁场的过程中平均电流的大小

联立以上各式，解得
。
(2)金属棒在磁场中运动时产生感应电动势，金属棒中有感应电流，则金属棒速度为时受到的安培力

由牛顿第二定律得

又因为

所以在金属棒进入磁场后，拉力

代入数据得

其中。
(3)由(2)可知，金属棒在通过磁场的过程中所受安培力的大小

画出安培力随时间变化的图象如图乙所示

乙
图中


金属棒穿过磁场的过程中，其受到的安培力的冲量即为图线与横轴所围图形的面积，即

15、 (i)分析过程见解析；(ii)
【解析】
(i)光路图如图

从入射的各光线的入射角相等，由知各处的折射角相等。各折射光线射至圆弧面时的入射角不同，其中点最大。点恰能全反射，则段均能全反射，无光线射出。
(ii)点全反射有

相应的点折射有

由几何关系知

解各式得