河南省郑州一〇六中学2023届高三第二次统一考试物理试题

这是一份河南省郑州一〇六中学2023届高三第二次统一考试物理试题，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。
河南省郑州一〇六中学2023届高三第二次统一考试物理试题
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、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图，为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持，“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日L2点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点L1或L2，卫星受地球和月球引力的合力作用，能随月球同步绕地球做圆周运动。则（　　）

A．卫星在L1点的线速度比在L2点的小
B．卫星在L1点的角速度比在L2点的大
C．同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力相等
D．若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于L2点，能量消耗最小，能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持
2、如图所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球，t=0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动。它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v—t图像分别如图（b）中甲、乙两曲线所示。则由图线可知

A．两小球带电的电性一定相反
B．甲、乙两球的质量之比为2∶1
C．t2时刻，乙球的电势能最大
D．在0~t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小
3、如图所示，两质量分别为m1和m2的弹性小球又叠放在一起，从高度为h处自由落下，且远大于两小球半径，所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向．已知m2=3m1，则小球m1反弹后能达到的高度为（ ）

A．h B．2h C．3h D．4h
4、如图所示，OAB为四分之一圆柱体的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为53°，则C点到B点的距离为（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（　　）

A． B． C． D．
5、高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为（　　）

A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m
6、竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，取初速度方向为正方向。则物块从抛出到落回抛出点的过程中列物块的加速度、速度与时间的关系图像中可能正确的是（　　）
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、2018年4月2日，中国首个空间实验室“天宫一号”坠入大气层焚毁．天宫一号是中国首个“目标飞行器”，其主要目的在于和神舟飞船（称“追踪飞行器”）配合完成交会对接飞行测试，为建设空间站积累经验．其在轨工作1630天，失联759天，在地球引力下轨道高度不断衰减，最终于4月2日早晨8点15分坠入大气层焚毁．据报道，该次坠落没有造成任何危险．天宫一号空间实验室于2011年9月29日在酒泉发射升空，设计寿命两年，轨道平均高度约为350km．作为中国空间站的前身，在役期间，天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船配合完成六次交会对接任务，共计接待6名航天员，完成多项科学实验．设“天宫一号”飞行器的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T，对于“天宫一号”在服役运行过程中，下列说法正确的是
A．根据题中数据，可求出地球的质量，
地球质量也可表达为
B．“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速
C．“天宫一号”飞行器运动的周期是
D．天宫一号的航天员在一天内可以看到日出的次数是
8、如图所示为带电粒子在某电场中沿x轴正方向运动时，其电势能随位移的变化规律，其中两段均为直线。则下列叙述正确的是（　　）

A．该粒子带正电
B．2m~4m内电势逐渐升高
C．0m~2m和2m~6m的过程中粒子的加速度大小相等方向相反
D．2m~4m电场力做的功和4m~6m电场力对该粒子做的功相等
9、如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的图线。图中为路端电压，为干路电流，、为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、，电源的输出功率分别为、，对应的外电阻为、。已知该电源输出功率的最大值为，电源内电阻为，由图可知　　

A． B． C． D．
10、甲、乙两车在平直公路上同向行驶时的v-t图像如图所示，t0时刻，两车并排行驶，下列说法正确的是（　　）

A．t=0时，甲车在乙车前0.68 v0t0
B．两车速度相等的时刻为1.2t0
C．两车再次并排行驶的时刻为1.4t0
D．两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为0.04v0t0
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）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器（发射器）的总质量不变，小车和位移传感器（发射器）的加速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射器）的加速度与力传感器的示数的关系图象如图乙所示。重力加速度取。

(1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是______（填写选项对应字母）
A．要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量
B．要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力
C．要使细线与水平轨道保持平行
D．要将力传感器的示数作为小车所受的合外力
(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数______（用分数表示）。
(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”，那么应该将轨道斜面调整到_____（用角度表示）。
12．（12分）某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出，相邻两计数点之间的距离分别是、、、、、，打点计时器所接交流电的周期为，小车及车中砝码的总质量为，砝码盘和盘中砝码的总质量为，当地重力加速度为。

(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为________（要求结果尽可能准确）。
(2)该同学探究在合力不变的情况下，加速度与物体质量的关系。下列说法正确的是________。
A．平衡摩擦力时，要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，纸带通过打点计时器与小车连接，再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起，移动小垫块，直到小车恰好能匀速滑动为止
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳保持水平
C．若用表示小车受到的拉力，则为了减小误差，本实验要求
D．每次改变小车上砝码的质量时，都要重新平衡摩擦力
(3)该同学探究在和的总质量不变情况下，加速度与合力的关系时，他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后，绘出如图丙所示的图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。图像中直线的斜率为________（用本实验中相关物理量的符号表示）。
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）如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，上管足够长，图中细管的截面积S1=1cm2，粗管的截面积S2=2 cm2，管内水银长度h1=h2=2 cm，封闭气体长度L=8cm，大气压强p0=76cmHg，气体初始温度为320K，若缓慢升高气体温度，求：
(1)粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；
(2)气体的温度达到533K时，水银柱上端距粗玻璃管底部的距离。

14．（16分）假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面，一质量为m=2.0kg的小物块从斜面底端以速度12m/s沿斜面向上运动，小物块运动2.0s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ=0.125，该星球半径为．
试求：

（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；
（2）该星球的第一宇宙速度.
15．（12分）如图所示为水平放置玻璃砖横截面，上表面为半径为R的半圆，AOB为其直径，ABCD为正方形。M点为CD中点。一束单色光从底面上距C点兮处的N点垂直于底边入射，恰好在上表面发生全反射。求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)现使光束从M点入射，且改变入射光的方向，使光线射入玻璃砖后恰好不从上表面射出，则入射角为多少度。




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、A
【解析】
B．地月拉格朗日点L1或L2与月球保持相对静止，卫星在L1、L2点的角速度相等，故B错误；
A．根据可得，卫星在L1点的线速度比在L2点的小，故A正确；
C．根据可得，同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力不相等，故C错误；
D．若“鹊桥号”刚好位于L2点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持，故D错误。
故选A。
2、B
【解析】
A．由图可知乙球减速的同时，甲球正向加速，说明两球相互排斥，带有同种电荷，故A错误；
B．两球作用过程动动量守恒
m乙△v乙=m甲△v甲
解得

故B正确；
C．t1时刻，两球共速，距离最近，则乙球的电势能最大，故C错误；
D．在0〜t3时间内，甲的动能一直増大，乙的动能先减小，t2时刻后逐渐增大，故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
试题分析：下降过程为自由落体运动，触地时两球速度相同，v=，m2碰撞地之后，速度瞬间反向，大小相等，选m1与m2碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后m1、m2速度大小分别为v1、v2，选向上方向为正方向，则：
m2v﹣m1v=m1v1+m2v2
由能量守恒定律得：
（m1+m2）v2=+m2
且，m2=3m1
联立解得：
反弹后高度为：H=
故选D
4、B
【解析】
由题意知得：小球通过D点时速度与圆柱体相切，则有
vy=v0tan53°
小球从C到D，水平方向有
Rsin53°=v0t
竖直方向上有

联立解得

根据几何关系得，C点到B点的距离

故B正确，ACD错误。
故选B。
5、D
【解析】
汽车的速度21.6km/h＝6m/s，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，随后汽车做减速运动，位移为：3.6m，所以该ETC通道的长度为：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC错误，D正确
【点睛】
本题的关键是明确汽车的两段运动的特点，然后合理选择公式．
6、D
【解析】
AB．物块上升过程中，加速度方向向下，取初速度方向为正方向，则加速度为负值，故AB错误；
CD．由于物块所受阻力与速度大小成正比，所以加速度随速度变化而变化，其速度－时间图像不是直线，而是曲线，故C错误，D正确。
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、BD
【解析】
A．根据

因天宫一号的周期未知，题中给出的是地球自转周期，则不能求解地球质量，可根据

求解地球质量

选项A错误；
B．“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速，然后进入高轨道实现对接，选项B正确；
C．根据可知“天宫一号”飞行器运动的周期是

选项C错误；
D．天宫一号的航天员每转一周即可看到一次日出，一天转的圈数是

则在一天内可以看到日出的次数是

选项D正确；
故选BD.
点睛：利用万有引力提供向心力和行星表面附近重力等于万有引力（也称黄金代换）求解天体间运动，是本章解题的基本思路；知道卫星变轨的方法是从低轨道加速进入高轨道，或者从高轨道制动进入低轨道．
8、CD
【解析】
AB．由于电场的方向未知，因此粒子的电性不能确定，2m~6m的电势的高低也不能判断， AB错误；
C．根据电势能与电势的关系
Ep=qφ
场强与电势的关系

得

由数学知识可知Ep﹣x图像切线的斜率等于，故斜率间接代表了场强大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此电场强度的方向大小相等方向相反，则粒子的加速度大小相等方向相反，C正确；
D．2m~4m两点间距与4m~6m两点间距相等，电场强度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m两点间的电势差等于4m~6m两点间的电势差，则2m~4m电场力做的功和4m~6m电场力做的功相等，D正确。
故选CD。
9、ACD
【解析】
AC．设电流的最小分度为I，电压的最小分度为U，则可知，电源的电动势E=6U；Ua=4U，Ub=2U；电流Ia=4I，Ib=8I；则由P=UI可知，故电源的输出功率相等；
则闭合电路欧姆定律可知，
E=I（r+R）
代入解得：
Ra：r=2：1；
故AC正确；
B．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
；
E为电源的总电压（即电动势），在U-I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则


则
ηa：ηb=2：1
故B错误；
D．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U，电流为6I；故：
Pa：Pmax=8：9
故D正确；
故选ACD。
10、BC
【解析】
A．根据“面积”大小表示位移，由图象可知0到内，甲车通过的位移为

乙车通过的位移为

根据题意则有时，乙车在甲车前

故A错误；
B．甲车做匀速直线运动，速度为

乙车做匀加速直线运动，速度为

两车速度相等，则有

解得

故B正确；
C．设两车再次并排行驶的时刻为，甲车通过的位移为

乙车通过的位移为

其中

解得

故C正确；
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为

故D错误；
故选BC。

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、C
【解析】
（1）[1]小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数，由图象可知当，小车开始有加速度，即摩擦力为5N，由牛顿第二定律可知：
，
得：
，
所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力，选项ABD错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示数，选项C正确。故选：C。
（2）[2]选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿第二定律可得
，
即
，
由图乙可知图象的斜率，即
，
得：
，
由时可解得：
；
（3）[3]若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器（发射器）受力分析可得：
，
即
，
所以
。
12、 C
【解析】
(1)[1]因为每相邻两计数点之间还有一个点为画出，为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，则有
，，，
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得

解得

(2)[2]A．在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A错误；
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B错误；
C．本实验中，对小车及车中砝码由牛顿第二定律得

对托盘和钩码由牛顿第二定律得

两式联立解得

由此可知只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量时，近似认为，故C正确；
D．由于平衡摩擦力之后有

故

所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选C。
(3)[3]对盘和砝码

对小车

联立解得

认为合力，所以

即

图象是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示。

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、 (1)410K；(2)22cm
【解析】
(1)以封闭的气体为研究对象，初态气体体积

压强为

由于水银总体积保持不变，设水银全部进入细管水银长度为，则


末状态气体


从初状态到末状态。由理想气体状态方程，
有

代入数据解得

(2)气体温度达到533K时，设水银上端距粗玻璃管底部的距离为H，则

气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律

解得

14、 (1)(2)
【解析】
解：(1)对物体受力分析，由牛二律可得：
根据速度时间关系公式有： 
代入数据解得：
(2)第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据重力等于万有引力有：

解得：
15、 (1)2；(2)
【解析】
(1)由全反射可知，由几何关系可得

解得

(2)由折射定律可得，根据正弦定理有

解得