2023年高考物理第二次模拟考试卷（辽宁B卷）（全解全析）

这是一份2023年高考物理第二次模拟考试卷（辽宁B卷）（全解全析），共16页。
2023年高考物理第二次模拟考试卷全解全析注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。1．甲、乙两物体在同一直线上，同时由一位置向同一方向运动，其速度-时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　）A．甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动B．开始阶段乙跑在甲的前面，20s后乙落在甲的后面C．20s末乙追上甲，且甲、乙速率相等D．40s末乙追上甲【答案】D【详解】A．由图可知，甲做匀速运动，乙做匀加速运动，故A错误；B．开始阶段甲跑在的乙前面，20s后的一段时间内，甲仍在乙的前面，直到乙追上甲两者相遇，故B错误；C．两图线的交点表示速度相等。在第20s末两物体速度相等，由图线的“面积”看出，这段时间内甲的位移大于乙的位移，乙还没有追上甲，故C错误；D．两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动，当位移相等时两物体相遇，由图线的“面积”看出，所以40s末乙追上甲，两物体相遇，故D正确。 2．“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　）A． B．C． D．【答案】B【详解】A．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，进入无风区后雨滴只受重力，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，A错误；BD．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧，B正确，D错误；C．离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下，C错误。 3．如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，质点a、b的平衡位置相距为2m，某时刻质点a、d位于平衡位置且相距为9m，质点c在波谷，该波的波速为2m/s。若此时质点a经平衡位置向上振动，则下列说法正确的是（　　）A．此波向右传播B．质点c的速度大小为2m/sC．质点b的振动周期为4.5sD．此波在a、b两质点之间传播需1s【答案】D【详解】A．a经平衡位置向上振动，根据同侧法可知此波向左传播，A错误；B．质点c位于波谷处，此时速度为零，B错误；C．根据题意可得；解得；则周期；C错误；D．在a、b两质点之间传播需要的时间；D正确。 4．频率不同的两束单色光1和2均以45°角从同一点射入一厚玻璃砖，它们的光路图如图所示。下列说法正确的是（　　）A．在真空中，单色光1的波长大于单色光2的波长B．在玻璃砖中，单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．单色光1通过玻璃砖所需的时间大于单色光2通过玻璃砖所需的时间D．光从玻璃砖射向空气发生全反射时，单色光1的临界角大于单色光2的临界角【答案】C【详解】A．由图可知单色光1的折射率大于单色光2，则单色光1的频率大于单色光2，在真空中，单色光1的波长小于单色光2的波长，故A错误；B．由可知，在玻璃砖中，单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，故B错误；C．假设折射率为n，玻璃厚度为d，折射光线与法线的夹角为，光在玻璃中传播距离为x，则，，，；解得；又；所以；则即单色光1通过玻璃砖所需的时间大于单色光2通过玻璃砖所需的时间，故C正确；D．由可知光从玻璃砖射向空气发生全反射时，单色光1的临界角小于单色光2的临界角，故D错误。 5．如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，下列说法正确的是（　　）A．这群氢原子最多能发出4种频率不同的光子B．这群氢原子发出的光子中，从n=4跃迁到n=1所发出的光子波长最长C．氢原子向较低能级跃迁时，核外电子动能减小，电势能增大D．用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为10.26eV【答案】D【详解】A．一群氢原子处于n=4的激发态，可能发出不同频率的光子种数；故A错误；B．因为n=4和n=3间能级差最小，所以从n=4跃迁到n=3发出的光子频率最小，波长最长。故B错误；C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，电子的轨道半径减小，原子能量减小，根据；可知，动能增大，则电势能减小，故C错误；D．从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为；根据光电效应方程得；故D正确。 6．2020年7月23日天问一号在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。2021年2月天问一号到达火星附近，实施火星捕获。2021年5月择机实施降轨，软着陆火星表面。其发射过程中的轨道如图甲、乙所示，如图甲所示探测器，由P点沿地火转移轨道运动到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，下列说话正确的是（    ）A．“天问一号”从地球上发射的速度介于7.9km/s到11.2km/s之间B．“天问一号”在地火转移轨道到火星轨道（Q点）需要点火加速C．“天问一号”在环绕火星的调相轨道上经过加速进入停泊轨道D．“天问一号”在着陆火星前，进入火星的近地轨道，其运动周期一定与火星自转周期相等【答案】B【详解】A． “天问一号”要脱离地球的引力，但是不脱离太阳的引力，则从地球上发射的速度大于11.2km/s，选项A错误；B．“天问一号”在地火转移轨道到火星轨道（Q点）需要点火加速做离心运动，选项B正确；C．“天问一号”在环绕火星的调相轨道上经过减速做向心运动进入停泊轨道，选项C错误；D．“天问一号”在着陆火星前，进入火星的近地轨道，其运动周期一定小于火星自转周期，选项D错误。 7．如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为－q的带电粒子（重力不计）从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足（　　）A． B． C． D．【答案】B【详解】粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，如图所示则粒子运动的半径为；洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得；解得；粒子要能从AC边射出，粒子运行的半径；解得；故选B。 8．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同。实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，质点经过P、Q两点时的加速度大小分别为、，动能分别为，电势能分别为、，三个等势面的电势分别为、、，下列判断正确的是（　　）A． B． C． D．【答案】AC【详解】D．根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，可知负电荷所受的电场力应偏下，所以电场线方向偏上，沿电场线方向电势降低，故c点电势最高，a点电势最低，故D错误；C．电场线向上，Q点电势高于P点，利用推论负电荷在电势高处电势能小，知道负电荷在P点的电势能比Q点的大，故C正确；B．负电荷的总能量守恒，即动能与电势能之和不变，在P点的电势能比Q点的大，则知质点通过P点时的动能较Q点小，故B错误；A．等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，则电荷在P处加速度大，故A正确。 9．如图甲所示，KLMN是一个电阻R=0.5Ω的单匝竖直矩形闭合导线框，全部处于水平方向的匀强磁场中，MN边水平，线框绕某一竖直固定轴按俯视的逆时针方向匀速转动，产生的感应电流如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．t=0时，线框位于中性面B．在MN边与磁场方向的夹角达到30°时（如图），感应电动势的瞬时值e=2.5VC．磁通量的最大值WbD．该交流电电流的有效值A【答案】CD【详解】A．t=0时，感应电流最大，则线框位于垂直中性面位置，故Ａ错误；B．在MN边与磁场方向的夹角达到30°时，感应电动势的瞬时值；故B错误；C．由电动势峰值公式可得；D．电流的有效值为；故D正确。 10．如图，在静止的小车内用两根不可伸长的轻绳OP和OQ系住一顶质量为m的小球，绳OQ与水平面成53°，绳OP成水平状态。现让小车水平向右做匀加速直线运动，两绳均处于伸直状态。已知重力加速度大小为g，取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，则小球在上述状态加速时（　　）A．重力的功率比静止时大B．OP绳的拉力大小可能为零C．加速度大小不可能大于D．OQ绳的拉力比静止时大【答案】BC【详解】A．小球加速度时重力与速度方向垂直，重力的功率为零，静止时重力的功率也为零，A错误；B．对小球进行受力分析，如图根据牛顿第二定律有    ；；联立解得；；由于两绳均处于伸直状态，；BC正确；D．由前两个选项解析，可知OQ绳的拉力恒等于，与加速度无关，即加速时和静止时OQ绳的拉力相等，D错误。 二.实验题（本大题共2小题，共14.0分。第一小题6分，第二小题8分）11．为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是___________；①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；③用游标卡尺测量遮光条的宽度d；④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、；⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度、；⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则___________；某次实验中，测得，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度___________（保留3位有效数字）；（3）在误差允许范围内，若___________（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒；（4）写出两点产生误差的主要原因：___________。【答案】     ②④                    滑块在下滑过程中受到空气阻力作用，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差【详解】（1）[1]滑块沿光滑的斜面下滑过程机械能守恒，需要通过光电门测量通过滑块运动的速度；滑块下滑过程中机械能守恒，减少的重力势能转化为动能；整理化简得所以测量滑块和遮光条得总质量不必要，②满足题目要求，测量、之间的距离不必要，④满足题目要求。故选②④。（2）[2]游标卡尺的读数为[3]滑块通过光电门的速度（3）[4]根据（1）问可知；在误差允许的范围内，满足该等式可认滑块下滑过程中机械能守恒。（4）[5]滑块在下滑过程中受到空气阻力作用，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差。 12．当今人工智能技术迅猛发展，电池是新型人工智能机器人的重要部分，某新型机器人上的一节电池的电动势约为，内阻约为，某课外活动小组利用所学知识设计电路测量该电池的电动势E和内阻r。使用的器材有：A．待测电池        B．电流表G（量程，内阻未知）C．滑动变阻器（阻值范围）    D．电阻箱E．电阻箱    F．定值电阻G．开关、导线若干考虑到电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。经过思考后，该小组设计了如图甲所示的电路，先测出该电流表G的内阻，再利用图乙的电路测量电池的电动势E和内阻r。（1）该小组连接好电路后，首先对电流表G的内阻进行测量，请完善测量步骤。①保持断开，闭合，调节的滑片位置使其阻值由最大逐渐减小，直到电流表示数等于其量程；②保持不变，闭合，调节电阻箱使其阻值由最大逐渐减小，当电流表读数等于时记录下的值为，则______。（2）用图甲所示的方法测得的电流表的内阻与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。（3）该小组测得电流表的内阻之后，利用图乙电路测量得到电阻箱的阻值R和电流表的读数I以及计算出的多组数据后，作出了如图丙所示的图像．根据图线求得电源电动势______ V，内阻______。（结果均保留1位小数）【答案】     199     偏小     3.0     5.0【详解】（1）[1]保持不变，闭合，将电阻箱由最大阻值逐渐调小，当电流表读数等于时，由于总电流不变，通过电阻箱的电流也为，所以。（2）[2]实际操作中，闭合后，电路总电阻变小，电路总电流变大，通过的电流大于，所以该方法测出的电流表内阻要小于电流表内阻的真实值。（3）[3][4]改装后的电流表的内阻；由闭合电路欧姆定律；；解得，结合图像可知，；解得，三、解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18分）13．如图所示，高为、截面积的绝热汽缸开口向上放在水平面上，标准状况（温度℃、压强）下，用质量为的绝热活塞Q和质量不计的导热性能良好的活塞P将汽缸内的气体分成甲、乙两部分，活塞Q与固定在汽缸底部、劲度系数为的轻弹簧拴接，系统平衡时活塞Q位于汽缸的正中央且弹簧的形变量为零，此时活塞P刚好位于汽缸的顶部。现将一质最为的物体放在活塞P上，活塞P下移。不计一切摩擦，外界环境的温度和大气压恒定，重力加速度。则当活塞P不再下移时。求：（1）气体甲的长度为多少？（2）如果用一加热装置对气体乙缓慢加热使活塞P回到汽缸顶部，此时气体乙的温度为多少摄氏度？（结果保留整数）【答案】（1）6cm；（2）162℃【详解】（1）气体甲的初态压强为；体积为；末态压强为，体积为；此时对活塞P有；解得；对气体甲，根据玻意耳定律有；代入解得；（2）气体乙的初态压强为，体积为；温度为T2；此时对活塞Q有；解得；P不再下降时气体甲的长度为，故要使活塞P返回到汽缸顶部，气体乙末状态时的气柱长为；此时弹簧伸长，形变量；气体乙的末态压强为，体积为；温度为，此时对活塞Q，有；解得；对气体乙，由理想气体状态方程有；解得；则℃＝162℃ 14．如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的半径光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平，随后小物块滑上静止在粗糙水平面的长木板M上。已知长木板的质量最，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，半径OB与竖直半径OC间的夹角。取，，，求：（1）小物块运动至B点时的速度大小。（2）小物块运动至C点时的速度大小。（3）若小物块恰好不滑出长木板，自小物块滑上长木板起，到它们最终都停下来的过程中，小物块与长木板之间的摩擦力做功的代数和。【答案】（1）5m/s；（2）6m/s；（3）-15J【详解】（1）设小物块运动至B点时的速度大小为vB，由题意，根据速度的合成与分解有（2）设圆弧轨道的半径为R，对小物块从B点滑至C点的过程，根据动能定理有解得（3）小物块在长木板上滑动过程中，设小物块和长木板的加速度大小分别为a1、a2，根据牛顿第二定律可得解得；设经过时间t二者达到共同速度，则由运动学公式有解得t时间内长木板的位移大小为共速时小物块的速度大小为t时间内，小物块与长木板之间的摩擦力做的正功为做的负功为由于μ1＞μ2，所以共速之后二者将共同做匀减速运动，即此后二者之间的摩擦力所做功的代数和为零。因此自小物块滑上长木板起，到它们最终都停下来的全过程中，小物块与长木板之间的摩擦力做功的代数和为 15．如图所示，粗糙水平导轨和光滑水平导轨在处平滑连接，但彼此绝缘，导轨间距均为d，电阻均忽略不计；导轨右端之间连接直流电阻不计的线圈，其自感系数为L，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。在导轨上垂直放置两根质量均为m，长度均为d的金属棒a和b，棒a电阻为R，棒b电阻不计。开始时棒b恰好处于导轨的最右端且被锁定，棒a处于距离为d处：现给棒a一个平行于导轨向右、大小为的瞬时冲量，当两棒即将碰撞时解除棒b的锁定，两棒之间发生弹性正碰，碰撞后瞬间棒b的速度。已知棒a与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为，两棒碰撞时间极短。（1）求棒a获得的初速度大小；此时金属杆a两端A、C两点的电势差；（2）求两棒碰撞前的过程中，棒a上产生的焦耳热：（3）已知棒b在导轨上的运动是简谐运动的一部分，求棒b从滑上导轨到再次回到所用的时间。（提示：简谐运动的回复力与位移的关系为，运动周期，线圈产生的感应电动势）【答案】（1），0；（2）；（3）【详解】（1）对棒a，根据动量定理有；解得；此时外电路电阻为零，金属杆a两端A、C两点的电势差为0。（2）因两棒碰撞时间极短，故两棒组成的系统动量守恒，两棒之间的碰撞为弹性碰撞，设碰撞前瞬间a棒的速度为，碰后瞬间a棒的速度分别为，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有；；解得，；在两棒碰撞前的过程中，根据能量守恒定律有解得（3）当棒b滑上水平导轨后，其与线圈组成的回路无电阻，有在时间内有由数学知识可得故安培力故故周期棒b从又回到经过了半个周期，则有