吉林省白山市2023届高三下学期高考模拟（二模）理综物理试题（原卷+解析）

吉林省白山市2023届高三下学期高考模拟（二模）理综物理试题

一、单选题

1．（2023·吉林·统考二模）2022年10月，中国新一代“人造太阳”（HL-2M）装置等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变实验装置运行的新纪录。关于核聚变，下列说法正确的是（　　）

A．聚变过程中核子的总质量增加

B．任何两个原子核都可以发生聚变

C．当前我国的核电站都是采用核聚变技术发电的

D．两个轻核结合成质量较大的原子核，核子的比结合能增大

2．（2023·吉林·统考二模）风力仪可以测量风力的大小，其原理如图所示，仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球，无风时，金属丝竖直下垂，当金属球受到水平方向的风力时，金属丝偏离竖直方向一个角度，下列说法正确的是（　　）

A．当金属丝偏离竖直方向的角度增大时，金属球所受的合力增大

B．若金属丝偏离竖直方向的角度增大，则说明风力增大

C．当金属丝偏离竖直方向的角度增大时，金属丝的拉力减小

D．当水平风力足够大时，金属丝偏离竖直方向的角度可达90°

3．（2023·吉林·统考二模）2022年11月1日，“梦天”实验舱与空间站组合体在轨完成交会对接。空间站中供航天员进入太空或从太空返回时用的气密性装置——气闸舱的示意图如图所示，座舱M和气闸舱N的容积相同，M中充满压强为p的空气（视为理想气体），N内为真空。当航天员打开阀门K后，空气从M向N扩散，最终达到平衡。若不考虑空气与外界的热交换，则下列说法正确的是（　　）

A．空气从M向N扩散的过程中对外做正功 B．空气从M向N扩散的过程中内能减小

C．空气从M向N扩散的过程中温度降低 D．重新平衡后，空气的压强为

4．（2023·吉林·统考二模）如图所示，用外力将质量不计的正方形闭合导线框从图示位置（磁场的右边界与导线框的右边重合）先后两次匀速拉出匀强磁场。若线框第一次与第二次被拉出磁场的时间之比为，则线框第一次与第二次被拉出磁场过程中外力做的功之比为（　　）

A． B． C． D．

5．（2023·吉林·统考二模）空间中一静电场的电场强度E在x轴上分布情况如图所示，其中图像关于E轴对称，x轴上的A、B两点关于原点O对称。一电子仅在电场力的作用下从静止开始，由A点沿轴运动到B点。下列说法正确的是（　　）

A．x轴上的电场强度方向沿x轴正方向

B．A、B两点的电势相等

C．电子从A点运动到B点的过程中，电子的加速度先增大后减小

D．电子从A点运动到B点的过程中，其所受电场力先做负功再做正功

二、多选题

6．（2023·吉林·统考二模）如图所示，将理想变压器的原线圈接在电压瞬时值的交流电源上，在副线圈两端并联接入5个规格均为“22V；44W”的灯泡，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　）

A．交变电流的频率为50Hz

B．变压器原、副线圈的匝数比为10：1

C．变压器的输入功率为220W

D．理想电流表的示数为2A

7．（2023·吉林·统考二模）如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，弹簧一端固定，另一端连接一滑块（视为质点），滑块还受到一平行斜面方向的恒力F（图中未画出），处于静止状态。现给滑块一个沿斜面向下的初速度，滑块沿斜面下滑，弹簧一直在弹性限度内。对滑块开始下滑至下滑到最远处的过程，下列说法正确的是（    ）

A．滑块的动能一定减小 B．弹簧的弹性势能一定增大

C．滑块的机械能先增大后减小 D．滑块机械能的改变量等于力F与弹簧弹力做功的代数和

8．（2023·吉林·统考二模）为更好地探测月球，发射一颗观测月球的地球卫星，月球B分别与卫星A和地球球心O的连线之间的最大夹角为θ，如图所示。设卫星、月球绕地球均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A．卫星与月球的轨道半径之比为cosθ：1 B．卫星与月球的加速度大小之比为1：sin2θ

C．卫星与月球的线速度大小之比为：1 D．卫星与月球的角速度大小之比为1：

三、实验题

9．（2023·吉林·统考二模）小明用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数，表面粗糙的木板（图中未画出）固定在水平桌面上，一端装有定滑轮。木板上放有一滑块，滑块一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与质量为的钩码连接。由静止释放钩码，滑块由静止开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列的点，打出的纸带如图乙所示，图乙中所选的点为连续打出的点，且各点到A点的距离均已标出。打点计时器打点的周期为T，重力加速度大小为g。

（1）根据图乙可知，滑块运动的加速度大小______（用相关物理量的符号表示）。

（2）为测量滑块与木板间的动摩擦因数，除通过纸带得出滑块运动的加速度大小a外，还需要测量的是______。

A．木板的长度L　　B．滑块的质量　　C．滑块运动的时间t

（3）滑块与木板间的动摩擦因数______（用相关物理量的符号表示，不能出现a）。

10．（2023·吉林·统考二模）小明购置了一辆自行车，该自行车安装有车灯，太阳能电池（电动势约为，内阻约为）为车灯供电。小明设计了如图所示的电路测量该电池的电动势E和内阻r，要求测量尽可能准确。除待测电池外，可使用的器材有：

A．电流表A（量程为，内阻为）；

B．电压表（量程为，内阻约为）；

C．电压表（量程为，内阻约为）；

D．滑动变阻器R（最大阻值为）；

E.电阻箱（最大阻值为）；

F.开关S，导线若干。

（1）为使测量结果尽可能准确，电压表V应选用___________（填“B”或“C”）。

（2）为将电流表A的量程扩大为，电阻箱的阻值应调为___________（结果保留到小数点后一位）。

（3）正确设置、连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，当电压表的示数为时，电流表的示数为；重新调节滑动变阻器R接入电路的阻值，当电压表的示数为时，电流表的示数为。根据上述数据可得___________V、___________。（结果均保留三位有效数字）

四、解答题

11．（2023·吉林·统考二模）如图所示，把一个横截面为边长为2l的等边三角形QMP的玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线SD与QP共线。在S处放一光源，使其发出的直线光束与SQ的夹角为30°，该光束射向棱镜的MQ侧面上的一点，从棱镜另一侧面MP射出的光线射在D点，且SQ＝PD＝l。光在真空中传播的速度为c，不考虑光线在棱镜中的反射。求：

（1）玻璃棱镜对该光的折射率n；

（2）光线在棱镜中传播的时间t。

12．（2023·吉林·统考二模）如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球（视为质点）套在长度为L、倾角为θ的固定绝缘光滑直杆OP上，P端下方存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向沿PO方向，磁场方向垂直纸面水平向里。现将小球从O端由静止释放，小球滑离直杆后沿直线运动，到达Q点时立即撤去磁场，最终小球垂直打到水平地面上，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：

（1）电场的电场强度大小E以及磁场的磁感应强度大小B；

（2）Q点距离地面的高度h。

13．（2023·吉林·统考二模）足够长的木板C静止在足够大的光滑水平面上，距C的左端处的P点放有一物块B，物块A以大小的水平初速度滑上木板的左端，如图所示。A、B（均视为质点）的质量均为，C的质量，A、B与木板C间的动摩擦因数均为，A、B间的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求：

（1）A、B碰撞前的瞬间，A的速度大小；

（2）最终B与P点间的距离x；

（3）整个过程中因摩擦产生的热量Q。

参考答案：

1．D

【详解】A．聚变过程中要放出能量，有质量亏损，则核子的总质量减小，选项A错误；

B．自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素-氘与氚的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变，故B错误；

C．当前我国的核电站都是采用重核裂变技术发电的，选项C错误；

D．两个轻核结合成质量较大的原子核，放出能量，生成的新核更加稳定，则核子的比结合能增大，选项D正确。

故选D。

2．B

【详解】A．当金属丝偏离竖直方向的角度增大时，金属球所受的合力始终为零，故A错误；

BC．小球受竖直向下的重力，水平风力和沿绳方向的拉力作用，则有

当金属丝偏离竖直方向的角度θ增大时，tanθ增大，cosθ减小，所以风力F增大，金属丝的拉力T增大，故B正确，C错误；

D．当水平风力足够大时，若金属丝偏离竖直方向的角度可达90°，此时小球受竖直向下的重力、水平风力和金属丝的水平拉力，此三力不能平衡，故D错误。

故选B。

3．D

【详解】ABC．M中的气体自由扩散膨胀，没有对外做功，又因为整个系统与外界没有热交换，根据热力学第一定律

可知，气体内能不变，温度不变，故ABC错误；

D．根据玻意耳定律

所以

故D正确。

故选D。

4．C

【详解】设线框边长为L，匀速拉出匀强磁场过程中，切割磁感线产生了感应电流，则有

，，

解得

线框在磁场中运动的时间为

安培力做功为

线框匀速运动，外力和安培力大小相等，外力做功和安培力做功大小相等，则有

则线框第一次与第二次被拉出磁场过程中外力做的功之比为

故C正确，ABD错误。

故选C。

5．C

【详解】A．电子仅在电场力的作用下从静止开始，由A点沿轴运动到B点，说明电子所受电场力沿x轴正方向，而电子带负电，则x轴上的电场强度方向沿x轴负方向，A错误；

B．沿电场线电势降低，电场线由B指向A，则A点电势低于B点电势，B错误；

C．根据

由图知，电子从A点运动到B点的过程中电场强度先增大后减小，所以电子的加速度先增大后减小，C正确；

D．电子从A点运动到B点的过程中，电场强度方向沿x轴负方向，故电场力一直做正功，D错误。

故选C。

6．BC

【详解】A．根据原线圈电压的瞬时值表达式，可知：

解得

原副线圈频率相等，所以副线圈中电流的频率为，故A错误；

B．灯泡正常发光，灯泡两端的电压，原线圈两端电压有效值为，原、副线圈匝数之比为

故B正确；

C．理想变压器的输入功率等于输出功率，由副线圈电路知

C正确；

D．副线圈的总电流为

则原线圈中电流为

D错误。

故选BC。

7．AD

【详解】A．滑块下滑前所受的合力为零，因此滑块下滑的过程中所受的合力一定沿斜面向上，合力做负功，结合动能定理可知，该过程中滑块的动能减小，故A正确；

B．因为不知道滑块下滑前弹簧是压缩的还是伸长的，所以无法确定滑块下滑的过程中弹簧弹性势能的变化情况，故B错误；

C．若滑块下滑前弹簧的弹力和力的方向均沿斜面向上，则滑块下滑的过程中滑块的机械能一直减小，故C错误；

D．根据能量守恒定律可知，滑块下滑的过程中滑块机械能的改变量等于力与弹簧弹力做功的代数和，故D正确。

故选AD。

8．BD

【详解】A．由题意可知，当月球B分别与卫星A和地球球心O的连线之间的最大夹角为θ时，月球B与卫星A的连线与A的轨道相切，由几何知识可得

则有

A错误；

B．由牛顿第二定律可得

卫星与月球的加速度大小之比为

B正确；     

C．由万有引力提供向心力，可得

卫星与月球的线速度大小之比为

C错误；     

D．由万有引力提供向心力，可得

卫星与月球的角速度大小之比

D正确。

故选BD。

9．          B    

【详解】（1）[1]由逐差法可得

（2）[2]由牛顿第二定律

解得

所以为测量滑块与木板间的动摩擦因数，除通过纸带得出滑块运动的加速度大小a外，还需要测量的是滑块的质量，故选B。

（3）[3]由上述分析，滑块与木板间的动摩擦因数

10．     B     2.0     6.48     9.10

【详解】（1）[1]太阳能电池电动势约为，为确保测量尽可能准确，电压表V应选用B；

（2）[2]电流表A的量程扩大为，并联电阻之路流过的电流为0.57A，根据并联电路电压相等

解得

（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律

代入数据可得

联立解得

11．（1）；（2）

【详解】（1）光路如下图所示

由几何关系可知，光线在A点的入射角为60°，折射角为30°，根据光的折射定律有

解得，玻璃棱镜对该光的折射率为

（2）光线在棱镜中传播的速度大小为

根据几何关系可知，A、B两点间的距离为l，又

解得，光线在棱镜中传播的时间为

12．（1），；（2）

【详解】（1）小球滑离直杆后进入叠加场，在叠加场内的受力情况如图所示，小球做匀速直线运动，根据几何关系有

，

解得

，

（2）根据题意可知，当磁场撤去后，小球受重力和电场力作用，且合力的方向与速度方向垂直，小球做类平抛运动，水平方向有

竖直方向有

当小球落到地面时，vx=0，即

解得

13．（1）2m/s；（2）0.2m；（3）7.2J

【详解】（1）从A滑上C到A、B碰撞前的瞬间，A做匀减速直线运动，加速度大小为

B、C整体做匀加速直线运动，加速度大小为

设从A滑上C到A、B碰撞的时间为t1，根据匀变速直线运动的规律，结合几何关系有

解得

根据速度时间关系有

解得

（2）A、B碰撞前的瞬间，B、C的共同速度大小

设A、B碰撞后的瞬间，A、B的速度大小分别为vA2与vB2，根据动量守恒定律有

根据机械能守恒定律有

解得

，

此后，B做匀减速直线运动，A、C一起做匀加速直线运动，最终三者速度相等，根据动量守恒定律有

解得

A、B碰撞后，B做匀减速直线运动的加速度大小为

A、B碰撞后，B通过的位移大小为

A、B碰撞后，A、C一起做匀加速直线运动的加速度大小为

A、B碰撞后，C通过的位移大小为

所以

（3）A、B碰撞前，A、C间因摩擦产生的热量为

A、B碰撞后，B、C间因摩擦产生的热量为

所以