新疆维吾尔自治区2023届高三下学期理综物理二模试卷含答案

高三下学期理综物理二模试卷

一、单选题

1．2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院升级改造后的可控核聚变装置创造了新的世界记录。已知该装置内部发生的核反应方程为+→+。下列说法正确的是（　　）

A．该核反应为α衰变

B．氘核和氚核之间的库仑力表现为引力

C．a粒子的电离作用比中子强

D．中子流的穿透能力比α射线弱

2．如图，游客们坐在相同的雪圈上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各雪圈与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。则雪道上的游客们（　　）

A．沿雪道做匀速直线运动 B．前后间的距离随时间不断增大

C．所受摩擦力相同 D．下滑过程中机械能均守恒

3．一带电粒子沿某一方向射入某电场，只在电场力的作用下由a点运动到b点过程中，速度v与时间t的关系如题图所示，则下列说法一定正确的是（　　）

A．该粒子从a点运动到b点过程中做曲线运动

B．该粒子在b点的电势能大于在a点的电势能

C．a点的电势高于b点的电势

D．a点的电场强度小于b点的电场强度

4．2020年11月6日，全球首颗6G试验卫星“电子科技大学号”搭载“长征六号”运载火箭在太原卫星发射中心成功升空，并顺利进入预定轨道。该卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道到地面的距离等于地球半径的n倍，已知地球的半径为R。地球表面的重力加速度大小为g，忽略地球的自转。则下列说法正确的是（　　）

A．该卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为

B．该卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为

C．该卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度为

D．该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为

5．回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是与高频交流电源的两极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图。用该回旋加速器分别加速氘核（）和氚核（），不计相对论效应及粒子在电场中的运动时间，不计粒子的重力。下列说法中正确的是（　　）

A．加速氘核和氚核所需交变电流的频率相同

B．不管加速电压是否相同，两种粒子出射的最大动能都相同

C．若加速电压相同，则加速两种粒子的次数与粒子质量成反比

D．若加速电压相同，氘核和氚核在D形金属盒中运动的时间不同

二、多选题

6．一质点做匀加速直线运动，在某段位移x后速度变为原来的2倍，紧接着在时间t内动能变为时间t初的4倍，则（　　）

A．质点的加速度为 B．质点的加速度为

C．运动位移x的初速度为 D．运动位移x的初速度为

7．如图甲，ab为磁场边界，在ab的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t=0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成两个半径分别为r和2r的圆环1和圆环2，让圆环的直径与边界重合。磁场磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙，不考虑两圆环之间的相互作用，则0~t1时间内（　　）

A．两圆环中产生感应电流的方向始终为顺时针

B．两圆环一直具有扩张的趋势

C．环1和环2中感应电流的大小之比为2：1

D．环1和环2中的电功率之比为1：8

8．如图甲，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg，两物块之间用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触；另有一物块C从t=0时，以一定速度向右运动。在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．墙壁对物块B的弹力在4~12s的时间内对B的冲量I的大小为12N·s

B．物块C的质量为2kg

C．B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为8J

D．B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为4J

9．骑山地自行车成为一种流行的运动。这种自行车前轮有气压式减震装置来抵抗颠簸，其原理如图，随着自行车的颠簸，活塞上下振动，在气缸内封闭气体的作用下，起到延缓震动的目的，如果路面不平，下列关于该减震装置的说法正确的是（　　）

A．活塞迅速下压时气缸内的气体分子平均动能增大

B．活塞迅速下压时气缸内的气体分子间分子力增大

C．活塞迅速下压时气缸内的气体压强增大

D．活塞下压后迅速反弹时气缸内气体内能增加

E．活塞下压后迅速反弹时气缸内有些气体分子的速率增大

10．一简谐机械横波沿x轴传播，波速为2.0m/s，该波在t=时刻的波形曲线如图甲，在x=0处质点的振动图象如图乙。则下列说法中正确的是（　　）

A．这列波的振幅为60cm

B．质点的振动周期为4.0s

C．t=0时，x=0处质点与x=4.0m处质点的速度相等

D．t=0时，x=4m处质点沿y轴正方向运动

E．t=0时，x=2m处质点偏离平衡位置的位移为30cm

三、填空题

11．某同学利用如图所示的冲击摆，测定玩具枪射出的弹丸的速度。长度为L的轻绳悬挂质量为M的砂箱，静止在平衡位置时，发射的弹丸打入砂箱，嵌入其中一起上摆，记录下砂箱摆过的角度为θ，已知当地重力加速度为g，空气阻力忽略不计，为测出弹丸的初速度，还需要测量的物理量及符号是　            　，为了尽可能准确测出初速度，枪口在发射弹丸时应　                         　，弹丸的初速度大小为　                 　（用已知量及测量的物理量符号表示）。

四、实验题

12．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω，电路符号与小灯泡的相同。实验室提供的器材有：电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）；电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）；定值电阻R1=697Ω；定值电阻R2=985Ω；滑动变阻器R（0至20Ω）一只；电压表V（量程为0至12V，内阻RV=1kΩ）；蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）；开关S一只，导线若干。

（1）如图，请选择合适的器材，电表1为　     　，电表2为　     　，定值电阻为　     　。（选填器材符号：A1、A2、V、R1、R2）

（2）根据甲图的实验原理图，完成乙图未完成的实物连线；

（3）实验中，调节滑动变阻器的阻值，当电表1的示数为x1时，电表2的示数记为x2，那么被LED灯正常工作时电阻的表达式Rx=　                  　（用x1、x2和器材中已知量的符号RA1、RA2、R1、R2、Rv中某些表示）。当表达式中的　     　（填字母）达到　     　，记下另一个电表的读数，代入表达式，其结果就是LED灯正常工作时电阻。

五、解答题

13．质量为m=1kg的遥控汽车（可视为质点）的驱动电机可提供大小为10N的水平恒力，小汽车从A点由静止开始在水平面上运动，运动中发现前方B处有一障碍物，立即关闭驱动电机，结果小汽车恰不撞上障碍物，已知AB距离x=20m，小汽车在水平面上运动受到的阻力是重力的0.2倍，重力加速度取g=10m/s2。求：

（1）小汽车从开始运动到关闭驱动电机的时间t；

（2）若小汽车从A点由静止开始以额定功率启动，经t0=4.0s后关闭发动机，小汽车也恰好不与障碍物相撞，求小汽车的额定功率。

14．如图，在x<0的区域存在方向沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E；在x>0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核和一个氘核先后从x轴上（-x，0）点以相同的动能射出，速度方向沿y轴正方向。已知进入磁场时，速度方向与y轴正方向的夹角为45°，并从坐标原点O处第一次射出磁场。的质量为m，电荷量为q。不计重力。求：

（1）第一次进入磁场的位置到原点O的距离；

（2）磁场的磁感应强度大小；

（3）第一次离开磁场的位置到原点O的距离。

15．2021年11月7日“神十三”宇航员王亚平，身穿厚厚的航天服出舱活动，成为我国首位太空行走的的女宇航员。航天服由6层组成，其中的一层是“气密限制层”，在层内封闭一定质量的气体。可以使宇航员的身体周围保持一定压力。气密限制层外面是“隔热层”，可以防止温度过冷或者过热。假如在地面时航天服内气压为一个标准大气压，气体体积为2L，温度为27℃，进入太空后，宇航员穿着航天服出舱后，由于外部气压低，航天服急剧膨胀，气体体积变为4L，温度降为7℃，航天服可视为封闭系统，内部气体可视为理想气体（T=t+273K）。

（1）求航天员进入太空，出舱较长时间后，航天服内的气体压强。（结果保留2位有效数字）

（2）若在地面上开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内气压达到标准大气压的90%，体积变为4L，则需补充温度为27℃、一个标准大气压的气体多少升?（结果保留2位有效数字）

（3）已知气体在0℃、1×105Pa时的摩尔体积为22.4L/mol，阿伏加德罗常数，求气密限制层内气体的分子数。（结果保留1位有效数字）

16．如图，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖，∠B=90°，一束频率为f=5×1014Hz的光线从AB面中点处垂直射入校镜，在AC面发生全反射，从BC面射出后，进入双缝干涉装置。已知AC长度l=0.15m，双缝间距d=0.2mm，光屏离双缝L=1.0m，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。求：

（1）玻璃砖的折射率的最小值n；

（2）光线在玻璃砖中传播的最短时间t；

（3）光屏上相邻亮条纹的间距Δx。

1．C

2．B

3．B

4．B

5．C

6．A,C

7．A,D

8．B,D

9．A,C,E

10．B,D,E

11．弹丸的质量m；保持水平（垂直砂箱侧面）；

12．（1）V；A2；R2

（2）

（3）；x2；3mA

13．（1）解：根据牛顿第二定律有

根据运动学公式有

关闭电机后，由牛顿第二定律有

由运动学公式

联立解得

（2）解：额定功率启动，对全程根据动能定理有解得

14．（1）解：在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，在电场中由运动学公式有

s1＝v1t1 ①

x＝a1t12 ②

进入磁场时速度在x轴方向的分量大小为v1tan θ1＝a1t1 ③

联立以上各式得s1＝2x④

（2）解：在电场中运动时，由牛顿第二定律有qE＝ma1 ⑤

进入磁场时速度的大小为v＝⑥

在磁场中运动时由牛顿第二定律有⑦

由几何关系得s1＝2R1sinθ1 ⑧

联立以上各式得⑨

（3）解：与初动能相等⑩

在电场中运动时有qE＝2ma2 ⑪

s2＝v2t2 ⑫

⑬

进入磁场时v2tan θ2＝a2t2 ⑭

v′＝⑮

qv′B＝2m⑯

联立以上各式得s2＝s1，θ2＝θ1，R2＝R1 ⑰

所以第一次离开磁场的出射点在原点下方，设出射点到入射点的距离为s2′，由几何关系有s2′＝2R2sinθ2＝2R1 ⑱

联立④⑧⑰⑱式得，第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为s2′－s2＝⑲

15．（1）解：根据理想气体状态方程得

其中

解得

（2）解：设补充气体的体积为ΔV，根据玻意耳定律得

解得

（3）解：气密限制层内气体的分子数为

16．（1）解：设玻璃砖的折射率的最小值n

解得

（2）解：光线在玻璃砖中传播的最短时间t为

光在玻璃中传播的速度为

解得

（3）解：光屏上相邻亮条纹的间距Δx

解得