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    安徽省淮南市2022-2023学年高三物理下学期二模试题(Word版附解析)
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    安徽省淮南市2022-2023学年高三物理下学期二模试题(Word版附解析)

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    这是一份安徽省淮南市2022-2023学年高三物理下学期二模试题(Word版附解析),共20页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上,2J,最大位移为0等内容,欢迎下载使用。

    淮南市2023届高三第二次模拟考试

    理科综合试题

    考生注意:

    1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。

    2.请将各题答案填写在答题卡上。

    一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

    1. 彩虹是太阳光射入球形水珠经过折射、全反射、折射形成的,在雨后立即出太阳的情况下最容易出现,如图为一束复色光进入水珠后传播路径的示意图,下列关于a光和b光的说法正确的是(  )

    A. 在真空中,b光传播速率比a光大

    B. 在水中,b光波长比a光大

    C. 在水中,b光频率比a光大

    D. b光全反射的临界角大于a光全反射的临界角

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.在真空中,b光传播速率与a光传播速率相等,均为光速A错误;

    C.由图可知,b光折射率比a光大,则b光频率比a光大,C正确;

    B.根据可知在水中,光的速度大,根据结合B选项分析可知a光波长比b光大,B错误;

    D.根据可知b光全反射的临界角小于a光全反射的临界角,D错误。

    故选C

    2. 如图所示,理想变压器原线圈接在变化频率为50Hz的正弦交变电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为,电流表、电压表均为理想电表,电流表示数为2A,下列说法正确的是(  )

    A. 电压表的示数为220V

    B. 原线圈的输入功率为960W

    C. 原线圈的输入电压是

    D. 副线圈输出交流电的频率为12.5Hz

    【答案】B

    【解析】

    【详解】A.据

    得副线圈中电流

    电压表的示数为

    A错误;

    B.根据

    得原线圈两端电压的有效值

    原线圈的输入功率

    B正确;

    C.原线圈的输入电压的最大值

    原线圈的输入电压

    C错误;

    D.变压器不改变交流电的频率,副线圈输出交流电的频率为50HzD正确。

    故选B

    3. 如图所示,倾角为的粗糙斜面上有4个完全相同的物块,在与斜面平行的拉力F作用下恰好沿斜面向上做匀速直线运动,运动中连接各木块间的细绳均与斜面平行,此时第12物块间细绳的张力大小为,某时刻连接第34物块间的细绳突然断了,其余3个物块仍在力F的作用下沿斜面向上运动,此时第12物块间细绳的张力大小为,则等于(  )

    A  B.  C.  D. 11

    【答案】B

    【解析】

    【详解】匀速运动时,设每一个物块所受的摩擦力为,质量为,根据平衡条件可得

    234物块由平衡条件可得

    可得

    连接第34物块间的细绳突然断了,对123根据牛顿第二定律可得

    23物块根据牛顿第二定律可得

    可得

    可得

    故选B

    4. 2022113日中国空间站全面建成,我国航天事业进入了新的阶段,人类的一些航天愿望也有望变成现实。如若用目前世界上已知强度极高的材料石墨烯制作太空电梯缆线,人类进入太空就将成为可能。如图所示,假设在赤道上O点和其正上方地球同步轨道上的太空站A之间,固定着由石墨烯材料做成的太空电梯缆线,这样人类就可乘坐电梯仓往返于地球和太空站之间了。当电梯仓某次停在OA的中间位置P点时,下列说法正确的是(  )

    A. 电梯仓里的货物处于平衡状态

    B. 电梯仓里的货物处于完全失重状态

    C. 电梯仓的线速度一定小于第一宇宙速度

    D. 电梯仓的线速度与太空站A的线速度之比为

    【答案】C

    【解析】

    【详解】A.电梯仓里的货物随电梯一起做匀速圆周运动,处于非平衡状态,A错误;

    B.电梯仓里的货物,受万有引力与电梯仓的支持力,不是完全失重状态,B错误;

    D.电梯仓的线速度与太空站A角速度相等

    线速度与半径成正比。电梯仓停在中间位置,梯仓的线速度与太空站A的线速度之比为,故D错误;

    C.第一宇宙速度是最大的环绕速度,由万有引力提供向心力

    所以太空站A的线速度小于第一宇宙速度,由上述分析,电梯仓速度小于空间站速度,所以电梯仓的线速度一定小于第一宇宙速度,C正确。

    故选C

    5. 如图甲所示,有一粗糙斜面,下端固定一轻质弹簧,初始时弹簧处于自然伸长。一小物块在由斜面顶点静止释放后的一段时间内,物块的动能随位x变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度之内。则以下说法中正确的是(  )

    A. 小物块最大动能为0.2J,最大位移为0.4m

    B. 小物块最大动能为0.2J,最大位移为0.45m

    C. 小物块最大动能为0.25J,最大位移为0.4m

    D. 小物块最大动能为0.25J,最大位移为0.45m

    【答案】B

    【解析】

    【详解】小物块匀加速的下滑过程,由动能定理


     

    动能达到最大时


     

    与弹簧接触到动能最大的过程中,由动能定理


     

    联立得小物块的最大动能为

    小物块减速下滑过程


     

    联立得

    最大位移为

    故选B

    6. 某介质中由一波源产生的一列横波在时刻的波形如图所示,其中波源位于坐标原点,时刻介质中质点Q才开始振动。则下列说法正确的是(  )

    A. 此波的周期

    B. 时,质点Q的速度沿x轴正方向,大小为1m/s

    C. 时,质点P的速度与质点Q的速度大小相同,方向相反

    D. 当质点Q的运动路程达到9cm时,质点P的运动路程达到25cm

    【答案】AD

    【解析】

    【详解】A.波的传播速度为

    由图像可知波长为

    波的周期为

    A正确;

    B.根据同侧法可知0.2m位置的质点振动方向向下,则时,质点Q的速度沿x轴负方向,大小未知,故B错误;

    C时,质点P位于平衡位置,速度向下,与质点Q的速度大小相同,方向相同,故C错误;

    D.波从P位置传播到Q位置的时间为

    此段时间P经过的路程为

    此后质点Q的运动路程达到9cm时,质点P的运动路程也达到9cm,则质点P的总运动路程为

    D正确。

    故选AD

    7. 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定放置在足够高的水平台面上,导轨间距。质量,电阻的直导体棒放在导轨上,且始终与导轨垂直,导体棒通过一根轻质细绳绕过定滑轮与一质量也为的重物相连。导轨左端与阻值的电阻相连,导轨电阻不计,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。在时刻,由静止释放导体棒和重物,直导体棒由静止开始向右做直线运动(导轨足够长,轻质细绳始终与导轨共面且平行),。下列说法中正确的是(  )

    A. 重物向下做加速度减小的加速运动,最终做匀速直线运动

    B. 当导体棒速度时,导体棒加速度

    C. 导体棒最终做匀速直线运动的速度为

    D. 导体棒最终做匀速直线运动的速度为

    【答案】AC

    【解析】

    【详解】A.重物和导体棒整体受力分析有

    根据闭合电路欧姆定律有

    可知随着速度的增大,重物的加速度减小,所以重物向下做加速度减小的加速运动,最终做匀速直线运动,A正确;

    B.当导体棒速度时,根据A项可知

    解得

    B错误;

    CD.导体棒最终做匀速直线运动时有

    解得

    C正确,D错误;

    故选AC

    8. 如图甲所示,粗糙绝缘的水平桌面上,虚线左、右两侧空间均存在与桌面垂直的匀强磁场,右侧匀强磁场的方向垂直桌面向下,磁感应强度大小恒为;左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,规定垂直桌面向上为磁场的正方向。由硬质细导线绕成的边长为L的正方形线框放在桌面上,对角线MN正好与虚线重合,导线材料的电阻率为、横截面积为,左侧磁场变化时线框始终处于静止状态。在0~的时间内,以下说法正确的是(  )

    A. 0~线框受到的摩擦力一直向右

    B. 时刻,线框受到的安培力大小为

    C. T0时刻,线框受到的摩擦力为0

    D. 0~内,通过线框的电荷量

    【答案】BD

    【解析】

    【详解】A.根据楞次定律,在0~电流方向为顺时针方向,磁场力向右,线框受到的摩擦力一直向左,故A错误;

    B.感应电动势

    电流

    PMN受到的安培力

    方向向左,MQN受到的安培力

    方向向右,所以线框受到安培力大小为

    B正确;

    C.在T0时刻,PMN受到的安培力为0MQN受到的安培力不为0,故C错误;

    D.在0~内,通过线框的电荷量

    D正确。

    故选BD

    II卷(非选择题 174分)

    二、非选择题:本题共14小题(物理:9~13题,62分;)。

    9. 为了探究加速度与力的关系,某实验小组使用如图所示的装置进行实验。其中两个光电门AB分别与两个数字计时器相连。力传感器可以测出上端绳子上的拉力,平衡好摩擦力后,在沙桶中逐次添加沙子,测得多组数据。

    1)下列说法中正确的是___________

    A. 平衡摩擦力时,在沙桶中逐渐添加沙子,直至物块通过两光电门的时间相等;

    B 实验中,不需要让物块每次都从同一位置释放;

    C 实验中,应保证沙和沙桶的质量远小于物块和遮光片的质量。

    2)一次测量中,记录下物块通过光电门遮光时间分别为,以及在两个光电门之间的运动时间t,用游标卡尺测得遮光片的宽度为d,则物块运动的加速度为___________(用d表示);

    3)测得多组数据后绘制出如图乙所示的图像,图像不过原点的原因是___________

    【答案】    ①. B    ②.     ③. 平衡摩擦力时,斜面倾角过

    【解析】

    【详解】1[1]A.先拿下沙桶,然后将带滑轮的长木板右端垫高,直至物块通过两光电门的时间相等以平衡摩擦力,故A错误;

    B.实验中,不需要让物块每次都从同一位置释放;

    C.实验中,力传感器可以测出物块所受拉力,不需要沙和沙桶的质量远小于物块和遮光片的质量,C错误。

    故选B

    2[2]物块经过光电门AB的速度分别为

    根据运动学公式

    联立可得

    3[3]由图可知,当绳子拉力为零时,加速度不为零,可知图像不过原点的原因是平衡摩擦力时,斜面倾角过大。

    10. 为了测量某种圆柱形材料的电阻率,一同学利用以下器材设计了如下实验,已知该圆柱形材料电阻约为150Ω

    A. 电阻箱R0~999.9Ω

    B. 量程为30mA、内阻为50Ω的电流表

    C. 量程为30mA、内阻约为50Ω的电流表

    D. 最大阻值为300Ω、最大允许电流为0.5A的滑动变阻器

    E. 电动势、内阻未知的直流电源

    F. 开关S一个,导线若干

    具体实验步骤如下:

    连接好实验电路,闭合开关S

    调节滑动变阻器和电阻箱R,使示数为,记下此时电阻箱阻值R示数

    重复步骤2,且保持示数不变,测量多组R值;

    将实验测得的数据处理后,最后作出了如图丁所示的图像。

    1)用螺旋测微器测出圆柱形材料电阻直径如图乙所示,该读数为___________mm;用游标卡尺测出其长度如图丙所示,该读数为___________cm

    2)电流表选择___________(填写器材前字母代号);

    3)由丁图数据可得序号为C的电流表内阻为___________Ω

    4)该材料的电阻率为___________(保留2位有效数字)。

    【答案】    ①. 1.704    ②. 3.970    ③. C    ④. 48.0    ⑤.

    【解析】

    【详解】1[1]螺旋测微器的读数为

    [2]游标卡尺的读数为

    2[3]由图甲根据欧姆定律有

    整理可得

    由此可知,要求得Rx的值,除了需要求出图乙所示图像的斜率,还需要知道A2的内阻,所以A2的内阻应该确定,故A1应选用C

    3[4]根据(2)分析可知为C的电流表内阻等于图像的纵轴截距的绝对值为

    4[5]根据(2)分析可知

    解得

    该材料的电阻率

    代入数据解得

    11. 如图,一导热良好且上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置在温度为的环境中。玻璃管内由水银柱AB分别封有空气柱CD,已知水银柱AB的长度均为5cm,空气柱C的长度为20cm,空气柱D的长度为25cm,水银柱B上表面到管口的距离为10cm,大气压强恒为,不计一切摩擦。

    1)若环境温度保持不变,把玻璃管缓慢转至水平,求空气柱D的长度变为多少?

    2)若玻璃管保持竖直放置,环境温度由C缓慢上升到,请通过计算说明管顶是否有水银溢出。

    【答案】1;(2)见解析

    【解析】

    【详解】1)研究D气体,根据玻马定律

    解得:转至水平后D长度为

    同理研究C气体,根据玻-马定律

    解得:转至水平后C长度为

    空气柱伸长的总长度

    管口没有有水银溢出 故转至水平后D长度

    2)研究C气体,根据盖·吕萨克定律

    解得:末状态C的长度为

    空气柱C伸长了

    研究D气体,根据盖·吕萨克定律

    解得:末状态D的长度为

    空气柱D伸长了

    空气柱伸长的总长度

    管顶没有有水银溢出。

    12. 如图所示,在平面直角坐标系xOy第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,第一象限有一直角三角形区域OPQ,其中OP=aOPQ区域内(含OQ)有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q)的带正电粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向射入磁场,不计带电粒子的重力。

    1)若该带电粒子经磁场偏转后能进入电场区域,求这种情况下磁感应强度大小的最小值

    2)如果磁感应强度大小取(1)中的,求该带电粒子在电、磁场中运动的总时间。

    【答案】1;(2

    【解析】

    【详解】1)经分析可知:当磁感应强度大小为时,粒子在磁场中的运动轨迹恰好与PQ相切,如图所示,圆心在x轴上的点,从x轴上M点进入电场,粒子在磁场中的圆轨道半径设为R,由几何关系知

    由洛伦兹力提供向心力,可得

    联立解得

    2)粒子从O点运动到M点的时间设为,则有

    粒子进入电场后,沿电场线方向减速至N点,速度是零,设这段时间为,则有

    解得    

    由运动对称性可知:粒子从N点运动到M点的时间也为,且从M点再次进入磁场的速度仍为,即再次进入磁场做匀速圆周运动的半径仍为,由图中几何知识可知, 因此P点即为粒子再次做圆周运动的圆心,也即粒子将垂直于PQ边离开磁场。设粒子第2次在磁场中运动的时间为,则有

    因此粒子在电磁场中运动的总时间t

    13. 如图所示,有一个光滑圆环MDN固定在竖直平面内,半径为,圆心在O点,NOD为竖直直径上三点,OMBC四点在同一个水平面上,在N点正下方接近N点处固定一个非常小的光滑水平支架,支架上放置一个可视为质点的小物块b,另一个可视为质点的小球aM点的正上方。传送带顺时针匀速转动,速度大小为,左端点B距圆心O的水平距离为BC长为,已知球a的质量,物块b的质量,不计空气阻力。

    1)若将物块b拿走,球aM点正上方的某处由静止释放后,恰好能从圆轨道最高点N水平飞出,且击中传送带上的B点,求OB的距离

    2)将物块b放在支架上,球aM点正上方距离M点高度为处由静止释放,则球a能不能与物块b相碰?若能,求碰后两者的速度大小;若不能,求球a与圆轨道脱离的位置与圆心O的高度差;

    3)调整球aM点正上方释放点的高度,使ab两物体发生弹性碰撞后,球a能原轨道返回,物块b做平抛运动后落在传送带上,且物块b落在传送带上时竖直分速度全部损失,只保留水平方向分速度。当物块b落在传送带上距离B点最近时,物块b在传送带上会一直向右加速运动,到C点时恰好与传送带速度相等,求物块b与传送带间的动摩擦因数μ

    【答案】1,(2,(3

    【解析】

    【详解】1a球恰好从最高点飞出故有

    平抛运动击中B点有

    联立以上公式,代入数据得

    2a球释放高度小于R,故不能到达圆弧最高点;

    设在圆弧上K点脱离,K点与圆心在水平方向的夹角为,由机械能守恒定律可知

    K点有

    代入数据可得

    故脱离轨道时距O高度为

    3a球释放点距M点的距离h处自由释放,运动到N点有

    两物体碰撞时动量守恒,机械能守恒

    解得

    方向向左

    方向向右

    a球原路返回要求有

    得到

    此时b物块对应水平位移

    故能落在传送带上距B点为m,且为最近点。

    时,由上式可得b物块从N点射出时速度

    因竖直分速度损失,故落在传送带时水平速度也为

    水平位移

    C点距离

    一直加速故有

    解得


     

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