2023届云南省保山市高三下学期第二次质量监测理综物理试题（含解析）

2023届云南省保山市高三下学期第二次质量监测理综物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图甲所示为不同温度下的黑体辐射强度随波长λ的变化规律；乙图中，某种单色光照射到光电管的阴极上时，电流表有示数；丙图为氢原子能级图，有大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁；丁图为放射性元素14C剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化规律，下列说法正确的是（    ）

A．甲图中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动

B．乙图中，用频率更低的光照射光电管的阴极时，电流表一定没有示数

C．丙图中，从n=5能级跃迁到n=4能级时产生的光子波长最小

D．丁图中，14C的半衰期是5730年，则100g14C经过5730年还剩50g14C

2．一绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如图所示，横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，经过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②，图线1下方的面积为S1，图线2下方的面积为S2。则由图可知（　　）

A． B．气体的压强变大

C．气体的内能不变 D．气体对外界做功

3．如图所示，一个体积不变的气球被一根细线拉住在风中始终处于静止状态，已知气球受到恒定的竖直向上的浮力和水平向右的风力，细线与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（    ）

A．若增大水平风力，则变小

B．若减小水平风力，则气球所受合力变小

C．若减小水平风力，则细线对气球的拉力变小

D．若细线对气球的拉力为T，则水平风力的大小为

4．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　）

A．b点的磁感应强度最大

B．c点的磁感应强度最小

C．b、d两点的磁感应强度相同

D．a、c两点的磁感应强度大小相等

5．到2022年10月12日为止我国宇航员已进行了三次太空授课，在天宫课堂上我们看到宇航员们演示物理、化学实验，从中获取知识。如图甲所示，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图乙所示。光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两東光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑光的多次反射。下列关于光线b的说法正确的是（    ）

A．当时，光可能经过内圆

B．当时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为30°

C．当时，光线在玻璃砖中的传播时间为

D．此状态下的太空水球处于完全失重状态，不受重力

二、多选题

6．2022年10月31日，“梦天”实验舱在文昌航天发射场发射，成功和“天和”核心舱对接，并保持轨道半径不变，离地约400km，如图所示。“梦天”实验舱完成“T”字基本构型后，“神舟十四号”航天员乘组在“梦天”实验舱内完成了货包整理、设备安装等工作，彰显了中国独自组建空间站的航天实力。下列说法正确的是（    ）

A．航天员出舱时，若与空间站连接的安全绳脱落，航天员将做向心运动飞离空间站

B．“梦天”实验舱与“天和”核心舱对接后，由于质量变大核心舱向心加速度变小

C．“梦天”实验舱的运行速度小于第一宇宙速度

D．若已知“梦天”实验舱的在轨运行周期、环绕速度及引力常量，则可估算出地球的质量

7．无线充电宝可通过磁吸力吸附在手机背面，如图甲所示为科创小组某同学手握手机（手不接触充电宝），利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止开始在竖直方向上的一次变速运动过程（手机与充电宝始终相对静止），记录的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示（规定向上为正方向），t2时刻充电宝速度为零，且最终处于静止状态。已知无线充电宝质量为0.2kg，手机与充电宝之间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，在该过程中下列说法正确的是（    ）

A．充电宝受到的静摩擦力的最大值为1.0N

B．t3时刻充电宝受的摩擦力大小为0.4N

C．充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相反

D．充电宝与手机之间的吸引力大小至少为10N

8．如图所示，竖直固定的光滑圆弧形金属导轨半径为r，O为圆心，P、O之间用导线连接阻值为R的电阻。粗细均匀的轻质金属棒的一端通过铰链固定在O点，另一端连接质量为m的金属小球，小球套在导轨上。初始时刻金属棒处于水平位置，小球、金属棒与导轨始终接触良好。过圆心O的水平线下方分布着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。已知重力加速度为g，金属棒总电阻为2R，小球、导轨及导线电阻不计，不计一切摩擦阻力。现将小球由静止释放，第一次运动到最低点时小球速度大小为v，在此过程中下列说法正确的是（　　）

A．小球运动到最低点时，金属棒产生的感应电动势为Brv

B．小球运动到最低点时，金属棒两端的电压为

C．通过电阻R的电荷量为

D．电阻R上产生的焦耳热为

三、实验题

9．某兴趣小组利用智能手机探究滑块与一长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示的实验装置。将长木板固定在水平桌面上，长木板的左侧固定一光滑定滑轮，滑块放在长木板的右端，并把智能手机固定在滑块上，打开智能手机测量加速度的APP，用细线通过定滑轮与滑块及钩码相连。通过改变钩码的个数，改变钩码的总质量m，获得不同的加速度a，并作出a与的图像如乙图所示。图线与横轴的截距为b，与纵轴的截距为，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）关于该实验，下列说法不正确的是______。

A．钩码的质量应该远小于智能手机和滑块的质量

B．细线的拉力小于钩码的重力

C．细绳应该始终与长木板平行

（2）根据图像可得滑块与木板间的动摩擦因数为______；同时该兴趣小组还测出了滑块和手机的总质量为______。

10．如图所示，图甲为多用电表中欧姆表的电路图，已知灵敏电流计表头内阻Rg=900Ω，满偏电流Ig=100μA，电源电动势E=1.5V，内阻r=1Ω。定值电阻R1=10Ω，R2=90Ω。图乙为多用电表的表盘，请回答下列问题：

（1）电源的____________端为负极（填“左”或“右”）。

（2）当电键拨至1时，欧姆表的倍率是____________（填“1”“10”“100”或“1k”）。

（3）某同学把电键拨至1后，进行欧姆调零，当调零完毕时，滑动变阻器接人电路的电阻应为________Ω。接着测量某一电阻，电表指针指示位置如图乙所示，则该电阻阻值为____________Ω。

四、解答题

11．如图所示，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。已知P、Q两物块的质量分别为mP=0.6kg、mQ=0.2kg，P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。现在Q上挂一个物块K后，轻绳的张力变为原来的3倍，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则所挂物块K的质量为多少？

12．如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，MN为圆的一条直径。质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v射入电场，速度方向与MN夹角θ=45°，一段时间后粒子运动到N点，速度大小也为v，不计粒子重力，规定M点电势为零。求：

（1）匀强电场的场强大小；

（2）粒子电势能的最大值；

（3）仅改变粒子速度大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，粒子射入电场的速度大小。

13．如图所示，滑板的上表面由长度为的水平部分AB和半径为的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上。滑块P置于滑板的右端点A处，滑块P与滑板水平部分间的动摩擦因数为μ。一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系小球Q。小球Q位于最低点时与滑块P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与滑块P发生弹性碰撞，碰后滑块P将在滑板上向左运动，从C点飞出后又落回滑板，最终相对滑板静止于AB部分上某一点。设小球Q的质量为m，滑块P的质量为3m，滑板的质量为6m，运动过程中不计空气阻力，重力加速度为g，小球Q、滑块P均可视为质点。求：

（1）小球Q碰滑块P前瞬间，小球的加速度的大小；

（2）滑块P、小球Q碰撞过程中，滑块P所受合力冲量I的大小；

（3）时，滑块P从C点飞出后相对C点的最大高度h及滑板在整个运动过程中的最大速率。

参考答案：

1．D

【详解】A.随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较短（频率较高）的方向移动，故A错误；

B.用频率更低的光照射光电管的阴极时，如果频率小于极限频率电流表没有示数，如果大于极限频率有示数，故B错误；

C.从n=5能级跃迁到n=4能级时，能级差最小，根据

可知光子频率最小，波长最长，故C错误；

D.半衰期指的是大量原子核衰变时的统计规律，100g14C经过一个半衰期后一定剩余50g14C，故D正确。

故选D。

2．B

【详解】A．由于横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，则图线，下方的面积均为1，即有

故A错误；

C．由图像可知，由状态①变为②，分子速率大的分子数占总分子数的百分比在增加，说明气体温度升高，对于一定质量的理想气体，不计分子势能，则温度升高，气体的内能一定增大，故C错误；

D．由于气体在绝热容器内，与外界没有热交换，即

根据上述可知气体的内能增大，根据

可知外界对气体做功，故D错误；

B．外界对气体做功，气体体积减小，而气体温度升高，根据理想气体状态方程

可知气体压强增大，故B正确。

故选B。

3．C

【详解】ABD．如图所示

对气球受力分析可知

，

则

若增大水平风力，则变大；若减小水平风力，则气球所受合力仍为零，不变，故ABD错误；

C．若减小水平风力，则变小，根据，得细线对气球的拉力变小，故C正确。

故选C。

4．B

【详解】AB．a、b、c、d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，结合安培定作出矢量合成图，如图所示

可知，a点磁感应强度大小为

b点和d点磁感应强度大小为

c点的磁感应强度大小为

可知a点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，故A错误，B正确；

C．根据所示可知b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，故C错误；

D．根据上述可知，a、c两点的磁感应强度大小不相等，故D错误。

故选B。

5．B

【详解】A．如图所示，当折射光线恰好和内圆相切时，光恰好不会通过内圆，根据几何关系得

，

根据折射率公式解得

因此当时光不会经过内圆，故A错误；

B．由A项分析解得

，

由几何分析可知，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为，故B正确；

C．光线在玻璃砖中通过的路程为，则传播时间

故C错误；

D．此状态下的太空水球处于完全失重状态，受重力即万有引力，故D错误。

故选B。

6．CD

【详解】A．航天员出舱时，由于惯性，航天员仍然与空间站具有近似相等的速度，此时仍然满足，即此时若与空间站连接的安全绳脱落，航天员仍然在该轨道上做圆周运动，故A错误；

B．根据得

由于对接后“梦天”实验舱的轨道半径不变，所以向心加速度不变，故B错误；

C．第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据，解得

由于空间站的运行轨道半径大于近地卫星的半径，可知空间站的运行速度小于第一宇宙速度，故C正确；

D．根据，，解得

可知，若已知空间站在轨运行周期、环绕速度及引力常量，则可估算出地球的质量，故D正确。

故选CD。

7．BD

【详解】B.t3时刻由牛顿第二定律可得

解得

故B正确；

C.充电宝在t2时刻具有向上的最大加速度，由牛顿第二定律知摩擦力方向竖直向上，t3时刻充电宝具有向下的加速度，而加速度小于重力加速度，所以摩擦力方向向上，所以充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相同，故C错误；

AD.t2时刻充电宝具有向上的最大加速度，充电宝与手机之间的摩擦力最大，此时由牛顿第二定律有

又

解得充电宝与手机之间的吸引力大小至少为

故D正确、A错误。

故选BD。

8．BC

【详解】AB．当小球运动到最低点时，金属棒切割磁感线，产生的感应电动势为

金属棒两端的电压为

A错误，B正确；

C．此过程中回路中的平均感应电动势为

回路中的平均电流为

此过程通过电阻R的电荷量为

联立解得

C正确；

D．根据能量守恒可知，回路中产生的总焦耳热为

电阻R上产生的焦耳热为

D错误。

故选BC。

9．     A         

【详解】（1）[1]A．设滑块和手机的质量为M，对钩码和滑块以及手机组成的系统由牛顿第二定律有

整理可得

可得本实验中加速度a与成一次函数。由于实验中并没有认为钩码的重力与细线的拉力近似相等，因此不需要钩码的质量应该远小于智能手机和滑块的质量，故A错误，符合题意；

B．释放钩码后，钩码也具有向下的加速度，则绳子的拉力小于钩码的重力，故B正确，不符合题意；

C．为了让绳子拉滑块的力为恒力，则细绳应该始终与长木板平行，故C正确，不符合题意。

故选A。

（2）[2][3]根据上述有

结合图像有

，

解得

，

10．     左     100     1409     1400

【详解】（1）[1]在多用电表的使用过程中，我们需要让电流从红笔流入，黑笔流出，所以在当欧姆挡使用时，黑表笔接着内部电源正极，所以电源的左端为负。

（2）[2]当电键拨至1时，这时候电流表等效的量程为

所以这时候的中值电阻为

所以当电键拨至1时，欧姆表的倍率是“×100”。

（3）[3]等效内阻为

滑动变阻器接入电路的电阻为

[4]该电阻阻值为

11．

【详解】P静止在桌面上，Q也静止，对Q受力分析，由平衡条件得，轻绳张力

P受到的摩擦力

当Q上挂物块K后，轻绳的张力变为原来的3倍，即有

由于

则P向右匀加速，根据牛顿第二定律得

解得

P和Q、K通过轻绳相连，以相同加速度下降，对Q、K由牛顿第二定律得

解得

12．（1）；（2）；（3）

【详解】解：（1）从M到N粒子动能不变，电场力不做功，所以MN为等势线，电场线与MN垂直，粒子做类似斜抛的运动，沿MN方向，粒子匀速运动

垂直MN方向

根据牛顿第二定律

解得

（2）粒子垂直MN方向速度为0时，电势能最大，根据能量守恒

（3）如图所示，当粒子运动到P点时，电势能最小，由

联立求得

13．（1）；（2）；（3），

【详解】（1）小球Q在下落过程中机械能守恒，则有

解得

由向心加速度公式得

（2）小球Q和滑块P发生弹性碰撞，由机械能和动量守恒，则有

解得

由动量定理得

滑块P所受合力冲量I的大小为

（3）滑块P和滑板在水平方向上不受外力，由水平方向动量守恒可得

由能量守恒可得

解得

滑块P从C点飞出后，滑块P再次滑入水平部分时滑板速度最大为v3，由能量和动量守恒得

解得