2023届陕西省宝鸡市陈仓区高三下学期教学质量检测理综物理试题（二）（含解析）

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2023届陕西省宝鸡市陈仓区高三下学期教学质量检测理综物理试题（二）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．关于近代物理知识，下列说法中正确的是（    ）
A．光电效应现象说明了光具有粒子性
B．铀核裂变的一种核反应方程为
C．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
D．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
2．如图所示，水平光滑的地面有一个匀速运动的小车，轻质弹簧的一端固定在小车左挡板上，另一端固定在物块上。物块和小车相对静止，小车上表面粗糙，弹簧处于伸长状态。下列说法正确的是（　　）

A．小车所受合外力向右
B．小车一定受向右的摩擦力
C．物块一定受小车向右的摩擦力
D．物块和小车整个系统所受合外力的冲量向右
3．如图所示，三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，轨道半径相同，其中a是地球同步卫星，b是倾斜轨道卫星，c是极地卫星.则（　　）

A．卫星a可以经过北京正上空 B．卫星a、b、c的运行角速度相等
C．卫星b的运行速度大于7.9km/s D．卫星c的运行周期小于24小时
4．如图所示，一负点电荷固定于O点，虚线为其等势面，带电粒子A、B仅在电场力作用下的运动路径分别如图中实线所示，a、b、c、d、e为粒子轨迹与虚线的五个交点。下列判断正确的是（　　）

A．A带负电，B带正电
B．A在a处的动能大于在b处的动能
C．B由c处到d处电场力做正功
D．B在e处的电势能小于在c处的电势能
5．如图所示，一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角为θ，轻弹簧的上端固定于挡板，下端连接滑块P，开始处于平衡状态。现用一平行于斜面向下的力F作用在P上，使滑块向下匀加速（a
A． B．
C． D．

二、多选题
6．如图所示，为某小型发电站的输电示意图．发电站的输出功率为，经升压变压器升压后，输出电压为，发电站到用户的输电线总电阻为，经过降压变压器给一居民小区供电．已知变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　）

A．输电线路中的电流为
B．用户获得的功率为
C．若发电站的输出电压减半，线路损耗的电功率变为原来的4倍
D．若用户所需电压为，则降压变压器原、副线圈匝数比为
7．如图所示，为半径、固定于竖直平面内的光滑圆管轨道，轨道上端切线水平，为圆心，为水平桌面，三点在同一水平线上，的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪。现发射质量为的小钢珠，小钢珠从点离开弹簧枪，从点飞出落到距点距离为的点。不计空气阻力，重力加速度取，则下列说法正确的是（    ）

A．小钢珠落到点前瞬间，重力的功率为
B．小钢珠到达点时，对上管壁的压力大小为
C．小钢珠从到的运动时间为
D．弹簧枪储存的弹性势能为
8．如图所示，abcdef为金属线框，线框由7段长均为L、电阻均为R的金属棒组成，线框右侧有一宽度为L的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，让线框匀速通过磁场，线框运动过程中，af边始终与磁场边界平行，线框平面始终与磁场垂直，则下列判断正确的是（　　）

A．af边穿过磁场的过程中，通过be、cd边截面的电量之比为1：1
B．af边穿过磁场的过程中，be、cd边产生的焦耳热之比为9：1
C．be边穿过磁场的过程中，通过be、cd边截面的电量之比为2：1
D．be边穿过磁场的过程中，be、cd边产生的焦耳热之比为1：1

三、实验题
9．某实验小组成员用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。他们在气垫导轨上安装了一个光电门，调节气垫导轨水平，装有遮光条的滑块放在导轨上，用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线将滑块与钩码相连。

（1）实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则 。
（2）由静止释放物块，与光电门相连的数字计时器，记录遮光条遮光的时间t，若滑块和遮光条的总质量为M，钩码的质量为m，滑块没有释放时遮光条到光电门的距离为L，则表达式 在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证。
（3）多次改变滑块遮光条到光电门的距离L，记录每次遮光条遮光的时间t，作出图像，如果图像是一条过原点的直线，图像的斜率等于 ，则机械能守恒定律得到验证。
10．某同学要测量一段金属丝的电阻率。

(1)他先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示。则金属丝的直径d= mm；
(2)该同学设计了测金属丝电阻的实验电路图如图乙所示，请根据电路图将图丙实物图连接完整 ；闭合电键前，图丙中滑动变阻器的滑片应移到最 （填“左”或“右”）端；
(3)闭合电键后调节滑动变阻器，测得多组电压表、电流表的值，在U—I坐标系中描点如图丁所示，请作出U—I图线 ，并根据图线求得金属丝的电阻Rx= Ω，若测得金属丝接入电路的长度为L=64.00cm，该金属丝的电阻率ρ= （保留两位有效数字）；
(4)由图乙电路图可知，测量电路中电压表有分流作用，因此测量结果存在 （选填“系统”或“偶然”）误差，由此测得的电阻率 （选填“偏大”或“偏小”）。

四、解答题
11．如图所示，传送带以速度顺时针传动，P、Q间距离，紧挨传送带右侧放置一质量的木板B。一质量为的滑块（可看作质点）以的速度从传送带的左端滑上传送带，到达右端时，刚好与传送带共速。滑块滑出传送带时与木板B发生弹性碰撞，碰后滑块被反弹回传送带上，继续在传送带上运动，已知重力加速度，试求：
（1）滑块m第一次从传送带左端滑到右端的过程中，由于摩擦产生的热量；
（2）滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离。

12．如图所示，真空中一对平行金属板长为L，两板间有垂直板面向上的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带负电粒子以速度从两板中央沿中线进入电场，粒子射出平行板时速度方向与中线夹角为，板右侧有上、下范围足够大的有界匀强磁场区域，磁场方向与纸面垂直，磁场边界与两板中线垂直，两边界间距离为d，不计粒子重力，忽略板外空间的电场，求：
(1)匀强电场的场强大小E；
(2)欲使粒子经磁场偏转后垂直于右边界穿出，磁感应强度B；
(3)欲使粒子经磁场偏转后从左边界穿出，求磁感应强度的最小值。


五、多选题
13．下列说法中正确的是__________
A．知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，可计算出阿伏加德罗常数
B．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
C．单晶体有固定的熔点，具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性
D．一定质量的理想气体保持压强不变，在温度升高时，吸收的热量一定大于内能的增加量
E．随着科技的发展，将来可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

六、解答题
14．如图所示，水平放置内壁光滑的圆柱形密闭汽缸，内有可自由活动的活塞将汽缸分为Ⅰ、Ⅱ两部分。活塞与汽缸左侧连接一轻弹簧，当活塞与汽缸右侧接触时弹簧恰好处于原长。开始Ⅱ内封闭有一定质量的理想气体，Ⅰ内为真空，稳定时Ⅱ内气柱长度为，此时弹簧力与活塞重力大小之比为。已知开始环境温度为，汽缸导热性能良好，活塞质量，截面积，重力加速度取。
（1）将活塞锁定，将环境温度缓慢上升至，求此时Ⅱ部分气体的压强；
（2）保持环境温度不变，解除活塞锁定，同时将汽缸逆时针缓慢旋转，求稳定时Ⅱ部分气柱的长度。


七、多选题
15．波源位于O点，从时刻开始振动在时刻的波形图如图所示。该时刻M点开始振动，N点坐标为。下列判断正确的是（　　）

A．简谐波的传播速度为
B．再过时间，M的运动路程为
C．N点开始振动的时刻为
D．M点位于波峰时，N点位于波谷
E．M点正方向速度最大时，N点也正方向速度最大

八、解答题
16．如图所示为某种透明介质材料制成的截面为直角梯形的柱体，其中和均为直角，。一细光束由的左侧与边成由点斜射入介质，该细光束在边的发生反射，最后从边的射出，且出射光线与边垂直，两位置图中均末标出．已知，光在空气中的传播速度。求：
（1）该透明介质的折射率；
（2）该光束由经到所需的总时间。（结果可保留根号）
  

参考答案：
1．A
【详解】A．光电效应现象说明了光具有粒子性，选项A正确；
B．铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，裂变的一种核反应方程为

选项B错误；
C．动能相等的质子和电子，它们的动量为

德布罗意波长为

质子和电子的质量不同，所以德布罗意波长也不相等，选项C错误；
D．比结合能是原子核的结合能与该原子核所含有的核子数之比，所以比结核能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．小车做匀速直线运动，可知小车所受合外力为零，故A错误；
BC．弹簧处于伸长状态，可知弹簧对物块的弹力水平向左，根据受力平衡可知，小车对物块的摩擦力水平向右，则物块给小车的摩擦力水平向左，故B错误，C正确；
D．物块和小车一起做匀速直线运动，整体受到的合外力为零，则物块和小车整个系统所受合外力的冲量为零，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】A．卫星a是同步卫星，只能定点在赤道的上空，不可能经过北京正上空，A错误；
B．根据

可知

由图可知，卫星a、b、c的半径相等，故三颗卫星的角速度相等，B正确；
C．根据

可知，卫星b的轨道半径大于地球的半径，则卫星b的运行速率小于7.9km/s，C错误；
D．卫星a、c的轨道半径相同，则两卫星的周期相同，即卫星c的运行周期为24小时，D错误。
故选B。
4．B
【详解】A．因为O处的是负点电荷，故由运动轨迹可判断，A带正电，B带负电，故A错误；
B．正电荷A在b处的电势能大于a处，故A在a处的动能更大，故B正确；
C．负电荷由c到d的过程中，电场力做负功，故C错误；
D．因为c和e在同一个等势面，故B在e和c处的电势能相等，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】AB．设物块P的质量为m，系统静止时弹簧相对原长的伸长量为x0，弹簧的劲度系数为k，则有

由牛顿第二定律有

两式联立可得

A错误，B正确；
CD．由题可知

初位置物块P的机械能为0，则物块P机械能的变化量


CD错误。
故选B。
6．CD
【详解】A．输电线路中的电流为

故A错误；
B．输电线的损失功率为

用户获得的功率为

故B错误；
C．输电线损失功率为

可见不变，若输出电压减半，线路损耗的电功率变为原来的4倍，故C正确；
D．降压变压器副线圈的电流为

降压变压器原、副线圈匝数比为

故D正确。
故选CD。
7．BC
【详解】ABC．小钢珠从点飞出后做平抛运动，竖直方向有


水平方向有

小钢珠在点，根据牛顿第二定律有

解得

由牛顿第三定律可知，小钢珠到达点时对上管壁的压力大小为，小钢珠落到点前瞬间，重力的功率为

故A错误，BC正确；
D．根据机械能守恒有

故D错误。
故选BC。
8．BC
【详解】AB．af边穿过磁场的过程中，bc、cd、de串联后与be并联，因此通过be、cd边的电流之比为3：1，则根据Q=It可知通过be、cd边截面的电量之比为3：1，根据Q热=I2Rt可知be、cd边产生的焦耳热之比为9：1，选项A错误，B正确；
CD．be边穿过磁场的过程中，bcde与bafe并联，be为电源，通过be、cd边的电流之比为2：1，则根据Q=It可知通过be、cd边截面的电量之比为2：1，根据Q热=I2Rt可知be、cd边产生的焦耳热之比为4：1，选项C正确，D错误。
故选BC。
9．
【详解】（1）[1]由图乙可知，该游标卡游标尺为20分度值，则最小刻度为，读数可得

（2）[2]该实验的原理是通过钩码高度的降低，使钩码的重力势能转化为钩码和滑块及遮光条共同的动能，则只要等式

在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证。
（3）[3]由（2）可得

则只要图像的斜率为

则机械能守恒定律得到验证。
10． 1.600 右 0.52 系统 偏小
【详解】(1)[1]千分尺的读数由两部分组成的，其结果为

(2)[2][3]实物连接如图所示

闭合电键后，滑动变阻器的滑片应移到最右端，使滑动变阻器输出电压为零，保护用电器。
(3)[4][5][6]U—I图如图所示

将所描的点绘成一条直线，舍掉中间一个偏离直线太远点，从图像上找一点，由该点的坐标可求得电阻

由电阻定律可得

电阻率为

(4)[7][8]由于电压表的分流是由客观因素造成的，所以是系统误差；实际电流值比测量值小，那么电阻测量值偏小。
11．（1）；（2）
【详解】（1）从P运动到Q的过程中，对物体m只有到摩擦力做功，由动量定定理可得

解得

则可知滑块在传送带上做减速运动的加速度大小为

则减速所用的时间为

可知滑块的对地位移为

传送带对地的位移为

可得相对位移为

则因摩擦产生的热量为

（2）由题意知滑块与木板发生弹性碰撞，则碰撞前后动量守恒，机械能守恒，有
，
解得反弹速度
，方向水平向左
设碰撞后滑块向左运动直至速度减为零这一过程中运动的位移为，则根据运动学公式有

解得

在此过程中运动的时间为

在此时间内传送带向右移动的位移为

滑块速度减为零后开始反向做匀加速直线运动，可知滑块向右滑动速度会达到并恰好离开传送带，在此时间内传送第向右运动的位移为，故可得滑块m被反弹后在传送带上运动过程中相对传送带滑动的距离为

12．(1) ；(2) (3)
【详解】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，运动时间

加速度

粒子离开匀强电场时，在电场方向的速度

由

得

(2)粒子经磁场偏转后垂直于右边界穿出，如图

则
，
粒子在磁场中做匀速圆周运动

解得

(3)欲使粒子经磁场偏转后从左边界穿出，粒子在磁场中运动的圆周与磁场的右边界相切时磁感应强度的最小，如图

则

解得

由

因此

13．BCD
【详解】A．气体分子间距较大，不能用摩尔体积除以分子体积去求得阿伏加德罗常数，故A错误；
B．当分子力表现为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，因此分子势能增大，故B正确；
C．晶体分为单晶体和多晶体，都具有固定的熔点，但单晶体具有规则的几何外形，物理性质表现为各向异性，而多晶体没有规则的几何外形且物理性质表现为各向同性，故C正确；
D．根据热力学第一定律的表达式

则对于一定质量的理想气体保持压强不变，在温度升高时体积增大，气体对外做功，取负，而温度升高能内增大，取正，因此吸收的热量一定大于内能的增加量，故D正确；
E．根据热力学第二定律，与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故不能将散失的能量重新收集起来而不引起其他的变化，故E错误。
故选BCD。
14．（1）；（2）
【详解】（1）气体初始状态的压强

则由查理定律


（2）由

得

汽缸竖直放置，活塞处于平衡状态，则有

由玻意耳定律

解得

15．ACD
【详解】A质点O和M相距，波的传播时间为，则波速

A正确；
B．由图可知，该波的周期是，时间是1.5个周期，运动路程是

B错误；
C．M，N相距，传播时间是，N点开始振动的时刻为，C正确；
DE．质点M，N相隔，波长是半波长的奇数倍，M点位于波峰时，N点位于波谷，M点正方向速度最大时，N点负方向速度最大，D正确，E错误。
故选ACD。
16．（1）；（2）
【详解】（1）作出细光束在透明介质中的光路图，如图所示
  
由几何关系知入射角，折射角
由折射定律

解得

（2）由得

由几何关系可知

则


光束由经到的路程为

则上述过程所用的时间