吉林省吉林市普通中學(xué)2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期第二次調(diào)研測試物理試題

/22/22/吉林市普通中學(xué)2022—2023學(xué)年度高中畢業(yè)年級第二次調(diào)研測試物理（滿分110分，答題時間90分鐘）本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，第1卷1至4頁（12道題）第Ⅱ卷5至8頁（5道題）考生注意：1.所有答案一律填寫在“答題紙”對應(yīng)的題號處，答在試卷上的無效。2.考試結(jié)束，只交“答題紙”。第I卷（選擇題共53分）本卷共12小題，1-7題為單選，每題4分，不選或錯選的得0分；8-12題為多選，每題5分，全選對的得5分，選對但不全得3分，有選錯或不答的得0分。將你的答案填寫在“答題紙”對應(yīng)的題號處1.下列關(guān)于直線運動的甲、乙、丙、丁四個圖像的說法中，正確的是（）A.甲圖中物體的加速度大小為B.乙圖中所描述的物體在時段通過的位移為C.丙圖中所描述的物體在時段速度的變化量為D.若丁圖中所描述的物體正在做勻加速直線運動，則該物體的加速度為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)可知圖像的斜率的絕對值等于2a，所以甲圖中物體的加速度大小為故A錯誤；B．乙圖中所描述的物體在時段通過的位移為，故B錯誤；C．a(chǎn)-t圖像與t軸所圍的面積表示速度的變化量，所以丙圖中所描述的物體在時段速度的變化量為，故C正確；D．根據(jù)變形可得所以圖像的斜率等于，則該物體的加速度為故D錯誤。故選C。2.如圖所示，半徑可以改變的光滑半圓形軌道豎直固定放置，小球自軌道端點P由靜止開始滑下，經(jīng)過最低點Q。若軌道半徑越大，則（）A.小球經(jīng)過最低點Q時的速率保持不變B.小球經(jīng)過最低點Q時的向心加速度保持不變C.小球經(jīng)過最低點Q時受到軌道的支持力越大D.小球經(jīng)過最低點Q時重力的瞬時功率越大【答案】B【解析】【詳解】A．小球從P到Q的過程，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得故半徑越大，小球經(jīng)過最低點Q時的速率越大，A錯誤；B．小球經(jīng)過最低點Q時的向心加速度可表示為小球經(jīng)過最低點Q時的向心加速度與半徑無關(guān)，保持不變，B正確；C．在最低點Q由牛頓第二定律可得解得故小球經(jīng)過最低點Q時受到軌道的支持力不變，C錯誤；D．小球經(jīng)過最低點Q時重力的瞬時功率為D錯誤。故選B。3.某架飛機(jī)在進(jìn)行航空測量時，需要嚴(yán)格按照從南到北的航線進(jìn)行飛行。如果在無風(fēng)時飛機(jī)相對地面的速度是，飛行過程中航路上有速度為的持續(xù)東風(fēng)。則（）A.飛機(jī)的飛行方向為北偏西為角度，且B.飛機(jī)的飛行方向為北偏東為角度，且C.飛機(jī)實際的飛行速度為D.飛機(jī)實際的飛行速度為【答案】B【解析】【詳解】AB．飛機(jī)的飛行方向為北偏東為角度，且選項A錯誤，B正確；CD．飛機(jī)實際的飛行速度為選項CD錯誤。故選B。4.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場，在勻強電場中有一根長為L的絕緣細(xì)線，細(xì)線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時細(xì)線與豎直方向成角，此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動，重力加速度為g，不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（）A.勻強電場的電場強度B.小球做圓周運動過程中動能的最小值為C.小球運動至圓周軌跡的最高點時機(jī)械能最小D.小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，其電勢能先減小后增大【答案】B【解析】【詳解】A．小球靜止時細(xì)線與豎直方向成角，對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示由平衡關(guān)系可知解得故A錯誤；B．小球靜止時細(xì)線與豎直方向成角，則A點為小球繞O點在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動的等效最高點A點時小球的速度最小，動能最小，由牛頓第二定律可知動能聯(lián)立解得故B正確；C．由機(jī)械能守恒定律可知，機(jī)械能的變化量等于除重力和彈簧彈力之外的其他力做的功，此處即電場力做的功。由題意可知，當(dāng)小球運動到最左邊與O點等高時，電場力做負(fù)功最多，機(jī)械能最小，故C錯誤；D．小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運動一周的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，所以電勢能先變大后變小，故D錯誤。故選B。5.一質(zhì)量為2kg的物體靜止于粗糙的水平地面上，在一水平外力F的作用下運動，如圖甲所示。外力F對物體所做的功、物體克服摩擦力做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10。下列分析正確的是（）A.物體運動的總位移為13.5mB.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2C.物體在前3m運動過程中的加速度為2.5D.m時，物體的速度為m/s【答案】A【解析】【分析】【詳解】AB．根據(jù)圖乙代入數(shù)據(jù)得則所以物體運動得總位移A正確，B錯誤；C．物體在前3m運動過程中則加速度C錯誤；D．根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得m時，物體的速度v=3m/sD錯誤。故選A。6.北京時間2019年4月10日晚21點，人類史上首張黑洞照片面世．黑洞的概念是：如果將大量物質(zhì)集中于空間一點，其周圍會產(chǎn)生奇異的現(xiàn)象，即在質(zhì)點周圍存在一個界面——事件視界面，一旦進(jìn)入界面，即使光也無法逃脫，黑洞的第二宇宙速度大于光速．并把上述天體周圍事件視界面看作球面，球面的半徑稱為史瓦西半徑．已知地球的半徑約為6400km，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，天體的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，光速為3.0×108m/s，假設(shè)地球保持質(zhì)量不變收縮成黑洞，則地球黑洞的史瓦西半徑最接近A.1mm B.1cm C.1m D.1km【答案】B【解析】【詳解】有題可知，地球變成黑洞后，光無法逃脫黑洞的第二宇宙速度，即黑洞的第二宇宙速度大于光速，轉(zhuǎn)換成臨界條件如下：通過臨界條件的變形可知地球形成黑洞的最大半徑?：由于題目中未給出地球質(zhì)量G，所以用黃金代換式：所以有：代入數(shù)據(jù)解得Rmax≈0.009m，即Rmax≈9mm；?即最接近1cm.A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析相符，故B正確.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析不符，故D錯誤.7.北京高能物理研究所的正、負(fù)粒子對撞機(jī)是世界八大高能加速器中心之一，是中國第一臺高能加速器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，正、負(fù)粒子由靜止開始經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向同時注入對撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，正、負(fù)粒子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動，然后在碰撞區(qū)內(nèi)迎面相撞，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.正、負(fù)粒子的比荷可以不相同B.磁感應(yīng)強度B一定時，比荷相同的粒子，電荷量大的粒子進(jìn)入磁場時動能大C.加速電壓U一定時，粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強度B越大D.對于給定的正、負(fù)粒子，粒子從靜止到碰撞運動的時間變短，可能是由于U不變、B變大引起的【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)動能定理得根據(jù)牛頓第二定律得解得根據(jù)上式，正、負(fù)粒子的比荷一定相同，A錯誤；B．根據(jù)解得磁感應(yīng)強度B一定時，比荷相同的粒子，電荷量大的粒子進(jìn)入磁場時動能大，B正確；C．根據(jù)解得加速電壓U一定時，粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強度B越小，C錯誤；D．對于給定的正、負(fù)粒子，粒子從靜止到碰撞運動的時間變短，一定是速度v變大引起的，根據(jù)解得速度v變大，可能是由于B不變、U變大引起的，D錯誤。故選B8.如圖甲所示，一輛重型自卸車靜止在水平面上，當(dāng)利用自身液壓裝置使車廂緩慢傾斜到一定角度時，車廂上的石塊就會自動滑下，當(dāng)自卸車廂的傾角時，石塊恰能沿車廂底面勻速下滑，其示意圖如圖乙示，下列說法正確的是（）A.石塊與車廂底面之間的動摩擦因數(shù)B.時，石塊對車廂的摩擦力沿斜面向下，車輛不受地面的靜摩擦力C.由0增加到的過程中，車輛對地面的摩擦力逐漸增大，方向水平向右D.時，石塊將加速下滑，地面對車輛的支持力小于自卸車和石塊的重力【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意可得解得石塊與車廂底面之間的動摩擦因數(shù)選項A錯誤；B．時，車廂對石塊的摩擦力沿斜面向上，石塊對車廂的摩擦力沿斜面向下；對車廂和石塊的整體，水平方向受力為零，則車輛不受地面的靜摩擦力，選項B正確；C．由0增加到的過程中，石塊相對車廂靜止，對車輛和石塊的整體水平方向受合力為零，則車輛所受地面的摩擦力為零，車輛對地面的摩擦力為零，選項C錯誤；D．時，此時石塊將加速下滑，石塊有豎直向下的加速度分量，石塊處于失重狀態(tài)，可知地面對車輛的支持力小于自卸車和石塊的重力，選項D正確。故選BD。9.在正方形的四個頂點上分別固定有帶電量絕對值均為Q的點電荷，其帶電性如圖所示。正方形的對角線交點為O，在兩條對角線上分別取點A、B、C、D且。不計電子重力。則（）A.C、D兩點的電場強度不相同，A、B兩點的電場強度不相同B.C、D兩點電勢相等，A、B兩點電勢相等C.電子從C點沿直線運動到D點，電勢能先增加后減小D.電子從O點沿直線運動到B點，電勢能先增加后減小【答案】AC【解析】【詳解】A．水平方向兩個電荷在C點的場強由C指向O，在D點的場強由D指向O，且大小相等；豎直方向的兩個點電荷在CD兩點的場強均豎直向下且大小相等，可知C、D兩點的電場強度大小相同，但是方向不相同；水平方向的兩個電荷在A點的場強豎直向上，在B點的場強豎直向下；豎直方向的兩個點電荷在AB兩點的場強均豎直向下，可知C、D兩點的電場強度大小一定不相同，選項A正確；B．水平方向的兩個電荷在CD兩點的電勢相等，豎直方向的兩個電荷在CD兩點的電勢也相等，則C、D兩點電勢相等；水平方向的兩個電荷在AB兩點的電勢相等，豎直方向的兩個電荷在A點的電勢高于B點，可知A、B兩點電勢不相等，選項B錯誤；C．電子從C點沿直線運動到D點，豎直方向的兩個電荷對電子不做功，水平方向的兩個電荷對電子先做負(fù)功后做正功，則電子的電勢能先增加后減小，選項C正確；D．電子從O點沿直線運動到B點，水平方向的兩個電荷對電子做負(fù)功，豎直方向的兩個電荷對電子也做負(fù)功，則電子的電勢能增加，選項D錯誤。故選AC。10.一種定點投拋游戲可簡化為如圖所示的模型，以水平速度從O點拋出小球，小球正好落入傾角為的斜面上的洞中，洞口處于斜面上的P點，O、P的連線正好與斜面垂直；當(dāng)以水平速度從O點拋出小球時，小球正好與斜面在Q點垂直相碰。不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.小球落在P點的時間是B.Q點在P點的下方C.D.小球落在P點所用的時間與落在Q點所用的時間之比是【答案】AD【解析】【詳解】A．以水平速度v1從O點拋出小球，正好落入傾角為的斜面上的洞中，此時位移垂直于斜面，由幾何關(guān)系可知所以A正確；BC．當(dāng)以水平速度v2從O點拋出小球，小球正好與斜面在Q點垂直相碰，此時速度與斜面垂直，根據(jù)幾何關(guān)系可知即故OQ連線與豎直方向的夾角滿足而OP連線與豎直方向夾角為θ，所以，故Q點在P點的上方。由可知，，又因為水平位移，由可知，，故B、C錯誤；D．落在P點的時間與落在Q點的時間之比是D正確。故選AD。11.如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。在圓環(huán)的A點和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，不計其他電阻和摩擦，下列說法正確的是（）A.棒產(chǎn)生的電動勢為 B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為C.電阻消耗的電功率為 D.電容器所帶的電荷量為【答案】AB【解析】【詳解】A．棒繞端點轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢為故A正確；B．電容器并聯(lián)在外電阻R兩端，則電容器兩端的電壓為根據(jù)平衡條件所以微粒的電荷量與質(zhì)量之比為故B正確；C．電阻消耗的電功率為故C錯誤；D．電容器所帶的電荷量故D錯誤。故選AB。12.如圖所示，一質(zhì)量為m的足夠長U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，bc邊長為L，不計金屬框電阻。一長為L的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，導(dǎo)體棒的阻值為R、質(zhì)量為2m。裝置處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)給金屬框水平向右的初速度v0，在整個運動過程中MN始終與金屬框保持良好接觸，則（）A.剛開始運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為b→c→N→MB.導(dǎo)體棒的最終和U形光滑金屬框一起勻速直線運動速度為C.導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為D.通過導(dǎo)體棒的電荷量為【答案】BCD【解析】【詳解】A．金屬框開始獲得向右的初速度v0，根據(jù)楞次定律可知回路磁通量增大，原磁場垂直紙面向里，所以感應(yīng)電流磁場垂直向外，再根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流方向為c→b→M→N，最后當(dāng)二者速度相等時，回路中沒有感應(yīng)電流，故A錯誤；B．以金屬框和導(dǎo)體棒整體為研究對象，由于整體水平方向不受力，所以整體水平方向動量守恒，最后二者速度達(dá)到相等，取初速度方向為正，根據(jù)動量守恒定律可得可得故B正確；C．由能量守恒可知，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱故C正確D．對導(dǎo)體棒，根據(jù)動量定理可得其中可得通過導(dǎo)體棒的電荷量為故D正確。故選BCD。第Ⅱ卷（非選擇題，共57分）13.某探究小組想利用驗證機(jī)械能守恒定律的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖甲所示。框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2；框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離和；框架水平部分用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鐵塊，小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊。切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鐵塊由靜止釋放，當(dāng)小鐵塊先后經(jīng)過兩個光電門時，與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小和。小組成員多次改變光電門1的位置，得到多組和的數(shù)據(jù)，建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描點連線，得出圖線的斜率為k。（1）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______（用k表示）。（2）若選擇光電門2所在高度為零勢能面，則小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機(jī)械能表達(dá)式為______________（用題中物理量的字母表示）。（3）關(guān)于光電門1的位置，下面哪個做法可以減小重力加速度的測量誤差________A.盡量靠近刻度尺零刻度線B.盡量靠近光電門2C.既不能太靠近刻度尺零刻度線，也不能太靠近光電門2【答案】①.②.③.C【解析】【分析】【詳解】（1）[1]以0刻度線為零勢能面，小鐵塊從光電門1運動到光電門2的過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mv12-mgx1=mv22-mgx2整理得v22-v12=2g（x2-x1）所以圖像的斜率k=2g解得g=（2）[2]小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機(jī)械能等于小鐵塊經(jīng)過光電門1時的動能加上勢能，若選擇刻度尺零刻度線所在高度為零勢能面，則有E1=mv12-mgx1=mv12-mkx1（3）[3]用電磁鐵釋放小球的缺點是，當(dāng)切斷電流后，電磁鐵的磁性消失需要一時間，鐵球與電磁鐵鐵心可能有一些剩磁，都會使經(jīng)過光電門1的時間較實際值大，引起誤差，并適當(dāng)增大兩光電門A、B間的距離，使位移測量的相對誤差減小，故C正確。故選C。14.有一小量程電流表G（表頭），滿偏電流為，內(nèi)阻約為1000Ω，要精確測出其內(nèi)阻，提供的器材有：A.電流表A（量程為1mA，內(nèi)阻）B.滑動變阻器R（阻值范圍為）C.定值電阻（阻值）D.定值電阻（阻值）E.電源E（電動勢約為4.5V，內(nèi)阻很小）F.單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干（1）請將上述器材全部用上，設(shè)計出合理的、便于調(diào)節(jié)、便于多次測量的實驗電路圖，并保證各電表的示數(shù)超過其量程的。請將設(shè)計的電路圖畫在圖中實線方框中。（）（2）將G改裝成兩量程電流表。現(xiàn)有兩種備選電路，示于圖甲和圖乙。圖______為合理電路，另一電路不合理的理由是______?！敬鸢浮竣?②.甲③.圖乙電路在通電狀態(tài)下，更換量程會造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端，以致流過表頭的電流超過其滿偏電流而損壞【解析】【詳解】（1）[1]精確測量電阻，需要測量多組數(shù)據(jù)，因此，采用分壓電路；電流表A的量程太小，須串聯(lián)一定值電阻R0，當(dāng)作保護(hù)電阻，電路圖如圖（2）[2][3]圖甲為合理電路，圖乙不合理的理由是電路在通電狀態(tài)下，更換量程會造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端，以致流過表頭的電流超過其滿偏電流而損壞。15.2019年7月26日，隨著長征二號丙運載火箭在西昌發(fā)射中心順利升空，中國也首次成功驗證了火箭第一級落點的精確控制技術(shù)，成為全球繼美國之后，第二個掌握該技術(shù)的國家，長征二號丙火箭第一級殘骸在貴州黔南布依族苗族自治州被順利找到，落點在設(shè)定的落區(qū)范圍內(nèi)，這是中國航天在落點可控、精準(zhǔn)回收領(lǐng)域取得的重大突破。其一級火箭的回收過程可以簡化為：一級火箭關(guān)閉推進(jìn)器，脫離主體后繼續(xù)上升至離地面3225m的高空，然后開始無初速下落，下落至離地面3100m的高度處，此時一級火箭立即打開助推器開始勻速下降，持續(xù)50s后增大助推器的推力進(jìn)而勻減速下降，成功落地時速度大小為2m/s，g=10m/s2，（忽略高度對重力加速度的影響，不計空氣阻力）求：(1)一級火箭從無初速開始下落至3100m高度處所需要的時間；(2)一級火箭勻速下落的高度是多少？(3)一級火箭最后勻減速下落的時間是多少？（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）【答案】(1)5s；(2)2500m；(3)23.1s【解析】【詳解】(1)由自由落體規(guī)律可得得(2)火箭勻速下落速度為，則，勻速下落的高度，由以上二式可得(3)最后階段火箭勻減速下落的高度為，則運動的平均速度為最后勻減速下落的時間由以上幾式可得16.如圖所示，坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在水平向左的勻強電場，在y軸左側(cè)區(qū)域存在寬度為a=0.3m的垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B（大小可調(diào)節(jié)）．現(xiàn)有比荷為=2.5×109C/kg的帶正電粒子從x軸上的A點以一定初速度v0垂直x軸射入電場，且以v=4×107m/s，方向與y軸正向成60°的速度經(jīng)過P點進(jìn)入磁場，OP=OA，OA=0.1m，不計重力．求：（1）粒子在A點進(jìn)入電場初速度v0為多少；（2）要使粒子不從CD邊界射出，則磁感應(yīng)強度B的取值范圍；（3）當(dāng)磁感應(yīng)強度為某值時，粒子經(jīng)過磁場后，剛好可以回到A點，求此磁感應(yīng)強度.【答案】（1）（2）（3）0.16T【解析】【詳解