甘肅省示范名校2023屆高三下學(xué)期二模物理試題

甘肅省示范名校2023屆高三下學(xué)期二模物理試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示為氫原子能級(jí)圖，下列說法正確的是（）A．氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，電勢能減小，其核外電子的動(dòng)能增大B．氫原子從n=2能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子能量為17eVC．一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子頻率最多有3種D．用能量為9eV和4.6eV的兩種光子同時(shí)照射大量的氫原子，有可能使處于基態(tài)的氫原子電離2、在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為的光滑斜面，其上有一質(zhì)量為m的物塊，如圖所示。物塊在下滑的過程中對(duì)斜面壓力的大小為（）A． B．C． D．3、一質(zhì)點(diǎn)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過四點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過段、段和段所需的時(shí)間分別為、、，在段和段發(fā)生的位移分別為和，則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為（）A． B． C． D．4、如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為的鐵球（視為質(zhì)點(diǎn)）沿軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)，A、B分別為軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，軌道對(duì)鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則A．鐵球繞軌道可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．鐵球繞軌道運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C．鐵球在A點(diǎn)的速度必須大于D．軌道對(duì)鐵球的磁性引力至少為，才能使鐵球不脫軌5、如圖，虛線a、b、c為電場中三個(gè)等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實(shí)線為一個(gè)電子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是軌跡與等勢面a，c的交點(diǎn)．下列說法中正確的是（）A．電子一定從M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)B．等勢面c的電勢最低C．電子通過M點(diǎn)時(shí)的加速度比通過N點(diǎn)時(shí)小D．電子通過M點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能比通過N點(diǎn)時(shí)大6、將兩個(gè)負(fù)電荷A、B（帶電量QA=20C和QB=40C）分別從無窮遠(yuǎn)處移到某一固定負(fù)點(diǎn)電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，則將這兩電荷位置互換后（即將電荷A移至位置N，電荷B移至位置M，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為零勢面，且忽略電荷A、B對(duì)點(diǎn)電荷C的電場分布影響），此時(shí)電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB關(guān)系描述正確的是（）A．EAEB B．EA=EB C．EAEB D．無法確定二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一個(gè)與電場線平行的平面，平面中有一個(gè)直角三角形MNQ，其中，，QM的長度為L。已知電子電荷量的大小為e，把電子從M點(diǎn)移動(dòng)至Q點(diǎn)，電場力做正功，大小為eU。把電子從Q點(diǎn)移動(dòng)至N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，大小為。則該電場的電場強(qiáng)度（）A．方向由M向Q B．大小為 C．方向由Q向N D．大小為8、如圖所示，在一電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中放一金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，則有（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零 B．a(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，b點(diǎn)不為零C．a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢相等 D．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高9、如圖所示，電路中有四個(gè)完全相同的燈泡，額定電壓為，額定功率為，變壓器為理想變壓器，若四個(gè)燈泡都正常發(fā)光，則（）A．變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶2 B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1C．電源電壓為 D．電源電壓為10、一帶正電的粒子只在電場力作用下沿軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，處為粒子電勢能最大位置，則下列說法正確的是（）A．處電場強(qiáng)度最大B．粒子在段速度一直在減小C．在、、、處電勢、、、的關(guān)系為D．段的電場強(qiáng)度大小方向均不變?nèi)?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，一鋼球通過輕繩系在O點(diǎn)，由水平位置靜止釋放，用光電門測出小球經(jīng)過某位置的時(shí)間，用刻度尺測出該位置與O點(diǎn)的高度差h。（已知重力加速度為g）（1）為了完成實(shí)驗(yàn)還需測量的物理量有________（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．繩長lB．小球的質(zhì)量mC．小球的直徑dD．小球下落至光電門處的時(shí)間t（2）正確測完需要的物理量后，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的關(guān)系式是________________（用已知量和測量量的字母表示）。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組調(diào)試如圖1所示的裝置準(zhǔn)備研究加速度與受力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)小組懸掛砝碼及砝碼盤打出紙帶并測量小車的加速度：已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的率為。（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖1所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中動(dòng)滑輪與定滑輪及彈簧測力計(jì)相連的細(xì)線豎直②調(diào)節(jié)長木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，其目的是___③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度⑤彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F，則小車所受合外力為___（2）實(shí)驗(yàn)過程中，關(guān)于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系，下列說法正確的是__；A．M必須遠(yuǎn)大于mB．M必須遠(yuǎn)小于mC．可以不用遠(yuǎn)大于mD．M必須等于m（3）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖2所示，則由該紙帶可求得小車的加速度為___。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸豎直放置，內(nèi)有厚度不計(jì)的絕熱活塞密封，活塞質(zhì)量m=10kg。初始時(shí)，整個(gè)裝置靜止且處于平衡狀態(tài)，活塞與底部的距離為l0，溫度T0=300K。現(xiàn)用電阻絲（體積不計(jì)）為氣體加熱，同時(shí)在活塞上添加細(xì)砂保持活塞的位置始終不變直到T=600K。已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa，活塞截面積S=1.0×10-3m2，取g=10m/s2，求：(i)溫度為T時(shí)，氣體的壓強(qiáng)；(ii)活塞上添加細(xì)砂的總質(zhì)量△m。14．（16分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，第I象限的等腰三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m帶電荷量為q的帶電粒子從電場中Q（-2h，-h）點(diǎn)以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O射入第I象限，最后垂直于PM的方向射出磁場。已知MN平行于x軸，NP垂直于x軸，N點(diǎn)的坐標(biāo)為（2h，2h），不計(jì)粒子的重力，求：(1)電場強(qiáng)度的大?。?2)最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?3)粒子在最小磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。15．（12分）某汽車輪胎能在的范圍內(nèi)正常工作，正常工作時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最高不能超過，最低不能低于。在的室溫環(huán)境下給該輪胎充氣，充氣結(jié)束時(shí)，胎內(nèi)氣體的溫度升高到。假定輪胎容積不變，分析解答下列問題。(i)夏天的汽車行駛在溫度較高的馬路上，輪胎容易爆裂。若該胎內(nèi)氣體溫度高達(dá)，從微觀上分析胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化導(dǎo)致爆胎這一現(xiàn)象；(ii)求充氣結(jié)束時(shí)輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的范圍（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A．當(dāng)氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，軌道半徑變小，其核外電子的動(dòng)能將增大，又此過程中電場力做正功，其電勢能減小，A項(xiàng)正確；B．處于n=2能級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài)時(shí)，輻射出的光子的能量為（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)C=6可知，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子頻率最多有6種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．處于基態(tài)的氫原子要發(fā)生電離，吸收的光子能量必須大于等于13.6eV，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

設(shè)物塊對(duì)斜面的壓力為N，物塊m相對(duì)斜面的加速度為a1，斜面的加速度為a2，方向向左；則物塊m相對(duì)地面的加速度為由牛頓第二定律得對(duì)m有對(duì)M有解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】

設(shè)A點(diǎn)的速度為v，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式有聯(lián)立解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】

AB．小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，其中鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變，支持力的方向過圓心，它們都始終與運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以磁力和支持力都不能對(duì)小鐵球做功，只有重力會(huì)對(duì)小鐵球做功，所以小鐵球的機(jī)械能守恒，在最高點(diǎn)的速度最小，在最低點(diǎn)的速度最大．小鐵球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確；C．小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，在最高點(diǎn)軌道對(duì)小鐵球的支持力的方向可以向上，小鐵球的速度只要大于1即可通過最高點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．由于小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，所以小鐵球在最高點(diǎn)的速度越小，則機(jī)械能越小，在最低點(diǎn)的速度也越小，根據(jù)：F＝m可知小鐵球在最低點(diǎn)時(shí)需要的向心力越小．而在最低點(diǎn)小鐵球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上．要使鐵球不脫軌，軌道對(duì)鐵球的支持力一定要大于1．所以鐵球不脫軌的條件是：小鐵球在最高點(diǎn)的速度恰好為1，而且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)鐵球的支持力恰好等于1．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小鐵球在最高點(diǎn)的速度恰好為1，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度滿足mg?2Rmv2，軌道對(duì)鐵球的支持力恰好等于1，則磁力與重力的合力提供向心力，即：F﹣mg，聯(lián)立得：F＝5mg，故D錯(cuò)誤．5、C【解析】

A．電子可以由M到N，也可以由N到M，由圖示條件不能具體確定，故A錯(cuò)誤；B．電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電子帶負(fù)電，則M點(diǎn)電子受到左下方的電場力，因此電場線指向右上方，根據(jù)沿電場線電勢降低，可知a等勢線的電勢最低，c等勢線的電勢最高，故B錯(cuò)誤；C．等勢線密的地方電場線密，電場場強(qiáng)大，則N點(diǎn)場強(qiáng)大于M點(diǎn)場強(qiáng)。則電子通過N點(diǎn)的加速度比M點(diǎn)的大，故C正確；D．從M到N過程中電場力做正功，根據(jù)功能關(guān)系可知，機(jī)械能增加，即電子通過M點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能比通過N點(diǎn)時(shí)小，故D錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】

兩個(gè)電荷未換之前，分別從無窮遠(yuǎn)處移到某一固定負(fù)點(diǎn)電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，有：﹣QA（0﹣M）=﹣QB（0﹣N）即QAM=QBN由于2QA=QB，所以得：M=2N；將這兩電荷位置互換后，電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB為：EA=﹣QAN=﹣20NEB=﹣QBM=﹣402N=﹣80N由于N0，所以EAEB，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

如圖所示，電勢差之比有由幾何關(guān)系得。勻強(qiáng)電場中任意平行方向上的電勢差與距離成正比。則則連線MP為等勢線。所以PQ是一條電場線，電場強(qiáng)度方向由Q向N。由幾何關(guān)系得則電場強(qiáng)度大小為故選CD。8、AC【解析】

AB．金屬空心導(dǎo)體放在勻強(qiáng)電場中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，最終處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零，A正確，B錯(cuò)誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體上，以及導(dǎo)體的內(nèi)部的電勢處處相等，即為等勢體，則a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢，C正確，D錯(cuò)誤；

故選AC。9、BD【解析】

AB．如圖所示，設(shè)每個(gè)燈泡額定電流為（正常發(fā)光），則原線圈電流為原副線圈中兩燈并聯(lián)，電流為副變壓器有原副解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．副原變壓器有原副解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。10、BC【解析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep?x圖象切線的斜率x2處切線斜率為零，則x2處電場強(qiáng)度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由圖看出在0～x2段圖象切線的斜率一直為正，由上式知場強(qiáng)方向沒變，處為粒子電勢能最大位置，則處為粒子動(dòng)能最小，所以粒子在段速度一直在減小，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，即q<0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有選項(xiàng)C正確；D．段圖象切線的斜率可知的電場強(qiáng)度方向不變，但大小在增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、C【解析】

（1）[1]系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)滿足又解得還需要測量的量是小球的直徑d。（2）[2]由（1）知成立時(shí)，小球機(jī)械能守恒。12、平衡摩擦力FC0.15【解析】

（1）②[1]調(diào)節(jié)長木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，其目的是平衡摩擦力；⑤[2]彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F，則小車所受合外力為F；（2）[3]實(shí)驗(yàn)過程中，由于有彈簧測力計(jì)測得小車的拉力，則小車的質(zhì)量M可以不用遠(yuǎn)大于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m，故選C；（3）[4]根據(jù)，則，則四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(i)4×105Pa；(ii)20kg。【解析】

(i)初狀態(tài)時(shí)，設(shè)氣體的壓強(qiáng)為，以活塞為研究對(duì)象，