河北省邯鄲市2022-2023學年高三下學期二模物理試題

絕密★啟用前邯鄲市2023屆高三年級第二次模擬試題物理本試卷共8頁，滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答卷前、考生務必將自己的姓名、班級、考場號、座位號、考生號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后.用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后.再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后、將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。、兩小球（視為質點）在同一豎直線的不同高度以不同的初速度同時豎直上拋，在球到達最高點時兩球發(fā)生正碰且碰撞時間極短。圖中實線和虛線分別表示、兩小球位置隨時間變化的曲線，圖線Ⅰ前半部分、Ⅱ后半部分關于時刻對稱。則下列說法正確的是（）A.時刻，球的速率大于球的速率 B.碰撞前后瞬間，球的動量不變C.球先落回地面 球的機?能大于球的機械能2.如圖所示，四根通有恒定電流的長直導線垂直平面放置，四根長直導線與平面的交點組成邊長為的正方形且關于軸和軸對稱，各導線中電流方向已標出，其中導線1、3中電流大小為，導線2、4中電流大小為。已知通電長直導線周圍的磁感應強度大小與電流成正比、與該點到通電長直導線的距離成反比，即、下列說法正確的是（）A.長直導線1、4之間的相互作用力為吸引力點射入的粒子，將做圓周運動C.導線4受到的導線1、2、3的作用力的合力方向指向點D.僅將導線2中的電流反向，則導線2和4連線上各點磁感應強度方向均相同3.如圖所示為研究光電效應的實驗裝置，用頻率為的光照射電極，從電極逸出的光電子可向各個方向運動。某同學進行了如下操作：（1）用頻率為的光照射光電管，此時微安表中有電流。調節(jié)滑動變阻器，使微安表示數恰好變?yōu)?，記下此時電壓表的示數。（2）用頻率為的光照射光電管，重復（1）中的步驟，記下電壓表的示數。已知電子的電荷量為。下列說法正確的是（）A.為了使微安表的示數為零，實驗中滑動變阻器的滑片應該向端移動C.若僅降低（1）中的光照強度，則微安表最初讀數減小，遏止電壓會變小端時，流過微安表的電流方向是從上往下4.我國航天局宣布國家已批準通過了行星探測工程，計劃在未來的1015年間展開并完成對小行星、火星、木星等行星的取樣返回的研究。若從地球上直接發(fā)射一個探測器，探測器被小行星捕獲，需由高軌道適當位置啟動發(fā)動機進入橢圓轉移軌道，再由橢圓軌道適當位置變速進入環(huán)繞小行星表面運動的軌道，這個過程簡化示意圖如圖所示，已知圓軌道Ⅰ、Ⅲ共面，橢圓軌道平面與Ⅰ軌道平面的夾角為，則下列說法正確的是（）從Ⅰ軌道上經過點比Ⅱ軌道上經過點的加速度大從Ⅰ軌道進入Ⅱ軌道需要在點向前噴氣在Ⅱ軌道上從點運動到點的過程中機械能增大5.如圖甲所示含有理想變壓器的電路中，電阻、的阻值分別為、，電流表、和電壓表、均為理想交流電表，變壓器原、副線圈匝數比為2:1，、兩端接如圖乙所示的交流電時，下列說法正確的是（）A，、端電壓的瞬時值表達式為、示數之比為7:3，則消耗的電功率變大D.若增大原、副線圈匝數比，則電流表示數變大6.如圖所示，一個橫截面為四分之一圓（半徑為）的透明柱體水平放置。平行于底面的光線從左側射入，已知柱體的折射率為，其中點為的中點，真空中的光速為，只討論界面的第一次折射或反射，柱體周圍可視為真空。已知由點入射的光線經圓弧面折射后到達延長線上的點（圖中未畫出），下列說法正確的是（）點入射的光線從點傳到所在水平面上點的時間為面上的最高出射點到所在水平面的距離為面上有光線射出的弧長為點入射的光經圓弧面折射后，折射光線與入射光線相比偏轉了45°7.如圖所示，三條不可伸長的輕繩、、結于點，質量為，電荷量為的小球被輕繩系著，的長度為，距點正下方處固定一個電荷量為的小球。初始時，小球在延長線上靜止，由于球不斷漏電，小球的位置不斷下降，再次平衡時位于點（圖中未標出），與豎直方向夾角為60°。已知重力加速度為，則下列說法正確的是（）下降過程中繩上張力一直增大上的最大張力為上的最大張力為D.再次平衡時，球帶的電荷量為二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.戰(zhàn)繩運動是健身房設計用來減脂的一項爆發(fā)性運動，人們在做戰(zhàn)繩運動時，用手抓緊繩子，做出用繩子的動作，使得繩子呈波浪狀向前推進，形成橫波（可視為簡諧橫波）。時波形圖如圖1所示，圖2是繩上某質點的振動圖像，下列說法中正確的是（） D.時間內該質點通過的路程為9.在如圖所示的空間中分布有與豎直面平行的勻強電場，一質量為、電荷量為的帶正電的小球在場中的運動軌跡為拋物線，、為與軸的兩交點，為與軸的交點，直線為拋物線的對稱軸。已知，，重力加速度為，小球在點的速度為（未知），則下列選項正確的是（）運動到的過程中電場力一定做正功C.電場力等于重力時，帶電小球在點的動能為點的加速度可能為10.“太空粒子探測器”是安裝在國際空間站上的一種探測宇宙射線的試驗設備，由加速裝置、偏轉裝置和收集裝置三部分組成。其簡化原理圖如圖所示，兩個同心扇形圓弧面、之間存在輻射狀的加速電場，方向由內弧面指向外弧面，圓心為，兩弧面間的電勢差為，右側邊長為的正方形邊界內存在垂直紙面向里的勻強磁場，其大小為（可調節(jié)），點為邊界的中點，、與邊界的夾角均為30°。假設太空中質量為、電荷量為的帶負電粒子，均能均勻地吸附到外弧面的右側面上，由靜止經電場加速后穿過內弧面均從點進入磁場，不計粒子重力、粒子間的作用力及碰撞，下列說法正確的是（）點時的速率點垂直于邊界射入磁場的粒子恰能從點離開，則方向射入磁場的粒子恰好從點射出磁場，此時上所有的粒子均從邊射出磁場，則值的取值范圍為三、非選擇題：本題5小題，共54分。11.（6分）隨著人們生活水平的提高，掃地機器人也逐浙進入普通家庭，成為常用的家用電器，一位同學家中某品牌掃地機器人的電池電動勢約為，額定功率約為，內阻約為，該同學為了精確測量掃地機器人電池的電動勢和內阻，設計了實驗電路測量掃地機器人電池的電動勢和內阻?，F有以下器材可供選擇：，內阻幾千歐，內阻幾千歐，內阻為，內阻為，額定電流，額定電流（1）電壓表應選__________，電流表應選__________，滑動變阻器應選__________。（填儀器前的字母序號）（2）為了精確測量該電池的電動勢和內阻，該同學設計了如下兩個電路圖，你認為他應該選擇__________（選填“甲”或“乙”）電路圖進行測量。（3）如圖丙為選擇了恰當的電路圖后作出的圖線，根據所描繪的圖線可知__________，__________。12.（9分）如圖所示是驗證動量守恒定律、動量定理的實驗裝置，氣墊導軌上安裝了1、2兩個光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮光條。（1）實驗前，接通氣源后，在導軌上輕放一個滑塊，給滑塊一初速度，使它從導軌左端向右運動，發(fā)現__________________________________________________說明導軌已調平。（2）測出滑塊和遮光條的總質量為，滑塊和遮光條的總質量為，遮光條的寬度用表示。將滑塊靜置于兩光電門之間，將滑塊靜置于光電門2右側，推動，使其獲得水平向左的速度，經過光電門2并與發(fā)生碰撞且被彈回，再次經過光電門2。光電門2先后記錄的擋光時間為、，光電門1記錄的擋光時間為，若兩滑塊碰撞過程動量守恒，則必須滿足的關系式為__________。（3）若滑塊、之間的碰撞為彈性碰撞，則關系式成立__________。A. B.C. D.（4）現將裝置改為用細線連接滑塊和掛鉤（掛著槽碼，質量為，），拿走滑塊，打開氣泵，將滑塊輕放到光電門2的右側，并用手托住槽碼，調節(jié)滑輪高度，讓細線與導軌平行；松開托住槽碼的手，數字計時器記錄下遮光條通過光電門1、2的時間分別為、以及這兩次開始遮光的時間；分別計算出實驗中的沖量和動量的變化量，為了探究動量定理，應探究關系式__________是否成立。（5）為減小實驗誤差，以下操作可行的是__________。B.計算動量的變化量時，應這樣計算：C.用拉力傳感器測出細線的拉力，用其示數與的乘積作為沖量13.（11分）一汽缸豎直放在水平地面上，缸體質量，活塞質量，活塞橫截面積，活塞上面的氣缸內封閉了一定質量的理想氣體，下面有氣孔與外界相通，大氣壓強。活塞下面與勁度系數的輕彈簧相連，當汽缸內氣體溫度為127℃時彈簧為自然長度，此時缸內氣柱長度，取，活塞不漏氣，且與缸壁無摩擦?，F給封閉氣體加熱，求：（1）當汽缸恰好脫離地面時，缸內氣體的溫度；（2）缸內氣柱長度時，缸內氣體的壓強。14.（12分）如圖所示，質量為的小球用長度的輕繩懸掛于點，小球對平臺剛好無壓力，質量為的小物塊從點以初速度的速度運動，在點物塊與小球發(fā)生彈性碰撞，已知，物塊與平臺間的動摩擦因數，碰后小球在豎直平面內做圓周運動，物塊滑上右側傳送帶，已知傳送帶以的速度順時針轉動，傳送帶與物塊間的動摩擦因數也為，傳送帶的長度，重力加速度取。（1）求小球運動到最高點時繩上的拉力大?。唬?）物塊在傳送帶上從左端滑到右端的過程中，由于運輸物塊電動機多消耗的電能是多少？15.（16分）如圖所示，無限長且相距的光滑平行導軌固定在水平地面上，整個空間存在著與導軌平面相垂直且豎直向上的勻強磁場。導軌上放有導體棒、，導體棒固定，導體棒通過光滑定滑輪用輕繩連接物體。已知導體棒、、物體的質量均為，勻強磁場的磁感應強度，初始時系統(tǒng)在外力作用下處于靜止狀態(tài)，現將物體豎直向上移動后靜止釋放。已知、棒電阻相等，均為。其他電阻不計，重力加速度取。（1）求導體棒的最大速度大小。（2）若從繩繃緊到導體棒速度最大時經歷的時間為，求導體棒向右移動的距離。（3）若在導體棒速度最大時，剪斷輕繩，同時解除導體棒的固定，當、棒穩(wěn)定時再在的左側釋放一個與、相同的導體棒，從剪斷輕繩到導體棒、、穩(wěn)定時，求導體棒上產生的總焦耳熱。邯鄲市2023屆高三年級第二次模擬試題物理全解全析1.D根據題圖可知，時刻，球的速率小于球的速率，故A錯誤；根據題圖可知，碰撞前后瞬間，兩球交換速度，所以碰撞后瞬間，球的速度變?yōu)榱悖虻乃俣仍龃?，方向豎直向上，球先落回地面，故B、C錯誤；碰撞后兩球處于同一位置，球的速度大于球的速度，兩球質量相等，因此碰撞后球的機械能大于球的機械能，故D正確。2.D當通有同向電流時，通電導線之間表現為吸引力，當通有反向電流時，通電導線之間表現為斥力，故A錯誤；由右手螺旋定則并結合矢量疊加可知點的磁感應強度為零，因此過點垂直于紙面射入的粒子，將做勻速直線運動，故B錯誤；長直導線1在長直導線4處產生的磁感應強度大小為，方向水平向左，導線3在長直導線4處產生的磁感應強度大小也為，方向豎直向上，長直導線2在長直導線4處產生的磁感應強度大小為，方向垂直導線2、4的連線指向右下方，所以三根導線在4處的合場強為零，導線4不受安培力，故C錯誤；僅將導線2中的電流反向，根據右手螺旋定則以及磁場疊加原理可知D正確。3.B滑片向端滑動，微安表中的電流會增大，然后保持不變，故A錯誤；設材料的逸出功為，據光電效應方程，，解得，故B正確；用頻率為的光照射光電管，微安表中有電流，說明發(fā)生了光電效應，降低光照強度，仍然能發(fā)生光電效應，只是電流會變小，光電子的最大初動能不變，遏止電壓不會變，故C錯誤；滑動變阻器的滑片位于端時，端電勢高，光電子做加速運動，光電子從端到端，微安表中電流方向向上，故D錯誤。4.C探測器從Ⅰ軌道上經過點和Ⅱ軌道上經過點所受的萬有引力相同，故加速度相同，故A錯誤；由于軌道Ⅱ平面與軌道Ⅰ平面有夾角，故不能只向前噴氣，故B錯誤；發(fā)射的探測器是為了完成小行星的探測，故發(fā)射速度大于，故C正確；探測器在軌道Ⅱ上從點到點的過程中只有萬有引力做功，故機械能不變，故D錯誤。5.B由圖乙可知交流電頻率，，則、端電壓的瞬時值表達式為，A錯誤；變壓器原、副線圈匝數比為2:1，設電流表的示數為，則電流表的示數為，電壓表的讀數為，設原線圈兩端的電壓為，則，解得，根據歐姆定律可知，電阻兩端的電壓為，則電壓表的讀數為，則電壓表、示數之比為，B正確；增大電阻，輸入電壓一定，則原線圈電流表的示數變小，根據，電流表的示數變小，消耗的電功率變小，C錯誤；若增大原、副線圈匝數比，根據B、C選項的分析，原線圈電流表的示數會減小，D錯誤。6.A由于為的中點，故在面，入射角，由折射定律，得折射角，則可知，光在柱體內的傳播速度在柱體內的傳播時間從傳到的時間故從點傳到點的時間，A正確；根據得臨界角為45°，則光線在面上的最高出射點到所在水平面的距離為，圓弧面上有光線射出的弧長，B、C錯誤。由A選項的分析可知，所以折射光線與入射光線相比偏轉了15°，故D錯誤。7.B對球受力分析如圖所示，此三力組成的封閉三角形與相似，所以，，大小不變，故A錯誤；初態(tài)：，末態(tài)：則，，故D錯誤；對結點進行分析，繩、中的拉力和的合力大小恒為，小球運動過程中和的合力從水平方向順時針轉到與水平方向成30°角，則逐漸增大，也逐漸增大，故繩上最大張力為，繩上的最大張力為，故C錯誤，B正確。8.B、D由圖1可知該波的波長為，由圖2可知該波的周期為，，故A錯誤；由質點開始振動的方向向下可知，波源開始振動的方向向下，故B正確；質點開始振動的時刻為，由，可知質點與波源的距離為，故C錯誤；一個周期內質點通過的路程為，內該質點運動，故內質點通過的路程，故D正確。9.B、C、D根據拋物線軌跡的對稱性，重力和電場力的合力沿方向，則電場方向與垂直時電場強度有最小值，此時，，故B正確。重力和電場力的合力沿方向，由于小球帶正電，電場方向不確定，小球從運動到的過程中電場力可能做正功，也可能做負功，故A錯誤。過點作的垂線，直線為拋物線的對稱軸，合力的方向沿方向，可知帶電小球從到做類平拋運動，沿著方向做初速度為零的勻加速直線運動，垂直方向做勻速直線運動。因為小球的運動軌跡為拋物線，所以電場力等于重力時，電場強度的方向與軸夾角為30°斜向下，此時合力的大小為，小球從運動到的過程中滿足：，根據動能定理：，故C正確；重力與電場力合力的方向沿方向就可以實現帶電小球在復合場中的類平拋運動，合力的大小可以是，故D正確。10.A、D粒子加速過程，由動能定理可得，解得粒子到達點時的速率為，故A正確；粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡如圖所示由幾何關系可得，解得，由洛倫茲力提供向心力可得，解得，故B錯誤；沿方向射入磁場的粒子從點離開磁場，由幾何關系可得，由洛倫茲力提供向心力可得，解得，故C錯誤；磁場最小的時候，只要沿著方向入射的粒子軌跡與邊界相切即可。則其他方向射入磁場的粒子均能從邊界射出，由幾何關系可得，解得，由洛倫茲力提供向心力可得，解得，磁場最大時，只要滿足沿方向射入磁場的粒子，軌跡經過點，則其他方向射入磁場的粒子均能從邊界射出，綜上所知，要求外弧面上所有的粒子均從邊射出磁場，則磁場范圍應滿足，故D正確。11.【解析】（1）待測電源電動勢約為，額定功率約為，則額定電流約，故電壓表應選擇B，電流表應選擇D。因電池內阻約，為了便于調節(jié)，滑動變阻器選擇E。（2）電流表內阻已知，不用考慮其分壓作用，故電流表應接在干路上，應選擇甲電路圖。（3）由圖線與縱軸的交點可得電池的電動勢為，圖線的斜率，可得電池的內阻。答案：（1）B（1分）D（1分）E（1分）（2）甲（1分）（3）（1分）（1分）12.【解析】（1）若導軌水平則滑塊通過光電門1和通過光電門2的時間相等，則說明滑塊通過光電門1和光電門2的速度相等，滑塊做勻速直線運動，導軌已調平。（2）設碰前速度大小為，碰后速度大小為，碰后速度大小為，取水平向左為正方向，為驗證動量守恒，只需證明下面等式成立即可同時有，，代入，有（3），解得，可得，可得可得，即（4）實驗中槽碼的質量遠遠小于滑塊的質量，因此可以用槽碼的重力代替細線的拉力，因此需要探究的表達式為（5）根據第（4）問中的分析可知，當槽碼質量越大，加速度越大時滑塊受到的實際拉力與槽碼重力之間的偏差就越大，故A錯誤；對槽碼和滑塊進行整體分析，則槽碼重力的沖量實際提供了槽碼和滑塊兩個物體的動量的變化量。故計算動量的變化量時，采用更加準確，故B正確；根據本實驗出現誤差的原因分析可知如果采用拉力傳感器則可消除因槽碼重力大于滑塊所受拉力帶來的系統(tǒng)誤差，故C正確。答案：（1）滑塊通過光電門1的時間等于通過光電門2的時間（1分）（2）（2分）（3）D（2分）（4）（2分）（5）B、C（2分）13.【解析】（1）初始時，以活塞為研究對象