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文档简介
湖北省十堰市北京路中学2023届高三二模物理试题试卷解析注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为50mA,内阻不计)、电阻箱申联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头。将电阻箱的阻值调为R'=15Ω,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“电阻温度计”。下列说法错误的是()A.温度升高,电路中的电流减小B.电流表刻度较大处对应的温度刻度较小C.电流表的示数为50mA时,电阻R的阻值为30ΩD.电流表的示数为50mA时,对应的温度为5℃2、一定质量的理想气体,在温度升高的过程中()A.气体的内能一定增加B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体分子的平均动能可能不变3、4月1日,由于太阳光不能照射到太阳能电池板上,“玉兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内,月球车采用同位素电池为其保暖供电,已知是人工放射性元素,可用中子照得到。衰变时只放出射线,其半衰期为88年。则()A.用中子辐照Np237制造Pu238时将放出电子B.Pu238经一次衰变会有两个质子转变为两个中子C.Pu238经一次衰变形成的新核含有144个中子D.当到达下个月昼太阳能电池板工作时,Pu238停止衰变不再对外供电4、如图所示,绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为,对地球的张角为弧度,万有引力常量为。则下列说法正确的是()A.卫星的运动属于匀变速曲线运动B.张角越小的卫星,其角速度越大C.根据已知量可以求地球质量D.根据已知量可求地球的平均密度5、如图所示,电荷量相等的两个电荷Q1和Q2,两者连线及中垂线上分别有A点和B点,则下列说法正确的是()A.若两者是同种电荷,则A点的电势一定高于B点的电势B.若两者是同种电荷,则A点的场强一定大于B点的场强C.若两者是异种电荷,则A点的电势一定高于B点的电势D.若两者是异种电荷,则A点的场强一定大于B点的场强6、如图所示,实线表示某电场中的电场线,但方向未知,虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,A、B是运动轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,在A、B两点的电势分别为、,加速度大小分别为、,速度大小分别为、,电势能大小分别为、,则下列说法正确的是()A.,> B.>,<C.>,< D.<,>二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、如图所示,轻弹簧一端固定在O点,另一端连接在一个小球上,小球套在光滑、水平的直杆上,开始时弹簧与杆垂直且处于原长。现给小球一个水平向右的拉力F,使小球从杆上A点由静止开始向右运动,运动到B点时速度最大,运动到C点时速度为零。则下列说法正确的是()A.小球由A到B的过程中,拉力做的功大于小球动能的增量B.小球由B到C的过程中,拉力做的功大于弹簧弹性势能的增量C.小球由A到C的过程中,拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量D.小球由A到C的过程中,小球所受合力的功先减小后增大8、如图所示,有两列沿z轴方向传播的横波,振幅均为5cm,其中实线波甲向右传播且周期为0.5s、虚线波乙向左传播,t=0时刻的波形如图所示。则下列说法正确的是()A.乙波传播的频率大小为1HzB.甲乙两列波的速度之2:3C.两列波相遇时,能形成稳定的干涉现象D.t=0时,x=4cm处的质点沿y轴的负方向振动E.t=0.25s时,x=6cm处的质点处在平衡位置9、一个长方体金属导体的棱长如图所示,将该长方体导体放在匀强磁场中,并使前侧面与磁场垂直,已知磁感应强度为B。导体的左右两侧面外接电源,产生由左向右的稳定电流时,测得导体的上、下表面间的电势差为U。则下列说法正确的是()A.上、下两表面比较,上表面电势高 B.上、下两表面比较,下表面电势高C.导体中自由电子定向移动的速率为 D.导体中自由电子定向移动的速率为10、如图所示电路中,电源内阻忽略不计.闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中A.U先变大后变小 B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R3三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)如图,物体质量为,静置于水平面上,它与水平面间的动摩擦因数,用大小为、方向与水平方向夹角的拉力F拉动物体,拉动4s后,撤去拉力F,物体最终停下来取试求:物体前4s运动的加速度是多大?物体从开始出发到停下来,物体的总位移是多大?12.(12分)LED灯的核心部件是发光二极管,某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光极管的正向伏安特性曲线,所用器材有:电压表(量程3V,内阻约3k),电流表(用多用电表的直流25mA挡替代,内阻约为5),滑动变阻器(0-20),电池组(内阻不计),电键和导线若干,他设计的电路如图(a)所示,回答下列问题:(1)根据图(a),在实物图(b)上完成连线________;(2)调节变阻器的滑片至最________端(填“左”或“右”),将多用电表选择开关拔至直流25mA挡,闭合电键;(3)某次测量中,多用电表示数如图(c),则通过二极管的电流为________mA;(4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图(d)所示,由曲线可知,随着两端电压增加,二极管的正向电阻________(填“增大、“减小”或“不变”);当电流为15.0mA时,正向电阻为________(结果取三位有数字)。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图,空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),.x轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两球质量均为m,B球带负电,带电量为q,A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。(1)求A球的带电量qA;(2)将A、B间细线剪断,描述B球的运动情况,并分析说明理由;(3)剪断细线后,求B球的最大速度vm.14.(16分)如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,在x<0区域内存在一圆形的匀强磁场,圆心O1坐标为(-d,0),半径为d,磁感应强度大小为B,方向与竖直平面垂直,x≥0区域存在另一磁感应强度大小也为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里。现有两块粒子收集板如图所示放置,其中的端点A、B、C的坐标分别为(d,0)、(d,)、(3d,0),收集板两侧均可收集粒子。在第三象限中,有一宽度为2d粒子源持续不断地沿y轴正方向发射速率均为v的粒子,粒子沿x轴方向均匀分布,经圆形磁场偏转后均从O点进入右侧磁场。已知粒子的电荷量为+q,质量为m,重力不计,不考虑粒子间的相互作用,求:(1)圆形磁场的磁场方向;(2)粒子运动到收集板上时,即刻被吸收,求收集板上有粒子到达的总长度;(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。15.(12分)如图所示,T形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A、B两部分,活塞左、右两侧截面积分别为S1、S2,活塞与汽缸两端的距离均为L,汽缸上有a、b、c三个小孔与大气连通,现将a、b两孔用细管(容积不计)连接.已知大气压强为p0,环境温度为To,活塞与缸壁间无摩擦.(1)若用钉子将活塞固定,然后将缸内气体缓慢加热到T1,求此时缸内气体的压强;(2)若气体温度仍为T0,拔掉钉子,然后改变缸内气体温度,发现活塞向右缓慢移动了ΔL的距离(活塞移动过程中不会经过小孔),则气体温度升高还是降低?变化了多少?
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】
AB.由图甲可知,温度升高,电阻R的阻值增大,电路中电流减小,因此电流表刻度较大处对应的温度刻度较小,AB项正确,不符合题意;CD.电流表的示数为50mA时,电路总电阻为30Ω,电阻箱的阻值R'=15Ω。则R=15Ω,由图甲可得对应的温度为5℃,C项错误,符合题意,D项正确,不符合题意;故选C。2、A【解析】
AD.理想气体不计分子势能,温度升高,平均动能增大,内能一定增加,选项A正确,D错误;BC.温度升高,外界可能对气体做功,也可能从外界吸收热量,选项BC错误。故选A.3、A【解析】
A.用中子辐照Np237时的核反应方程为根据核反应方程可知,有电子放出,故A正确;BC.Pu238经一次衰变,衰变方程为Pu238经一次衰变会把2个质子和2个中子作为一个整体抛射出来,衰变后形成的新核中有中子数为(个)故BC错误;D.放射性元素有半衰期是由放射性元素本身决定的,与外界环境无关,故D错误。故选A。4、D【解析】
A.卫星的加速度方向一直改变,故加速度一直改变,不属于匀变速曲线运动,故A错误;B.设地球的半径为R,卫星做匀速圆周运动的半径为r,由几何知识得可知张角越小,r越大,根据得可知r越大,角速度越小,故B错误;C.根据万有引力提供向心力,则有解得地球质量为因为r未知,所以由上面的式子可知无法求地球质量,故C错误;D.地球的平均密度则知可以求出地球的平均密度,故D正确。故选D。5、D【解析】设两个点电荷和连线的中点为O.若两电荷是同种电荷,且都是正电荷,则A点的电势高于O点电势,O点电势高于B点电势,则A点的电势高于B点的电势.若两个点电荷都带负电,则A点的电势低于B点的电势,A错误.若两者是同种电荷,B点处电场线分布情况不能确定,所以不能确定两点场强的大小,B错误.若两者是异种电荷,且为正电荷,则A点的电势高于B点的电势.若为负电荷,则A点的电势低于B点的电势,C错误.若两者是异种电荷,A处电场线比B处电场线密,则A点的场强一定大于B点的场强,D正确.选D.【点睛】若两电荷是同种电荷,根据电场的对称性分析电场强度的关系,电场线越密,场强越大.若两电荷是异种电荷,根据顺着电场线方向降低,分析电势的高低;在两电荷的连线上,O点场强最小,在连线的中垂线上O点的场强最大.6、C【解析】
虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,带电粒子在运动中只受电场力作用,粒子的受力方向和场强方向如图:若粒子由A运动到B,电场力方向和运动方向成钝角,电场力做负功,粒子的电势能增大,即;粒子在运动中只受电场力作用,电场力做负功,粒子动能减小,;,粒子带负电,。A处电场线比B处密集,粒子在A处受到的电场力比B处大,则粒子在A处的加速度大于B处,即。故C项正确,ABD三项错误。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、AC【解析】
A.小球由A到B的过程中,小球的动能增加,弹簧的弹性势能增加,根据功能关系可知,拉力做的功大于小球动能的增量,故A正确;B.小球由B到C的过程中,小球的动能减少,弹簧的弹性势能增加,根据功能关系可知,拉力做的功与小球减少的动能之和等于弹簧弹性势能的增量,则拉力做的功小于弹簧弹性势能的增量,故B错误;C.小球由A到C的过程中,动能的增量为零,根据功能关系可知,拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量,故C正确;D.根据动能定理知:小球所受合力的功等于小球动能的变化量,小球的动能先增大后减小,所以合力的功先增大后减小,故D错误。8、ADE【解析】
B.由于两列波在同一介质中传播,因此两列波传播速度大小相同,故B错误;A.由图可知,甲波的波长λ1=4cm,乙波的波长λ2=8cm,由v=λf可知,甲波和乙波的频率之比为2∶1,又甲波的频率为2Hz,所以乙波的频率为1Hz,故A正确;C.由于两列波的频率不相等,因此两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象,故C错误;D.由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知,两列波在平衡位置为x=4cm处的质点引起的振动都是向下的,根据叠加原理可知该质点的振动方向沿y轴的负方向,故D正确;E.从t=0时刻起再经过0.25s,甲波在平衡位置为x=6cm处的位移为零,乙波在平衡位置为x=6cm处的位移也为零,根据叠加原理可知该质点处在平衡位置,故E正确。故选ADE。9、BD【解析】
AB.电流向右,则金属导体中的自由电子定向向左移动,由左手定则知洛伦兹力向上,则上表面累积负电荷,其电势低,选项B正确,A错误。CD.稳定状态时,电子做匀速直线运动,受力平衡,有又有解得选项C错误,D正确;故选BD.10、BC【解析】由图可知电压表测量的是电源的电压,由于电源内阻忽略不计,则电压表的示数总是不变,故A错误;在滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中,滑动变阻器的电阻先增大后减小,由于电压不变,根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大,U与I的比值就是接入电路的的电阻与的电阻的和,所以U与I比值先变大后变小,故C正确;由于电压表示数没有变化,所以U变化量与I变化量比值等于0,故D错误;【点睛】当滑动变阻器的两部分并联在电路中时,在最中间时,电阻最大,滑片从一端移动到另一端的过程中,电阻先增大后减小,三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、42m【解析】
(1)由牛顿第二定律运用正交分解法求解加速度;(2)根据运动公式求解撤去外力之前时的位移;根据牛顿第二定律求解撤去外力后的加速度和位移,最后求解总位移.【详解】(1)受力分析:正交分解:由牛顿第二定律得:;;联立解得:(2)前4s内的位移为,
4s末的速度为:,
撤去外力后根据牛顿第二定律可知:,
解得:,
减速阶段的位移为:,
通过的总位移为:.【点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题;关键是知道加速度是联系运动和力的桥梁,运用正交分解法求解加速度是解题的重点.12、左19.0减小181-184【解析】
(1)[1].根据图示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
(2)[2].滑动变阻器采用分压接法,为保护电路闭合开关前滑片应置于左端。
(3)[3].电流表量程为25mA,读量程为250mA的挡,示数为190mA,则通过二极管的电流为19.0mA;
(4)[4].由图示图象可知,随着二极管两端电压增加,通过二极管的电流增大,电压与电流的比值减小,则二极管的正向电阻随电压增加而减小;
[5].由图示图象可知,当电流I=15.0mA=0.015A时,U=2.72V
电阻阻值四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)qA=-4q(2)B球做往复运动(3)vm=【解析】
(1)A、B两球静止时,A球所处位置场强为B球所处位置场强为对A、B由整体受力分析,由平衡条件可得:解得:qA=-4q(2)剪断细线后,B球初始受到合力F=mg-mg=mg方向竖直向下,B球开始向下运动;运动后,B球受力为F合=mg-kxq,随x增大,F合减小,所以B球做加速度减小的加速运动;当F合减小为零时,B球速度达到最大,继续向下运动,F合方向向上,并逐渐增大,B球做加速度增大的减速运动。当速度减小为零后,此时电场力大于重力,B球反向运动,最终B球做往复运动。(3)当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为x0解得:x0=3L当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为3L运动过程中,电场力大小线性变化,所以对B球下落到速度最大过程由动能定理得:解得:vm=14、(1)垂直纸面向外;(2)(3)1:1【解析】
(1)粒子带正电且在圆形磁场中向右偏转,可知磁场方向垂直纸面向外;(2)利用旋转圆可以知道,粒子平行于Y轴射入圆形磁场中,且都从同一点O射入右边的磁场中,则粒子运动的轨迹圆半径必与圆形磁场的半径是相同的,即为d;粒
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