安徽省芜湖市2023届高三下学期5月教学质量统测（二模）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023届芜湖市高中毕业班教学质量统测物理试题卷一、选择题1.负号“-”在数学中的意义非常简单，但在物理学中不同情境下却有不同的含义，下列物理量中的“-”表示矢量方向的是（）A.小球在某位置的重力势能B.把带电体从A点移动到B点过程中电场力的冲量C.某气缸内气体的温度D.某带电体的电荷量〖答案〗B〖解析〗A．重力势能是标量，“-”代表重力势能小于0，故A错误；B．冲量矢量，“-”代表方向，故B正确；C．温度是标量，“-”代表温度小于0，故C错误；D．电荷量是标量，“-”代表负电荷，故D错误；故选B。2.在乘坐飞机时，密封包装的食品从地面上带到空中时包装袋会发生膨胀现象，在此过程中温度不变，把袋内气体视为理想气体，则以下说法正确的是（）A.袋内空气分子的平均距离一定增大B.袋内空气分子的平均动能一定增大C.袋内空气压强一定增大D.袋内空气一定向外界放出热量〖答案〗A〖解析〗A．气体膨胀，体积增大，所以袋内空气分子的平均距离一定增大，A正确；B．温度不变，所以袋内空气分子的平均动能一定不变，B错误；C．温度不变，根据公式pV＝C，气体体积增大，所以压强减小，C错误；D．对于理想气体，温度不变，内能不变，气体膨胀对外做功，所以袋内空气一定从外界吸收热量，D错误。故选A。3.目前在轨的中国空间站“天和”核心舱是迄今为止我国发射的最大航天器，也是世界上现役航天器中最大的单体。若空间站绕地球做匀速圆周运动，它与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，则空间站的运行速率为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗设空间站轨道半径为r，质量为m，地球质量为M由扇形面积公式可知，1s内空间站与地心连线扫过的面积为由万有引力定律可知联立解得故BCD错误，A正确。故选A。4.物理上通常可以利用频闪照相研究物体的运动。现在水平面上固定一粗糙斜面，先让一滑块从斜面顶端由静止下滑到底端，再让该滑块以某一初速度从底端上滑且刚好能滑到顶端，用照相机记录滑块下滑和上滑的频闪照片如图所示。已知照片上相邻位置对应的时间间隔相等，下列说法正确的是（）A.图（a）是滑块上滑的频闪照片B.滑块下滑时的速度变化更快C.滑块下滑到底端时的速率小于其沿斜面上滑时的初速率D.滑块下滑过程中重力做的功大于上滑过程中克服重力做的功〖答案〗C〖解析〗A．设下滑、上滑的时间分别为t1、t2，滑块沿斜面上滑的过程，可逆向看做由静止下滑的过程，根据牛顿第二定律，下滑加速度上滑加速度所以设斜面长度为L所以图（a）滑块沿斜面运动时间为5Δt，图（b）滑块所用时间为4Δt，则图（a）滑块沿斜面运动时间较长，可知图（a）为下滑照片，A错误；B．根据因为滑块上滑时的速度变化快，B错误；C．根据，下滑时的加速度小，上滑时的加速度大，两次的位移相等，所以滑块下滑到底端时的速度小于其沿斜面上滑时的初速度，C正确；D．根据，滑块两次初、末位置的高度差相同，所以滑块下滑过程中重力做的功等于上滑过程中克服重力做的功，D错误。故选C。5.通过手机内电容式加速度传感器可以实现运动步数的测量，传感器原理如图，电容器的M极板固定，当手机的加速度变化时，与弹簧相连的N极板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（）A.静止时，电流表示数为零，电容器M极板带负电B.由静止突然向前加速时，电容器的电容减小C由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表D.保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热〖答案〗BC〖解析〗A．静止时，N板不动，电容器的电容不变，则电容器电量不变，则电流表示数为零，电容器M极板因为与电源正极相连，所以其带正电，故A错误；BC．由静止突然向前加速时，N板向后运动，则板间距变大，根据可知，电容器的电容减小，电容器带电量减小，则电容器放电，则电流由b向a流过电流表，故BC正确；D．保持向前匀减速运动时，加速度恒定不变，则N板位置在某位置不动，电容器电量不变，电路中无电流，则电阻R发热功率为零，故D错误。故选BC。6.如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物块放在倾角为37°的斜面上，用绕过动滑轮的细线连接，给动滑轮施加一个沿斜面向上的拉力F，A、B两物块均处于静止状态，连接两物块的细线均平行于斜面，不计滑轮的质量，两物块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（）A.F的最小值为0.4mg B.F的最小值为0.8mgC.逐渐增大拉力F，A先滑动 D.逐渐增大拉力F，B先滑动〖答案〗BD〖解析〗AB．根据力的平衡可知，滑轮两边绳上的拉力大小分别为，当A刚要向下滑动时有解得当B刚好要下滑时有解得因此F的最小值为，故A错误，B正确；CD．当A刚好要上滑时解得当B刚好要上滑时解得因此逐渐增大F，物块B先滑动，故C错误，D正确。故选BD。7.国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS）是探究宇宙中的反物质和暗物质（即由反粒子构成的物质）的重要仪器，如氚核的反粒子（反氚核）为。该磁谱仪核心部分的截面区域是半径为R的圆形匀强磁场区域，该区域磁场方向垂直纸面向外，且粒子打到磁场边界就被吸收。如图所示，为粒子的入射窗口，各粒子从P射入时的速度大小相同，且均沿直径方向，为圆周上的等分点，若质子射入磁场区域后打在点，则反氚核射入后（）A.反氚核将打在点B.反氚核射入磁场后运动轨迹的半径为质子的C.反氚核在磁场中运动轨迹的弧长为质子的D.反氚核在磁场中运动的时间为质子的〖答案〗AC〖解析〗AB．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得设质子的轨道半径为r，已知各粒子从P射入速度相同，根据反氚核和质子的反氚核的轨道半径应为质子射入磁场区域后打在点，它转过的圆心角=180°-60°=120°根据几何关系得同理反氚核的几何关系也应该为则由左手定则可知，质子刚射入磁场时受到的洛伦兹力竖直向下，则反氚核应从d点射出磁场，故A正确，B错误；C．根据数学知识可知轨迹弧长为可知反氚核在磁场中运动的轨迹弧长为质子的，故C正确；D．根据带电粒子的周期公式可知氚核的周期为质子在磁场中的圆心角为=120°，反氚核的周期为在磁场中的圆心角为=60°根据可知质子在磁场中运动的时间为反氚核在磁场中运动时间的倍，故D错误。故选BC8.如图所示，左侧带有挡板的小车质量，挡板上固定一轻弹簧，弹簧水平且自由端恰好在小车点正上方，且离小车右端的距离，小车上表面点左侧光滑，小车静止于光滑水平面上。质量的滑块（可以看做质点）以水平速度从右端滑上小车。已知滑块与小车点右侧表面的动摩擦因数，重力加速度，整个过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是（）A.滑块相对小车向左滑行的过程中一直在减速B.滑块相对小车向左滑行的过程中加速度大小先不变后变小C.此过程中弹簧的最大弹性势能D.滑块离开小车后在空中做自由落体运动〖答案〗AD〖解析〗A．滑块相对小车向左滑动的过程中分两个阶段，一是在O点右侧滑动时，滑块受滑动摩擦力作用而减速，二是在O点左侧滑行时受弹簧弹力作用而减速，故A正确；B．当滑块在O点右侧滑行时，根据牛顿第二定律有而在O点左侧滑行时，根据牛顿第二定律有由上述分析过程可知，滑块在O点右侧时，其加速度大小不变，当到达O点是其加速度大小突变为零，在O点左侧时，其加速度大小逐渐变大，故B错误；C．当弹簧压缩量最大时弹簧弹性势能最大，此时滑块与小车共速，此过程中由动量守恒和能量守恒有解得故C错误；D．当滑块离开小车时滑块的速度为，小车的速度为，此过程中由动量守恒和能量守恒有解得由上述分析可知，滑块离开小车后其速度为零，所以滑块离开小车时做自由落体运动，故D正确。故选AD。二、非选择题9.在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，a和a′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图（a）所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针P3，使其挡住P2、P1的像；接着插上大头针P4，使其挡住P3、P2和P1的像，用“·”表示大头针的位置，这样大头针P1、P2就确定了射入玻璃砖的光线。（1）根据以上信息，请在图（a）中画出光路图__________。（2）正确做出光路图后，测量a分界面上的入射角i和折射角r。多次改变入射角，测得多组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图（b）所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n=________（保留两位有效数字）。（3）如图（c）所示，在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a′画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。〖答案〗（1）（2）1.5（3）偏大〖解析〗（1）[1]画出的光路图如图所示（2）[2]根据折射定律所以根据图像得解得（3）[3]如图（c）所示，在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a′画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，入射角i不变，导致折射角r偏小，则所测得的折射率将偏大。10.如图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池，和是固定电阻，是可变电阻。虚线方框内为换挡开关，A端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压挡和挡、直流电流挡和挡、欧姆挡。改装多用表表盘如图（b）所示。（1）测量时，接线柱A接的是________（填“红”或“黑”）表笔；若开关B端与触点“1”相连，则此时多用电表的挡位为________挡，若开关B端与触点“5”相连，则此时多用电表的挡位为________挡；（挡位填写要求具体到量程）（2）若开关B端与触点“1”相连，进行相关测量时，多用电表指针指示位置如图（b）所示，则此时多用电表的读数为________；（3）若电池E的电动势为，当把开关B端接到触点“3”，短接A、B表笔进行欧姆调零后，再用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到表头G满偏刻度的处，则该电阻的阻值为________。（4）若电池E由于长时间使用后，电动势由下降到，但仍可调零。用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为，则这个待测电阻阻值的真实值为________。〖答案〗（1）黑（2）（3）4500（4）400〖解析〗（1）[1]根据欧姆表内部结构可知，黑笔接电源正极，红笔接电源负极，所以与A接线柱相连的是黑表笔；[2]若开关B端是与“1”相连的，则此时应为量程较大的电流表，所以多用电表的挡位为2.5mA；[3]若开关B端与触点“5”相连，则此时应为量程较大的电压表，所以多用电表的挡位为5V；（2）[4]此时多用电表的读数为；（3）[5]当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔，有I=1mA，根据E=IR内其中，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，有联立解得（4）[6]若欧姆表长时间不用，电动势变为=1.2V，那么中值电阻而指针所指处的电流为当电动势降低后有解得11.如图所示，四分之一光滑圆弧轨道和水平传送带固定在同一竖直平面内，圆弧轨道半径，其底端切线水平且通过一段光滑水平轨道与传送带连接，传送带长度为，离地高度为，沿逆时针方向转动的速度为，在距传送带右侧水平距离处有一离地高度的平台。一质量的小物块（可视为质点）从圆弧顶点处由静止释放，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块经过轨道连接处时的动能损失，且传送带转动轮足够小，g取，求：（1）若传送带长度为，请通过计算判断物块能否到达右侧平台；（2）若传送带长度为，物块能否返回圆弧轨道？若能，求物块在圆弧轨道能上升的最大高度H。〖答案〗（1）物块能到达右侧平台；（2）〖解析〗（1）设物块恰能到达传送带最右端时的传送带长度为，则物块从圆弧轨道滑至水平传送带上有物块在传送带上运动至速度为零时联立解得由可知，物块在传送带上一直向右做匀减速直线运动，有假设物块能到达右侧平台联立解得：故假设成立，物块能到达右侧平台。（2）由可知，物块在传送带上向右匀减速运动后反向匀加速运动。设物块向左运动s时和传送带等速解得即物块向左加速后以保持匀速运动，并返回圆弧轨道，有解得12.如图所示，和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中和为轨道的水平部分，和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小，方向坚直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量，单位长度电阻值的导体棒于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度，另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上，导轨间距均为，导体棒长度均为。时，导体棒从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中，棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直，g取。求：（1）棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；（2）两导体棒的最终速度大小；（3）从开始计时到两棒最终稳定运动过程中，通过回路的电荷量。〖答案〗（1）0.1A；（2）0.5m/s；（3）3.125C〖解析〗（1）棒从斜面轨道滑到底端，根据动能定理，有切割产生的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律，有联立解得（2）因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反，所以将两棒组成的系