2023届甘肃省靖远第二中学5月高考二模物理试题

2023届甘肃省靖远第二中学5月高考二模物理试题

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.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、在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是（）

A.电路再次稳定时，电源效率增加

B.灯L2变暗，电流表的示数减小

C.灯Li变亮，电压表的示数减小

D.电容器存储的电势能增加

2、水平面内固定一个足够大且绝缘的粗糙斜面，其上有一个带电滑块匀速下滑且一直在斜面上运动。仅改变下列选项

中的条件，滑块速度大小一定改变的是（）

A.施加竖直方向的电场B.翻转滑块，改变它与斜面的接触面积

C.施加水平方向的恒力D.改变滑块的质量

3、如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量质量为m、电荷

量为q的带正电的粒子，在纸面内沿各个方向一速率v从P点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧

上且Q点为最远点，已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（）

XX.

A.这些粒子做圆周运动的半径r=及/?

B.该匀强磁场的磁感应强度大小为上竺

qR

c.该匀强磁场的磁感应强度大小为巫”

2qR

1,

D.该圆形磁场中有粒子经过的区域面积为一万《2

2

4、宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万

有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为ri、⑶一个为椭圆轨道，半长轴为a,a=p。在At

时间内，行星n、行星in与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3；行星I的速率为内、行星n在8点的速率为也B、

行星n在E点的速率为也E、行星in的速率为如下列说法正确的是（）

A.SZ=SA

B.行星ii与行星in的运行周期相等

c.行星II与行星ni在尸点时的向心加速度大小相等

D.V3<Vl<V2E<V2B

5、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1,电阻55。，电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B

端接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是

A.电流表的示数为4.0A

B.电压表的示数为155.6V

C.副线圈中交流电的频率为50Hz

D.穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2：1

6、如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30。，质量分别为，，”甲、，〃乙的小球甲、乙穿在光滑

杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平衡时，连接乙球的细线

与水平方向的夹角大小为60。，连接甲球的细线呈竖直状态。则机单：机乙为()

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(a)所示，在x轴上有。、P、。三点，且OP=1.8m,OQ=3.0m。一列简谐波沿x轴正方向传播，图示为

0时刻的波形。再过0.6s的时间P质点第二次振动至波峰。对此下列说法正确的是，

B.波速为3m/s

C.频率为2Hz

D.质点。在0~0.6s内的运动路程为25cm

E.质点。在r=0.6s时沿>轴正方向运动

8、按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项门标和科学探测任务后，第二步“落月”工程

也已在2013年以前完成。假设月球半径为上月球表面的重力加速度为go,飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道

I运动，到达A点时，点火变轨进入椭圆轨道n；到达轨道n的近月点8再次点火进入月球近月圆轨道ni绕月球做

圆周运动。下列判断正确的是（）

A.飞船在轨道I上的运行速率为工还

2

B.飞船在4点处点火变轨时，动能增大

C.飞船从A到B运行的过程中机械能增大

D.飞船在轨道m绕月球运动一周所需的时间2兀

9、如图所示，“、〃两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃砖底边圆心。的左侧，两

束光进入玻璃砖后都射到。'点，。0'垂直于底边，下列说法确的是（）

A.从点。射出的光一定是复色光

B.增大两束平行光的入射角度，则》光先从。，点消失

C.用同一装置进行双缝干涉实验，分光的相邻条纹间距较大

D.若a、〃光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则。光的截止电压低

10、如图所示，电阻不计、间距为/的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为3、方向竖直向下的匀强磁场中，

导轨左端接一定值电阻R.质量为，小电阻为r的金属棒置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力尸的作用由

静止开始运动，外力产与金属棒速度v的关系是尸=Fo+Av（F。、*是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属

棒中感应电流为i,受到的安培力大小为尸A,电阻K两端的电压为。£,感应电流的功率为尸，它们随时间，变化图象

可能正确的有

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)某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数，主要实验操作如下:

小木块

光电门B光电门A

木弋挡板

,II

白钩码

甲

①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上，再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳

与钩码相连接，保持桌面上细绳与长木板平行；

②光电门B固定在离挡板较远的位置，光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静

止释放；

③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△3遮光条通过光电门B的时间△t2以及小木

块从光电门A运动到光电门B的时间△t-,

④改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组A3△。2和4/值。

请回答以下几个问题：

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d=_cm；

1,

(2)实验测得遮光条经过光电门2的时间Af2保持不变，利用图象处理实验数据，得到如图丙所示的二一一△，图象，其

中图象纵轴截距为从横轴截距为以实验测得钩码和木块的质量分别为，”和拉，已知当地重力加速度为g,则动摩擦

因数H=—.

12.(12分)如图所示装置可以用来测量滑块和水平面间动摩擦因数。在水平面上将弹簧一端固定，另一端与滑块接

触(两者不固连)。压缩弹簧，静止释放，滑块被弹出，离开弹簧后经过光电门O,最终停在尸点。已知挡光片的宽度

d,记录滑块上挡光片通过光电门的时间f,重力加速度大小为g。

M皿挡光片光电门

|弹簧或g,§电

()P

(1)滑块经过0点的速度为.

(2)除了记录滑块挡光片通过。点光电门的挡光时间之外，还需要测量的一个物理量是(填选项前的字

母)。

A.滑块释放点到P点距离x

B.光电门与尸点间的水平距离s

C.滑块(带挡光片)质量，〃

D.弹簧的长度/

(3)动摩擦因数的表达式为(用上述测量量和重力加速度g表示)。

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)如图所示，在竖直分界线的左侧有垂直纸面的匀强磁场，竖直屏与MN之间有方向向上的匀强电场。

在。处有两个带正电的小球A和B,两小球间不发生电荷转移。若在两小球间放置一个被压缩且锁定的小型弹簧(不

计弹簧长度)，解锁弹簧后，两小球均获得沿水平方向的速度。已知小球B的质量是小球A的々倍，电荷量是小球A

的n2倍。若测得小球A在磁场中运动的半径为r，小球B击中屏的位置的竖直偏转位移也等于r。两小球重力均不计。

(1)将两球位置互换，解锁弹簧后，小球B在磁场中运动，求两球在磁场中运动半径之比、时间之比;

(2)若A小球向左运动求A、B两小球打在屏上的位置之间的距离。

BM

小希簧

14.(16分)二十世纪初，卢瑟福进行a粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。

(1)如图1所示，有两个a粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分

别画出两个。粒子此后的运动轨迹示意图；

(2)如图2所示，一个a粒子以速度P射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原

子的作用，可将a粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明a

粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；

(3)实验发现，绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数a粒子发生了大角度偏转(超过

90。)。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：

①将。粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；

②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；

③各层原子核前后不互相遮蔽；

④大角度偏转是a粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L,金原子直径为。，大角度偏转的

a粒子数占总a粒子的比例为P,且〃<<1。

a.请估算金原子核的直径

人上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径2的估算产生影响。已知金箔的厚度约10々〃?，金原子

直径约l()TOm,金原子核直径约lO-Mm。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。

a粒子.J子

・金原子核

■金原子核

15.(12分)如图甲所示，弯折成90。角的两根足够长金题导轨平行放置，形成左右两导执平面，左导轨平面与水平面

成53。角，右导轨平面与水平面成37。角，两导轨相距L=0.2m,电阻不计.质量均为m=O.lkg,电阻均为R=0.1C的

金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为(1=0.5,整个装置处于磁感应强度大

小为B=1.0T,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时刻开始，ab杆以初速度vi沿右导轨

平面下滑，t=ls时刻开始，对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F,使ab开始作匀加速直线运动.cd

杆运动的v-t图象如图乙所示(其中第1s、第3s内图线为直线).若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好，g取

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：

(1)在第1秒内cd杆受到的安培力的大小

(2)ab杆的初速度vi

(3)若第2s内力F所做的功为9J,求第2s内cd杆所产生的焦耳热

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】

A.电源的效率

〃=-I-U-=—U=---R--

IEER+r

将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路电阻减小，则电源的效率减小，选项A错误；

BC.将滑动变阻器的滑片尸向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯乙2并联的电阻减小，外电路总电阻减小,

根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流/增大，路端电压。减小，则电压表示数减小，灯心变亮。R与灯心并

联电路的电压U并=U-S,U减小，口增大，。并减小，灯心变暗。流过电流表的电流心=八/2,/增大，A减小，人增

大，电流表的示数增大。故B错误，C正确；

D.电容器两端的电压等于并联部分的电压，电压变小，由。=C。知电容器的电荷量减少，电容器存储的电势能减小,

故D错误。

故选C。

2、C

【解析】

AD.当滑块匀速下滑时，对滑块进行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力的大小。施加竖直方向的

电场与改变滑块的质量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和与滑动摩擦力的大小始终相等，滑块仍做匀速直线运动,

AD错误；

B.翻转滑块，改变它与斜面的接触面积，并未改变它与斜面间的摩擦力，所以滑块仍做匀速直线运动，B错误；

C.施加水平向左的恒力时（滑块不脱离斜面），该力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力减小，滑块将做加速运动；施

加水平向右的恒力时，该力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑块将做减速运动，C正确。

故选C。

3、B

【解析】

ABC、从尸点射入的粒子与磁场边界的最远交点为0,由动圆法知P、。连线为轨迹直径；尸。圆弧长为磁场圆周长的

-,由几何关系可知=则粒子轨迹半径—=也卡，由牛顿第二定律知"3=机且，解得8=1丝故B

42rqR

正确；AC错误

D、该圆形磁场中有粒子经过的区域面积大于故D错误；

2

综上所述本题答案是：B

4、B

【解析】

AB.行星H、行星III满足。=「3,据开普勒第三定律知他们的运行周期相等，令等于一个周期，它们与中心天体连

线扫过的面积，椭圆面积小于圆面积，故A错误，B正确；

c.向心加速度为垂直于速度方向的加速度，行星n与行星in在0点时加速度相等，但行星II在该点的向心加速度为

此加速度沿尸至椭圆圆心方向的分量，小于行星m在尸点时加速度，故c错误；

g_GM、

D.据匕一］----＞为一—,考虑到I到II的变轨过程应该在8点加速，有内VV2B,8到E过程动能向势能转化,

有也B＞也E,考虑到也E小于在E点能够绕中心天体匀速圆周运动所需的速度VE,而胴＜均，所以有V2E〈V3,综上所

述也EVU3VU1VU2B,故D错误；

故选B。

5、C

【解析】

AB.理想变压器的原线圈接入正弦交流电，由“Y图像读其最大值为。1,皿=2200丫，可知有效值为

U.==220V

V2

根据理想变压器的电压比等于匝数比，可得副线圈两端的电压：

。,=卫=理V=U0V

n}2

由欧姆定律可知流过电阻的电流：

I2=4.=2A

2R

所以，电流表的示数为2A,B电压表的示数为U0V,故AB均错误；

C.因交流电的周期为0.02s,频率为50Hz,变压器不改变交流电的频率，则副线圈的交流电的频率也为50Hz,故C

正确；

D.根据理想变压器可知，原副线圈每一匝的磁通量相同，变化也相同，则穿过原、副线圈磁通量的变化率相同，比

值为1:1,故D错误；

故选C。

6、A

【解析】

分别对甲、乙受力分析如图所示，以甲球为研究对象，则甲球受到重力和绳的拉力的作用，直杆对甲球没有力的作用，

否则甲球水平方向受力不能平衡，所以

T-m甲g

以乙球为研究对象，根据共点力平衡条件，结合图可知，绳的拉力7与乙球受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都

是30。，所以T与N大小相等，得

m乙g=2xTcos30°=V3T

综上可得

血:加乙=1:百

故A项正确，BCD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。分。

7、ACE

【解析】

A.由图像知波长为

A=4.0m

振幅为

A=10cm

故A正确；

B.简谐波沿x轴正方向传播，则P质点向上运动；0.6s时P点恰好第二次到达波峰，对应波形如图所示

传播距离

Ax=0.8m+X=4.8m

则波速为

v=^=8m/s

故B错误；

C.简谐波的周期为

,44.0皿

T---——s=0.5s

v8

则简谐波的频率

/=y=2Hz

故C正确：

DE.质点。运动了时间为

0.65=1-T

5

则运动路程小于5A=5x5cm=25cm,此时质点。在平衡位置的下方，沿）’轴正方向运动，故D错误，E正确

故选ACEo

8、AD

【解析】

A.飞船在轨道I上，万有引力提供向心力

—Mmv~

CJ--------=tn—

(4R)24R

在月球表面，万有引力等于重力得

-Mm

解得

2

故A正确;

B.在圆轨道实施变轨成椭圆轨道在远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向

心力，所以应给飞船减速，减小所需的向心力，动能减小，故B错误;

c.飞船在轨道n上做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知：在进月点速度大于远月点速度，所以飞船在A点的线速

度大于在5点的线速度，机械能不变，故C错误;

D.根据

4兀2

mg^m-R

解得

R

T=2万

go

故D正确。

故选AD«

9、AD

【解析】

A.两光束射到0,点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角，根据光路可逆性可知，从0,点射出时折射角都等于射

入玻璃砖底边时的入射角，而在玻璃砖底边两光束平行射入，入射角相等，所以从。点射出时折射角相同，两光束重

合，则从。，点射出的一定是一束复色光，故A正确;

B.令光在底边的入射角为。折射角为r,根据折射定律有

sin；

n=----

sinr

所以

.sini1

sinr<—

nn

根据几何知识可知，光在。，点的入射角为r,无论怎样增大入射角度，光在0,点的入射角都小于光发生全反射的临界

角，所以。、方光不会在。，点发生全反射，故B错误；

C.根据光路图可知，玻璃砖对"光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于8光的波长，由于条纹间距为

Ax=—

d

所以a光的条纹间距大于。光的条纹间距，故C错误；

D.由于a光的频率小于b光的频率，根据光电效应方程

Ek=hv-W0^eU

可知%8光分别照射同一光电管发生光电效应时，”光的截止电压比6光的截止电压低，故D正确。

故选：AD«

10、BC

【解析】

对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出F合表达式，分情况讨论加速

度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析.

【详解】

FBI

设金属棒在某一时刻速度为y,由题意可知，感应电动势E=B〃，环路电流/=----=------V,

R+rR+r

BP/ocv；

安培力，方向水平向左，即

.B2I3V

凡=BIL=———，

尸安8匕

R两端电压

BLR

UR----------V

R+r

即UR0CV；

感应电流功率

P=EI=-v2,

R+r

即Poc声.

分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：

Z?2r2R2T2

F^=F-F,u=F.+kv---v=Fa+{k---}v,

R+rR+r

即加速度。=盘，因为金属棒从静止出发，所以线＞0,且七＞0,即。＞0,加速度方向水平向右.

m

D~/2p

(1)若一，F「F°,即。=」，金属棒水平向右做匀加速直线运动.有丫=〃，说明UOC/,也即是/ocf,

R+rm

2

F^cct,UR03Pcct,所以在此情况下没有选项符合.

f2

(2)若%＞不一，F合随丫增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间

呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；

D2T2

(3)若左〈二一，七随u增大而减小，即〃随u增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度

R+r

减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合.

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。

,5bd

m2一(加+M)-----

11、1.010$c

Mg

【解析】

⑴[1]遮光条宽度：

rf=107?jm+2x0.05/W7n=10.10w7n=L010cm.

(2)[2]设小木块运动的加速度为a,由题知：

ddA

Ar2A/1

解得：

加2d

1A

结合7--加图象可以得到:

a_b

d

解得:

bd

a=—

根据牛顿第二定律得：

mg—fiMg=(m+M)a

结合a=子，解得：

....bd

mg-(m+M)----

〃=­

Mg

12c->一d

t2gst2

【解析】

(i)ni遮光条的宽度较小，通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，根据平均速度公式可知滑块的速度

d

V=­

t

(2)⑵B到。的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得

八12

—/jmgx=0-—mv~

动摩擦因数的表达式为

还需要测量的物理量是：光电门。与P之间的水平距离s,ACD错误，B正确。

故选B。

(3)⑶根据上述分析可知

d2

“-2gs产

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。

r

⑵3r-----

13、(1)“2,“I

【解析】

(1)两小球静止反向弹开过程，系统动量守恒有

mvA=〃]〃2VB①

小球A、B在磁场中做圆周运动，分别有

c机V：on.mvl_

qvAB=-n2qvBB=-~

rK