2023年河南省魯山縣高三第二次調(diào)研物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。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(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2018年2月7日凌晨，太空技術(shù)探索公司SpaceX成功通過“獵鷹重型”火箭將一輛紅色的特斯拉跑車送上通往火星的軌道，如圖所示，已知地球到太陽中心的距離為，火星到太陽中心的距離為，地球和火星繞太陽運(yùn)動的軌跡均可看成圓，且，若特斯拉跑車按如圖所示的橢圓軌道轉(zhuǎn)移，則其在此軌道上的環(huán)繞周期約為（）A．1.69年 B．1.3年 C．1.4年 D．2年2、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再到狀態(tài)C，最后變化到狀態(tài)A，完成循環(huán)。下列說法正確的是（）A．狀態(tài)A到狀態(tài)B是等溫變化 B．狀態(tài)A時所有分子的速率都比狀態(tài)C時的小C．狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體對外界做功為 D．整個循環(huán)過程，氣體從外界吸收的熱量是3、氫原子的能級圖如圖所示，有一群處于n=4能級的氫原子，若氫原子從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光恰能使某種金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法中正確的是（）A．這群氫原子輻射出的光中共有3種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)B．如果輻射進(jìn)來能量為0.32eV的光子，可以使氫原子從n＝4能級向n＝5能級躍遷C．如果輻射進(jìn)來能量為1.32eV的光子，不可以使處于n＝4能級的氫原子發(fā)生電離D．用氫原子從n＝4能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光照射金屬A，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為10.2eV4、2018年2月2日，“張衡一號”衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一?！皬埡庖惶枴笨梢钥闯蛇\(yùn)行在離地高度約為500km的圓軌道上。該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時（）A．周期大于地球自轉(zhuǎn)的周期B．速度大于第一宇宙速度C．向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度D．加速度大于地球表面的重力加速度5、戰(zhàn)斗機(jī)離艦執(zhí)行任務(wù)，若戰(zhàn)斗機(jī)離開甲板時的水平分速度大小為40m/s，豎直分速度大小為20m/s，離艦后它在水平方向做加速度大小為1m/s2的勻加速運(yùn)動，在豎直方向做加速度大小為2m/s2的勻加速運(yùn)動，以戰(zhàn)斗機(jī)離開甲板時的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立直角坐標(biāo)系，則在它離艦后的一段時間內(nèi)，下列軌跡正確的是（）A． B．C． D．6、如圖，平行板電容器兩個極板與水平地面成2α角，在平行板間存在著勻強(qiáng)電場，直線CD是兩板間一條垂直于板的直線，豎直線EF與CD交于O點(diǎn)，一個帶電小球沿著∠FOD的角平分線從A點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)向B點(diǎn)做直線運(yùn)動，重力加速度為g。則在此過程中，下列說法正確的是（）A．小球帶正電B．小球可能做勻加速直線運(yùn)動C．小球加速度大小為gcosαD．小球重力勢能的增加量等于電勢能的增加量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L，頂點(diǎn)C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點(diǎn)，光滑直導(dǎo)軌的上端點(diǎn)D到A、B兩點(diǎn)的距離均為L，D在AB邊上的豎直投影點(diǎn)為O．一對電荷量均為－Q的點(diǎn)電荷分別固定于A、B兩點(diǎn)．在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對原電場的影響)，將小球由靜止開始釋放，已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且，忽略空氣阻力，則A．軌道上D點(diǎn)的場強(qiáng)大小為B．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時，其加速度為零C．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時，其動能為D．小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先增大后減小8、如圖所示，在小車內(nèi)固定一光滑的斜面體，傾角為，一輕繩的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上，另一端拴一個質(zhì)量為m的物塊A，繩與斜面平行。整個系統(tǒng)由靜止開始向右勻加速運(yùn)動。物塊A恰好不脫離斜面，則向右加速運(yùn)動時間為t的過程中（）A．小車速度的變化量B．物塊重力所做的功和重力的沖量均為零C．拉力沖量大小D．拉力做功9、如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪O1，O2和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長，小球運(yùn)動過程中不會與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小物塊沿桿下滑距離也為L時（圖中D處），下列說法正確的是A．小物塊剛釋放時輕繩中的張力一定大于mgB．小球下降最大距離為C．小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為D．小物塊在D處的速度大小為10、如圖所示，軸在水平地面上，軸在豎直方向。圖中畫出了從軸上沿軸正方向水平拋出的三個小球和的運(yùn)動軌跡。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．和的初速度大小之比為B．和在空中運(yùn)動的時間之比為C．和的初速度大小之比為D．和在空中運(yùn)動的時間之比為三、實驗題：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）為制作電子吊秤，物理小組找到一根拉力敏感電阻絲，拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認(rèn)為形狀不變)，它的電阻也隨之發(fā)生變化，其阻值R隨拉力F變化的圖象如圖(a)所示，小組按圖(b)所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內(nèi)阻Rg=50Ω；R1是可變電阻器，A、B兩接線柱等高且固定。現(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質(zhì)光滑絕緣環(huán)，將其兩端接在A、B兩接線柱上。通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，不計敏感電阻絲重力，具體步驟如下：步驟a：滑環(huán)下不吊重物時，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)可變電阻R1，使毫安表指針滿偏；步驟b：滑環(huán)下吊已知重力的重物G，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；步驟c：保持可變電阻R1接入電路電阻不變，讀出此時毫安表示數(shù)I；步驟d：換用不同已知重力的重物，掛在滑環(huán)上記錄每一個重力值對應(yīng)的電流值；步驟e：將電流表刻度盤改裝為重力刻度盤。(1)寫出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關(guān)系式F=__________；(2)若圖(a)中R0=100Ω，圖象斜率k=0.5Ω/N，測得θ=60°，毫安表指針半偏，則待測重物重力G=_________N；(3)改裝后的重力刻度盤，其零刻度線在電流表________________(填“零刻度”或“滿刻度”)處，刻度線_________填“均勻”或“不均勻”）。(4)若電源電動勢不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變，用這臺“吊秤”稱重前，進(jìn)行了步驟a操作，則測量結(jié)果______________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。12．（12分）利用阿特伍德機(jī)可以驗證力學(xué)定律。圖為一理想阿特伍德機(jī)示意圖，A、B為兩質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊，用輕質(zhì)無彈性的細(xì)繩連接后跨在輕質(zhì)光滑定滑輪兩端，兩物塊離地足夠高。設(shè)法固定物塊A、B后，在物塊A上安裝一個寬度為d的遮光片，并在其下方空中固定一個光電門，連接好光電門與毫秒計時器，并打開電源。松開固定裝置，讀出遮光片通過光電門所用的時間△t。若想要利用上述實驗裝置驗證牛頓第二定律實驗，則(1)實驗當(dāng)中，需要使m1、m2滿足關(guān)系：____。(2)實驗當(dāng)中還需要測量的物理量有_____利用文字描述并標(biāo)明對應(yīng)的物理量符號）。(3)驗證牛頓第二定律實驗時需要驗證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。(4)若要利用上述所有數(shù)據(jù)驗證機(jī)械能守恒定律，則所需要驗證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。四、計算題：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）如圖所示，在傾角為θ的斜面內(nèi)有兩條足夠長的不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)軌上端連有阻值為R的電阻；在垂直于導(dǎo)軌邊界ab上方軌道空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌向上的均勻變化的勻強(qiáng)磁場B1。邊界ab下方導(dǎo)軌空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場B2。電阻也為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，磁場B1隨時間均勻減小，且邊界ab上方軌道平面內(nèi)磁通量變化率大小為k，MN靜止且受到導(dǎo)軌的摩擦力為零；撤去磁場B2，MN從靜止開始在較短的時間t內(nèi)做勻加速運(yùn)動通過的距離為x。重力加速度為g。(1)求磁場B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?2)求導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌之間動摩擦因數(shù)；(3)若再撤去B1，恢復(fù)B2，MN從靜止開始運(yùn)動，求其運(yùn)動過程中的最大動能。14．（16分）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了圖甲所示的“粒子回旋變速裝置”。兩塊相距為d的平行金屬極板M、N，板M位于x軸上，板N在它的正下方。兩板間加上圖乙所示的交變電壓，其電壓值為，周期，板M上方和板N下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場。粒子探測器位于y軸處，僅能探測到垂直于y軸射入的帶電粒子。有一沿軸可移動的粒子發(fā)射器，可垂直于x軸向上射出質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，且粒子動能可調(diào)節(jié)時刻，發(fā)射器在（x，0）位置發(fā)射一帶電粒子。忽略粒子的重力和其他阻力，粒子在電場中運(yùn)動的時間不計。(1)若粒子只經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)并在處被探測到，求發(fā)射器的位置和粒子的初動能；(2)若粒子兩次進(jìn)出電場區(qū)域后被探測到，且有。求粒子發(fā)射器的位置坐標(biāo)x與被探測到的位置坐標(biāo)y之間的關(guān)系。15．（12分）如圖所示，一個上表面絕緣、質(zhì)量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上，其左端放置一質(zhì)量為mB=0.5kg、帶電量為q=1.0×10-2C的空盒B，左端開口。小車上表面與水平桌面相平，桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，質(zhì)量為mC=0.5kg的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時彈簧處于原長，現(xiàn)用水平向左的推力將C緩慢推至M點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時，推力做的功為WF=6J，撤去推力后，C沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰，碰撞時間極短且碰后C與B粘在一起。在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E=1×102N/m，電場作用一段時間后突然消失，小車正好停止，貨物剛好到達(dá)小車的最右端。已知物塊C與桌面間動摩擦因數(shù)μ1=0.4，空盒B與小車間的動摩擦因數(shù)（1）物塊C與空盒B碰后瞬間的速度v；（2）小車的長度L；（3）電場作用的時間t。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

根據(jù)開普勒第三定律可得：解得故選B。2、D【解析】

A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，體積和壓強(qiáng)都增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程溫度一定升高，A錯誤。B．從狀態(tài)C到狀態(tài)A，壓強(qiáng)不變，體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程溫度一定降低，分子平均速率減小，但平均速率是統(tǒng)計規(guī)律，對于具體某一個分子并不適應(yīng)，故不能說狀態(tài)A時所有分子的速率都比狀態(tài)C時的小，B錯誤。C．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，壓強(qiáng)的平均值氣體對外界做功為大小C錯誤；D．從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容變化，氣體不做功，即；從狀態(tài)C到狀態(tài)A為等壓變化，體積減小，外界對其他做功對于整個循環(huán)過程，內(nèi)能不變，，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得代入數(shù)據(jù)解得D正確。故選D。3、D【解析】

A．氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可以輻射出6種頻率的光子，其中只有從n=4能級向n=3能級躍遷時所輻射出的光子以及從n=3能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量小于從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量，不能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，故共有4種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤；B．因為從n=4能級向n=5能級躍遷時所需要的能量為不等于光子能量為0.32eV，故B錯誤；C．因為要使處于n=4能級的氫原子發(fā)生電離，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C錯誤；D．由題意可知，金屬A的逸出功為2.55eV，氫原子從n=4能級向n=1能級躍遷時所輻射出光子的能量為由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得最大初動能故D正確。故選D。4、C【解析】

A．衛(wèi)星運(yùn)行軌道離地高度遠(yuǎn)小于同步衛(wèi)星的高度，根據(jù)得可知其周期小于同步衛(wèi)星的周期，地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故其周期小于地球自轉(zhuǎn)的周期，故A錯誤；B．根據(jù)得可知其速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；CD．由于“張衡一號”衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，則根據(jù)可知其加速度小于地球表面的重力加速度，大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故C正確，D錯誤。故選C。5、D【解析】

AB．戰(zhàn)斗機(jī)在水平方向和豎直方向分別做勻加速直線運(yùn)動，且豎直方向的加速度大于水平方向的加速度，其軌跡應(yīng)該向上彎曲，故AB錯誤；CD．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移公式，豎直方向即當(dāng)y=200m時解得水平方向結(jié)合CD圖象，D圖象更加符合軌跡圖象，故D正確。故選D。6、D【解析】

AB．帶電小球沿著∠FOD的角平分線從A點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)向B點(diǎn)做直線運(yùn)動，所以小球合外力沿著AB；又由于小球受重力，所以電場力的方向由O到D；由于此電場的方向未知，所以小球的電性是不能確定的，則小球做勻減速直線運(yùn)動，故AB錯誤；C．據(jù)圖可知，由于是角平分線，且小球的加速度方向由O到D，據(jù)幾何關(guān)系可知故C錯誤；D．由分析可知，小球受重力等于電場力，運(yùn)動的位移和夾角相同，所以二力做的功相同，據(jù)功能關(guān)系可知，小球重力勢能的增加量等于電勢能的增加量，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可得,軌道上D點(diǎn)的場強(qiáng)為:，選項A錯誤；同理可得軌道上C點(diǎn)的場強(qiáng)也為:，在C點(diǎn)，由牛頓定律可得：，解得a=0，選項B正確；從D到C，電場力做功為零，根據(jù)動能定理可得：，選項C正確；小球沿直軌道CD下滑過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功，則其電勢能先減小后增大，選項D錯誤；故選BC.點(diǎn)睛：解答此題關(guān)鍵是搞清兩個點(diǎn)電荷周圍的電場分布情況，利用對稱的思想求解場強(qiáng)及電勢的關(guān)系；注意立體圖與平面圖形的轉(zhuǎn)化關(guān)系.8、AD【解析】

對物塊A進(jìn)行受力分析可知，物塊A受拉力T和重力G，根據(jù)力的合成得

解得

A．小車的加速度為則小車速度的變化量為故A正確；B．由于重力的方向與位移方向垂直，故重力做功為零，但沖量，不是0，故B錯誤；C．拉力的沖量故C錯誤；D．重力做功為0，則拉力的功而解得故D正確；故選AD。9、BD【解析】A、剛釋放的瞬間，小球的瞬間加速度為零，拉力等于重力，故A錯誤；

B、當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時，小球下降的距離最大，根據(jù)幾何關(guān)系知，，故B正確；

C、將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的分速度等于小球的速度，根據(jù)平行四邊形定則知，小物塊在D處的速度與小球的速度之比為，故C錯誤；

D、設(shè)小物塊下滑距離為L時的速度大小為v，此時小球的速度大小為，則,對滑塊和小球組成的系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：

,解得，故D正確．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道兩物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，以及知道物塊與之間的距離最小時，小球下降的高度最大，知道物塊沿繩子方向的分速度等于小球的速度．10、CD【解析】

小球做平拋運(yùn)動，則有：對有，對有，對有：解得：故CD正確，AB錯誤。故選CD。三、實驗題：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、G2【解析】

(1)由受力情況及平行四邊形定則可知，G=2Fcosθ，解得：(2)實驗步驟中可知，當(dāng)沒有掛重物時，電流為滿偏電流，即：E=Igr+R1(3)由實驗步驟可知，當(dāng)拉力為F時，電流為I，因此根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：E=Ir+Rg+R(4)根據(jù)操作過程a可知，當(dāng)內(nèi)阻增大，仍會使得電流表滿偏，則電阻R1會變小，即r+R1之和仍舊會不變，也就是說測量結(jié)果也不變。12、物塊A初始釋放時距離光電門的高度h【解析】

(1)[1]由題意可知，在物塊A上安裝一個寬度為d的遮光片，并在其下方空中固定一個光電門，連接好光電門與毫秒計時器，所以應(yīng)讓物塊A向下運(yùn)動，則有；(2)[2]由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式可知，加速度為則實驗當(dāng)中還需要測量的物