2023屆河北省保定市高三下學(xué)期二模物理試題（含答案解析）

2023年高三第二次模擬考試物理試題一、單項選擇題：本題共7小題，每題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。1.中國實驗快堆工程（CEFR）已經(jīng)成功并網(wǎng)發(fā)電，這標志著國家“863”計劃重大項目目標的全面實現(xiàn)，中國實驗快堆采用钚（）作燃料，在堆心燃料钚的外圍再生區(qū)里放置不易發(fā)生裂變的鈾（），钚239裂變釋放出的快中子，被再生區(qū)內(nèi)的鈾238吸收，鈾238轉(zhuǎn)變?yōu)殁?39，鈾239極不穩(wěn)定，經(jīng)過衰變，進一步轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎兊念?39，從而實現(xiàn)核燃料的“增殖”，關(guān)于中國實驗快堆，下列說法正確的是（）A.鈾239發(fā)生衰變轉(zhuǎn)變?yōu)轭?39，核反應(yīng)方程為：B.鈾239經(jīng)過衰變轉(zhuǎn)變?yōu)轭?39，質(zhì)量不變C.鈾238轉(zhuǎn)變?yōu)殁?39的核反應(yīng)方程為：D.鈾238吸收快中子轉(zhuǎn)變?yōu)殁?39是核聚變【答案】C【解析】【詳解】A．鈾239發(fā)生衰變轉(zhuǎn)變?yōu)轭?39，核反應(yīng)方程為故A錯誤；B．鈾239經(jīng)過衰變轉(zhuǎn)變?yōu)轭?39，釋放能量，質(zhì)量虧損，故B錯誤；CD．鈾238轉(zhuǎn)變?yōu)殁?39的核反應(yīng)方程為該核反應(yīng)方程不是核聚變，故C正確，D錯誤。故選C。2.神舟系列載人飛船的返回艙返回地球過程中，需要進行系列較為復(fù)雜的減速操作．第一階段，返回艙脫離飛行軌道后，先打開引導(dǎo)傘，引導(dǎo)傘工作大約16s，返回艙的下降速度可由180m/s減至80m/s；第二階段，在距離地面10km時引導(dǎo)傘拉出減速傘，再由減速傘帶出主傘，主傘先開一個小口，慢慢地全部撐開，這時返回艙的下降速度由80m/s逐漸減至10m/s，然后在大氣中勻速下降；第三階段，當(dāng)返回艙距地面1m高時（返回艙底部安裝有一個γ探測儀），γ探測儀發(fā)出信號，“指揮”緩沖發(fā)動機點火向下噴氣，返回艙落地時速度為0，根據(jù)以上減速過程得出的結(jié)論中，正確的是（）A.第一階段減速的平均加速度一定大于第二階段減速的平均加速度B.三個階段減速過程中航天員均處于失重狀態(tài)C.第三階段減速的平均加速度大小為50m/s2D.第三階段減速至距地面0.5m高時返回艙的速度為5m/s【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)題意無法計算第二階段減速的平均加速度，所以無法比較第一階段減速的平均加速度和第二階段減速的平均加速度的大小，故A錯誤；B．三個階段減速過程中航天員均處于超重狀態(tài)，故B錯誤；CD．根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知第三階段減速的平均加速度大小為設(shè)第三階段減速至距地面0.5m高時返回艙的速度為，則有解得故C正確，D錯誤故選C。3.一對平行正對的金屬板C、D接入如圖所示的電路中，電源電動勢為E，C板固定，D板可左右平行移動，閉合開關(guān)，一段時間后再斷開開關(guān)，從C板發(fā)射一電子，恰能運動到A點后再返回，已知A到D板的距離是板間距離的三分之一，電子質(zhì)量為m，電荷量為-e，忽略電子的重力，則（）A.設(shè)定C板電勢為0，電子在A點的電勢能為B.若要讓電子能夠到達D板，可將D板向左平移至A點或A點左側(cè)某位置C.若要讓電子能夠到達D板，可將D板向右平移至某位置D.若要讓電子能夠到達D板，可閉合開關(guān)，再將D板向右平移至某位置【答案】B【解析】【詳解】A．金屬板的電場線由C指向D，沿著電場線電勢逐漸降低，設(shè)定C板電勢為0，則A點的電勢為電子在A點的電勢能為故A錯誤；BCD．閉合開關(guān)，一段時間后再斷開開關(guān)，則電容器的電量Q不變，根據(jù)電容的定義式和決定式有，聯(lián)立解得從C板發(fā)射一電子，恰能運動到A點后再返回，則有所以若要讓電子能夠到達D板，可將D板向左平移至A點或A點左側(cè)某位置，或者閉合開關(guān)，再將D板向左平移至A點或A點左側(cè)某位置，故B正確，CD錯誤故選B。4.在一次分組實驗的教學(xué)活動中，某小組用如圖甲所示電路做實驗，電路中R1是滑動變阻器，R2是定值電阻，滑動變阻器的滑片從左端往右滑動，分別記錄多組電流表和電壓表的示數(shù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標紙上描點作圖，得到的U-I圖像如圖乙中的AB所示，下列說法中正確的是（）A.R1最大阻值為20? B.R2的阻值為5?C.電源電動勢為2V D.電源內(nèi)阻為5?【答案】A【解析】【詳解】A．由圖可知當(dāng)R1的阻值最大時，對應(yīng)電壓和電流分別為2V，0.1A，則R1的最大阻值為故A正確；BCD．根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)數(shù)學(xué)方法可知圖象的縱軸截距為2.5，斜率的絕對值為則電源電動勢為所以電源內(nèi)阻和R2的阻值都小于5?，故BCD錯誤；故選A。5.如圖所示，兩個半徑均為R的光滑圓軌道a、b并排固定在豎直平面內(nèi)，在軌道最低點放置一根質(zhì)量為m的銅棒，棒長為L，所在空間有平行于圓軌道平面水平向右的勻強磁場，給銅棒通以從C到D的恒定電流I的同時給銅棒一大小為的水平初速度，已知磁感應(yīng)強度大?。╣為重力加速度），以下說法正確的是（）A.銅棒獲得初速度時對每條軌道的壓力為mgB.銅棒獲得初速度時對每條軌道的壓力為0C.從軌道最低點到最高點的過程中，銅棒機械能增加2mgRD.從軌道最低點到最高點的過程中，銅棒所受合力做功為0【答案】B【解析】【詳解】AB．根據(jù)左手定則可知，棒將始終受到豎直向上的安培力，其大小為在銅棒獲得初速度時，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故A錯誤，B正確；C．從軌道最低點到最高點的過程中，銅棒機械能增加量為故C錯誤；D．從軌道最低點到最高點的過程中，銅棒所受合力做功為故D錯誤。故選B。6.粗糙水平地面上方存在著方向豎直向下的勻強電場，MN邊界的左邊存在著如圖所示的勻強磁場，一帶電滑塊（可視為質(zhì)點）以速度v向右勻速運動，已知電場強度為E，磁感應(yīng)強度，重力加速度為g，滑塊滑過邊界MN之后經(jīng)時間，速度方向與水平面夾角30°，根據(jù)以上條件，下列結(jié)論正確的是（）A.滑塊帶正電 B.滑塊可帶正電也可以帶負電C. D.在時間t內(nèi)，滑塊在水平方向的位移為【答案】C【解析】【詳解】AB．滑塊滑過邊界MN之后經(jīng)時間，速度方向與水平面夾角30°，可知滑塊受電場力向上，所以滑塊帶負電，故AB錯誤；CD．在MN左側(cè)，帶電滑塊（可視為質(zhì)點）以速度向右勻速運動，則有結(jié)合題中，解得滑塊在MN右側(cè)，根據(jù)牛頓第二定律有解得，方向向上經(jīng)t時間，根據(jù)速度的關(guān)系有解得水平方向做勻速直線運動，有故C正確，D錯誤。故選C。7.如圖所示，abc為等腰直角三角形金屬導(dǎo)線框，∠c=90°，def為一與abc全等的三角形區(qū)域，其中存在垂直紙面向里的勻強磁場，e點與c點重合，bcd在一條直線上．線框abc以恒定的速度沿垂直df的方向穿過磁場區(qū)域，在此過程中，線框中的感應(yīng)電流i（以剛進磁場時線框中的電流方向為正方向）隨時間變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】時刻，線框剛進入磁場時，有效長度0，根據(jù)可知此時感應(yīng)電動勢為0，感應(yīng)電流為0；當(dāng)c點運動至df邊，此時有效長度為，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為當(dāng)ab邊運動至與df邊重合時，此時有效長度為，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每題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。全部選對得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得零分。8.如圖甲所示，直徑為D、深度為H的圓柱形容器內(nèi)充滿某種透明液體，在其底部正中央放置一點光源S，從液面上方看，直徑為d的液面被光源照亮，某物理興趣小組想要讓光源能夠照亮容器的整個液面，在容器底部中央鑲嵌一直徑為L的圓形平面鏡MN（上表面與容器底上表面齊平），并把光源向上移動一段距離h，如圖乙所示，則（）A.該液體的折射率 B.該液體的折射率C.平面鏡的直徑 D.光源上移的距離【答案】ACD【解析】【詳解】AB．在其底部正中央放置一點光源S，從液面上方看，直徑為d的液面被光源照亮，根據(jù)題意作圖：根據(jù)全反射臨界角公式有根據(jù)幾何關(guān)系可知解得故A正確，B錯誤；C．想要讓光源能夠照亮容器的整個液面，如圖由于，可知，根據(jù)幾何關(guān)系有，可知故C正確；D．又由幾何關(guān)系有則解得故D正確；故選ACD。9.如圖所示，勁度系數(shù)為k的豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，上端拴接一質(zhì)量為m的物體A，初始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，彈簧的彈性勢能大小為E，將另一與A完全相同的物體B輕放在A上，重力加速度為g，關(guān)于二者之后在豎直方向上的運動，下列說法正確的是（）A.物體B被彈簧彈回到某位置后將脫離物體A向上運動B.A、B運動過程中的最大加速度為gC.A、B運動過程中的最大加速度為D.彈簧的最大彈性勢能為【答案】CD【解析】【詳解】BC．初始時，A、B的加速度最大，對A、B組成的系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B錯誤，C正確；D．當(dāng)兩物體運動到最低點時，其速度為零，彈簧的彈性勢能達到最大，根據(jù)簡諧運動的對稱性，有解得根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律，有故D正確；A．由于系統(tǒng)在運動過程中最大加速度為，所以物體B將始終受到向下的重力和A對B向上的支持力，所以B將不會脫離物體A向上運動，故A錯誤。故選CD。10.水平面上放置一質(zhì)量為m的滑塊B，上方有圓形凹槽，質(zhì)量也為m的圓柱A恰好能放置在凹槽中，其截面圖如圖所示，圓心與二者接觸的左端點連線跟豎直方向夾角α=30°。一質(zhì)量為M的物體C通過跨過定滑輪的不可伸長的輕質(zhì)細繩與B相連，細繩張緊后由靜止釋放C，不計一切摩擦，B離定滑輪足夠遠，下列說法正確的是（）A.如果A、B能保持相對靜止，B對A的作用力大小為B.如果A、B能保持相對靜止，B對A的作用力大小為mgC當(dāng)時，A恰要從凹槽中滾出D.如果α=45°時，無論M為多大，A都不能滾出凹槽【答案】CD【解析】【詳解】AB．如果A、B能保持相對靜止，將A、B、C看作一個整體，根據(jù)牛頓第二定律可知解得加速度大小為A受到B水平方向的作用力大小為Fx=ma豎直方向的作用力為B對A作用力大小為故AB錯誤；C．小球滾出凹槽的臨界條件為小球受到槽的支持力沿著圓心與二者接觸的左端點連線方向得臨界加速度大小為整體上有解得故C正確；D．當(dāng)α=45°時，小球滾出凹槽的臨界條件為小球受到槽的支持力沿著圓心與二者接觸的左端點連線方向，有得臨界加速度大小由于，所以無論M為多大，A都不能滾出凹槽，故D正確；故選CD。三、非選擇題：共54分。11.通過學(xué)習(xí)我們知道，理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比，某學(xué)校實驗小組想通過實驗驗證這一結(jié)論，實驗室中的可拆變壓器的實物圖如圖甲所示，該興趣小組還親自動手繞制成匝數(shù)為1600匝和其它規(guī)格的線圈，以匝數(shù)1600匝的線圈為原線圈，分別用實驗室變壓器的線圈和自制線圈作副線圈進行實驗。n1U1n2U2匝數(shù)比k1電壓比k2（k2-k1）/k1160022040053.24.004.143.38%160022010012.4016.0017.7410.89%1600220304.0553.3354.321.85%1600220202.780.0081.481.85%1600220101.34160.00164.182.61%（1）把記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表，依據(jù)數(shù)據(jù)表，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，原、副線圈的電壓比________原、副線圈的匝數(shù)比（填“等于”、“不等于”）。（2）根據(jù)數(shù)據(jù)表最后一列可知，實驗存在系統(tǒng)誤差，即，可知U2偏小，請給出合理解釋：__________________?！敬鸢浮竣?等于②.變壓器存在漏磁的問題【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)實驗表格中的電壓比和匝數(shù)比可知在誤差允許的范圍內(nèi)，原、副線圈的電壓比等于原、副線圈的匝數(shù)比；（2）[2]電壓比與匝數(shù)比并不相等，主要原因是變壓器是不理想的，如有漏磁等。12.某同學(xué)為了探究加速度與力的關(guān)系，設(shè)計了如圖甲所示的裝置，操作如下：①在鐵架臺的豎直桿上固定兩個光電門1和2，把光電門與計算機相連，可記錄擋光片的擋光時間t。②在鐵架臺橫梁上固定定滑輪，細繩跨過定滑輪，兩端分別拴接兩個相同的小盒A、B，在小盒A上固定一擋光片（擋光片的質(zhì)量可忽略）。③用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，測得兩光電門間距離為h。④取10個完全相同的砝碼（每個砝碼的質(zhì)量m=10g）均分后放入A、B中，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。⑤將小盒B中的5個砝碼依次取出并放在小盒A中，然后每次都將裝置由靜止釋放，記錄小盒A經(jīng)過兩個光電門1、2時擋光片的擋光時間t1、t2。重力加速度g=9.8m/s2，請根據(jù)實驗回答以下幾個問題：（1）擋光片的寬度為d=__________mm；（2）小盒A的加速度a=__________（用h、d，t1、t2表示）；（3）將五次取、放砝碼后得到的數(shù)據(jù)進行處理，得到加速度a的數(shù)值，填入下表．其中n為從小盒B中取走的砝碼個數(shù)。n12345a（m/s2）0.200.410.590.801.0請在圖丙所示的坐標系中作出n-a圖像_______。（4）設(shè)小盒的質(zhì)量為M，根據(jù)圖像可求得M=________g?！敬鸢浮竣?2.145##2.144##2.146②.③.④.440【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的精度為0.01mm，固定尺讀數(shù)為2.0mm，動尺讀數(shù)為14.5×0.01mm=0.145mm，則示數(shù)為2.145mm；（2）[2]小盒A經(jīng)過兩個光電門1、2時擋光片的擋光時間t1、t2，可知速度為，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有解得（3）[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)作圖，如圖：（4）[4]對甲乙和砝碼組成的系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得由圖象可知斜率聯(lián)立解得13.如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在勻強磁場，y>0區(qū)域磁感應(yīng)強度大小為2B0，y<0區(qū)域磁感應(yīng)強度大小為B0，在O點有一粒子源，可向yOM區(qū)域發(fā)射速率為v0的同種粒子，OM與x軸正方向夾角30°，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0），不計粒子間相互作用力和重力，求：（1）如果粒子的入射方向與y軸夾角30°，求該粒子第一次到達y軸時到O點的距離；（2）求所有入射方向中粒子第二次經(jīng)過x軸的最短時間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）如圖所示，粒子進磁場的方向與方向夾角為．在區(qū)域經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后進入?yún)^(qū)域，在兩個區(qū)域做圓周運動，軌跡圓心為、，由幾何知識知道必在軸上．第一次到達y軸時到O的距離為y由此可知此時到O點距離為（2）設(shè)粒子進磁場的方向與方向夾角為，第二次經(jīng)過x軸的時間為t，在區(qū)域時間為，在區(qū)域時間為由此可知越小，用時越短解得14.某班王同學(xué)所用水杯的容積V=480mL，如圖所示，蓋上杯蓋可以把一定量的空氣密封在杯內(nèi)，上午第一節(jié)課間向保溫杯中注入水溫為87℃的飲用水240mL，蓋上杯蓋到第二節(jié)課間時水溫變成47℃，打開杯蓋喝掉一半水，再蓋上杯蓋，設(shè)封入水杯內(nèi)的空氣的溫度很快跟杯內(nèi)飲用水的溫度相同，忽略水蒸氣對空氣體積的影響和熱水因溫度變化而引起的體積變化，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系T=273+t，大氣壓強為p0=1.0×105Pa，求：（1）第二節(jié)課間打開杯蓋前杯內(nèi)空氣的壓強p（保留兩位有效數(shù)字）；（2）兩次蓋上杯蓋保溫杯內(nèi)封人空氣質(zhì)量之比?！敬鸢浮浚?）0.89×105Pa；（2）【解析】【詳解】（1）注入的飲用水，蓋上杯蓋，