2023届辽宁省沈阳市第二中学高三下学期第六次模拟考试物理试题

沈阳二中2022-2023学年度下学期第六次模拟考试高三（23届）物理试题命题人：高三物理组审校人：高三物理组说明：1.测试时间：75分钟总分：100分2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置第I卷（46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.高速公路收费站都设有“ETC”通道(即不停车收费通道)，设ETC车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离(将减速和加速过程看作加速度大小相等的匀变速直线运动)。设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是：()A. B.C. D.2.如图是码头的旋臂式起重机，当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动．该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的(    )A. B. CD.3.如图所示，一物块放在一粗糙斜面上，能处于静止状态。现对其施加平行于斜面向上的外力F，若从零开始逐渐增加外力F的大小，仍使物块和斜面静止不动．则(    )A.斜面受到地面的摩擦力一定逐渐增大 B.斜面对物块的摩擦力一定逐渐增大C.斜面对物块的作用力一定逐渐增大 D.斜面对物块的支持力一定逐渐增大4.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2 m和xb=6 m，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是()A.该波沿−x方向传播，波速为1 m/sB.t=1 s时，质点b的加速度方向沿y轴正向C.质点b经过4 s运动的路程为2 mD.质点b在t=4 s时速度为零金属w0/eV金属w0/eV钨4.54钾2.25钙3.20铷2.13钠2.295.氢原子能级图如图所示，几种金属的逸出功如表所示，大量氢原子处于激发态，下列说法正确的是(    )A.只有跃迁到基态的氢原子辐射的光子才有可能使所有金属发生光电效应B.处于n=5能级的氢原子跃迁到n=2能级比n=4能级跃迁到n=2辐射的光子能使金属发生光电效应的种类更多C.在发生光电效应的情况下，相同强度、不同频率的光子照射钨和钾时，饱和光电流的强度相同D.在发生光电效应的情况下，相同频率、不同强度的光子照射钨和钾时，光电子的最大初动能相同6.我国计划在2023年发射“嫦娥六号”，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第六颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地理、资源等方面的信息，进一步完善月球档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥六号的质量为m，离月球中心的距离为r。根据以上信息可求出( )A.月球的第一宇宙速度为grB.“嫦娥六号”绕月运行的动能为mgR22rC.月球的平均密度为3g4πGR3D.“嫦娥六号”绕月运行的周期为2πr3gR7.一半径为R的匀质玻璃半球体放置在水平面上，O点为球心，过O点的竖直截面如图所示。有一束光线从距离O点为r=33R的P点入射入玻璃半球内，光线与竖直方向的夹角为θ，当θ=0∘时光线恰好在球面发生全反射，则(  )A.玻璃的折射率为33B.玻璃的折射率为2C.若要使光线从球形表面出射后恰好与入射光平行，则θ=60∘D.若要使光线从球形表面出射后恰好与入射光平行，则θ=30∘8.如图所示，理想变压器所接交变电源的电压有效值恒定，其原、副线圈接入电路的匝数可分别通过滑动头P1、P2调节。图中L是小灯泡，R1是滑动变阻器，其滑动头为P3，R2是定值电阻，S为开关(处于闭合状态)。下列操作中，能使灯泡L的亮度增加的是()A.仅将S断开 B.仅将P1下移 C.仅将P2下移 D.仅将P3下移9.电子感应加速器基本原理如图所示，图甲的上、下两个电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速。如图乙所示，从上向下看电子沿逆时针方向运动.下列说法正确的是(    )A.磁场变化才能产生感生电场B.变化的磁场在真空室中激发出的电场与静电场完全相同C.当图乙中感生电场沿逆时针方向时，电子沿逆时针方向加速运动D.图甲线圈中的电流增大的过程中，图乙中形成顺时针方向的感生电场10.如图所示，以竖直向上为z轴建立O−xyz坐标系，空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的电场强度方向沿着z轴正向，大小为E，匀强磁场的磁感应强度为B，方向未知。现有一个质量为m、电荷量为q=mgE的带正电的小球恰好从O点沿y轴正方向以速度v做匀速直线运动，g为重力加速度，下列说法正确的是()A.匀强磁场的方向一定沿y轴正方向B.若E的方向改为沿x轴正方向，则改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，磁感应强度大小可能为2EvC.若撤去电场，小球运动的最低点z坐标为z=−2EB2g2D.若撤去电场，小球第一次返回到xOy平面的可能坐标为(2πEB2g2,2πvEBg)二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分）11.某实验小组用如图甲所示装置探究向心力大小与线速度大小和运动半径的关系。光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，水平直杆的左侧固定宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为2r，水平直杆的右侧套上质量为m的滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，物块到转轴的距离为r，细线处于水平伸直状态，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。安装在铁架台上的光电门可测遮光条通过光电门的时间。(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，d=_________cm；(2)当滑块随水平直杆一起匀速转动时，光电门显示遮光条通过光电门的时间为Δt，则此时滑块线速度大小v=_________(用字母d，Δt表示)；若保持滑块到竖直转轴的距离不变，让转轴以不同的角速度匀速转动，测得多组力传感器的示数F和对应的挡光时间Δt。为了画出线性图像，应做力F与_________(选填“Δt2”、“Δt”、“1Δt2”或“1Δt”)的函数图像。12.某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表 (量程0−3V，内阻约为3kΩ)电流表 (量程0−0.6A，内阻约为1Ω)滑动变阻器   (0 −20Ω，额定电流1A)待测电池组    (电动势约为3V，内阻约为1Ω)开关、导线若干(1)该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。(2)改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端(填“a”或者“b”)(3)实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U−I图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________Ω。(结果均保留两位有效数字)三、计算题（本大题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分）13.（10分）下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强p0，温度为t=7℃．(1)关闭气缸底部的阀门K，使缸内气体温度升高至t'=87℃，试计算此时缸内气体的压强；(2)保持缸内气体温度始终为87℃，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强p0，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值．14.（12分）利用电场和磁场来控制带电粒子的运动在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。图1为电子枪的结构示意图，电子从金属丝中发射出来(设电子刚刚离开金属丝时的速度为零)，经电压U0加速后，从金属板的小孔穿出。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间的相互作用力。 (1)求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小;(2)示波器中的示波管如图2所示，两板Y和Y'间距为d，长度均为L，极板右侧边缘与屏相距x，OO'为两极板间的中线并与屏垂直。从小孔穿出的电子束沿OO'射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的O'点。为了使电子打在屏上的P点，P与O'相距h，则需要在两极板间加多大的电压U; 15.（18分）如图所示，AB是一倾角为37°且逆时针转动的传送带，其长度L=1.25 m，运行速度v=2 m/s。传送带的A端与一平台相连，B端通过一小段圆弧(长度不计)与一足够长的水平轨道CD相连，CD右侧与一足够高的曲面DE相连。在CD轨道上有两个小物块a、b，质量分别为0.1 kg和0.2 kg，两者之间有一被压缩的轻质弹簧，弹簧与物块a拴接。某时刻将弹簧释放，使物块a、b瞬间分离，每次在物块b离开水平面CD后都在其初始位置再放置一个与物块b完全相同的物块。已知物块b与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，其余各段均光滑，所有的碰撞都发生在平面CD上，取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。(1)若弹簧的弹性势能为270J，求释放弹簧后小物块a、b的速度大小。(2)改变弹簧的弹性势能，若要使小物块b能运动到左侧平台，求小物块b在传送带B端的最小速度。(3)若弹簧的弹性势能为270 J，求最多有几个物块能滑上左侧平台。沈阳二中2022-2023学年度下学期第六次模拟考试高三（23届）物理试题参考答案1C2C3A4B5A6B7C8AB9AD10BCD11.(1)0.85；(2)d2Δt；1Δt2 12（1）5（2）a（3）2.9   0.8013.（10分）解：(1)缸内气体发生等容变化，初态：p1 =p0       T1 =273+7=280K末态：p2 =？       T2 =273+87=360K根据查理定律有p1 T1 =p2 T2 代入数据：p0 280=p2 360（2分）解得：p2 =97p0 （2分）(2)将放出的气体与气缸内的气体整体为研究对象，发生等温变化初态：p1'=p2 =97p0          V1 =V0 末态：p2'=p0                V2 =？根据玻意耳定律有p1 V1 =p2 V2 代入数据：97p0 V0 =p0 V2 （2分）解得：V2 =97V0 （2分）缸内剩余气体质量与原来气体总质量比V0 97V0 =79（2分）14.（12分）解：1电子在电场中运动，根据动能定理有：eU0=12mv02（2分）解得电子穿出小孔时的速度为：v0=2eU0m（1分）2电子进入偏转电场做类平抛运动，在垂直于极板方向做匀加速直线运动．设电子刚离开电场时垂直于极板方向偏移的距离为y ，根据匀变速直线运动规律有： y=12at2（2分）根据牛顿第二定有：a=Eem=Uedm（1分）电子在水平方向做匀速直线运动，有：L=v0t（2分）联立解得：y=UL24U0d由图可知：yℎ=L2L2+x   （3分）解得：U=4U0dℎLL+2x（1分）15.（18分）解：(1)设物块a的质量为m1，物块b的质量为m2，释放弹簧后物块a、b的速度分别为va1和vb1，弹簧释放前后系统动量守恒，弹性势能转化为物块a、b的动能，由动量守恒定律和能量守恒定律得（2分）m1va1−m2vb1=0（2分）EP=12m1va12+12m2vb12联立解得va1=60m/s，vb1=30m/s（1分）(2)设物块b在传送带B端的速度最小为vB，物块在减速至与传送带共速前，由牛顿第二定律得m2gsinθ+μm2gcosθ=m2a1（1分）设物块b减速至与传送带共速的过程中，物块b的位移为x1，则有vB2−v2=2a1．x1（1分）物块b与传送带共速后减速至0