宁夏银川市2022届高三第二学期第一次模拟考试理综试卷（物理部分）(含答案)

宁夏银川市2022届高三第二学期第一次模拟考试理综试卷（物理部分）
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、如图所示，在地面上以速度抛出质量为m的物体，抛出物体落到比地面低h的海平面上.若以海平面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A.物体到海平面时的重力势能为
B.重力对物体做的功为
C.物体在海平面时的动能为
D.物体在海平面时的机械能为
2、如图所示，a、b两点位于以负点电荷()为球心的球面上，c点在球面外，则( )
A.a点场强的大小比b点大 B.b点场强的大小比c点小
C.a点电势比b点高 D.b点电势比c点低
3、如图所示ABC为等腰直角三角形匀强磁场区域，磁感应强度的大小为B，磁场垂直纸面向里。BC边的长度为L，一质量为m，带电量为q的粒子水平射入AB边的中点。从C点垂直BC边射出（不计粒子的重力），下列说法正确的是( )
A.粒子带正电 B.粒子在磁场中运动的时间为
C.粒子做圆周运动的半径为L D.粒子入射的速度为
4、关于原子和原子核的知识，下列说法正确是( )
A.的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克
B.氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，电子的轨道半径增大
C.（钍）经过一系列α和β衰变，变成（铅），共经过4次α衰变和6次β衰变
D.和。其中Y的质子数是3，中子数是6
5、北京时间2021年5月15日，在经历“黑色九分钟”后，中国首辆火星车“祝融号”与着陆器成功登陆火星，这也意味着“天问一号”火星探测器已经实现了“绕”和“落”两项目标。火星可以看成半径为R的质量均匀球体，“天问一号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动一周的是时间为T，“祝融号”与着陆器总质量为m，假如登陆后运动到火星赤道静止时对水平地面压力大小为F，引力常量为G，下列说法正确的是( )
A.火星第一宇宙速度大小为
B.“天问一号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动的加速度小于“祝融号”与着陆静止在赤道上的加速度
C.火星自转角速度大小为
D.火星自转角速度大小为
二、多选题
6、如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以相同的初速度沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取，根据图像可求出( )
A.物体的初速度
B.物体与斜面间的动摩擦因数
C.取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值
D.当某次时，物体达到最大位移处后将沿斜面下滑
7、在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且，如图所示。由此可见( )
A.电场力为3mg
B.小球带正电
C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等
8、水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示，用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所。已知木板与地面的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小取Error! Digit expected..则( )
A.
B.
C.在0~时间段物块做加速度逐渐增大的运动
D.木板加速度所能达到的最大值为Error! Digit expected.
三、实验题
9、（1）小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量的关系，由实验绘出F与的关系图线如图乙所示，该弹簧劲度系数为______N/m。
（2）小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”，用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
A.如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的______及两弹簧称相应的读数。图丁中B弹簧称的读数为______N；(保留两位小数点）
C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力、的大小和方向如图丁所示，请你用作图工具在图戊中作出、的合力；
D.已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图戊所示；
E.最后观察比较F和，得出结论。
10、某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和“×100 Ω”挡内部电路的总电阻.使用的器材有：
A.多用电表；
B.毫安表(量程6 mA）；
C.滑动变阻器（最大阻值2 kΩ）；
D.导线若干。
实验步骤如下：
（1）将多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（2）将图甲中多用电表的黑表笔和______（选填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端。
（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使这时毫安表的示数为3 mA，多用电表的示数如图乙所示，多用电表的示数为________Ω。
（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时毫安表的示数3.75 mA。从测量数据可知，毫安表的内阻为________Ω。
（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丙所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_____V，电阻“×100”挡内部电路的总电阻为_____Ω.
四、计算题
11、如图所示，是半径的四分之一竖直圆弧轨道，是长度可以调节的水平直轨道，两轨道在点处相切且平滑连接。现有一质量的滑块可看作质点从点正上方P点处无初速释放，的竖直高度，滑块恰好从点进入圆弧轨道，到达轨道点时的速度。滑块从点水平飞离轨道，落到水平地面上的点，、两点间的高度差。滑块与水平轨道间的动摩擦因数，空气阻力不计。
（1）求滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力；
（2)求滑块在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；
（3）当水平轨道BC的长度为多大时，滑块落点Q与B点的水平距离X达到最大值，求最大值。
12、如图所示，在第Ⅱ象限的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直于平面纸面向外，在第Ⅳ象限的空间中存在匀强电场，场强的方向与平面平行，且与轴的负方向成Error! Digit expected.的夹角斜向下。一质量为、带电量为的粒子以速度从轴上的点沿轴的正方向射入磁场，然后从轴上的点飞出磁场区域，从点穿过轴进入匀强电场区域，并且通过点正下方的d点。已知点的坐标为，点的坐标为，粒子的重力不计。
（1）求匀强磁场的磁感应强度；
（2）若匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B的比值，求粒子从运动到所用时间。
13、[物理——选修3-3]
（1）下列说法正确的是________.
A.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离
B.气体的温度降低，每个气体分子热运动的动能都较小
C.外界对气体做正功，气体内能不一定增加
D.机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功转化成机械能
E.第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律
（2）如图所示，右端开口、横截面积为S的绝热圆柱形汽缸水平放置在地面上，汽缸左边有加热装置，内部被质量为m的绝热活塞A和质量也为m、导热性能良好的活塞B分成长度相等的三个部分，两活塞厚度均不计且与汽缸接触良好。汽缸左边两部分分别封闭有理想气体P和Q，初始状态温度均为。外界大气压强大小为，且保持恒定。忽略一切摩擦。
（ⅰ）现对气体P缓慢加热，求当活塞B恰好到达汽缸右端时，气体P的温度；
（ⅱ）将汽缸竖直放置，继续给气体P加热，求当活塞B再次到达汽缸上端时，气体P的温度.
14、[物理——选修3-4]
（1）如图所示，波源S从平衡位置处开始竖直向上振动(y轴的正方向)，振动周期为，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为.经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知，，则此波的频率为________Hz，波长为________m，当Q开始振动时，质点P已振动了________个周期.
（2）如图所示，某潜水员在检查装有透明液体的圆柱体容器，当潜水员的眼睛在容器中心轴位置且在液面下处时，他看到容器口处所有景物都出现在一个顶角为60°的倒立圆锥里，已知容器口距离液面的距离，圆柱体的横切面半径.
（ⅰ）求容器中液体的折射率；
（ⅱ）若有一个身高的小孩站在离容器口边缘远的位置，小孩恰好能看到对面的容器底部，则容器中液体的深度约为多少？
参考答案
1、答案：C
解析：以海平面为零势能面，物体在海平面时的重力势能为零，选项A错误；整个过程重力对物体做的功为，选项B错误；物体由地面抛出到落到海平面的过程只有重力做功，由动能定理得，则，选项C正确；物体从地面抛出到落到海平面的过程机械能守恒，即物体初、末状态的机械能相等，以海平面为零势能面，物体抛出时的机械能为，所以物体在海平面时的机械能也为，选项D错误.
2、答案：D
解析：AB.根据点电荷电场强度的计算公式可知，a点场强的大小和b点电场强度大小相等，b点场强的大小比c点大，故AB错误；
CD.a、b在以负点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和b点电势相等，根据沿电场线方向电势降低可得b点电势比c点低，故C错误、D正确。
故选：D。
3、答案：D
解析：A、从C点垂直BC边射出，可知粒子向下偏转，根据左手定则可知，粒子带负电，故A错误；
BCD、根据题意，作出粒子轨迹图：
由几何关系可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为：
粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，根据向心力公式得：
解得粒子入射的速度为：
粒子在磁场中运动的时间为：，故D正确，BC错误。
故选：D。
4、答案：B
解析：A、的半衰期是5天，经过10天即经过两个半衰期后，还剩下，故A错误；
B、氢原子核外电子从低能级跃迁到高能级时，根据玻尔理论可知，吸收光子能量，原子的能量增大，电子的轨道半径变大，故B正确；
C、根据原子的序数关系可知，铅核比钍核少8个质子；根据质量数关系可知，铅核比钍核少24个核子，其中少16个中子；发生α衰变是放出，发生β衰变是放出电子，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：，解得，，故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C错误；
D、根据质量数守恒与电荷数守恒可知，核反应中，X的质量数为1，电荷数为0，可知X是中子；在核反应中，Y的质量数为6，电荷数为3，是，其质子是3，中子数也是3，故D错误。
故选：B。
5、答案：C
解析：
6、答案：BC
解析：由图可知，当倾角为90°时，位移为1.80 m，由竖直上抛运动规律可知，解得，A错误。当倾角为0°时，由动能定理可得，解得，B正确。，解得，当时，，此时位移最小，，C正确。若，物体受到的重力沿斜面向下的分力为，摩擦力，一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故物体达到最大位移处后，不会下滑，D错误。
7、答案：AD
解析：小球从B运动到C的过程做匀变速曲线运动，其逆过程是类平抛运动设带电小球在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为和，竖直分位移分别为和，经历的时间为分别为和。在电场中的加速度为a。则从A到B过程小球做平抛运动，则有：；从B到C过程，有：；由题意有：；则得：；即小球从A到B是从B到C运动时间的2倍。又，将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动，则有：，根据几何知识有：。解得：；根据牛顿第二定律得：，解得电场力，由于轨迹向上弯曲，加速度方向必定向上，合力向上，说明电场力方向向上，所以小球带负电。根据速度变化量，则得，AB过程速度变化量大小为，BC过程速度变化量大小为；所以小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相等。故AD正确，BC错误。
故选：AD。
8、答案：BD
解析：
9、答案：（1）125（2）方向；11.40（11.38～11.42）；见解析
解析：（1）图线斜率为弹簧劲度系数，由图可得：
。
（2）两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录两拉力的大小和方向，即细绳套AO、BO的方向及两弹簧称相应的读数弹簧秤读数要估读一位，由图得图丁中B弹簧称的读数为11.40N（11.38～11.42N）选定合适的标度，以两个分力为邻边做平行四边形，合力为平行四边形的对角线，如图：
10、答案：（2）1（3）1500（4）900（5）9；1500
解析：（2）多用电表外接线柱为红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触2，黑表笔接1；
（3）欧姆表读数=倍率×表盘读数；
（4）（5）欧姆表的中值电阻等于内电阻，由图可知，中值电阻为1500Ω；故欧姆表100档位的内电阻为1500Ω；根据闭合电路欧姆定律可知：，联立解得：；
11、答案：（1）见解析（2）（3）见解析
解析：（1）滑块刚到达圆弧轨道B点时，由牛顿第二定律得：
解得：，方向竖直向上
根据牛顿第三定律知，滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力大小为，方向竖直向下。
（2）滑块从P点运动至B点的过程，由动能定理得：解得：在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功
（3）滑块从B点运动至C点的过程，由动能定理得：解得：
从C点水平飞出做平抛运动：，
滑块落点Q与B点的水平距离：
当时，即，
12、答案：（1）（2）
解析：（1）带电粒子在磁场中运动轨迹如图，
为轨迹圆心，位于轴上，由几何关系可得
解得：
圆周运动有
解得：
不计重力，则到做匀速直线运动，如图
由于有
可得：
由几何关系可知
在磁场中：
从到做匀速直线运动：
在电场中，粒子恰好过点，则粒子水平位移为
水平方向：
其中
解得：
所以：
13、答案：（1）ACE（2）（ⅰ）（ⅱ）
解析：（2）（ⅰ）在初状态，设P气体长度为L.加热过程中气体Q的体积不发生变化.当活塞B恰好移动至汽缸右端时，气体P的长度变为2L；设此时气体P的温度为，因加热过程气体P做等压变化，由盖－吕萨克定律得
解得
（ⅱ）将汽缸竖直放置，继续给气体P加热.当活塞B再次到达汽缸上端时，设气体Q的气柱长度为、压强为，气体P的气柱长度为、压强为.
对活塞B受力分析，由平衡条件可得，而，
解得，
气体Q做等温变化，由玻意耳定律得
解得，
由几何关系得，解得，对活塞A受力分析，由平衡条件可得，解得，由理想气体状态方程得，解得
14、答案：（1）100；0.8；（2）（ⅰ）（ⅱ）
解析：（1）由得.波源S起振的方向竖直向上，则波传到P、Q两点时，P、Q的起振方向均竖直向上，因，，可见，当Q开始振动时，质点P已振动。
（2）（ⅰ）由几何关系可得
其中
解得，所以
又
解得
（ⅱ）由几何关系可知，光从容器底部射入小孩眼睛时折射角的正切值
入射角的正切值
由折射定律可知，解得