2023年高考第二次模拟考试试卷物理（全国乙B卷）（全解全析）.pdf

2023年高考物理第二次模拟考试卷高三物理（考试时间：90分钟 试卷满分：110分）注意事项:1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1417题只有一项符合题目要求，第 58题有多项符合题目要求。全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错或不答的得0 分。14.一只青蛙从荷叶上跳入水中，若不考虑水和空气的阻力。下列表述中正确的是（）A.青蛙与荷叶组成的系统动量守恒B.起跳时，荷叶对青蛙做正功，青蛙的动能增加C.全过程中青蛙与荷叶组成的系统机械能一定不守恒D.全过程中青蛙与荷叶组成的系统机械能可能守恒【答案】D【详解】A.青蛙与荷叶组成的系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，则总动量不守恒，选项A错误；B.起跳时，荷叶对青蛙不做功，青蛙本身对自己做功，青蛙的动能增加，选 项 B错误；C D.全过程中青蛙本身对自己做功，则青蛙与荷叶组成的系统机械能一定增加，选 项 D错误，C正确。故选C.15.如图所示，野外高压输电，在三条输电线上方还有两条导线与大地相连。这两条导线（）A.分别是火线和零线，用于传输电流B.备用输电线，辅助高压线提高输电能力C.加固高正输电线，防止脱落D.形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来免遭雷击【答案】D【详解】野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属网，起到静电屏蔽的作用，把高压线屏蔽起来免遭雷击。故选D。1 6.如图所示，现有包含:;A r和:;A r两种同位素氤离子，它们经同一个加速电场（未画出）从静止状态加速后，垂直左边界进入一个等边三角区域的匀强磁场。已知同位素:;A r在出磁场时也垂直于磁场另一个边界，轨迹如图中曲线所示。设同位素:;A r和:;A r质量分别是叫和 叫，则:A r和:;A r射出磁场后速度之间的夹角6 为（当5 很小时，（）【答案】A【详解】首先粒子从同一电场中射出，则有r T1 2qu=mv又同位素带电量相同，质量不同，则1L=叵畛V叫在磁场中，电荷运动为向心运动，则洛伦兹力提供向心力V2qvB=mR旦=ER2 y m2由图可知7?2 7?1/?2sin 3 sin 60综上可得2 1 M,A正确故选Ao1 7.某种光子的能量为,动量为p,某种物体的质量为?，速率为%,德布罗意波长为4,若普朗克常量未知、光速未知，下列说法正确的是（）A.光速的表达式为“B.光子的质量为42 C.普朗克常量为一 D.光子的频率为mv0 Amv）【答案】D【详解】A.设光子的质量为町），由p=moc=?0c2综合解得P加。故AB错误；C.物体的速度为%,质量为3则其动量为Po=根 由h综合可得h=AtnvQ故c错误；D.设 光 子 的 频 率 为 由。=加，综合解得Amv0故D正确。故选D。1 8.国产科幻大片 流浪地球2中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示,太空电梯 由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止,箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）缆绳一 配重展 间 才“同装轨道箱体，地面.基站A.地面基站可以建设在青藏高原上B.配重的线速度小于同步空间站的线速度C,箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动【答案】CD【详解】A.由题意可知缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原上。故A错误：B.根据 太空电梯 结构可知v-a）r配重:和同步空间站的角速度相同，空间站的环绕半径小丁 配重的环绕半径，所以配重的线速度大于同步空间站的线速度。故B错误；C.箱体在上升过程中受到地球的引力万有引力随着箱体与地球距离的增加而减小，故 c正确；D.根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力F=GC Mm G Mm =m（o 2 r,-，f q解得F 0.15N故A正确，B错误；C D.纸板获得初速后做减速运动，令加速度大小为4,则外（班+秋）g+叩 g=m2a2解得a2=13m/s2假设橡皮擦一直在纸板上运动，令纸板被弹出后经时间/橡皮擦与纸板速度相同，则att=v0-a2t解得公义15此过程橡皮擦的位移X/1司=卬2纸板的位移1，2要使橡皮擦离开纸板，则需/解得%当 m/s =0.8 6 6 m/s故 C错误，D正确。故选A D o二、实验题：本题共2小题，共 1 5 分。2 2.（6分）如图是实验老师用手机拍摄的自制飞镖水平抛出后的运动合成照片，图中黑色竖条是固定在背景板上的刻度尺，为精确研究此照片，老师又用计算机软件精确绘制了与此照片吻合的曲线，以抛出点为坐标原点0,水平方向为x 轴，竖直方向为y 轴，建立 一丁直角坐标系，以间隔T=0.0 4 s 连实测量位置，4、B、C,、.、/、J 各点对应飞镖位置的坐标值记录在表格中。当地重力加速度g=9.8 m/s2。（1）根据数据表中丫 坐标的系列数据，判断该飞镖在竖直方向上的速度的增减性变化情况位置0ABCDEFGH/JX/m00.1360.2640.3840.4980.6050.7050.8900.9741.050r/m00.007690.03010.06650.1160.1780.2510.3360.4300.5350.648是。加 速 度 增 减 性 变 化 情 况 是。（2）根据数据表中X坐标的系列数据，估 测 数 据 表 中 空 白 处 的 坐 标 值 可 能 是。（保留 2位有效数字）（3）估算飞镖到达E点 时 的 竖 直 分 速 度 的 大 小 是。（保留2 位有效数字）【答案】速度逐渐增大的加速运动、加速度逐渐减小、0.8 0、1.7【详解】（1）根据表中数据可以看出相等时间内位移越来越大，则飞镖在竖直方向上的速度的增减性变化情况是速度逐渐增大的加速运动，根据A x =a/，可以判断，加速度逐渐减小。（2）水平方向有阻力，根据=定值计算可知A r =-0.0 0 7 m所以XE=(0.7 0 5 -0.6 0 5 -0.0 0 7)+0.7 0 5 m =0.8 0 m（3）飞镖到达E点时的竖宜分速度的大小是。2 5。16mzs m襁 2 x 0.0 42 3.（9分）根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例.（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻R*,先把选择开关调至 x i k 挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a 所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至（填 x lOO 或 x lOk）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b 所示，则人体电阻为,k Q；图b图a（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据己有器材设计J 一个实验电路.实验室提供的器材如下：电 压 表（量程5V,内阻4=5 0.0 k C）,电压表V?（量程3V,内阻4=3 0.0 k C）,电流表A （量程0.6 A,内阻r=l。），滑动变阻器R （额定电流1.5 A ,最大阻值5 0 0）,电源E （电动势6.0 V,内阻不计），开关S,导线若干，请帮助完成下列实验步骤：图中虚线框内缺少了一块电表，应选择，理由是 请 把 实 验 电 路 图 补 充 完 整;若步骤中所选电表的示数为。，电压表V 1 的示数为G，则待测电阻R,=（用题中所给的物理量符号表达）。【答案】x i o k,1 0 0,v2,通过被测电阻的最大可能电流为5 X 1 0-5 A 电流表的量程太大V?可作为量程为1 X 1。7 A的电流表使用,(q D【详解】（1）由题图可知，当选择开关调至x l k”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至1 0 k 挡;由图b可知，人体电阻为/?r=10 xl0kQ=100kn（2）流过人体的最大电流约为max-=-A=5x 10 A&100000则电流表的量程太大，可以用电压表V 2代替电流表，其量程为3V-=1x10%30000（3）由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用,滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下图所示（4）6流过人体电阻的电流人体电阻两端的电压U=UD根据欧姆定律可得人体电阻R U氏 二 斤=-5-三、计算题：本题共3 小题，共 37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。24.（12分）如 图（a）所示，某同学在荡秋千的过程中，秋千板最高位置是A 点，最低位置是B 点。已知4、B 两点的高度差=0.45m,两根秋千绳的质量不计。绳长均为L=2.25m。两秋千绳平行且在同一平面内。如 图（b）所示。该同学质量为M=50kg,可认为其相对秋千板静止且重心在秋千板上。秋千板质量为胆=2kg。不计一切阻力，重力加速度g 取 10m/s2。求：（1）秋千板在最低位置3 时该同学的速度大小；（2）若不计双手与秋千绳之间的作用力，秋千板在最低位置B 时，该同学对秋千板的作用力大小以及每根秋千绳的拉力大小。【答案】（1）3m/s；（2）700N,364N【详解】（1）由动能定理知（M =g（M +ni）v2解得v=3m/s该同学在B 点速度大小为3m/s（2）在最低点，由牛顿第二定律知“A/v2F-Mg=-解得F=700N由牛顿第三定律知，该同学对秋千的作用力 为700N。对木板进行受力分析有2夕（F+mg）=m解得耳=364N25.（20分）航空母舰上的弹射器能将质量为M的飞机在极短的时间内加速到起飞速度w起飞前飞机紧贴在弹射滑块上，当弹射滑块与飞机一起速度达到如时飞机被放飞（如图1）。某型弹射器利用超级电容的大电流放电使动力杆获得动力，动力杆与弹射滑块为一整体，其工作原理可用图2加以说明：光滑导轨4G、8H相距为L在C、。处各被一小段正对绝缘材料隔开，金属部分导轨电阻不计，左端接有电动势为E的电源、单刀双掷开关Si和电容量为C的超级电容；右端接有单刀双掷开关S2和稳定输出电流/o的恒流源。整个装置处于竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时动力杆（连带滑块质量为相）静止于A8处，质量为4?的阻尼杆匕置于贴近CD的右侧；Si置于1处，S2置于3处；当电源给超级电容器C充满电后，将Si拨到2电容器放电，动力杆驱动飞机向右运动，到 达 时 速度刚好为如飞机被放飞，接着a和6相碰两者合二为一成为一 双棒 整体，该 双棒 向右运动到E尸（图中未画出）后停止，为了使4、b复 位,把S2打到4利用恒流源将其推回。已知a、6棒的接入电阻相同即Ra=R6=R,试求：（1）将Si拨至2瞬间，飞机的加速度；（2）飞机被弹射时电容器两端的电压U；（3）在使 双棒 返回到CD过程中，恒流源输出的能量E。为多少。(3)I0R.【答案】谣E-吟警5nvcIQ tnvQRI()2LB+2BL【详解】（1）将 S1拨到2瞬间，此时电容器两极板间电压等于E,电路中电流为/一R动力杆受到的安培力为 双棒 从CD到 E F 由动量定理可得F=BIL=吗R由牛顿第二定律可得F BELa-=-m+M+m)R（2）对。根据动量定理有BiLAti=(A/+w)vo0将 Si拨到2瞬间电容。=如E达到C。处时电容C=%U运动过程减少的电荷量q=qi-Q2=联立解得BLC（3）飞机放飞后，。与人相碰mvo=5mv/恒 流 源 驱 动 双 棒 返 回（设速度为v）过程中有BLq2=0-5m viR 双棒 电阻为一，则2 2BLx%士 R2解得mvaRx ；-2 8*loLBt=Smv5 2l0LBx=mv所以恒流源输出的能量为 0 =+代入解得4 =/()R5mxl02LB明 对02BL3 3.【物理选修3-3】（15分）（1）（5分）潜水员在水中呼出的C 5气泡，从水下几米深处快速上升到水面，这一过程中气体与外界未实现热交换。将气泡内的C 5气体视为理想气体，则在这一过程中，下列说法正确的是（）A.CO2分子的平均动能保持不变B.单位时间内与气泡壁碰撞的CO2分子数减少C.气泡内CO2分子的密度减少D.C 5气体对外做功，压强减少E.C 5气体减少的内能小于它对外做的功【答案】BCD【详解】A D E.设CO?气泡在水下深度为正 则气泡压强为P=Po+Pgh可见从水下几米深处快速上升到水面的过程中，压强变小，假设气体温度不变，则由玻意耳定律知则随着气泡压强变小，气泡体积会增大，则气体对外做功W 0又因为这一过程中气体与外界未实现热交换，由热力学第一定律知U =W+Q其中0=0则A t/=W 0即气体内能减少，又因为将气泡内的C02气体视为理想气体，则内能减小温度会降低，与假设矛盾，即气体温度会降低，则 C02分子的平均动能变小，故 AE错误，D正确；BC.因为气体平均动能减小且气体体积增大，则气泡内COz分子的密度减少，单位时间内与气泡壁碰撞的C02分子数减少，故 BC正确。故选BCD。（2）（10分）二氧化碳灭火器的使用需要一定技巧，如果操作不当，操作人员的皮肤因直接接触喷筒和喷射胶管会造成冻伤，而且在密闭空间使用人员还有室息的风险，因此要遵守操作要求。一个存放超期的二氧化碳灭火器，工作人员想在空旷的环境中排掉其内的二氧化碳。根据测算该灭火器内的二氧化碳还有056 k g,且已经全部成为气态，其压强为0.5MPa,温度为27,所处环境的大气压强为O.IMPa、工作人员打开阀门，迅速跑到上风口处，等气体不再排出时，测得灭火器内剩余气体的温度为7。已知热力学温度与摄氏温度的关系为 T=f+2 7 3 K,求：（i）排气过程中为什么灭火器内剩余气体的温度会降低？（ii）求此过程中排出的二氧化碳气体质量。【答案】（i）见解析；（ii）0.44kg【详解】（i）根据题意可知，排气过程中，气体膨胀对外做功，短时间内可以认为来不及吸收热量，根据热力学第一定律，内能减少，气体的温度降低（ii）根据题意，设灭火器的容积为匕，排出的气体体积为V，打开阀门前气体的压强、体积、温度分别为.=0.5M P a,.=%,T=（273+27）K=300K打开阀门后气体的压强、体积、温度分别为p2=0.1MPa,V2=V+V0,T2=（273+7）K=280K根据理想气体状态方程可得工一 T2设排出的气体质量为?，原有气体的质量用人表示，则m V焉 二 心 7代入数据解得m=0.44kg3 4.物理选修3-4（15分）（1）（5 分）“战绳 俗称 抖大绳，因其廉价、简单易操作，受到很多健身爱好者的喜爱。如图所示为健身爱好者在同一根大绳上抖出的简谐波波形，实 线（甲波）表示健身爱好者1在 f=0时刻抖出的波形，虚 线（乙波）表示健身爱好者2 在 f=40s时刻抖出的波形，两列波均沿x轴正方向传播，M为绳上x=0.2m处的质点。则 甲 波 的 频 率 （填 小于 等于或 大于）乙波的频率；图示两时刻，甲波上质点M的速度（填 小于 等于 或 大于）乙波上质点M的速度；由图示时刻开始，再经半个周期，甲波上质点M运动的路程【详解】口 因为甲、乙两波在同一绳上传播，速度相同，由图可知，两波波长相同，故频率相等：由图可知，甲波的振幅比乙波大，所以在平衡位置时甲波上质点M的振动速度比乙波上质点M的振动速度大；由图可知，甲波的振幅为A=20cm,在半个周期内，质点M运动的路程S=2A=40cm=0.4m（2）（10分）有一个魔术表演是将写上字的纸装进透明文件袋后放进水中，纸上的字消失不见了，其现象可用以下模型通过光的全反射来解释，如图所示，在透明塑料砖不透光的侧面区域内部写上字，将透明塑料砖浸入装有水的容器中，当透明塑料砖与水平面成一定角度时，外部光线在水面折射后进入水内部到达塑料砖界面时发生全反射。没有光进入塑料砖内部，也就不会有光从塑料砖传出，因此人观察不到塑料砖内部的字。已知能达到塑料砖表面的光线在从空气入射水面时最大入射角为53。当塑料砖与竖直面夹角6=3。时，恰好无法4观察到塑料砖上的字，已知水的折射率为妹=-.（sin50=0.766）0（i）求光线从空气进入水中后光线与竖直面的夹角范围；（ii）求塑料砖的折射率（保留到小数点后三位，光线从介质1射入介质2时对应的折射率ntti=,其中4为介质1的折射率，%为介质2的折射率）。【答案】(i)00 3 7;(ii)1.021【详解】(i)如图甲所示，设光线从空气穿过水面进入水内部，入射 角 为 出 射 角 为夕，根据折射定律得甲sin a水二嬴704 a 453。联立解得037(i i)设塑料砖的折射率为，设水相对于塑料砖折射率为为。在水与塑料移界面，光线将发生全反射，设 入 射 角 为 如 图 乙 所 示，当入射光线与竖直面夹角最大时，入射角最小/7+7+，+90=180根据折射定律得 水时-丁因为恰好全部发生全反射联立解得 1.021sin/