湖南省岳阳市湘阴县第二中学2022-2023学年高三物理下学期二模模拟试题（二）（Word版附解析）

2022届高三二模物理模拟训练二一、选择题（1-7题为单选，8-11题为多选）1.超导是科学世界中最奇妙的现象之一，超导态中材料电阻为零。当超导体处于超导态时，下列科学原理、定律、应用对超导体仍适用的是（　　）A.电磁铁B.短路时保险丝熔断C.欧姆定律D.焦耳定律【答案】A【解析】【详解】A．假如常温下就能使用超导体，则适合应用在人们不需要电热的地方，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，与电热无关，即当超导体处于超导态时，电磁铁仍然适用，A正确；BCD．保险丝、欧姆定律、焦耳定律都与电流的热效应有关，电阻为零则无法将电能转化为内能，因此对超导体不适用，BCD错误。故选A。2.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（　　）A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积【答案】D【解析】【详解】A．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；B．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；C．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误；D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。故选D。3.2021年10月16日，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接方式，首次径向靠近空间站，如图所示。两者对接后所绕轨道视为圆轨道，绕行角速度为ω，距地高度为kR，R为地球半径，万有引力常量为G 。下列说法中正确是（　　）A.神舟十三号在低轨只需沿径向加速可以直接与高轨的天宫空间站实现对接B.地球表面重力加速度为C.对接后的组合体的运行速度应大于7.9km/sD.地球的密度为【答案】B【解析】【详解】A．神舟十三号在低轨只沿径向加速不可以直接与高轨的天宫空间站实现对接，一般对接需要进行二次以上的速度调整，A错误；B．地球表面重力加速度为g，则有联立解得，B正确；C．对接后的组合体的运行速度应小于7.9km/s，第一宇宙速度是最大的环绕速度，C错误；D．地球的密度为D错误。故选B。4.在研究直线运动时，教科书采用了由v—t 图像中图线与横轴所围成的面积来求位移，如图所示。下列是对这一方法的类比应用，其中说法错误的是（　　）A.a—t（加速度—时间）图像面积反映速度变化量B.F—t（力—时间）图像面积反映动量C.F—x（力—位移）图像面积反映力所做的功D.I—t（电流—时间）图像面积反映电荷量【答案】B【解析】【详解】A．根据可知，a—t图像面积反映速度变化量，A正确；B．根据I=FΔt=Δp可知，F—t图像面积反映力的冲量或动量变化量，B错误；C．根据W=FΔx可知，F—x图像面积反映力所做的功，C正确；D．根据q=IΔt可知，I—t图像面积反映电荷量，D正确。本题选错误的，故选B。5.如图所示，斜坡上有a、b、c三点，ab=bc，滑板运动员从a点正上方平台的O点以初速度v0水平飞出，不计空气阻力，他恰好落在b点；当初速度变为v时，他恰好落在c点，则（　　）A.v=2v0 B.v0<v<2v0C.分别落在b、c点时两个速度方向是平行的D.落在b点与落在c点时速度方向与斜坡的夹角相等【答案】B【解析】【详解】AB．假设Oa高度为h，斜坡倾角为θ，ab=bc=L，运动员以初速度v0做平抛运动，则有，可得同理，运动员以初速度v做平抛运动，有，可得则速度之比因为所以v0<v<2v0A错误，B正确；C．在平抛运动中，令速度与水平方向夹角为，则有可知末速度的反向延长线过水平位移的中点，则有 ，可知αb>αc则落在b、c点时两个速度方向是不平行，C错误；D．结合上述，根据几何关系可知，落在斜坡上时速度方向与斜坡的夹角等于速度偏转角（αb、αc）与斜坡倾角之差，所以落在b点比落在c点时速度方向与斜坡的夹角大，D错误。故选B。6.如图甲所示，a、b是一条竖直电场线上的两点，一带正电的粒子从a运动到b的速度—时间图象如图乙所示，则下列判断正确的是A.b点电场方向为竖直向下B.a点的电场强度比b点的大C.粒子从a到b的过程中电势能先减小后增大D.粒子从a到b的过程中机械能先增大后减小【答案】B【解析】【详解】A.粒子在a点时受到的电场力方向向上，大小大于重力，所以电场的方向为竖直向上，故A错误；B.粒子在b点时受到的电场力小于重力，所以a点的电场强度比b点的大，故B正确；C.粒子从a到b的过程中电场力一直做正功，所以电势能一直减小，故C错误；D.粒子从a到b的过程中，除重力做负功外，只有电场力做正功，则机械能一直增大，故D错误．7.如图所示，正方形区域内有匀强磁场，现将混在一起的质子H和粒子加速后从正方形区域的左下角沿BC方向射入磁场，经过磁场后质子H从磁场的左上角沿DA方向射出，粒子从磁场右上角沿CD方向射出，由此可知射入磁场时（　　） A.质子H和粒子具有相同的速度B.质子H和粒子具有相同的动量C.质子H和粒子具有相同的动能D.质子H和粒子由同一电场从静止加速【答案】A【解析】【详解】A．设正方形的边长为L，由运动轨迹可知，质子H的轨道半径为α粒子的轨道半径为Rα=L粒子的电荷量为质子的2倍，粒子的质量为质子的4倍，粒子在磁场中运动，有，解得vH=vαA正确；B．根据上述，质子H和粒子速度相等，质量不同，所以动量不同，B错误；C．根据上述，质子H和粒子速度相等，质量不同，所以动能不同，C错误；D．若由同一电场加速，则有可得可得电场加速后速度之比为 两粒子速度不相等，与之前结论不符，D错误。故选A。8.如图所示，一运动员穿着飞行装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直线运动，运动方向与水平方向成53°角，运动员的加速度大小为。已知运动员（包含装备）的质量为m，则在运动员下落高度为h的过程中，下列说法正确的是（，）（　　）A.运动员重力势能减少量为B.运动员动能的增加量为C.运动员动能的增加量为D.运动员的机械能减少了【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．运动员下落的高度是h，则重力做功W＝mgh所以运动员重力势能的减少量为mgh，故A错误；BC．由于运动员做的运动可近似认为是匀变速直线运动，运动员下落的高度是h，则飞行的距离运动员受到的合外力 动能的增加量等于合外力做的功，则故B错误，C正确；D．运动员重力势能的减少量为mgh，动能的增加量为，所以运动员的机械能减少了，故D正确。故选CD。9.如图甲所示，质量为0.5kg的物块A和足够长的木板B叠放在光滑水平面上，t=0时刻，木板B受到水平向右的拉力F作用，0~4s内，F随时间t变化的关系如图乙所示，木板B加速度a与时间t的关系如图丙所示．若物块A与木板B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取10m/s2．则A.木板B的质量为1kgB.物块A与木板B之间的动摩擦因数为0.4C.2s~4s内，物块A的加速度随时间均匀增大D.2s~4s内，物块A的速度随时间均匀增大【答案】AD【解析】【详解】A.由图可知，在0-2s内木板B和物块A一起加速运动，则对AB整体，由牛顿第二定律：F=(M+m)a，将F=3N，a=2m/s2，解得M=1kg，选项A正确；B.2s后，物块与木板产生相对滑动，由图可知，4s时F=6N，此时木板的加速度为5m/s2，则对木板：，解得μ=0.2，选项B错误；C.2s~4s内，物块A受大小不变的滑动摩擦力作用，则其加速度a=μg，不变，选项C错误；D.2s~4s内，物块A的速度v=at=μgt，随时间均匀增大，选项D正确．10.如图所示，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上，t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动，运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，ab棒所受安培力大小用FA 表示。下列图像中可能正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【详解】AB．金属棒滑动过程中，系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可得解得所以ab的速度逐渐减小，cd的速度逐渐增大，相对速度越来越小，最后为零，则安培力逐渐减小、加速度逐渐减小到零，最后匀速运动，故A错误，B正确；CD．设两根导体棒的总电阻为，由于得知安培力为二者的速度之差越来越小，最后速度之差为0，则安培力越来越小，且不是均匀变化，最后为零，故C正确，D错误。故选BC。11.下列说法正确的是（  ） A.当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大B.由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状态C.液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热【答案】BDE【解析】【详解】A．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，故A错误；B．由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状态，故B正确；C．液体的饱和汽压与饱和汽的温度有关，与体积无关，故C错误；D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，根据则内能增大，温度升高，根据可知，则压强一定增大，故D正确；E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，则内能减小，且外界对气体做功，根据可知，气体一定放热，故E正确。故选BDE。二、实验题12.如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______．A.重物选用质量和密度较大的金属锤B.两限位孔在同一竖直面内上下对正C.精确测量出重物的质量D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz 的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点．重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______．A.OA、AD和EG的长度B、OC、BC和CD的长度C.BD、CF和EG的长度D、AC、BD和EG的长度【答案】①.AB;②.BC;【解析】【详解】（1）A．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确;B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确;C．因为实验中比较的是mgh与的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，对减小实验误差没有影响，故C错误;D．实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，对减小实验误差没有影响，故D错误.（2）根据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度，结合动能与重力势能表达式.:A．当知道OA、AD和EG的长度时，只有求得F点与AD的中点的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力势能的变化，故A错误；B．当知道OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确；C．当知道BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F 点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，进而得以验证机械能守恒，故C正确；D．当AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误；13.某同学用普通的干电池（电动势，内阻）、直流电流表（量程、内阻）、定值电阻和电阻箱、等组装成一个简单的欧姆表，电路如图所示，通过控制开关和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。（1）该同学按图甲正确连接好电路。当开关断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱，使电流表达到满偏，在红、黑表笔间接入待测电阻，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，则待测电阻的阻值为________。（2）闭合开关，调节电阻箱和，当________且________时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏，电流表就改装成了另一倍率的欧姆表。则此欧姆表表盘正中刻度的标值为________。（3）若该欧姆表内电池使用已久，电动势降低到，内阻变为，当开关断开时，短接调零时仍能实现指针指到零欧姆刻度处（指针指电流满刻度）。若用该欧姆表测出的电阻值，这个电阻的真实值是________。【答案】①.1000②.130③.32.4④.15⑤.1680【解析】【详解】（1）[1]满偏时有欧姆表的内阻表盘的中值电阻为，电流表指针指向如图乙所示的位置时的读数为 ，根据闭合电路的欧姆定律有解得（2）[2][3]闭合开关，欧姆表的内阻变小，倍率变小至“×10”，调节电阻箱和，使电流表满偏时欧姆表内阻为，电路总电流为解得[4]根据两倍率知，欧姆表表盘正中刻度的标值为15。（3）[5]设电流表满偏电流，欧姆调零时：，则；当电动势变小、内阻变大时，由于欧姆表重新调零，内阻变化不影响，由于满偏电流不变，由知，欧姆表的内阻变小，用欧姆表测电阻时解得三、计算题14.如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S1＝20cm2，S2＝10cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量M＝2kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600K，汽缸两部分的气柱长均为L ，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g＝10m/s2，缸内气体可看做理想气体．（i）活塞静止时，求汽缸内气体的压强；（ii）若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动时，求汽缸内气体的温度．【答案】（1）1.2×105Pa;（2）500K【解析】【详解】（1）设静止时气缸内气体压强为p1，活塞受力平衡代入数据解得压强（2）由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1变化后温度为T2，由盖-吕萨克定律得代入数据解得15.人类终将会踏上系外星球。一个系外星球质量和半径均为地球质量和半径的2倍，系外星球和地球表面，分别放置如图所示完全相同的轨道，和是两个光滑的四分之一圆弧，半径相等均为R，在同一平面内，两圆弧的圆心O、与B在同一条竖直线上。现分别在轨道上某点D（图中未画出）无初速释放一大小不计、质量为m的小物体。忽略空气阻力，地球表面重力加速度为g。求：（1）若D点与A重合，求在系外星球与地球上物体在B点受到的支持力大小之比；（2）若与的夹角为，求在系外星球上物体离开圆弧轨道时速度大小。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设系外星球质量为，半径为，星球表面重力加速度为，地球质量为M，半径为r，地球表面重力加速度为g，则物体从A点到B点，在系外星球与地球上，设在B点受到支持力分别为和F，则，由牛顿第二定律分别可得，联立解得（2）若与的夹角为，设在系外星球上物体离开圆弧轨道上某点离开轨道时速度为v，该点与连线与竖直方向的夹角为，则据动能定理可得联立解得 16.一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标；（2）带电粒子在磁场中的运动时间是多少？【答案】（1），射出点的坐标：（0，）；（2）【解析】【详解】（1）设磁感应强度为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力有解得作出粒子在磁场中运动情况如图：由几何知识有 联立解得又由几何知识知出射点到O点的距离为所以出射点的坐标为：（0，）。（2）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，则由图知，粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为所以粒子在磁场中运动的时间是