江苏省淮安市2023届高三下学期物理二统模拟检测试题

试卷更新日期：2023-02-16 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结构。光照射翅脊上“台阶结构”的典型光路如图所示，则（）

A、翅膀灿烂闪烁是光的干涉现象 B、翅膀灿烂闪烁是光的色散现象 C、翅膀灿烂闪烁是光的全反射现象 D、光在空气中的波长约是在翅脊中波长的 $\frac{2}{3}$ 倍

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2. 我国核能发展采取“三步走”战略——“热堆—快堆—聚变堆”。其中快堆采用易裂变的钚 $(_{94}^{239} Pu)$ 作燃料，在堆心燃料钚的外围再生区里放置不易发生裂变的铀 $(_{92}^{238} U)$ ；钚 $- 239$ 裂变成两个中等大小的核，同时释放出快中子，再生区内的铀 $- 238$ 吸收快中子后转变为铀 $- 239$ ，铀 $- 239$ 极不稳定，经过衰变，进一步转变为钚 $- 239$ ，从而实现核燃料的“增殖”，对我国实现低碳经济具有十分重要的意义。关于快堆内部的核反应，下列说法正确的是（）

A、铀 $- 239$ 的比结合能小于钚 $- 239$ 的比结合能 B、钚 $- 239$ 变成两个中等大小核的过程是 $α$ 衰变 C、冬天的气温低，铀 $- 239$ 的衰变速度会变慢 D、铀 $- 238$ 吸收中子转变成铀 $- 239$ ，原子核内的质子数增加

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3. 新华社酒泉2022年11月30日电，中国第十艘载人飞船在极端严寒的西北戈壁星夜奔赴太空，神舟十五号航天员乘组于11月0日清晨入驻“天宫”，与神舟十四号航天员乘组相聚中国人的“太空家园”，开启中国空间站长期有人驻留时代。中国空间站的运动可视为绕地心的匀速圆周运动，运动周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速为g，则下列说法正确的是（　　）

A、空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，他们相对于地心处于平衡状态 B、空间站运动的速率为 $\frac{2 π R}{T}$ C、空间站运动的轨道半径为 $\sqrt[3]{\frac{g R^{2} T^{2}}{4 π^{2}}}$ D、空间站运动的加速度大小为 $2 π \sqrt[3]{\frac{2 π g R^{2}}{T}}$

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4. 一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）

A、9m/s B、10m/s C、11m/s D、12m/s

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5. 如图所示，绝热容器被绝热隔板K₁和卡销锁住的绝热光滑活塞K₂隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄理想气体，且压强 $p_{b} < p_{0}$ （ $p_{0}$ 是大气压强），c与大气连通，则下列说法中正确的是（）

A、只打开隔板K₁ ， b中气体对外做功，内能减少 B、只打开隔板K₁ ， b中气体压强减小，温度不变 C、只打开卡销K₂ ，外界对b中气体做功，b中气体内能不变 D、打开隔板K₁和卡销K₂ ，待活塞K₂稳定后，b部分气体的内能减少

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6. 如图所示，KLMN是一个竖直的单重矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度 $ω$ 匀速转动，转动方向为俯视顺时针。在 $t = 0$ 时刻，MN边与磁场方向的夹角为30°。则下列判断正确的是（）

A、从图示位置开始，转动30°的过程中，穿过线框的磁通量的变化率逐渐减小 B、从图示位置开始，转动60°的过程中，导线框中电流方向由KLMNK变为KNMLK C、在 $t = 0$ 时刻，导线框中感应电动势的瞬时值为 $\frac{1}{2} B S ω$ D、从图示位置开始，转动180°的过程中导线框中产生的焦耳热的 $\frac{B^{2} S^{2} ω π}{2 R}$

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7. 图甲是判断电流 $I_{0}$ 大小是否发生变化的装置示意图。电流 $I_{0}$ 在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与 $I_{0}$ 成正比。现给某半导体材料制成的霍尔元件（如图乙，其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过右侧电压表V的示数就能判断 $I_{0}$ 的大小是否发生变化。当 $I_{0}$ 的变化量一定时，电压表V的示数变化量越大，则该装置判断的灵敏度就越高。已知霍尔元件的半导体材料载流子为一价正离子，则下列说法正确的是（）

A、仅适当增大工作电流I，可以提高判断的灵敏度 B、仅将该半导体材料制成的霍尔元件更换为另一个金属材料制成的霍尔元件，则电压表V的“ $+$ ”“ $-$ ”接线柱连线位置无需改动 C、M端应与电压表V的“ $+$ ”接线柱相连 D、当电流 $I_{0}$ 增大时，电压表V的示数会减小

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8. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 $1 ： 3$ ，正弦交流电源的电压有效值恒为 $U = 12 V$ ，电阻 $R_{1} = 1 Ω$ ， $R_{2} = 2 Ω$ 。若滑动变阻器接入电路的电阻为 $7 Ω$ ，则（）

A、通过 $R_{1}$ 的电流为 $6 A$ B、 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 消耗的电功率相等 C、若向上移动P，电压表读数将变大 D、若向下移动P，电源输出功率将不变

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9. 如图所示的真空中，在正方体ABCD-A₁B₁C₁D₁空间中A、C₁固定有等量的正电荷，下列说法正确的是（）

A、B点和D点的电势相等且比B₁点和D₁的电势都高 B、B₁点和D₁的场强相同 C、若有一个电子以某一速度射入该空间中，可能做类平抛运动 D、若有一个电子以某一速度射入该空间中，可能做匀速圆周运动

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10. 如图所示， $A 、 B$ 两点位于同一高度，细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过 $B$ 处的定滑轮固定在 $A$ 点，质量为 $m$ 的小球固定在细线上 $C$ 点。现将小球从图示水平位置由静止释放，小球运动到D点时速度恰好为零（此时小物块未到达 $B$ 点），图中 $△ A B D$ 为直角三角形，小物块和小球均可视为质点， $∠ D B A = 37 °$ ，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为 $g$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，则（）

A、小球重力的功率一直增大 B、 $M ： m = 3 ： 5$ C、运动过程中存在3个位置小球和小物块速度大小相等 D、小球运动到D点时，小物块受到的拉力大小为 $\frac{8}{11} M g$

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二、实验题

11. 电学实验中可将电源E₁与电源E₂及灵敏电流计G连成如图甲所示电路，若灵敏电流计G示数为0，说明此时两电源的电动势相等。

根据这一原理，某同学设计如图乙所示电路，测量某电源C的电动势Ex。其中A为工作电源（内阻不计），B为电动势恒定的标准电源，其电动势为EN。R₁、R₂为电阻箱，R₃为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S₁、S₃为单刀单掷开关，S₂为单刀双掷开关。实验过程如下：

①实验开始之前，将R₁和R₂的阻值限定在1000Ω到3000Ω之间；

②将S₂置于1处。闭合开关S₁、S₃ ，通过调节R₁、R₂ ，使R₃阻值为0时，灵敏电流计G示数为0。记录此时的R₁与R₂的阻值，分别为R₁、R₂；

③先将________，再将开关S₂置于2处，调节R₁、R₂ ，并保持通过R₁、R₂的电流不变，重复上述操作，使R₃的阻值为0时，灵敏电流计G的示数为0，记录此时的R₁与R₂的数值，分别为R₁′、R₂′。根据上述实验过程回答问题：

(1)、实验步骤①中，开始时滑动变阻器触头应处在最端（填“左”或“右”）；

(2)、在步骤③中，缺少的操作步骤是；

(3)、在步骤③中，为保持实验过程中流过R₁与R₂的电流不变，调整R₁、R₂时需要使R₁、R₂与R₁′、R₂′满足的关系是（用题中所给物理量符号表示）；

(4)、待测电源C的电动势E=（用题中所给物理量符号表示）；

(5)、若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势E测量值将（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。

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三、解答题

12. 如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心O与足够大光屏的距离d＝10 $\sqrt{3}$ cm，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上O₁位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过30°角时，光屏上光点位置距离O₁点为10cm。求

(1)、玻璃砖的折射率n；

(2)、当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值。

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13. 某同学设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有量程为0~U_m的电压表（内阻很大）和阻值为R的电阻，绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，求：

(1)、此跑步机可测量的橡胶带运动速率的最大值v_m

(2)、电压表的示数恒为 $\frac{U_{m}}{2}$ 时，一根金属条经过磁场区域克服安培力做的功W。

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14. 窗帘是我们日常生活中很常见的一种家具装饰物，具有遮阳隔热和调节室内光线的功能。图甲为罗马杆滑环窗帘示意图。假设窗帘质量均匀分布在每一个环上，将图甲中的窗帘抽象为图乙所示模型。长滑杆水平固定，上有10个相同的滑环，滑环厚度忽略不计，滑环从左至右依次编号为1、2、3……10。窗帘拉开后，相邻两环间距离均为 $L = 0.2 m$ ，每个滑环的质量均为 $m = 0.4 kg$ ，滑环与滑杆之间的动摩擦因数均为 $μ = 0.1$ 。窗帘未拉开时，所有滑环可看成挨在一起处于滑杆右侧边缘处，滑环间无挤压，现在给1号滑环一个向左的初速度，使其在滑杆上向左滑行（视为只有平动）；在滑环滑行的过程中，前、后滑环之间的窗帘绷紧后，两个滑环立即以共同的速度向前滑行，窗帘绷紧的过程用时极短，可忽略不计。不考虑空气阻力的影响，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、若要保证2号滑环能动起来，求1号滑环的最小初速度；

(2)、假设1号滑环与2号滑环间窗帘绷紧前其瞬间动能为E，求窗帘绷紧后瞬间两者的总动能以及由于这部分窗帘绷紧而损失的动能；

(3)、9号滑环开始运动后继续滑行0.05m后停下来，求1号滑环的初速度大小。

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15. 如图甲所示，现有一机械装置，装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆，装置可以带动杆上下平行移动，杆上套有两个小球a、b，质量 $m_{a} = 1 kg$ ， $m_{b} = 3 kg$ ， a球带电量 $q = + 2 C$ ， b球不带电。初始时a球在杆的最左端，且a、b球相距 $L_{0} = 0.08 m$ 。现让装置O带动杆以 $v_{0} = 2 m/s$ 向下匀速运动，并且加上一垂直纸面向里的磁感应强度 $B = 1 T$ 的匀强磁场，已知小球和杆始终在磁场中，球发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞过程中电荷量不发生转移。（ $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ）

(1)、求小球a、b第一次发生碰撞后沿杆方向的速度分别是多少？

(2)、若已知在杆的最右端恰好发生第9次碰撞，则杆的长度是多少？

(3)、如图乙所示，若将该装置固定不动，长方形 $A B C D$ 内有交变匀强磁场，磁感应强度按图丙规律变化，取垂直纸面向里为磁场的正方向，图中 $A B = \sqrt{3} A D = \sqrt{3} L$ ， $L = 2 m$ ， $B_{0} = 1 T$ ，在长方形区域再加一竖直向上的匀强电场， $E = 30 V/m$ ，给a一个向右瞬时冲量 $I$ ， a、b发生弹性碰撞且电荷量平分，b在 $t = 0$ 时从A点沿 $A B$ 方向进入磁场，最终到达C点，则冲量 $I$ 多大？

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