安徽省淮北市2023届高三下学期物理一模试卷

试卷更新日期：2023-03-07 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图所示，一束红光和一束黄光，从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知α=45°，β=60°，则下列说法正确的是（）

A、ON是红光，OM是黄光 B、玻璃对OM光束的折射率为 $\frac{\sqrt{6}}{2}$ C、沿ON路径传播的光穿过玻璃柱体所需时间较长 D、若将OM光束从N点沿着NO方向射入，可能发生全反射

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2. 下列有关近代物理内容的描述，其中说法正确的是（）

A、结合能越大的原子核越稳定 B、 $_{90}^{234} Th$ 衰变为 $_{86}^{222} Rn$ ，经过3次 $α$ 衰变，2次 $β$ 衰变 C、入射光的强度越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大 D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小

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3. 准北市科创中心项目是我市近几年重点工程项目之一，旨在提升城市综合服务功能，增强城市科技创新氛围。其核心建筑商务政务中心已经建成，最大高度达 $162 m$ ，是淮北市第一高楼，成为淮北市的新地标。如图所示，工人师傅正在用一根绳索将自己悬在空中，对大楼表面玻璃进行清洁工作，工人及其装备总重量为 $G$ ，且可视为质点，悬绳与竖直墙壁的夹角为 $θ$ ，设悬绳对工人的拉力为 $F_{T}$ ，墙壁对工人的弹力为 $F_{N}$ ，不计人和墙壁间的摩擦力。下列说法正确的是（）

A、墙壁对工人的弹力大小为 $\frac{G}{\tan θ}$ B、悬绳对工人的拉力大小为 $G \cos θ$ C、若缓慢增加悬绳的长度， $F_{T}$ 与 $F_{N}$ 的合力增大 D、若缓慢增加悬绳的长度， $F_{T}$ 和 $F_{N}$ 都减小

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4. 如图所示，同一房间中有a、b、c三根完全相同的玻璃试管，管内各用一段相同长度的水银柱封闭了相等质量的空气。现使 $a$ 管由静止沿光滑斜面下滑； $b$ 管轻放在粗糙斜面上，之后下滑； $c$ 管以初速度 $v$ 沿粗糙斜面上滑过程中，当水银柱与玻璃管位置相对稳定时，三管内的气柱长度 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 、 $L_{3}$ 之间的大小关系为（）

A、 $L_{1} > L_{2} > L_{3}$ B、 $L_{2} > L_{3} > L_{1}$ C、 $L_{2} > L_{1} > L_{3}$ D、 $L_{3} > L_{1} > L_{2}$

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5. 图甲一简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点 $P$ 以该时刻为计时起点的振动图像，则从该时刻起（）

A、经过 $0.2 s$ ，波沿 $x$ 轴正方向传播了0.2m B、经过3s，质点 $P$ 的加速度沿 $y$ 轴正方向且最大 C、经过5s，质点 $Q$ 的振动速度大于质点 $P$ 的振动速度 D、经过6s，质点 $P$ 的加速度大于质点 $Q$ 的加速度

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6. 如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的 $A$ 、 $C$ 两处分别固定两个电荷， $A$ 、 $C$ 的位置坐标分别为 $- 3 L$ 和 $3 L$ 。已知 $C$ 处电荷的电荷量为 $Q$ ，图乙是 $A C$ 连线之间的电势 $φ$ 与位置坐标 $x$ 的关系图像，图中 $x = L$ 点为图线的最低点， $x = - 2 L$ 处的纵坐标 $φ = φ_{0}$ ， $x = 2 L$ 处的纵坐标 $φ = \frac{3}{7} φ_{0}$ 。若在 $x = - 2 L$ 的 $B$ 点，由静止释放一个可视为质点的质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ 的带电物块，物块随即向右运动，小物块到达 $2 L$ 处速度恰好为零。则下列说法正确的是（）

A、 $A$ 处电荷带正电，电荷量为 $4 Q$ ，小物块与水平面间的动摩擦因数 $μ = \frac{q φ_{0}}{7 m g L}$ B、 $A$ 处电荷带负电，电荷量为 $2 Q$ ，小物块与水平面间的动摩擦因数 $μ = \frac{q φ_{0}}{14 m g L}$ C、 $A$ 处电荷带正电，电荷量为 $4 Q$ ，小物块与水平面间的动摩擦因数 $μ = \frac{2 q φ_{0}}{7 m g L}$ D、 $A$ 处电荷带负电，电荷量为 $2 Q$ ，小物块与水平面间的动摩擦因数 $μ = \frac{3 q φ_{0}}{14 m g L}$

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二、多选题

7. 一定质量的理想气体从状态 $a$ 开始，经历 $a b 、 b c 、 c d 、 d a$ 回到原状态，其 $p - T$ 图像如图所示，下列判断正确的是（）

A、气体在状态 $b$ 的内能大于在状态 $c$ 的内能 B、气体从 $b$ 到 $d$ 的过程中，体积先变大后不变 C、气体从 $c$ 到 $d$ 的过程中，吸收的热量大于内能的变化量 D、气体从 $d$ 到 $a$ 的过程中气体对外界做的功，小于 $b$ 到 $c$ 的过程中外界对气体做的功

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8. 如图所示，劲度系数为 $k$ 的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为 $m$ 的物体A连接，质量为 $m$ 的物体B紧挨物体A放置，此时弹簧水平且无形变，用水平力 $F$ 缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 $x_{0}$ ，此时物体A、B静止。撤去 $F$ 后，物体A、B开始向左运动，不计一切阻力，在此后运动过程中（）

A、物体A做简谐运动的振幅为 $x_{0}$ B、物体A向左运动的最大位移小于 $2 x_{0}$ C、物体A，B向左运动位移为 $x_{0}$ 时分离 D、物体A，B组成的系统机械能守恒

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9. 2022年11月29日，神舟十五号飞船在酒泉发射成功，次日凌晨对接于空间站组合体的前向对接口。至此，中国空间站实现了“三大舱段”+“三艘飞船”的最大构型，天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船、神舟十四号、神舟十五号载人飞船同时在轨。神舟十五号航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号的三名航天员实现了首次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动，已知空间站离地面高度约为 $400km$ ，地球半径约为 $6400km$ ，下列说法正确的是（）

A、神舟十五号飞船运载火箭发射过程中，航天员处于完全失重状态 B、由于对接后空间站的总质量增加，会造成飞船的运行周期增大 C、空间站运行的向心加速度与地球表面重力加速度之比约为 $16^{2} ： 17^{2}$ D、考虑稀薄大气阻力，若空间站没有进行动力补充，运行速度会越来越大

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10. 近年来，无线充电技术得到了广泛应用。图甲为正在进行无线充电的电子产品，图乙为某种无经充电器的简化原理图。由于发射线圈与接收线圈处于两个分离的装置中，穿过接收线圈的磁通量少于发射圈的磁通量。已知发射线圈与接收线圈的匝数分别为1210匝和55匝，当发射线圈接入 $220 V$ 交流电源时，接收线圈输出电压为 $9 V$ 。忽略其它损耗，下列说法正确的是（）

A、发射线圈与接收线圈的电流之比为 $1 ： 22$ B、发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为 $1 ： 1$ C、穿过接收线圈的磁通量变化率是穿过发射线圈的 $90 %$ D、只要发射线圈接入电压为 $220 V$ ，接收线圈输出电压均为 $9 V$

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三、实验题

11. 某幼儿园欲建一个如图甲所示滑梯，根据空地大小和安全需要，对制作滑梯的板材与儿童裤料之间的动摩擦因数有一定要求。某物理兴趣小组用如图乙所示的实验装置测量板材与儿童裤料间的动摩擦因数。先取一种板材水平固定在桌面上，用儿童裤料包裹的物块受重物的牵引在板材上由静止开始运动，细绳始终与桌面平行，当重物落地后，物块再运动一段距离后停在板材上。打点计时器打出的纸带记录了物块的运动情况。

(1)、选取重物落地后的一段纸带如图丙所示，1、2、3、4是选取的4个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。图上注明了对各计数点间的测量结果，其中有一个数据在记录时有误，有误的数据是段。（填“ $x_{1}$ ”“ $x_{2}$ ”或“ $x_{3}$ ”）。

已知打点计时器电源的频率为 $50Hz$ 。利用纸带测得的数据可求出该物块在减速运动过程中的加速度大小 $a =$ ${m/s}^{2}$ .

(2)、若重力加速度大小取 ${10m/s}^{2}$ ，板材与儿童裤料间的动摩擦因数 $μ =$ 。（所有计算结果均保留2位有效数字）

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12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。我市质量监督部门对市场上出售的纯净水进行了抽测，结果发现了有少样品的电阻率不合格。某实验小组通过以下方案测量纯净水样品的电阻率。

(1)、用游标卡尺测量圆柱形玻璃管的内径 $d$ ，游标卡尺示数如图甲，则 $d =$ $mm$ ；

(2)、向玻璃管内注满纯净水样品，用金属圆片电极密封玻璃管两端，并用刻度尺测量水柱长度 $L$ ；
采用图乙中电路测量样品的电阻。先闭合电键 $S_{1}$ ，将电键 $S_{2}$ 接1，调节电阻箱 $R$ ，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数 $U_{1}$ 、 $I_{1}$ ；再将电键 $S_{2}$ 接2，读出这时电压表和电流表的示数 $U_{2}$ 、 $I_{2}$ ；则 $R_{x}$ 表达式为（用 $U_{1}$ 、 $I_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $I_{2}$ 表示）； $R_{x}$ 的测量值真实值（选填“小于”、“等于”或“大于”）；纯净水样品的电阻率的表达式为： $ρ =$ （用 $π$ 、 $d$ 、 $L$ 、 $U_{1}$ 、 $I_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $I_{2}$ 表示）。

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四、解答题

13. 如图所示的直角坐标系中，x<0区域有沿x轴正向的匀强电场，x≥0区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个带正电的粒子从原点O进入磁场，初速度大小为v₀ ，速度方向与y轴正向夹角为θ，粒子第一次在磁场中运动时离y轴最远距离为L。且带电粒子经电场偏转后将再次从O点进入磁场，不计粒子重力，求：

(1)、粒子的比荷；

(2)、粒子从O点出发再次回到O点所用时间。

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14. 2022年2月我国成功举办了第24届“冬奥会”，冬奥会让冰雪运动走向大众，让更多人认识冰雪，爱上冰雪，北京冬奥留下的不只是场馆设施等物质遗产，还有影响深远的文化和精神遗产。如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台，将其简化为如图乙所示模型： $A B$ 段和 $C D$ 段是长度均为 $L = 50 m$ 的倾斜滑道，倾角均为 $37 °$ ； $B C$ 段是半径 $R = 20 m$ 的一段圆弧轨道，圆心角为 $37 °$ ，与 $A B$ 段平滑连接； $D E$ 段为结束区。一滑雪爱好者连同装备总质量 $m = 60 kg$ ，从A点由静止出发沿着滑道 $A B 、 B C$ 下滑，从C点水平抛出落到斜面 $C D$ 上的 $N$ 点，点 $N$ 到 $C$ 的距离 $d = 48 m$ 。该爱好者可看作质点，将 $C$ 到 $N$ 的运动简化为平抛运动处理。忽略其运动过程中所受的空气阻力， $\sin 37 ° = 0.6$ $\cos 37 ° = 0.8$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、该人运动到 $C$ 点时对滑道的压力大小；

(2)、从开始运动到落至 $N$ 点的过程中摩擦阻力做的功。

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15. 如图所示，质量 $m_{0} = 10 g$ 的子弹以 $v_{0} = 402 m/s$ 的速度射入处在木板左端的物块，并留在物块里。子弹射入前，物块与木板一起随传送带以 $v = 2 m/s$ 的速度匀速向右运动，子弹射入物块后，物块将在木板上滑行，最终未从木板上滑落。已知物块的质量 $m = 1.99 kg$ ，木板的质量 $M = 2 kg$ ，物块与木板间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.6$ ，木板与传送带间动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ，传送带速度始终保持不变。不计空气阻力，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、物块相对于木板滑行的时间；

(2)、木板与传送带间由于摩擦产生的热量。

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16. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某同学自己设计了一个如图甲所示的电磁弹射系统模型。该弹射系统工作原理如图乙所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可以水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为 $B$ 。开关 $S$ 与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时 $S$ 掷向2接通定值电阻 $R_{0}$ ，同时对动子施加一个回撤力 $F$ ，在 $t_{3}$ 时刻撤去力 $F$ ，最终动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的 $v - t$ 图像如图丙所示。已知模型飞机起飞速度 $v_{1} = 40 m/s$ ， $t_{1} = 1.5 s$ ， $t_{2} = 2.0 s$ ，线圈匝数 $n = 50$ 匝，每匝周长 $l = 1 m$ ，动子和线圈的总质量 $m = 5 kg$ ，线圈的电阻 $R = 0.5 Ω$ ， $R_{0} = 4.5 Ω$ ， $B = 0.1 T$ ，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求：

(1)、动子和线圈向前运动的最大位移；

(2)、回撤力 $F$ 与动子速度 $v$ 大小的关系式；

(3)、图丙中 $v_{2}$ 的数值。（保留两位有效数字）

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