2022-2023學(xué)年安徽省黃山市高三下學(xué)期二模物理試題（解析版）

高中物理名校試卷PAGEPAGE1黃山市2023屆高中畢業(yè)班第二次質(zhì)量檢測能力測試卷第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.三月春來早，北斗農(nóng)機(jī)來報(bào)到，基于北斗的自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)能夠按照既定路線進(jìn)行精準(zhǔn)春耕作業(yè)，精細(xì)化程度顯著提升，雖然我國的北斗系統(tǒng)起步最晚，但“后來居上”，成為可與美國GPS媲美的最先進(jìn)的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。如圖是北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)三種衛(wèi)星的參數(shù)，地球球體半徑為6400km，以下說法正確的是（）表1北斗三號(hào)衛(wèi)星功能特點(diǎn)北斗衛(wèi)星衛(wèi)星（24）衛(wèi)星（3）衛(wèi)星（3）名稱中圓軌道衛(wèi)星地球靜止軌道衛(wèi)星傾斜地球同步軌道衛(wèi)星軌道高度2萬公里左右，三個(gè)軌道面，保持55°的傾角3.6萬公里左右3.6萬公里左右星下點(diǎn)估計(jì)繞著地區(qū)劃波浪投影一個(gè)點(diǎn)鎖定區(qū)域畫8字功能特點(diǎn)環(huán)繞地球運(yùn)行實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш蕉ㄎ?、短?bào)文通信、國際救援承載區(qū)域短報(bào)文通信與GEO互補(bǔ)，對亞太區(qū)域可重點(diǎn)服務(wù)A.MEO衛(wèi)星速度大于7.9km/sB.GEO衛(wèi)星可以相對靜止在我國某地上空C.GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星24h一定會(huì)相遇一次D.MEO衛(wèi)星周期T一定小于24h〖答案〗D〖解析〗A．7.9km/s是衛(wèi)星繞地球表面運(yùn)行的速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得MEO衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，可知速度小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B．GEO衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，位于赤道平面某地上空，相對于地球表面靜止，我國不在赤道上，所以GEO衛(wèi)星不可能相對靜止在我國某地上空，故B錯(cuò)誤；C．GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星軌道半徑相同、線速度相同、周期都為24h，能否相遇取決于起始位置，所以不一定會(huì)相遇一次，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比地球同步衛(wèi)星軌道半徑小，則MEO衛(wèi)星周期T一定小于24h，故D正確。故選D2.《大國重器Ⅲ》節(jié)目介紹了GIL輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示，三根超高壓輸電線纜平行且間距相等。截面圖如圖乙所示，截面圓心構(gòu)成正三角形，上方兩根輸電線纜AB圓心連線水平，某時(shí)刻A中電流方向垂直于紙面向外、B中電流方向垂直于紙面向里、電流大小均為I，下方輸電線纜C中電流方向垂直于紙面向外、電流大小為2I，電流方向如圖，則（）A.A、B輸電線纜相互吸引B.A輸電線纜所受安培力斜向左下方，與水平方向夾角60°C.A輸電線纜在AB圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上D.正三角形中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左〖答案〗C〖解析〗A．由于A、B輸電線纜通入的電流方向相反，所以兩線纜相互排斥，故A錯(cuò)誤；B．B對A的作用力沿AB水平向左，C對A的作用力沿AC斜向右下，且大小為B對A作用力的2倍，如圖所示由圖可知即C對A的作用力在水平方向的分力與B對A的作用力大小相等，方向相反，所以A受到的合力即為C對A的作用力在豎直方向的分量，其與水平方向夾角為90°，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)右手螺旋定則可知，A輸電線纜在AB圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故C正確；D．A輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)A指向右上方，B輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)B指向左上方，C輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)C水平向左，所以O(shè)處合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)斜向左上方，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，一截面為邊長6cm的正方形薄玻璃磚ABCD靜置在水平桌面上（俯視圖），一束單色光從BD邊中點(diǎn)平行于桌面入射，入射角為53°，折射后打在A點(diǎn)右側(cè)2cm處的E點(diǎn)，已知光在真空中傳播速度為c，sin53°=0.8，cos53°=0.6，則（）A.從E點(diǎn)出射光線與BD邊的入射光線平行B.此玻璃磚對該單色光的折射率為C.圖中單色光在玻璃磚中傳播速度為D.最終射出玻璃磚的光線折射角為37°〖答案〗B〖解析〗B．光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，有即根據(jù)折射定律可得故B正確；C．根據(jù)傳播速度與折射率的關(guān)系可得故C錯(cuò)誤；A．根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系光射到E點(diǎn)時(shí)發(fā)生全反射，沒有光線射出，故A錯(cuò)誤；D．光線射到AC面時(shí)，入射角37°，所以折射角為53°，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖甲所示，斜面上氣缸和活塞內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一根平行于斜面的輕繩一端連接活塞，另一端固定，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。開始?xì)怏w攝氏溫度為t，通過氣缸內(nèi)電熱絲緩慢升高氣體溫度，升溫過程封閉氣體的圖像如圖乙所示，已知斜面傾角為30°，重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為，氣缸和活塞均絕熱且不漏氣，氣缸（含電熱絲）質(zhì)量為M、活塞面積為S、質(zhì)量為m，所有接觸面均光滑。則（）A.封閉氣體壓強(qiáng)恒為B.在此過程中，封閉氣體增加的內(nèi)能等于吸收熱量C.封閉氣體的體積為2V時(shí)，其攝氏溫度為2tD.剪斷輕繩瞬間，氣缸的加速度大小為〖答案〗A〖解析〗A．對氣缸受力分析得A正確；B．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知體積增大過程，因此封閉氣體增加的內(nèi)能不等于吸收熱量，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)蓋呂薩克定理可知溫度為熱力學(xué)溫標(biāo)時(shí)成正比，此題為攝氏溫標(biāo)，不成正比，C錯(cuò)誤；D．剪斷輕繩瞬間，活塞和氣缸位置不變，因此壓強(qiáng)不變，故氣缸的受力不變，加速度大小為0。D錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示，平行板電容器水平放置，上極板帶正電、下極板帶負(fù)電并接地，一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子a從兩板左端中點(diǎn)入射，入射速度正對上極板中點(diǎn)A，已知板長為2d，板間距離為d，兩板間電壓為U，粒子重力不計(jì)且運(yùn)動(dòng)過程中不與極板碰撞，則（）A.粒子a射入電場時(shí)電勢能為UqB.粒子a在電場內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中電勢能最大時(shí)動(dòng)能為零C.若粒子a從下極板右邊緣射出，其在運(yùn)動(dòng)過程中電勢能最大值為D.若粒子a射出點(diǎn)與射入點(diǎn)在同一水平線上，則其在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為〖答案〗C〖解析〗A．粒子射入電場位置的電勢為，所以粒子a射入電場時(shí)電勢能為故A錯(cuò)誤；B．粒子的運(yùn)動(dòng)可以分解為沿極板方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于極板方向的變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直于極板方向的分速度減為零時(shí)粒子a在電場內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中電勢能最大，此時(shí)粒子有平行極板方向的速度，即粒子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不為零，故B錯(cuò)誤；C．假設(shè)粒子初速度為，將初速度分解為沿極板方向和垂直于極板方向，由數(shù)學(xué)知識(shí)可得粒子a從下極板右邊緣射出則有解得粒子進(jìn)入電場到最大勢能處在垂直于極板方向經(jīng)過的位移為最大勢能處的電勢為所以運(yùn)動(dòng)過程中最大勢能為故C正確；D．由C項(xiàng)分析知粒子a射出點(diǎn)與射入點(diǎn)同一水平線上則解得又得所以則粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故D錯(cuò)誤。故選C。6.高速公路某段平直路面上有三塊車距判斷牌，分別標(biāo)識(shí)為“0m”“50m”“100m”，相鄰判斷牌間距50m，某同學(xué)乘車時(shí)發(fā)現(xiàn)通過“0m”牌時(shí)，車速為72km/h，經(jīng)過“50m”牌時(shí)車速為90km/h，經(jīng)過“100m”牌時(shí)車速為108km/h，若汽車運(yùn)動(dòng)過程中一直做加速直線運(yùn)動(dòng)，以下判斷正確的是（）A.汽車可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程平均速度可能相同C.汽車加速度可能一直增大D.從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程合外力做功之比為9∶11〖答案〗CD〖解析〗ABC．由題可知，從“0m”牌到“50m”牌過程平均速度小于“50m”牌到“100m”牌過程平均速度，由可知，后半段的平均加速度大于前半段，故汽車不可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車加速度可能一直增大，AB錯(cuò)誤，C正確；D．從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程，由動(dòng)能定理可知D正確。故選CD。7.如圖所示，一內(nèi)表面光滑的半圓形凹槽放在粗糙的水平地面上，物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）靜置于槽內(nèi)最底部的A點(diǎn)處。現(xiàn)用一方向不變的斜向上的推力F把物塊從A點(diǎn)沿著凹形槽緩慢推至B點(diǎn)，整個(gè)過程中，凹槽始終保持靜止。設(shè)物塊受到凹槽的支持力為，則在上述過程中下列說法正確的是（）A.F和都一直增大B.F一直增大，先減小后增大C.地面對凹槽的支持力一直減小D.地面對凹槽的摩擦力保持不變〖答案〗BC〖解析〗AB．由題意可知，在力F緩慢推動(dòng)的過程中物塊處于動(dòng)態(tài)平衡中，且重力為恒力始終不變，推力的方向始終不變，重力、推力、圓弧面對物塊的彈力三力始終平衡，合力為零，則可做出力的矢量三角形，如下圖所示則根據(jù)動(dòng)態(tài)變化過程中的矢量三角形可知，推力F逐漸增大，圓弧面對物塊的彈力先減小后增大，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．將小物塊和凹槽看成一個(gè)整體，由整體法分析可知，推力F斜向右上方，方向不變，但大小始終在增大，因此可知力F在豎直方向和水平方向的分力都在始終增大，設(shè)力F與水平方向的夾角為，則由平衡條件可得，豎直方向有水平方向有由以上平衡方程結(jié)合力F的變化情況可知，地面對凹槽的支持力一直減??；地面對凹槽的摩擦力一直增大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，兩個(gè)相同的放射源同時(shí)發(fā)射的兩個(gè)粒子甲、乙在磁場內(nèi)發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短。已知甲從AC邊中點(diǎn)垂直AC入射，乙沿AB內(nèi)側(cè)從B點(diǎn)平行于AB入射，放射源利用衰變發(fā)射粒子，粒子速度為（c為真空中光速），粒子的比荷為k，則（）A.放射源衰變方程為B.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，大小為C.乙粒子出射點(diǎn)距A點(diǎn)的距離為D.甲粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為〖答案〗ACD〖解析〗A．根據(jù)衰變過程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知放射源衰變方程為，故A正確；B．根據(jù)題意作圖，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系有解得由洛倫茲力提供向心力得解得由于粒子帶正電，可知磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，故B錯(cuò)誤；C．甲、乙在磁場內(nèi)發(fā)生彈性正碰，碰后乙粒子反向運(yùn)動(dòng)，設(shè)乙粒子從E點(diǎn)出射，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知故C正確；D．甲、乙在磁場內(nèi)發(fā)生彈性正碰，碰后甲粒子反向運(yùn)動(dòng)，設(shè)甲粒子從F點(diǎn)出射，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知，，則甲粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為解得故D正確；故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題）二、非選擇題：本題共5小題，共62分。9.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究單擺周期與等效重力加速度定量關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，鋼球、細(xì)線和輕桿組成一個(gè)“桿線擺”，桿線擺可以繞著懸掛軸來回?cái)[動(dòng)，其擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡被約束在一個(gè)傾斜的平面內(nèi)，這相當(dāng)于單擺在斜面上來回?cái)[動(dòng)，但避免了擺球在真實(shí)斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力。測量該傾斜平面的傾角，能求出等效重力加速度a的大小，測量不同傾角下的單擺周期T，便能檢驗(yàn)T與a的定量關(guān)系。已知重力加速度的大小為g，將下列實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充完整：（1）斜面傾角的測量。如圖（b），鐵架臺(tái)上裝一根鉛垂線。在鐵架臺(tái)的立柱跟鉛垂線平行的情況下把桿線擺裝在立柱上，調(diào)節(jié)擺線的長度，使擺桿與立柱垂直，則此時(shí)擺桿是水平的。把鐵架臺(tái)底座一側(cè)墊高如圖（c），立柱傾斜，繞立柱擺動(dòng)的鋼球?qū)嶋H上是在傾斜平面上運(yùn)動(dòng)。測出靜止時(shí)擺桿與鉛垂線的夾角為，則該傾斜平面與水平面的夾角。則等效重力加速度的大小__________（用g、表示）；（2）單擺周期T的測量。在圖（c）的情況下，盡量減小擺桿與立柱之間的摩擦，使該擺能較長時(shí)間繞立柱自由擺動(dòng)而不停下來。讓單擺做小角度下的振動(dòng)，用停表測量單擺完成20個(gè)全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺周期__________（用表示）。同樣的操作進(jìn)行三次，取平均值作為該周期的測量值；在保持?jǐn)[長一定的情況下，改變鐵架臺(tái)的傾斜程度，測出多組不同傾斜程度下的值及在該傾角下單擺的周期T后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，由此得出的結(jié)論是_________________?！即鸢浮剑?）（2）在擺長一定的情況下，單擺的周期與等效重力加速度的平方根成反比，即〖解析〗（1）[1]將重力分解為沿桿和垂直桿，可知，等效重力等效重力加速度的大小（2）[2][3]單擺完成20個(gè)全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺周期根據(jù)題圖可知等效重力加速度為則根據(jù)單擺周期公式有繪制圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，所以在擺長一定的情況下，單擺的周期與等效重力加速度的平方根成反比，即。10.隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。某市對市場上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有部分樣品的電導(dǎo)率（電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)）不合格。（1）你認(rèn)為不合格的純凈水的電導(dǎo)率__________（選填“偏大”或“偏小”）；（2）為了方便測量純凈水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的長方體玻璃槽中，如圖1所示，玻璃槽內(nèi)腔的長度，寬度，水的高度h，用多用電表歐姆擋粗測玻璃槽中水的電阻，選擇開關(guān)置于“×100”擋，發(fā)現(xiàn)指針如圖2所示，為使指針在中央刻度附近，需要換選__________（選填“×10”或“×1k”）擋；（3）為了精確測量玻璃槽中水的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：待測電阻直流電源E（電動(dòng)勢約6V，內(nèi)阻約1Ω）電壓表（量程6V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表（量程15V，內(nèi)阻約5kΩ）電流表（量程，內(nèi)阻約200Ω）電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值20Ω）開關(guān)S一個(gè)及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中要求盡量減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)保證電表在測量時(shí)其最大讀數(shù)超過量程的三分之二，則電壓表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”），電流表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”）。請?jiān)谔摼€框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_________：（4）連接好實(shí)驗(yàn)電路，測量玻璃槽中水的高度h，電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I，改變玻璃槽中水的高度，測得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制圖像如圖3所示，則待測純凈水的電導(dǎo)率__________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字。國家標(biāo)準(zhǔn)：在25℃時(shí)飲用純凈水電導(dǎo)率?！即鸢浮剑?）偏大（2）（3）（4）20.6或20.7或20.8或20.9或21.0〖解析〗（1）[1]越不純凈的水，水中能夠自由移動(dòng)的粒子就越多，則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，電阻越小，即電阻率越小，而電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，則可知越不純凈的水電導(dǎo)率越大，即不合格的純凈水的電導(dǎo)率偏大。（2）[2]由圖2可知，歐姆表指針偏角過小，為使指針在中央刻度附近，需要換選。（3）[3][4]由于電源的電動(dòng)勢為，則在選取電壓表時(shí)應(yīng)選擇接近電源電動(dòng)勢量程的電表，即選擇電壓表，這樣在實(shí)驗(yàn)中才能保證電表在測量時(shí)其最大讀數(shù)超過量程的三分之二，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差；選擇電流表時(shí)可用直除法，用電源的電動(dòng)勢直接除以待測電阻的大概阻值，從而得到一個(gè)粗略電流的范圍進(jìn)行電流表的選擇，由圖2中“”擋時(shí)歐姆表的讀數(shù)可知待測電阻大致在左右，通過直除法可得電流大概在左右，再根據(jù)電表的讀數(shù)要求可知電流表應(yīng)選擇表；[5]由于所給滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電阻的阻值，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，而電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測電阻的阻值，定量方面可根據(jù)進(jìn)行判斷，則可知電流表采用內(nèi)接法，電路圖如下所示（4）[6]由于電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測電阻的阻值，則計(jì)算時(shí)可忽略電流表的分壓作用，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得根據(jù)電阻定律可得聯(lián)立可得而圖線的斜率代入數(shù)據(jù)可得11.氫原子的能級(jí)圖如圖甲所示，一群處于n=3的激發(fā)態(tài)的氫原子自發(fā)躍遷，輻射出的光子中僅有a、b兩種光能使圖乙中的光電管電路產(chǎn)生光電流，測量得到的光電流I與電壓U的關(guān)系曲線如圖丙所示。求：（1）b光產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能Ek（結(jié)果用eV為單位）；（2）陰極K的逸出功W（結(jié)果用eV為單位）；（3）a光的反向遏止電壓Uc2?！即鸢浮剑?）9.8eV；（2）2.29eV；（3）7.91V〖解析〗（1）對b光產(chǎn)生的光電子分析，得解得（2）對b光的光子，有所以逸出功為（3）對a光的光子，有聯(lián)立解得12.北京冬奧會(huì)中的冰壺比賽令人印象深刻，冰壺比賽場地如圖所示：運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿中心線出發(fā)，在投擲線處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近大本營圓心O，為了使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷摩擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的阻力減小。已知冰壺質(zhì)量m=20kg，未刷冰時(shí)，冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.02，刷冰后μ2=0.01，起滑架到投擲線的距離l1=10m，投擲線與圓心O點(diǎn)的距離為l2=30m，取g=10m/s2，則：（1）比賽中在不刷冰的情況下，要使冰壺剛好停在大本營圓心O處，求冰壺從投擲線被投出時(shí)速度v0大??；（2）比賽中若冰壺從投擲線被投出時(shí)速度v1=3m/s，為了使冰壺怡好停在圓心O處，求冰壺被投出后需要刷冰距離s；（3）投壺手從起滑架處開始對冰壺施加一個(gè)沿中心線的水平推力F=20N，推著冰壺由靜止出發(fā)，冰壺到達(dá)投擲線之前就撤除推力，冰壺沿著中心線做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在不刷冰的情況下，最后停在圓心O處，求推力F的作用時(shí)間t?！即鸢浮剑?）；（2）15m；（3）〖解析〗（1）研究冰壺運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)位移與速度關(guān)系得解得（2）研究冰壺的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得解得（3）研究冰壺運(yùn)動(dòng)全程，根據(jù)動(dòng)能定理得解得13.如圖所示，間距為且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與，由傾斜與水平兩部分平滑連接組成。傾角的傾斜光滑導(dǎo)軌間有垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場，水平粗糙導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，兩個(gè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為。質(zhì)量均為的金屬棒a、b分別垂直放在傾斜和水平導(dǎo)軌上，a、b棒與水平粗糙導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，現(xiàn)將a棒從傾斜導(dǎo)軌某位置由靜止開始釋放，并同時(shí)鎖定b棒，使其保持靜止。已知a棒穿過之前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且當(dāng)a棒剛穿過時(shí)，立即解除b棒鎖定并同時(shí)給b棒施加水平向右的恒定拉力，b棒運(yùn)動(dòng)后兩棒速度相等。已知a、b棒接入電路的電阻均為，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，兩棒始終與導(dǎo)軌保持接觸良好，在運(yùn)動(dòng)過程中兩棒不會(huì)發(fā)生碰撞，取，，求：（1）金屬棒a到達(dá)斜面底端時(shí)的速度的大??；（2）為了保證兩棒不會(huì)發(fā)生碰撞，初始時(shí)金屬棒b到的最小距離；（3）a、b兩棒最終運(yùn)動(dòng)的速度，大小?！即鸢浮剑?）；（2）；（3），〖解析〗（1）研究a棒下滑過程，得（2）研究a、b棒組成的系統(tǒng)，因所受的摩擦力與拉力F等大反向，可知系統(tǒng)動(dòng)量守恒研究b棒在水平面上的運(yùn)動(dòng)，得（3）研究a、b棒運(yùn)動(dòng)全過程，得研究a棒最終在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，得黃山市2023屆高中畢業(yè)班第二次質(zhì)量檢測能力測試卷第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.三月春來早，北斗農(nóng)機(jī)來報(bào)到，基于北斗的自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)能夠按照既定路線進(jìn)行精準(zhǔn)春耕作業(yè)，精細(xì)化程度顯著提升，雖然我國的北斗系統(tǒng)起步最晚，但“后來居上”，成為可與美國GPS媲美的最先進(jìn)的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。如圖是北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)三種衛(wèi)星的參數(shù)，地球球體半徑為6400km，以下說法正確的是（）表1北斗三號(hào)衛(wèi)星功能特點(diǎn)北斗衛(wèi)星衛(wèi)星（24）衛(wèi)星（3）衛(wèi)星（3）名稱中圓軌道衛(wèi)星地球靜止軌道衛(wèi)星傾斜地球同步軌道衛(wèi)星軌道高度2萬公里左右，三個(gè)軌道面，保持55°的傾角3.6萬公里左右3.6萬公里左右星下點(diǎn)估計(jì)繞著地區(qū)劃波浪投影一個(gè)點(diǎn)鎖定區(qū)域畫8字功能特點(diǎn)環(huán)繞地球運(yùn)行實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш蕉ㄎ?、短?bào)文通信、國際救援承載區(qū)域短報(bào)文通信與GEO互補(bǔ)，對亞太區(qū)域可重點(diǎn)服務(wù)A.MEO衛(wèi)星速度大于7.9km/sB.GEO衛(wèi)星可以相對靜止在我國某地上空C.GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星24h一定會(huì)相遇一次D.MEO衛(wèi)星周期T一定小于24h〖答案〗D〖解析〗A．7.9km/s是衛(wèi)星繞地球表面運(yùn)行的速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得MEO衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，可知速度小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B．GEO衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，位于赤道平面某地上空，相對于地球表面靜止，我國不在赤道上，所以GEO衛(wèi)星不可能相對靜止在我國某地上空，故B錯(cuò)誤；C．GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星軌道半徑相同、線速度相同、周期都為24h，能否相遇取決于起始位置，所以不一定會(huì)相遇一次，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比地球同步衛(wèi)星軌道半徑小，則MEO衛(wèi)星周期T一定小于24h，故D正確。故選D2.《大國重器Ⅲ》節(jié)目介紹了GIL輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示，三根超高壓輸電線纜平行且間距相等。截面圖如圖乙所示，截面圓心構(gòu)成正三角形，上方兩根輸電線纜AB圓心連線水平，某時(shí)刻A中電流方向垂直于紙面向外、B中電流方向垂直于紙面向里、電流大小均為I，下方輸電線纜C中電流方向垂直于紙面向外、電流大小為2I，電流方向如圖，則（）A.A、B輸電線纜相互吸引B.A輸電線纜所受安培力斜向左下方，與水平方向夾角60°C.A輸電線纜在AB圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上D.正三角形中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左〖答案〗C〖解析〗A．由于A、B輸電線纜通入的電流方向相反，所以兩線纜相互排斥，故A錯(cuò)誤；B．B對A的作用力沿AB水平向左，C對A的作用力沿AC斜向右下，且大小為B對A作用力的2倍，如圖所示由圖可知即C對A的作用力在水平方向的分力與B對A的作用力大小相等，方向相反，所以A受到的合力即為C對A的作用力在豎直方向的分量，其與水平方向夾角為90°，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)右手螺旋定則可知，A輸電線纜在AB圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故C正確；D．A輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)A指向右上方，B輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)B指向左上方，C輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)C水平向左，所以O(shè)處合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)斜向左上方，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，一截面為邊長6cm的正方形薄玻璃磚ABCD靜置在水平桌面上（俯視圖），一束單色光從BD邊中點(diǎn)平行于桌面入射，入射角為53°，折射后打在A點(diǎn)右側(cè)2cm處的E點(diǎn)，已知光在真空中傳播速度為c，sin53°=0.8，cos53°=0.6，則（）A.從E點(diǎn)出射光線與BD邊的入射光線平行B.此玻璃磚對該單色光的折射率為C.圖中單色光在玻璃磚中傳播速度為D.最終射出玻璃磚的光線折射角為37°〖答案〗B〖解析〗B．光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，有即根據(jù)折射定律可得故B正確；C．根據(jù)傳播速度與折射率的關(guān)系可得故C錯(cuò)誤；A．根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系光射到E點(diǎn)時(shí)發(fā)生全反射，沒有光線射出，故A錯(cuò)誤；D．光線射到AC面時(shí)，入射角37°，所以折射角為53°，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖甲所示，斜面上氣缸和活塞內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一根平行于斜面的輕繩一端連接活塞，另一端固定，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。開始?xì)怏w攝氏溫度為t，通過氣缸內(nèi)電熱絲緩慢升高氣體溫度，升溫過程封閉氣體的圖像如圖乙所示，已知斜面傾角為30°，重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為，氣缸和活塞均絕熱且不漏氣，氣缸（含電熱絲）質(zhì)量為M、活塞面積為S、質(zhì)量為m，所有接觸面均光滑。則（）A.封閉氣體壓強(qiáng)恒為B.在此過程中，封閉氣體增加的內(nèi)能等于吸收熱量C.封閉氣體的體積為2V時(shí)，其攝氏溫度為2tD.剪斷輕繩瞬間，氣缸的加速度大小為〖答案〗A〖解析〗A．對氣缸受力分析得A正確；B．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知體積增大過程，因此封閉氣體增加的內(nèi)能不等于吸收熱量，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)蓋呂薩克定理可知溫度為熱力學(xué)溫標(biāo)時(shí)成正比，此題為攝氏溫標(biāo)，不成正比，C錯(cuò)誤；D．剪斷輕繩瞬間，活塞和氣缸位置不變，因此壓強(qiáng)不變，故氣缸的受力不變，加速度大小為0。D錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示，平行板電容器水平放置，上極板帶正電、下極板帶負(fù)電并接地，一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子a從兩板左端中點(diǎn)入射，入射速度正對上極板中點(diǎn)A，已知板長為2d，板間距離為d，兩板間電壓為U，粒子重力不計(jì)且運(yùn)動(dòng)過程中不與極板碰撞，則（）A.粒子a射入電場時(shí)電勢能為UqB.粒子a在電場內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中電勢能最大時(shí)動(dòng)能為零C.若粒子a從下極板右邊緣射出，其在運(yùn)動(dòng)過程中電勢能最大值為D.若粒子a射出點(diǎn)與射入點(diǎn)在同一水平線上，則其在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為〖答案〗C〖解析〗A．粒子射入電場位置的電勢為，所以粒子a射入電場時(shí)電勢能為故A錯(cuò)誤；B．粒子的運(yùn)動(dòng)可以分解為沿極板方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于極板方向的變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直于極板方向的分速度減為零時(shí)粒子a在電場內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中電勢能最大，此時(shí)粒子有平行極板方向的速度，即粒子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不為零，故B錯(cuò)誤；C．假設(shè)粒子初速度為，將初速度分解為沿極板方向和垂直于極板方向，由數(shù)學(xué)知識(shí)可得粒子a從下極板右邊緣射出則有解得粒子進(jìn)入電場到最大勢能處在垂直于極板方向經(jīng)過的位移為最大勢能處的電勢為所以運(yùn)動(dòng)過程中最大勢能為故C正確；D．由C項(xiàng)分析知粒子a射出點(diǎn)與射入點(diǎn)同一水平線上則解得又得所以則粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故D錯(cuò)誤。故選C。6.高速公路某段平直路面上有三塊車距判斷牌，分別標(biāo)識(shí)為“0m”“50m”“100m”，相鄰判斷牌間距50m，某同學(xué)乘車時(shí)發(fā)現(xiàn)通過“0m”牌時(shí)，車速為72km/h，經(jīng)過“50m”牌時(shí)車速為90km/h，經(jīng)過“100m”牌時(shí)車速為108km/h，若汽車運(yùn)動(dòng)過程中一直做加速直線運(yùn)動(dòng)，以下判斷正確的是（）A.汽車可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程平均速度可能相同C.汽車加速度可能一直增大D.從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程合外力做功之比為9∶11〖答案〗CD〖解析〗ABC．由題可知，從“0m”牌到“50m”牌過程平均速度小于“50m”牌到“100m”牌過程平均速度，由可知，后半段的平均加速度大于前半段，故汽車不可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車加速度可能一直增大，AB錯(cuò)誤，C正確；D．從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程，由動(dòng)能定理可知D正確。故選CD。7.如圖所示，一內(nèi)表面光滑的半圓形凹槽放在粗糙的水平地面上，物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）靜置于槽內(nèi)最底部的A點(diǎn)處?，F(xiàn)用一方向不變的斜向上的推力F把物塊從A點(diǎn)沿著凹形槽緩慢推至B點(diǎn)，整個(gè)過程中，凹槽始終保持靜止。設(shè)物塊受到凹槽的支持力為，則在上述過程中下列說法正確的是（）A.F和都一直增大B.F一直增大，先減小后增大C.地面對凹槽的支持力一直減小D.地面對凹槽的摩擦力保持不變〖答案〗BC〖解析〗AB．由題意可知，在力F緩慢推動(dòng)的過程中物塊處于動(dòng)態(tài)平衡中，且重力為恒力始終不變，推力的方向始終不變，重力、推力、圓弧面對物塊的彈力三力始終平衡，合力為零，則可做出力的矢量三角形，如下圖所示則根據(jù)動(dòng)態(tài)變化過程中的矢量三角形可知，推力F逐漸增大，圓弧面對物塊的彈力先減小后增大，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．將小物塊和凹槽看成一個(gè)整體，由整體法分析可知，推力F斜向右上方，方向不變，但大小始終在增大，因此可知力F在豎直方向和水平方向的分力都在始終增大，設(shè)力F與水平方向的夾角為，則由平衡條件可得，豎直方向有水平方向有由以上平衡方程結(jié)合力F的變化情況可知，地面對凹槽的支持力一直減??；地面對凹槽的摩擦力一直增大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，兩個(gè)相同的放射源同時(shí)發(fā)射的兩個(gè)粒子甲、乙在磁場內(nèi)發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短。已知甲從AC邊中點(diǎn)垂直AC入射，乙沿AB內(nèi)側(cè)從B點(diǎn)平行于AB入射，放射源利用衰變發(fā)射粒子，粒子速度為（c為真空中光速），粒子的比荷為k，則（）A.放射源衰變方程為B.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，大小為C.乙粒子出射點(diǎn)距A點(diǎn)的距離為D.甲粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為〖答案〗ACD〖解析〗A．根據(jù)衰變過程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知放射源衰變方程為，故A正確；B．根據(jù)題意作圖，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系有解得由洛倫茲力提供向心力得解得由于粒子帶正電，可知磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，故B錯(cuò)誤；C．甲、乙在磁場內(nèi)發(fā)生彈性正碰，碰后乙粒子反向運(yùn)動(dòng)，設(shè)乙粒子從E點(diǎn)出射，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知故C正確；D．甲、乙在磁場內(nèi)發(fā)生彈性正碰，碰后甲粒子反向運(yùn)動(dòng)，設(shè)甲粒子從F點(diǎn)出射，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知，，則甲粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為解得故D正確；故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題）二、非選擇題：本題共5小題，共62分。9.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究單擺周期與等效重力加速度定量關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，鋼球、細(xì)線和輕桿組成一個(gè)“桿線擺”，桿線擺可以繞著懸掛軸來回?cái)[動(dòng)，其擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡被約束在一個(gè)傾斜的平面內(nèi)，這相當(dāng)于單擺在斜面上來回?cái)[動(dòng)，但避免了擺球在真實(shí)斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力。測量該傾斜平面的傾角，能求出等效重力加速度a的大小，測量不同傾角下的單擺周期T，便能檢驗(yàn)T與a的定量關(guān)系。已知重力加速度的大小為g，將下列實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充完整：（1）斜面傾角的測量。如圖（b），鐵架臺(tái)上裝一根鉛垂線。在鐵架臺(tái)的立柱跟鉛垂線平行的情況下把桿線擺裝在立柱上，調(diào)節(jié)擺線的長度，使擺桿與立柱垂直，則此時(shí)擺桿是水平的。把鐵架臺(tái)底座一側(cè)墊高如圖（c），立柱傾斜，繞立柱擺動(dòng)的鋼球?qū)嶋H上是在傾斜平面上運(yùn)動(dòng)。測出靜止時(shí)擺桿與鉛垂線的夾角為，則該傾斜平面與水平面的夾角。則等效重力加速度的大小__________（用g、表示）；（2）單擺周期T的測量。在圖（c）的情況下，盡量減小擺桿與立柱之間的摩擦，使該擺能較長時(shí)間繞立柱自由擺動(dòng)而不停下來。讓單擺做小角度下的振動(dòng)，用停表測量單擺完成20個(gè)全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺周期__________（用表示）。同樣的操作進(jìn)行三次，取平均值作為該周期的測量值；在保持?jǐn)[長一定的情況下，改變鐵架臺(tái)的傾斜程度，測出多組不同傾斜程度下的值及在該傾角下單擺的周期T后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，由此得出的結(jié)論是_________________?！即鸢浮剑?）（2）在擺長一定的情況下，單擺的周期與等效重力加速度的平方根成反比，即〖解析〗（1）[1]將重力分解為沿桿和垂直桿，可知，等效重力等效重力加速度的大小（2）[2][3]單擺完成20個(gè)全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺周期根據(jù)題圖可知等效重力加速度為則根據(jù)單擺周期公式有繪制圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，所以在擺長一定的情況下，單擺的周期與等效重力加速度的平方根成反比，即。10.隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。某市對市場上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有部分樣品的電導(dǎo)率（電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)）不合格。（1）你認(rèn)為不合格的純凈水的電導(dǎo)率__________（選填“偏大”或“偏小”）；（2）為了方便測量純凈水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的長方體玻璃槽中，如圖1所示，玻璃槽內(nèi)腔的長度，寬度，水的高度h，用多用電表歐姆擋粗測玻璃槽中水的電阻，選擇開關(guān)置于“×100”擋，發(fā)現(xiàn)指針如圖2所示，為使指針在中央刻度附近，需要換選__________（選填“×10”或“×1k”）擋；（3）為了精確測量玻璃槽中水的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：待測電阻直流電源E（電動(dòng)勢約6V，內(nèi)阻約1Ω）電壓表（量程6V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表（量程15V，內(nèi)阻約5kΩ）電流表（量程，內(nèi)阻約200Ω）電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值20Ω）開關(guān)S一個(gè)及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中要求盡量減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)保證電表在測量時(shí)其最大讀數(shù)超過量程的三分之二，則電壓表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”），電流表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”）。請?jiān)谔摼€框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_________：（4）連接好實(shí)驗(yàn)電路，測量玻璃槽中水的高度h，電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I，改變玻璃槽中水的高度，測得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制圖像如圖3所示，則待測純凈水的電導(dǎo)率__________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字。國家標(biāo)準(zhǔn)：在25℃時(shí)飲用純凈水電導(dǎo)率?！即鸢浮剑?）偏大（2）（3）（4）20.6或20.7或20.8或20.9或21.0〖解析〗（1）[1]越不純凈的水，水中能夠自由移動(dòng)的粒子就越多，則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，電阻越小，即電阻率越小，而電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，則可知越不純凈的水電導(dǎo)率越大，即不合格的純凈水的電導(dǎo)率偏大。（2）[2]由圖2可知，歐姆表指針偏角過小，為使指針在中央刻度附近，需要換選。（3）[3][4]由于電源的電動(dòng)勢為，則在選取電壓表時(shí)應(yīng)選擇接近電源電動(dòng)勢量程的電表，即選擇電壓表，這樣在實(shí)驗(yàn)中才能保證電表在測量時(shí)其最大讀數(shù)超過量程的三分之二，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差；選擇電流表時(shí)可用直除法，用電源的電動(dòng)勢直接除以待測電阻的大概阻值，從而得到一個(gè)粗略電流的范圍進(jìn)行電流表的選擇，由圖2中“”擋時(shí)