2025年四川省广安第二中学校高2022级高三二模考试
物理试卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
第Ⅰ卷 选择题(共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
2.2024年7月四川籍运动员邓雅文在奥运会赛场上获得自由式小轮车比赛冠军,比赛场景及简化图如图所示。某段比赛中运动员骑着小轮车仅靠惯性向下经历一段竖直平面内的曲面轨道直到水平地面,已知曲面轨道与水平地面平滑连接,空气阻力不可忽略。则在该过程中运动员( )
A.一直处于失重状态 B.机械能一定减小
C.惯性越来越大 D.重力的功率一直增大
3.一质量为m,侧面积为s的正方体木块,静止漂浮在开阔的水面上,如图所示,先用力将其压入水中一段深度后(未全部浸没)撤掉外力,木块在水面上下做简谐运动,则( )
A.物块的重力为简谐振动的回复力
B.撤掉外力时木块的位置即为振动的平衡位置
C.撤掉外力时木块浸没的深度,即为振幅大小
D.振动的周期大小与水的密度有关
4.如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,一束蓝光从P点垂直界面入射()后,恰好能在玻璃砖圆形表面发生全反射,已知O、P间的距离为。不考虑玻璃砖圆形内表面反射的光线,以下说法正确的是( )
A.玻璃砖的折射率为
B.当入射角时,从玻璃砖射出的光线与入射光线平行
C.选择合适的入射角(),光线也可以在圆形表面发生全反射
D.在相同的情况下,红光在玻璃砖中传播的时间比蓝光长
5.2023年春节,某市限时限地燃放烟花。一位市民购买到一种叫加特林机枪的烟花,站在高地对着一斜坡燃放,沿水平方向连续喷出质量相等的a、b两束烟花,烟花的轨迹如图所示,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.a束烟花在空中运动的时间大于b束烟花
B.a束烟花被喷射出的初始速度大于b束烟花
C.a束烟花在空中运动过程中动量的增加量大于b束烟花
D.a束烟花在空中运动过程中动能的增加量大于b束烟花
6.中国糖画是非物质文化遗产之一,游客转动指针,指针最后停在哪里,便可得到对应的糖画作为奖励。指针上两点P、Q距中心点O的距离分别为r和2r,如图所示。以下关于P、Q两点在转动时各物理量之比,正确的是( )
A.周期之比为2:1
B.角速度大小之比为1:2
C.线速度大小之比为1:1
D.向心加速度大小之比为1:2
7.用薄玻璃制作的平面镜X挂在墙上,某同学站在镜前恰能看到自己的全身像,如图甲所示把X换成用厚玻璃制作的平面镜Y,如图乙所示。若该同学仍能看到自己的全身像,那么在竖直方向上,Y相对于X上边缘至少高△l1,下边缘至少低△l2,不计玻璃侧面透光和表面反射,则( )
A.△l1=△l2=0 B.△l1=△l2>0
C.△l1>△l2>0 D.△l2>△l1>0
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.2024年8月,我国低轨互联网“千帆星座”首批组网星中的千帆极轨01组卫星成功升空,这些低轨卫星在距地表约160公里—2000公里之间的轨道上运行,因其较低的轨道高度,具有传输时延小、链路损耗低等特点而承担了卫星互联网业务。01组卫星与地球同步卫星在各自轨道运行时各物理量相比,( )
A.01组卫星的周期较大 B.01组卫星的线速度较大
C.地球同步卫星的角速度较小 D.地球同步卫星的加速度较大
9.中国“天问一号”火星探测任务团队在第73届国际宇航大会(IAC)上获得“世界航天奖”。火星半径约为地球半径的,火星质量约为地球质量的,取地球表面的重力加速度。g=10m/s2,地球的第一宇宙速度v=8km/s,已知星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。若不考虑自转的影响,下列说法正确的是( )
A.火星表面的重力加速度约为4.4m/s2 B.火星表面的重力加速度约为2.2m/s2
C.火星的第二宇宙速度约为5.3km/s D.火星的第二宇宙速度约为10.6km/s
10.如图所示,倾角为的斜面体置于粗糙的水平地面上,斜面上有一质量为的滑块,通过轻绳绕过光滑的滑轮与质量为的带正电的小球(可视为质点)相连,滑轮下方有一个光滑的小孔,轻绳与斜面平行。小球在水平面内做圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角也为。斜面体和滑块始终静止,滑块与斜面的动摩擦因数为,小球与小孔之间的绳长为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.斜面体所受到地面的摩擦力大小为mg
B.若增大小球的转速,绳子对小孔的作用力减小
C.若增大小球的转速,小球能达到的最大转速为
D.若此时在空间加上竖直向下的电场,要使小球的转速不变,则小球到转动中心的距离增大
第Ⅱ卷 非选择题(共57分)
三、实验探究(每空2分、共16分)
11.如图所示为向心力演示仪,可用于“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验。
(1)该实验采用的实验方法是_______。
A.等效替代法
B.控制变量法
(2)在小球转动角速度和转动半径相同的情况下,逐渐加速转动手柄后保持匀速转动,此时左右标尺露出的红白相间等分标记的长度比值等于两小球的 (选填“线速度大小”或“质量”)之比;在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律,探测温度控制室内的温度。选用的器材有:
热敏电阻;
电流表G(内阻为,满偏电流为);
定值电阻R(阻值为);
电阻箱(阻值);
电源E(电动势恒定,内阻不计);
单刀双掷开关、单刀单掷开关;导线若干。
请完成下列步骤:
(1)该小组设计了如图(a)所示的电路图。根据图(a),在答题卡上完成图(b)中的实物图连线。
(2)开关断开,将电阻箱的阻值调到 (填“最大”或“最小”)。开关接1,调节电阻箱,当电阻箱读数为时,电流表示数为。再将改接2,电流表示数为,断开。得到此时热敏电阻的阻值为 Ω。
(3)该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图(c)所示,结合(2)中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃。(结果取整数)
(4)开关接1,闭合,调节电阻箱,使电流表示数为。再将改接2,如果电流表示数为,则此时热敏电阻 (用k表示),根据图(c)即可得到此时温度控制室内的温度。
四、分析与计算(写出必要的文字说明,3个小题,共41分)
13.(本题12分)在科创大赛中,某同学设计了可以利用蓝牙信号进行通信的玩具车。为测试蓝牙通信功能,使两车经过一个交于O点的十字形轨道,如图所示。时刻,甲车离O点距离,乙车离O点的距离,甲车由静止开始做的匀加速直线运动,乙车做初速度的匀减速直线运动,到O点时速度恰好减为零并保持静止。已知甲车运动的最大速度,蓝牙装置只能接收以内的信号。将两车视为质点,求:
(1)乙车从减速到停止运动的时间;
(2)开始,两车利用蓝牙通信能持续的时间。
14.(本题13分)如图,两根相距L的无限长的平行光滑金属轨固定放置。导轨平面与水平面的夹角为θ(sinθ=0.6)。导轨间区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。将导轨与阻值为R的电阻、开关S、真空器件P用导线连接,P侧面开有可开闭的通光窗N,其余部分不透光;P内有阴极K和阳极A,阴极材料的逸出功为W。断开S,质量为m的导体棒ab与导轨垂直且接触良好,沿导轨由静止下滑,下滑过程中始终保持水平,除R外,其余电阻均不计重力加速度大小为g。电子电荷量为e,普朗克常数为h。
(1)求ab开始下滑瞬间的加速度大小;
(2)求ab速度能达到的最大值;
(3)关闭N,闭合S,ab重新达到匀速运动状态后打开N,用单色光照射K,若ab保持运动状态不变,求单色光的最大频率。
15.(本题16分)如图所示,倾角的绝缘倾斜传送带长,以的速度顺时针匀速转动,传送带与半径可调的绝缘竖直光滑圆弧轨道平滑连接,其中段为光滑管道,对应圆心角点所在半径始终在竖直方向上,过点的竖直虚线右侧空间(包含虚线边界)存在水平向右的匀强电场,电场强度。一带电小物块在传送带最上端处无初速释放后,沿传送带运动。已知小物块的质量、电量,与传送带间的动摩擦因数,整个过程中小物块电量始终保持不变,忽略空气阻力,取重力加速度。
(1)求小物块第一次到达点时的速度大小;
(2)当轨道半径,求小物块经过点瞬间对圆弧轨道的压力大小;
(3)要使小物块第一次沿圆弧轨道向上运动过程中,不脱离轨道也不从点飞出,求圆轨道半径的取值范围。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D B B D D BC AC AC
11.(1)B (2) 质量 不变
12.(1)
(2) 最大
(3)8
(4)
13.(1)设乙车从减速到停止运动的时间为,乙车做初速度的匀减速直线运动,到O点时速度恰好减为零,位移为
解得
(2)时刻,甲车离O点距离,乙车离O点的距离,两车距离为
故0时刻可以通信。乙车到O点时速度恰好减为零并保持静止。则甲车过O点以后10m内可以保持通信,甲车位移为
甲车运动加速到最大速度所用时间为
走过的距离
甲车匀速运动时间
所以,从开始,两车利用蓝牙通信能持续的时间为
14.(1)金属杆由静止释放瞬间,金属杆还没有切割磁感线,没有感应电流,不受安培力,根据牛顿第二定律得
解得
(2)当金属杆匀速运动时,速度最大,设为vm,由平衡条件得
而金属杆产生的感应电动势
感应电流为
联立解得
(3)若ab保持运动状态不变,可知P中不产生光电流,设单色光的最大频率为,根据光电效应方程可知
同时
解得
15.(1)对物体受力分析,由牛顿第二定律得
代入数据得
假设物块与传送带共速,则共速时间,则
则该过程中物块沿传送带下滑的位移为,则
物块与传送带 后,所受摩擦力发生突变,对物块受力分析,由牛顿第二定律得
代入数据得
对两者共速之后物块到点的过程,由运动学公式
代入数据得
(2)对物块在点时受力分析,受重力、电场力和支持力,如下图所示
设电场力和重力的合力为,其方向与竖直方向的夹角为,设此力为等效重力,则由勾股定理
由几何关系
即
即点为接下来做圆周运动的最低点,则过点和圆心的反向延长线,交于圆周点,为等效最高点。
在点,设物体的支持力为,由向心力公式
联立各式代入数据得
由牛顿第三定律可知,小物块经过点瞬间对圆弧轨道的压力大小。
(3)过圆心做直径的垂线交于圆周于点,如下图
则由分析可知,当小物块第一次沿圆弧轨道到达点时,速度为零,小物块不脱离轨道也不从点飞出,由动能定理可知
代入数据得
即圆轨道半径的取值范围为
由分析可知,当圆轨道半径较小时,小物块第一次沿圆弧轨道点时,速度为零,小物块不脱离轨道也不从点飞出,由动能定理可知
代入数据得
即圆轨道半径的取值范围为
假设第一次沿圆弧轨道到达点时, 与轨道之间弹力为零,设此时速度为,则
由动能定理可知
代入数据得
即圆轨道半径的取值范围为
