江蘇省宿遷市宿遷中學2023屆高三二模物理試題（詳細答案版）注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，虛線所圍矩形區域abcd內充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場?，F從ab邊的中點O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區域內存在豎直向下的勻強電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區域后恰好從d點穿出，已知此粒子的質量為m，電荷量的大小為q，其重力不計；ab邊長為2ι，ad邊長為3ι，則下列說法中正確的是A．勻強磁場的磁感應強度大小與勻強電場的電場強度大小之比為BB．勻強磁場的磁感應強度大小與勻強電場的電場強度大小之比為BC．離子穿過磁場和電場的時間之比tD．離子穿過磁場和電場的時間之比t2、光電效應實驗，得到光電子最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關系如圖所示。普朗克常量、金屬材料的逸出功分別為（）A．， B．， C．， D．，3、2019年11月5日1時43分，中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射第49顆北斗導航衛星，該衛星發射成功，標志著北斗三號系統3顆IGSO衛星（傾斜地球同步軌道衛星）全部發射完畢。該衛星在軌道上運動的周期與地球自轉周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角，因此該軌道也被稱為傾斜同步軌道，根據以上信息請判斷，下列說法中不正確的是（）A．該衛星做勻速圓周運動的圓心一定是地球的球心B．該衛星離地面的高度等于地球同步衛星離地面的高度C．地球對該衛星的萬有引力一定等于地球對地球同步衛星的萬有引力D．只要傾角合適，處于傾斜同步軌道上的衛星可以在每天的固定時間經過同一城市的上空4、雷擊，指打雷時電流通過人、畜、樹木、建筑物等而造成殺傷或破壞，其中一種雷擊是帶電的云層與大地上某點之間發生迅猛的放電現象，叫做“直擊雷”。若某次發生“直擊雷”前瞬間，帶電云層到地面的距離為干米，云層與地面之間的電壓為千伏，則此時云層與地面間電場（視為勻強電場）的電場強度大小為（）A． B． C． D．5、已知氫原子光譜中有一譜線的波長為656.2nm，該譜線是氫原子由能級n躍遷到能級k產生的，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，氫原子基態能量，氫原子處于能級m時的能量，真空中光速c=3.0×103m/s。則n和k分別為（）A．k=3；n=2 B．k=2；n=3 C．k=3；n=1 D．k=1；n=36、下列關于物理學史、物理學研究方法的敘述中，正確的是（）A．庫侖提出一種觀點，認為在電荷周圍存在著由它產生的電場B．伽利略通過觀察發現了行星運動的規律C．牛頓通過多次實驗發現力不是維持物體運動的原因D．卡文迪許通過扭秤實驗，測定出了萬有引力常量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、質量均勻分布的導電正方形線框abcd總質量為m，邊長為l，每邊的電阻均為r0。線框置于xoy光滑水平面上，處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中。如圖，現將ab通過柔軟輕質導線接到電壓為U的電源兩端（電源內阻不計，導線足夠長），下列說法正確的是A．若磁場方向豎直向下，則線框的加速度大小為B．若磁場方向沿x軸正方向，則線框保持靜止C．若磁場方向沿y軸正方向，發現線框以cd邊為軸轉動，則D．若磁場方向沿y軸正方向，線框以cd邊為軸轉動且cd邊未離開水平面，則線框轉動過程中的最大動能為8、傾角為37°的足夠長斜面，上面有一質量為2kg，長8m的長木板Q，木扳上下表面與斜面平行。木板Q最上端放置一質量為1kg的小滑塊P。P、Q間光滑，Q與斜面間的動摩擦因數為。若P、Q同時從靜止釋放，以下關于P、Q兩個物體運動情況的描述正確的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（）A．P、Q兩個物體加速度分別為6m/s2、4m/s2B．P、Q兩個物體加速度分別為6m/s2、2m/s2C．P滑塊在Q上運動時間為1sD．P滑塊在Q上運動時間為2s9、如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。金屬塊左、右側分別連接電介質、輕質彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，金屬塊可帶動電介質相對于外框無摩擦左右移動。電容器與供電電源連接，并串聯計算機的信號采集器。下列關于該傳感器的說法正確的是（）A．在汽車向右勻速直線運動過程中電路中沒有電流B．在汽車向右勻加速直線運動過程中電路中有電流C．在汽車向右做加速度增大的減速運動過程中電介質所處的位置電勢升高D．在汽車向右做加速度增大的加速運動過程中，電路中有順時針方向的電流10、我國探月工程分“繞、落、回”三步走，近期將發射“嫦娥五號”探測器執行月面采樣返回任務。圖為探測器繞月運行的示意圖，O為月球球心。已知環月圓軌道I和橢圓軌道II相切于P點，且I軌道半徑為II軌道半長軸的1.25倍。則探測器分別在I、II兩軌道上穩定運行時（）A．周期T1:T2=5:4B．機械能EI=EIIC．經過P點的速度vI>vIID．經過P點的加速度aI=aII三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小妮同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證系統機械能守恒。A、B是兩個質量均為m的相同小球，O為穿過輕桿的固定轉軸，C為固定在支架上的光電門，初始時桿處于水平狀態，重力加速度為g。實驗步驟如下∶(1)用游標卡尺測得小球B的直徑d如圖乙所示，則d=______mm；(2)用毫米刻度尺測得AO長為l，BO長為2l；(3)由靜止釋放兩小球，當小球B通過光電門時，測得光線被小球擋住的時間為t，則在桿由水平轉至豎直的過程中兩小球組成的系統增加的動能Ek=___，減少的重力勢能Ep=____（用m、g、l、d、t表示）。(4)若在誤差允許的范圍內Ek=Ep，則小球A、B組成的系統機械能守恒。12．（12分）曉宇為了測量一段長度為L的金屬絲的電阻率，進行了如下的實驗操作。(1)首先用多用電表中“×10”的歐姆擋對該金屬絲進行了粗測，多用電表調零后用紅黑表筆連接在金屬絲的兩端，其示數如圖甲所示，則該金屬絲的阻值R約為____Ω；(2)接著對該金屬絲的電阻進行了精確的測量，其中實驗室提供了如下實驗器材電流表A1（0~5mA，r1=50Ω）、電流表A2（0~0.6A，r2=0.2Ω）、電壓表V(0~6V，ｒv≈1.5kΩ）、滑動變阻器R（額定電流2A，最大阻值為15Ω）、10Ω的定值電阻R1、500Ω的定值電阻R2內阻可忽略不計的電源（E=6V）、開關一個、導線若干、螺旋測微器、刻度尺。①利用螺旋測微器測量待測金屬絲的直徑，其示數如圖乙所示，則金屬絲的直徑D＝____mm；②請將實驗電路畫在虛線框中，并注明所選儀器的標號____；③為了求出電阻率，則需測量的物理量有___（并寫出相應的符號），該金屬絲的電阻率的表達式為ρ=___（用已知量和測量量表示）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內的一束光線由O點垂直AD邊射入．已知棱鏡的折射率n＝，AB＝BC＝8cm，OA＝2cm，∠OAB＝60°．①求光線第一次射出棱鏡時，出射光線的方向．②第一次的出射點距C多遠．14．（16分）如圖(a)為一除塵裝置的截面圖，塑料平板M、N的長度及它們間距離均為d。大量均勻分布的帶電塵埃以相同的速度v0進人兩板間，速度方向與板平行，每顆塵埃的質量均為m，帶電量均為-q。當兩板間同時存在垂直紙面向外的勻強磁場和垂直板向上的勻強電場時，塵埃恰好勻速穿過兩板;若撤去板間電場，并保持板間磁場不變，貼近N板入射的塵埃將打在M板右邊緣，塵埃恰好全部被平板吸附，即除塵效率為100%；若撤去兩板間電場和磁場，建立如圖(b)所示的平面直角坐標系xOy軸垂直于板并緊靠板右端，x軸與兩板中軸線共線，要把塵埃全部收集到位于P(2.5d，-2d)處的條狀容器中，需在y軸右側加一垂直于紙面向里的圓形勻強磁場區域。塵埃顆粒重力、顆粒間作用力及對板間電場磁場的影響均不計，求:(1)兩板間磁場磁感應強度B1的大小(2)若撤去板間磁場，保持板間勻強電場不變，除塵效率為多少(3)y軸右側所加圓形勻強磁場區域磁感應強度B2大小的取值范圍15．（12分）如圖甲所示，粒子源靠近水平極板M、N的M板，N板下方有一對長為L，間距為d=1.5L的豎直極板P、Q，再下方區域存在著垂直于紙面的勻強磁場，磁場上邊界的部分放有感光膠片。水平極板M、N中間開有小孔，兩小孔的連線為豎直極板P、Q的中線，與磁場上邊界的交點為O。水平極板M、N之間的電壓為；豎直極板P、Q之間的電壓隨時間t變化的圖像如圖乙所示；磁場的磁感強度。粒子源連續釋放初速度不計、質量為m、帶電量為+q的粒子，這些粒子經加速電場獲得速度進入豎直極板P、Q之間的電場后再進入磁場區域，都會打到磁場上邊界的感光膠片上，已知粒子在偏轉電場中運動的時間遠小于電場變化的周期，認為粒子在偏轉極板間飛過時不變，粒子重力不計。求：(1)帶電粒子進入偏轉電場時的動能Ek；(2)帶電粒子打到磁場上邊界感光膠片的落點范圍。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

根據某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心和幾何關系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區域內存在豎直向下的勻強電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區域后恰好從d點穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據類平拋運動列方程求解。【詳解】A、B項：粒子在磁場中運動，由題意可知，粒子做圓周運動的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯立兩式解得：B=2mv粒子在電場中偏轉有：3l=vtl2聯立解得：E=2m所以BEC、D項：粒子在磁場中運動的時間為：t粒子在電場中運動的時間為：t2所以t1故選：D。2、A【解析】

根據得縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于b，圖線的斜率故A正確，BCD錯誤；故選A。3、C【解析】

A．傾斜同步軌道圍繞地球做勻速圓周運動，圓心一定是地球的球心，故A正確，不符合題意；B．根據萬有引力提供向心力得因為傾斜地球同步軌道衛星的周期與赤道上空的同步衛星的周期相同，故它的軌道髙度與位于赤道上空的同步衛星的軌道高度相同，故B正確，不符合題意；C．根據可知，由于不知道該衛星和地球同步衛星質量的關系，所以無法判斷萬有引力的關系。故C錯誤，符合題意；D．傾斜同步軌道衛星相對于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛星從地球上看是移動的，故該衛星不可能始終位于地球表面某個點的正上方，而且該衛星的周期為24h，所以只要傾角合適，處于傾斜同步軌道上的衛星可以在每天的固定時間經過同一城市上空，故D正確，不符合題意。故選C。4、A【解析】

根據U=Ed得選項A正確，BCD錯誤。故選A。5、B【解析】

譜線的能量為氫原子由能級躍遷到能級時釋放出的光子的能量為當時，無解；當時，可得當時，可得故A、C、D錯誤，B正確；故選B。6、D【解析】

A．法拉第提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在著由它產生的電場，故A錯誤；B．開普勒通過分析第谷觀測的天文數據，發現了行星運動的規律，故B錯誤；C．伽利略通過理想斜面實驗發現了物體的運動不需要力來維持，故C錯誤；D．卡文迪許通過扭秤實驗，測定出了萬有引力常量，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A．根據左手定則，安培力的方向沿+y軸方向

根據F=BIl，線框所受的安培力的合力為：線框的加速度大小為：故A正確；B．若磁場方向沿x軸正方向，ad邊受到的安培力豎直向下，cd邊受到的安培力豎直向上，故線框不可能處于靜止，故B錯誤；C．若磁場方向沿y軸正方向，發現線框以cd邊為軸轉動，則，根據動能定理可得解得：故C正確；

D．在轉動過程中，由于ab邊的安培力大于線框的重力，故在安培力作用下，線框的動能一直增大，故有：故D正確；故選ACD。8、BD【解析】

AB．對P受力分析，受重力和Q對P的支持作用，根據牛頓第二定律有：解得：6m/s2對Q受力分析，受重力、斜面對Q的支持力、摩擦力和P對Q的壓力作用，根據牛頓第二定律有：解得：m/s2，A錯誤，B正確；CD．設P在Q上面滑動的時間為t，因=6m/s2>m/s2，故P比Q運動更快，根據位移關系有：代入數據解得：t=2s，C錯誤，D正確。故選BD。9、AD【解析】

A．當汽車向右勻速直線運動時，電介質位置不變，根據電容的決定式可知電容器的電容不變，因兩板電壓不變，根據電容的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，A正確；B．當汽車以恒定加速度運動時，根據牛頓第二定律可知，彈力大小不變，根據電容器的決定式可知電容器的電容不變，因兩極的電壓不變，根據電容器的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，B錯誤；C．電容器兩端與電源連接，電壓等于電源電壓不變，兩板間距不變，電容器兩板之間形成的勻強電場不變，根據勻強電場中電勢差與場強的關系可以推斷電介質所處位置電勢不變，C錯誤；D．當電路中有順時針方向的電流時，說明電容器處于充電狀態，因電容器兩端電壓等于電源電壓不變，根據可知電容器的電容增大導致電容器所帶電荷量增加，根據電容器的決定式可知插入極板間電介質加深，彈簧越拉越長，合力向右增大，汽車向右做加速度增大的加速運動符合上述結果，D正確。故選AD。10、CD【解析】

A．根據開普勒第三定律可知故A錯誤；BC．從P點由軌道II進入軌道I要點火加速，即vI>vII，則在軌道I上的機械能大于軌道II上的機械能，故B錯誤，C正確；D．經過P點時探測器受到月球的引力相同，根據牛頓第二定律可知加速度aI=aII，故D正確。故選CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、12.40mgl【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數為12mm，游標讀數為則游標卡尺的最終讀數為(3)[2]小球B通過光電門的瞬時速度A、B轉動的半徑之比為1：2，A、B的角速度相等，根據知A、B的速度之比為1：2，所以A的瞬時速度系統動能增加量[3]系統重力勢能的減小量12、220Ω4.699（4.697~4.700均可）電壓表的示數U、電流表的示數I【解析】

(1)[1]金屬絲的阻值約為：Rx=22×10Ω=220Ω；(2)①[2]根據螺旋測微器的讀數規則可知，該金屬絲的直徑為：4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm；②[3]由(1)可知，該金屬絲的電阻值約為220Ω，電源的電動勢為6V，則流過金屬絲的電流約為：由于電流表A2的量程比較大，因此需將電流表A1改裝成量程為30mA的電流表，則電流表應選用A1，又由電流表的改裝原理可知：解得：R=10Ω因此定值電阻應選擇R1，由于改裝后的電流表內阻已知，因此應選電流表的內接，由于滑動變阻器的總阻值小于金屬絲的電阻值，因此滑動變阻器應用作分壓接法，則所設計的電路圖如圖所示：③[4][5]電壓表的示數U、電流表的示數I；流過金屬絲的電流為其電壓為：由歐姆定律可知該金屬絲的電阻值為：又由電阻定律得：截面積為：解得：。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、①光線第一次從CD邊射出與CD邊成45°斜向左下方；②；【解析】

根據，求出臨界角的大小，從而作出光路圖，根據幾何關系，結合折射定律求出出射光線的方向；根據幾何關系，求出第一次的出射點距C的距離；【詳解】(1)因為，所以得臨界