河南省五市2023届高三年级下册第二次联考(二模)理综物理试卷(含答案)

河南省五市2023届高三下学期第二次联考（二模）理综物理试卷

学校：姓名：班级：考号：

一、单选题

1.研究光电效应现象实验装置如图所示，用光子能量为4.10eV的紫外线照射到光电

管阴极K,发生了光电效应。调节滑片P,当电压表的示数为L81V时，电流计G的

示数恰好为零，则在该实验中（）

A.光电子的最大初动能为2.29eV

B.阴极K的逸出功等于4.10eV

C.若此时增大入射光的频率，电流计示数仍为零

D.若此时增大入射光的光强，电流计示数仍为零

2.2021年10月14日，我国成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，实现

我国太阳探测零的突破，这标志着我国正式步入“探日”时代。“羲和号”卫星运行轨道

离地高度/z=51.7km,该轨道是经过地球南北极上空且圆心在地心的圆周。已知地球

半径R=6400km,地球同步卫星离地高度7/=35786km,下列说法正确的是（）

A.相同时间内，“羲和号”卫星与地心连线扫过的面积大于同步卫星与地心连线扫过的

面积

B.“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期

C.“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的加速度小于同步卫星的加速度

D.“羲和号”卫星的线速度与地球同步卫星的线速度大小之比等于.巴

3.如图所示，在平面直角坐标系X。）的坐标轴上固定四个点电荷A、B、C、D,它们

到原点O的距离相等，其中A、。的电荷量为+q,B、。的电荷量为-q。a、b、c、d

是坐标轴上到原点距离相等的四个点。则（）

八y

1+g

一要/\『q

B\b\O/d；D

C

C|+<7

A.a点的场强与c点的场强相同

B.a点的电势与匕点的电势相等

C.试探电荷+/在。点的电势能等于在c点的电势能

D.试探电荷+q'沿直线从。点运动到2点电场力不做功

4.如图所示，甲、乙两辆玩具小汽车（可以视为质点）并排沿平直路面的相邻轨道向前

行驶，两车都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备可以在6m以内实现通信。f=0时刻，

甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为6m/s,乙车的速度为2m/s,从该时

刻起甲车以lm/s2的加速度做匀减速运动直至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运

动。忽略轨道间距和信号传递时间，则从f=0时刻起，两车能利用蓝牙通信的时间为

（）

甲

A.2sB.6sC.8sD.lOs

5.如图所示，水平面内边长为2/的正方形跖VPQ区域内有磁感强度大小均为B,方

向相反的匀强磁场，0、。分别为"N和尸。的中点。一边长为/，总电阻为R的正方

1

形线框帅”，沿直线。。匀速穿过图示的有界匀强磁场，运动过程中左边始终与

1

边平行，线框平面始终与磁场垂直，正方形线框关于。。直线上下对称。规定电流沿

1

逆时针方向为正，则线框穿过磁场过程中电流/随时间看变化关系正确的是（）

voXX

XXX

XXXX

二、多选题

6.如图所示，间距为L的两条平行光滑竖直金属导轨尸。、“N足够长，底部。、N

之间连接阻值为R的电阻，磁感应强度大小为5、足够大的匀强磁场与导轨平面垂

11

直。质量为相、阻值为R的金属棒仍垂直放在导轨上，且棒的两端始终与导轨接触

2

良好。导轨的上端点P、〃分别与横截面积为S的〃匝线圈的两端连接，线圈的轴线

与磁感应强度大小均匀变化的匀强磁场6平行。开关K闭合后，金属棒仍恰能保持

2

静止。已知重力加速度大小为g,其余部分电阻均不计。则由此可知()

A.匀强磁场8的磁感应强度均匀减小

2

B.流过电阻H的电流为啰人

1BLR

12

C.匀强磁场8的磁感应强度的变化率为2叫

2nBLS

1

D.断开K之后，金属棒ab下滑的最大速度为唯(a+4)

B2b

7.如图甲所示，小物块（可以看成质点）以一定的初速度从倾角为30。的斜面底端A点

沿斜面向上运动。选择地面为参考平面，上滑过程中，物块的机械能E随物块离A点

距离s的变化关系如图乙所示。小物块上滑时离A最远距离为4m,重力加速度大小g

取10m/s2,则（）

A.物体的质量加=2kg

B.物体与斜面间的动摩擦因数pi=0.3

C.物体上滑过程中的加速度大小a=10m/s2

D.物体回到斜面底端时的速度为4m/s

8.下图是游乐场中的“旋转飞椅”，它可以简化为下图所示的模型，圆盘直径为D,飞

椅通过长度相同的钢丝绳悬挂起来，不同的飞椅悬点到转轴中心的距离不同，乘客坐

上座椅后其重心到悬点的距离均为Lo座椅上坐满质量均相等的乘客后，机器启动，

带动圆盘匀速转动，稳定后悬挂于圆盘边缘的A座椅钢丝绳与竖直方向夹角为30座

椅及悬挂座椅的所有钢丝绳重力均不计，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

B.每位乘客的加速度大小均为gtan9

C.飞椅悬点到转轴中心距离越大，悬挂座椅的钢丝绳拉力越大

D.悬挂座椅的所有钢丝绳拉力大小均相等

9.一列简谐横波沿r轴方向传播，在0.25s时刻的波形图如图甲所示，图乙为

x=1.5m处的质点b的振动图像，下列说法正确的是。

A.该波向左传播

B.该波的波速为2mzs

C.质点c(x=2m)与质点e(x=4m)的运动方向总相反。

D.质点d(x=3m)在/=0.75s时处于平衡位置，并正往y轴正方向运动

E.质点a(x=lm)在r=1.25s时向右运动了4m

三、实验题

10.利用如图所示的装置研究滑块在斜面上的运动。一斜面上安装有两个光电门，其

中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动。当一带有遮光片的滑

块自斜面上端滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至

乙所用的时间如改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开

始下滑，并测量出甲、乙之间的距离x,记下相应的f值，所得数据如表中所示。

遮光片

x(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950

/(ms)585.8743.0904.61105.61347.61552.8

x，、

—(zm/s)0.8540.8070.7740.7240.6680.612

t

完成下列填空和作图:

(1)根据表中给出的数据，在下图给出的坐标纸上画虻T图线。

t

(2)由所画出的二7图线，可以得出滑块经过光电门乙速度大小为

V=m/s,滑块在斜面上运动加速度的大小为a=m/s2,

（结果均保留2位有效数字）。

11.为了测量某电池（允许通过最大电流为0.5A）的电动势E（约为3V）和内阻广，选用的

器材如下：

A.电流表G（量程为10mA,内电阻为98Q）

1

B.电流表G（量程为10mA,内电阻为20。）

2

C电阻箱R（0~99Q）

1

D.电阻箱R（0-999Q）

2

E.滑动变阻器R（0-50Q）

3

F.待测电池

G.开关一个、导线若干

⑴实验小组设计了如图所示的电路，由于电表量程太小，实验前需要改装量程为3V

的电压表和量程为0.5A的电流表，选择合适器材，将上图的实验电路补充完整，要求

改装后的电压表、电流表尽可能精确。图中必须标出各器材符号（G或

1

G）o

2

（2）图中尺的值应调整为。，R的值应调整为Qo

12

（3）改变滑动变阻器滑片位置，记录两电流表的读数，在处理数据时，作出了如下所示

的图像，通过分析可知电源的电动势为V,电源的内阻为

。（结果均保留两位有效数字）。

12.如图所示，一个质量为机=1kg的小物块4（可以视为质点）放在质量为〃？=lkg的

AB

木板3的左端，木板5右边某处有一质量为加=3kg的木板C。现突然给A水平向右

C

大小为v=8m/s的速度，使A向右运动，当A滑到3的右端时，A、5速度刚好相等，

0

而且5、。刚好碰撞，碰撞过程中无机械能损失，A物块最终未从。上滑下。已知A

与3、。间的动摩擦因数均为以四=0.4,水平地面光滑，两木板厚度相同，重力加速

度大小g取10m/s2,求：

A

—>voBC

（1）开始时木板3、C之间的距离；

（2）整个过程中系统因摩擦而产生的热量。

13.如图所示，在xOy平面内存在按区域分布的匀强电场和匀强磁场。第一象限内存

在磁感应强度大小为5,方向垂直xOy平面向外的匀强磁场，第二象限内存在平行y

轴向下的匀强电场，在三、四象限内yW-/的区域存在垂直xOy平面向里的匀强磁

场。现让一带电粒子从第二象限的P点以大小为v的速度水平射出，粒子经y轴上的

0

。（未画出）点进入第一象限，随后又从。点进入第三象限，粒子运动过程中经过X轴上

的M点。已知粒子带电量为q（q〉0）,P点的坐标为（-2/,3/）,M点离。点的距离为

粒子经过。点时与y轴负方向夹角为45。，不计粒子重力，带电粒子离开电场后

便不会再进入电场，求：

(1)粒子在电场中运动的加速度大小；

⑵第二象限内电场强度的大小；

(3)三、四象限内yW-/的区域磁感应强度的最大值。

14.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态3,再变化到状态C,状态

A与状态C的温度相同，虚线为原点与3点的连线。在此过程中，下列说法正确的是

A.从状态A变化到状态8的过程中，气体的内能一直增大

B.从状态A变化到状态5的过程中，外界一直对气体做功

C.从状态A变化到状态3的过程中，气体一直从外界吸热

D.从状态5变化到状态。的过程中,气体分子热运动的平均动能一直减小

E.从状态A变化到状态C的过程中,气体从外界吸收的热量大于气体对外做的功

15.长玻璃管开口向上竖直放置，管内两段水银柱C、。封闭两段空气柱A、B,水银

柱。上端与管口平齐，下端是一个厚度不计的轻质活塞P,水银柱。的长度

h=25.0cm,当环境温度t=27.(TC时，空气柱3的长度为/=30.0cm,如图(a)所

21B

示；现将空气柱3浸入温水中，对水加热，当水温缓慢升高到t=47(时，活塞尸上

2

的水银刚好全部排出玻璃管外，如图(b)所示，此时空气柱5的长度/=40cm,大气

B'

压强。=75cmHg,空气柱A的温度始终与环境温度相同，热力学温度

0

电

子

温

度

计

(1)水银柱C的长度/?；

1

(2)空气柱A在图(a)状态时的长度/。

A

16.如图，ABC是某三棱镜的横截面，ZB=30°,ZC=90°,边长AC=L,一条平

行于的光线入射到A3边上。点，经棱镜两次折射从AC边中点E射出，出射光线

与AC边的夹角。=30。

⑴求该棱镜材料的折射率；

(2)若平行于边平移入射光线，当A3边的入射点在内图中未画出)时，光线再次从

E点射出。请判断光线是否会在边发生全反射，并求/点到。点的距离。(每条边

只考虑一次反射或折射)

参考答案

1.答案：D

解析：A.当电压表的示数为1.81V时，电流计的示数恰好为0,则遏制电压为

U=1.81V

C

则光电子的最大初动能为L81eV,故A错误；

B.根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电管阴极的逸出功为

皿=加—E=4.10eV—1.81eV=2.29eV

0km

故B错误；

C.若此时增大入射光的频率，则光电子的最大初动能增大，如使电流计的示数为0,

则需要增大遏止电压，故需要移动滑动变阻器，故C错误；

D.光子能量仅与入射光的频率有关，与光的强度无关，因此仅增加入射光线的强度,

光电子的出射的最大初动能不变，电流计的计数仍为0,故D正确。

故选D。

2.答案：B

解析：A.绕地球运动的卫星与地心的连线在相同时间/内扫过的面积为

C1

S=—vtr

2

由万有引力提供向心力有

GMmV2

------------二m—

厂2r

联立可得

S=LY/GMF

可知，由于“羲和号”卫星轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则相同时间内，“羲和

号”卫星与地心连线扫过的面积小于同步卫星与地心连线扫过的面积，故A错误；

B.由万有引力提供向心力有

GMm4口2

-----二m-----r

厂272

解得

T=

可知，由于“羲和号”卫星轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“羲和号”卫星绕地球

做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期，故B正确；

C.由万有引力提供向心力有

GMm

-------=ma

-2

解得

GM

a=-----

丫2

可知，由于“羲和号”卫星轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“羲和号”卫星绕地球

做匀速圆周运动的加速度大于同步卫星的加速度，故C错误；

D.由万有引力提供向心力有

GMmV2

--------二m—

厂2r

解得

则“羲和号”卫星的线速度与地球同步卫星的线速度大小之比等于,故D错误。

\h+R

故选B。

3.答案：C

解析：A.根据对称性和电场强度的叠加性可知。点的场强与c点的场强大小相同，方

向相反，故A错误；

B.将A、3两点看成一组等量异种电荷，C、。两点看成一组等量异种电荷，A、3两点

看成一组等量异种电荷的电场。点电势大于b点的电势，C、。两点看成一组等量异种

电荷的电场b点电势大于。点电势，由于a、b离A、8距离较近，根据电势的叠加可

知a点的电势大于万点的电势，故B错误；

C.根据对称性可知a点的电势等于c点的电势，则试探电荷+/在a点的电势能等于在

c点的电势能，故C正确；

D.由B选项分析可知a点的电势大于2点的电势，则试探电荷+/在a点的电势能大

于在d点的电势能，可知试探电荷+0沿直线从。点运动到d点电场力做正功，故D

错误。

故选c。

4.答案：C

解析：根据几何知识可知，当甲车在乙车前方时，有

x-x=6m

甲乙

根据运动学公式有

1

x=vt--at2

甲甲2

x=vt

乙乙

解得

t=2s,t=6s

12

由于

v=at

甲

解得

v6,

t==—s=6s

a1

以乙车为参考系得

6=（6-2）r-J-xlrz

2

解得

t=2s

即前2s内两车能通信，2s到6s两车距离大于6m不能通信，当6s末甲车停止运动，

两车刚好相距6m,且甲车在乙车前6m处，接下来乙车运动3s刚好与甲车并排，此过

程中两车能通信，乙车再运动3s后，乙车在甲车前3s,此过程中也能通信，所以两车

能通信的总时间为8so

故选Co

5.答案：B

解析：当匕点接触“。前，Ac切割磁感线，电动势E=B/v

EBlv

1T=——二---

0RR

根据楞次定律，电流方向为逆时针，正方形线框继续向右运动，在〃边进入磁场前的

时间内，儿边上下两部分在方向不同的磁场中运动，在垂直纸面向里的磁场中运动的

部分长度越来越短，在垂直纸面向外的磁场中运动的部分长度越来越长，但在垂直纸

面向里的磁场中运动部分的长度一直大于在垂直纸面向外的磁场中运动部分的长度，

所以这段时间内电流方向为逆时针，且电流逐渐减小，当4边运动至与"N重合时，

电流为0,4边刚进入时，根据楞次定律，电流方向为顺时针，儿边上下两部分切割

磁感线长度相等，感应电动势方向相反，所以此时电流大小为

rEBlv

。RR

此后电流一直增大，到be边运动至整条边都在向外的磁场时，电流最大，最大电流为

21=吆，be边运动PQ重合时，电流为/=£=—,此后根据楞次定律，电流逆

°R°7?R

时针方向，且电流一直增大，当边在磁场中运动时，电流为/=刍=竺。

oRR

故选Bo

6.答案：CD

解析：A.根据题意可知，开关K闭合后，金属棒仍恰能保持静止，则金属棒仍受竖

直向上的安培力，大小等于金属棒的重力，保持不变，由左手定则可知，电流方向由

alb,且大小不变，则线圈中电流方向为MTP,由楞次定律可知，B的磁感应强

2

度均匀增加，故A错误；

BC.设流过金属棒的电流为/,由A分析可知

1

BIL=mg

ii1

解得

［二区

1BL

1

由并联分流原理可得，流过电阻尺的电流为

1

IRmgR

1=-4_2-=---------2-

2RBLR

111

由于线圈电阻不计，则金属棒仍两端电压等于线圈产生的感应电动势，则有

mgR

=----------2-

AtAt”BL

i

解得

ABmgR

△tnBLS

i

故B错误，C正确；

D.断开K之后，当金属棒所受合力为零时，速度最大，设最大速度为v,则有

m

E=BLv

1m

I=E

mR+R

12

F-BLI=mg

A1m

解得

mg（R+R）

v=_________1______2_

mB2D

1

故D正确。

故选CD。

7.答案：AD

解析：A.上升到最高点时物体的机械能等于重力势能，则

E=40J=mgh

2’

解得

EE40,

m=T=-——2-=----------------kg=2kg

g/zgx-sinO10x4xr1

2

故A正确；

B.机械能的变化量等于除重力外的其它所做的功，故满足

AE=jimgcosa•x

其中

AE=64J—40J=24J

解得

AE24J3

|LL=--------------------------=---------------------------------=--------

mgcosa.x2xl0x且x45

2

故B错误；

C.上滑过程中由牛顿第二定律可得

mgsina+|imgcosa=ma

解得

a=gsina+(igcosa=10x1.m/s2+2^.xl0x2^m/s2=8m/s2

故C错误；

D.下滑过程中由牛顿第二定律可得

mgsina-[imgcosa=ma'

解得

a'-gsina-|igcosa.=10x£-2^.xl0x2^,=2mzs2

由运动学公式可得

v'2=2ax

解得

v'=y]2ax=>/2x2x4m/s=4m/s

故D正确。

故选AD。

8.答案：AC

解析：B.对乘客受力分析，设绳子拉力为T,可知

Tcos0=mg

Tsin0=ma

解得

a=gtan0=C02/

因为角速度相同，但是不同乘客半径不同，所以加速度不同，故B错误;

A.由图可知，乘客转动半径为

r=J-D+Ltan0

2

由于

a=32/

。=gtan。

则

|2gtan9

\D+2Lsin0

故A正确；

C.由于

T_mg

COS0

则飞椅悬点到转轴中心距离越大，。越大，COS0越小，则T越大，故C正确；

D.由于靠外侧的绳子的夹角较大，故外侧绳子的拉力较大，故D错误。

故选AC。

9.答案：BCD

解析：A.根据题图乙可知，f=O.25s时刻，b点正向上运动，根据上下坡法则，再结合

题图甲可知，该波向右传播，所以A错误；

B.根据题图可知，周期T=2s,波长大=4m,则波速

X3,

v=—=2m/s

T

所以B正确；

C.质点c与质点e相距半个波长，它们的运动方向总相反，所以C正确；

D1=0.25s时，质点d从波谷位置向上运动，再经过0.5s=I,即在f=0.75s时，质点

4

2处于平衡位置，并正在向正方向运动，所以D正确；

E.各质点只在平衡位置上下做简谐运动，并不随波迁移，所以E错误；

(2)0.87/0.86/0.88；0.49/0.48/0.50

解析：(1)根据表格中数据，通过描点画图的方法，在坐标纸上画出ET图像，如图所

t

示

(2)根据题意可知，滑块下滑时做匀加速直线运动，设加速度为a,到达乙光电门时的

速度为v,由逆向思维有，滑块从光电门乙开始，向上做匀减速直线运动，则有

0

1

x=vt--at2

i2

整理可得

xa

—=――4+v

t2i

结合;，图像可得

v=0.87m/s

1

10.854-0.668

—a=m/s2

21.347-0.585

解得

a«0.49m/s2

(2)2；280

(3)2.7；0.29

解析：(1)由图可知，与尺并联的电流表，是用于改装成大量程的电流表，则电流表的

1

阻值要比分流电阻R的阻值要大一些，则分流电阻流过的电流会更多，总电流才会更

1

大，故此处的电流表为G；与R串联的电流表，是用于改装成大量程的电压表，则电

12

流表的阻值要比分压电阻R阻值小一些，则分压电阻分担的电压会更大，总电压才会

2

更大，故此处的电流表为G,则完整的电路图，如图所示

2

(2)由题可知，要将G改成量程为0.5A的电流表，则有

1

IR

R

11-1

G]

代入数据解得

R=2Q

1

要将G改成量程为3V的电压表，则有

2

U-IR

R=

2I

G2

代入数据解得

R=280。

2

(3)根据闭合电路欧姆定律，则有

E=I(R+R\(IR\RR

/+I—G_i_+r

22G,R+R

G.1

代入数据可得

1_E_1.96+rz

2-300-6~~i

则对比图像可得

F1.96+r6-9

9x10-3=一

300~6—一丁

解得

E=2.7V,r=0.29Q

12.答案：（l）2m；⑵17.5J

解析：（1）根据题意可知，A开始运动后，A做加速度为。的减速运动，5做加速度为

1

a的加速运动，由牛顿第二定律有

2

[Img=ma

1AA1

mg=ma

1AB2

设经时间t,A、3共同速度为v,则有

11

v=v-at

ioii

v-at

121

联立解得

v=4m/s

£=ls

i

碰前6、C之间的距离为

x=—at2=2m

221

（2）设5、C两板碰后速度分别为v、v,3、。两板碰撞时机械能守恒，选向右为正,

23

则有

mv=mv+mv

B1B2C3

111

—mv2=—mv2+_my2

2B12B22c3

解得

v=-2m/s

v=2m/s

3

3、。两板碰后A滑到。上运动，A物块最终未从。上滑下，则A、。最终共速，由动

量守恒定律有

mv+mv=\m+m)v

A1C3AC4

解得

v=2.5m/s

由能量守恒定律可得，整个过程中系统因摩擦而产生的热量为

Q=J_mv2——mV2—J_(m+m)V2=17.5J

B2Ac4

2Ao22

13.答案：（吗；⑵等；⑶，

解析：（1）依题意可知粒子在第二象限做类平抛运动，第一次进入第一象限时速度与y

轴负方向夹角为45。，设粒子刚进入第一象限时速度为v,竖直分速度为v,则有

y

V

V=0——

sin45°

v=vcos45°

y

尸到。的过程中，设粒子运动时间为二,依题意可知

1

21=vt

o1

则粒子在电场中运动的加速度为

V

a=一

t

i

代入数据解得

V2

a=-Q-

21

（2）粒子在电场中竖直方向的位移为

v

y=―/

PQ21

联立解得

y

PQ=i

设粒子在磁场I中做圆周运动的半径为R,由几何关系可知从。到。粒子转过的角度

1

为90。,则有

I=3l-y=2Rsin45°

QOPO1

代入数据得

R、=QI

设第一象限电场强度的大小为E,由牛顿第二定律可知

qE=ma

粒子在第一象限做圆周运动，由牛顿第二定律可知

V2

qvB—m一

R

1

代入数据可得

⑶设磁场n中磁感应强度为B,粒子在磁场n做圆周运动的半径为尺，粒子在I、

22

n磁场中运动的轨迹如图所示

依题意可知，粒子在n磁场中转过的圆心角为270。，离开II磁场再次进入I磁场转过

的圆心角为270。后又会再次进入n磁场，以后循环下去。

粒子在磁场n做圆周运动，有

V2

qvB—m

2R

2

可知R取最小值时，B最大；粒子出电场后便不再进入电场，则有

22

J―-2--Z->R(1-cos45°)

cos45°tan45°i

解得

22

①若粒子由X轴下方经过M点，则有

RI

(n+1)(----2—-2-)+nd2R=1(〃=1,2...)

cos45°tan45°iOM

解得

R=空/(〃=1,2...)

2n+1

分析可知〃=3时，R取最小值R,则有

221

R=也

214

②若粒子由X轴上方经过〃点