2023年安徽省滁州市定远县育才学校高考物理二模试卷（含答案解析）

2023年安徽省滁州市定远县育才学校高考物理二模试卷

1.  高中物理教材指出，图象下面的面积等于物体的位移，关于图象中的面积与物理量的对应关系不正确的是
(    )
 

A. 图线力随力的方向上位移变化下面的面积等于力做的功
B. 图象加速度随时间变化下面的面积等于速度的变化量
C. 图线磁通量随时间变化下面的面积等于感应电动势的大小
D. 图线电流随时间变化下面的面积等于通过的电量

2.  如图示，竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段细直杆连接而成，两轨道长度相等。用相同的水平恒力将穿在轨道最低点的B静止小球，分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A，所需时间分别为、；动能增量分别为、。假定球在经过轨道转折点前后速度的大小不变，且球与Ⅰ、Ⅱ轨道间的摩擦因数相等，则(    )

 

A. ； B. ；
C. ； D. ；

3.  如图，一质量的小球通过轻绳连接在质量的小车上，现给小球施加一个水平方向的恒力F，使小球和小车一起在光滑水平地面上向右做匀加速运动，已知轻绳和竖直方向的夹角为，则小车的加速度的大小为取(    )

A.  B.  C.  D.

4.  如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们的连线中点是O，A、B是中垂线上的两点，，用、、、分别表示A、B两点的场强和电势，则(    )

A. 一定大于，一定大于
B. 不一定大于，一定大于
C. 一定大于，不一定大于
D. 不一定大于，不一定大于

5.  一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3：1，不计质量损失，取重力加速度，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

6.  如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边形线框abcdef，它的六个顶点均位于一个半径为R的圆形区域的边界上，be为圆形区域的一条直径，be上方和下方分别存在方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于圆形区域，be上方磁感应强度大小为2B，下方磁感应强度为B。现给线框接入从a点流入、从f点流出的大小为I的恒定电流，则金属线框受到的安培力的大小为(    )

A.  B.  C. BIR D. 0

7.  如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡P和当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是(    )

A. 原、副线圈匝数比为1：7 B. 原、副线圈匝数比为7：1
C. 此时P和Q的电功率之比为7：1 D. 此时P和Q的电功率之比为1：7

8.  两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是(    )
 

A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星在A处的加速度大小相等
C. 两颗卫星在A或B点处可能相遇 D. 两卫星永远不可能相遇

9.  如图所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中(    )

A. 弹簧弹力不变 B. 物体B所受摩擦力逐渐减小
C. 物体B所受摩擦力始终向左 D. 木板A所受地面的摩擦力逐渐减小

10.  如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流I和所受安培力F随时间t变化的图像正确的是规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正(    )

A.  B.  C.  D.

11.  2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已知、、、，实验步骤如下：

如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为；
在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离x和小物块在长木板上的运动时间t；
改变释放位置，得到多组x、t数据，作出图像，据此求得小物块下滑的加速度为；
调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。
回答下列问题：
当长木板的倾角为时，作出的图像如图2所示，则此时小物块下滑的加速度______；保留3位小数
小物块与长木板之间的动摩擦因数______；
依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度______；保留3位有效数字
某同学认为：图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间t内的位移大小。该观点是否正确？______。
A.正确
B.错误
C.无法判断

12.  某探究小组准备用图甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：
待测电源电动势约
电阻箱最大阻值为
定值电阻阻值为
定值电阻阻值为
电流表量程为，内阻
开关S，导线若干。

图甲中将定值电阻和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为______V的电压表。
闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；
分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和的关系式为______用题中字母表示；
以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出的图象如图乙所示。根据该图象求得电源的内阻，则其电动势______计算结果保留两位小数。
该实验测得的电动势与真实值相比，理论上______填“>”“<”或“=”

13.  如图所示，一辆汽车视为质点在一水平直路面ABC运动，AB的长度为，BC的长度为。汽车从A点由静止启动，在AB段做加速度大小为的匀加速直线运动。在BC段，先做加速度大小为的匀加速直线运动。当运动到离C点适当距离处再以大小为的加速度做匀减速直线运动，汽车恰好停在C点。求：
汽车达到的最大速度和开始减速时离C点的距离d；
汽车从A点运动到C点所用的时间t。

14.  如图所示，在绝缘粗糙的水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等电量的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中，O为AB连线的中点，一质量为m带电量为的小滑块可以看作质点以初动能 从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
小滑块与水平面间的动摩擦因数．
、b两点间的电势差．
小滑块运动的总路程．

15.  如图所示，在直角坐标系xOy中，x轴的上方存在沿y轴竖直向下的匀强电场，x轴的下方存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以初速度从y轴上的A点沿x轴正方向进入匀强电场，从x轴上的B点进入匀强磁场，然后经O点再次回到电场。已知A、B两点的坐标分别为、，不计粒子重力，求：
电场强度的大小；
磁感应强度的大小。

16.  如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响，已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，，取。
求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度。
求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率。
若从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为，求这个过程的经历的时间。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：在坐标系中，图线和横轴围成的面积为；
A、根据功的公式：，可知图线和横轴围成的面积表示力F的总功；故A正确；
B、根据速度的变化量与加速度的关系：可知，加速度-时间图线和横轴围成的面积表示速度的变化量，故B正确；
C、根据法拉第电磁感应定律知感应电动势大小在图象中，穿过线圈的磁通量的变化量为，不能用阴影面积表示磁通量的变化量，更不能表示感应电动势大小。故C错误；
D、根据电流的定义式：，得，知在图象中，电流-时间图线和横轴围成的面积表示通过的电量，故D正确。
本题选不正确的，
故选：C。
研究任意坐标系，根据图线和横轴围成的面积为：；将换成具体的物理量分析即可。
本题关键明确在坐标系中，图线和横轴围成的面积为：；可以根据此方法求解功、速度改变量等。
 

2.【答案】B 

【解析】解：因为摩擦力做功，可知沿两轨道运动，摩擦力做功相等，根据动能定理得：
，
知两次情况拉力做功相等，摩擦力做功相等，重力做功相等，则动能的变化量相等．
作出在两个轨道上运动的速度时间图线如图所示，由于路程相等，则图线与时间轴围成的面积相等，由图可知，故B正确，A、C、D错误．
故选：
根据动能定理比较动能的增加量；通过速度时间图线，抓住路程相等，结合加速度不同，比较运动时间的长短．
本题考查了动能定理与运动学的综合，通过动能定理比较动能变化量的关系，难点在于通过速度时间图线比较运动的时间，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．
 

3.【答案】B 

【解析】解：对小球受力分析，受重力mg、绳子拉力T，根据牛顿第二定律有：
水平方向：
竖直方向：
对整体，水平方向：
解得：
故B正确，ACD错误；
故选：B。
先对小球受力分析，再对整体受力分析，由牛顿第二定律列式求解加速度。
本题主要考查了牛顿第二定律的应用，关键是抓好受力分析与牛顿第二定律的运用。
 

4.【答案】B 

【解析】

【分析】
根据点电荷场强公式，运用矢量合成的平行四边形定则求出连线中垂线上各个点的合场强。
本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，沿着场强方向，电势越来越低。
【解答】
两个等量正点电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线到无穷远处电场强度先增大后减小，设场强最大的点为P点，P点可能在A、B两点之间，也可能在O、A之间，也可能在B点的外侧，当P点可能在A、B两点之间时，可能大于，也可能小于，还可能等于；当P在O、A之间时，大于；当P点在B点外侧时，
小于；在PQ连线的中垂线上，场强方向沿AB方向，沿电场线方向电势越来越低，因此一定大于 ；故ACD错误，B正确。
故选B。  

5.【答案】B 

【解析】解：规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力外力，遵守动量守恒定律，则有：

则
两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，
水平方向做匀速运动，，，
则
结合图象可知，B的位移满足上述表达式，故B正确。
故选：B。
炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力外力，遵守动量守恒定律；
当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．
本题考查了动量守恒定律的直接应用，知道当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动，难度适中．
 

6.【答案】A 

【解析】解：由题意可知，线框流过af边的电流，流过abcdef边的电流，
那么 de、ab受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理 bc、ef受到的安培力等大同向，斜向右下方，
则de、ab、bc、ef所受的安培力合力为，方向向下，
cd边受到的安培力，方向向下，
af边受到的安培力，方向向上，故线框受到的安培力，故A正确，BCD错误；
故选：A。
根据各边的长度关系，结合串并联电路特征，可知，流过af边与流过abcdef 边的电流大小关系，再依据安培力表达式，结合矢量的合成法则，即可求解。
考查矢量的合成法则，掌握串并电路特征，理解左手定则的应用，注意磁场方向的不同，及左手定则与右手定则的区别。
 

7.【答案】BD 

【解析】解：AB、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压，因为输入电压U为灯泡额定电压的8倍，所以原线圈输入电压为灯泡额定电压的7倍，输出电压等于灯泡的额定电压，可知，原副线圈匝数之比为，故A错误，B正确；
C、根据公式得a和b的电流之比为。
由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得，两者的电功率之比为1：7；故C错误，D正确；
故选：BD。
根据灯泡电压与输入电压的关系可确定接在线圈的输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可确定功率之比。
本题考查变压器原理，要注意明确输入电压为灯泡两端电压与输入端电压之和，从而可以确定输入端电压。本题既要考虑电压之比，又要考虑电流之比。
 

8.【答案】BD 

【解析】解：A、为椭圆轨道的远地点，速度比较小，表示做匀速圆周运动的速度，，故A错误
B、两个轨道上的卫星运动到A点时，所受的万有引力产生加速度，加速度相同，故B正确；
CD、椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故D正确，C错误。
故选：BD
根据开普勒定律比较两卫星的运动周期，根据万有引力的大小，通过牛顿第二定律比较加速度，结合速度的大小比较向心加速度的大小。
本题考查万有引力定律、开普勒第三定律、牛顿第二定律等知识，知道卫星变轨的原理是解决本题的关键。
 

9.【答案】AD 

【解析】解：A、由于木板和物体始终不动，因此将外力F缓慢减小到零过程中，弹簧压缩状态不变，依据胡克定律，可知弹簧的弹力不变，故A错误；
BC、对B受力分析，弹簧对B的向右的弹力，水平向左的推力，因两者力的大小不知，因此B可能受到静摩擦力，也可能没有摩擦力，当开始有向右的静摩擦力时，则随着外力F的减小，则静摩擦力会减小，然后变成向左的静摩擦力，之后静摩擦力大小会增大，也可能有向左的静摩擦力，随着外力F减小，则向左的静摩擦力会增大，故BC错误；
D、对整体AB分析，当外力F减小时，则木板A受到地面的摩擦力逐渐减小，故D正确。
故选：AD。
根据胡克定律，判定弹力大小变化；
对B受力分析，结合平衡条件，判定B受到摩擦力方向与大小的变化情况；
根据整体法即可判定A受到的摩擦力大小情况。
本题主要是考查了摩擦力的判断，理解弹力不变是解题的关键；
判断摩擦力大小和方向的一般方法有：根据摩擦力产生的条件来判断；根据假设法来判断；根据共点力的平衡来判断；根据牛顿第二定律来判断。
 

10.【答案】AD 

【解析】解：设ac左侧磁感应强度是B，则右侧的为导轨间距为L。
AB、设导体棒下端为P，上端为Q，导体棒PQ通过bac区域时，由右手定则，可知导体棒感应电流从Q到P，为正方向，
由，PQ刚要到ac时，；导体棒PQ通过bdc区域时，
由右手定则可知导体棒感应电流从P到Q，为负方向，
由，可知i随时间均匀减小，PQ棒刚离开ac时，；当导体棒过ac后，磁感应强度为2B，有效切割长度为，速度为v，则故A正确，B错误。
CD、导体棒PQ通过bac区域时，安培力。
导体棒PQ通过bdc区域时，安培力大小为。
根据数学知识可得，故C错误，D正确。
故选：AD。
根据楞次定律判断感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律列式分析感应电流大小变化规律，再得到安培力随时间的变化，由平衡条件分析F的变化规律．
本题运用半定量的研究方法，通过法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式得到感应电流和安培力的表达式，再进行分析，要注意公式中L是有效的切割长度．
 

11.【答案】 

【解析】解：小物块在斜面上做匀加速直线运动有
变形为
故图像的斜率
由图2可知
故此时的加速度
长木板倾角为时有

长木板倾角为时有

联立可解得，
图像中的面积微元，无物理意义，故选B。
故答案为：，，，
根据位移-时间关系得到图像的关系式，根据图线的截距和斜率求解；
当木板的倾角分别为、时，对小物块进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解。
图像中的面积微元，无物理意义
本题主要是考查测定重力加速度实验，要求能够理解实验原理和实验操作方法，知道数据的处理方法，注意图象的单位不要弄错！
 

12.【答案】；分 

【解析】解：根据串联电路规律可知：
；
由电路图可知，与G串联后与电阻箱并联，然后再与串联，
电流表与串联充当电压表使用，测量为路端电压；干路电流为；
由闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：
由对应的图象可知，
解得：；
考虑电流表内阻，在闭合电路中，电源电动势为：，
则，当电阻箱阻值无穷大时，电流表分压可以忽略，故本实验中电动势测量准确，
所测内阻为电流表内电阻与电源内阻之和，所测电源内阻偏大。
故答案为：；分
表头与电阻串联，根据串联电路的规律即可求得改装后的量程；
根据实验原理进行分析，根据安全和准确性原则确定实验方法；
分析电路结构，根据闭合电路欧姆定律进行分析即可得出对应的表达式；
根据图象和已知的表达式进行分析，由图象的斜率和已求出的内阻即可求得电动势
实验中由于电表不是理想电表，故要考虑电表内阻对测量结果的影响；由极限分析法可得出电动势的误差；
本题考查了求电源电动势与内阻，根据欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象即求出电源电动势与内阻；对于误差的分析，要注意采用极限分析法，本题中若电流为零，则电流表的分压即可忽略；并且从图象和公式来看，电流表的影响只限于内阻上，对电动势没有影响。
 

13.【答案】解：根据速度位移公式得，汽车运动到B点的速度为：，
设最大速度为，有：，
代入数据解得：；
开始减速时离C点的距离为：；
到B的时间为：，
B到C的时间为：，
则A到C的时间为：。
答：汽车达到的最大速度为，开始减速时离C点的距离为49m。
汽车从A点运动到C点的时间为16s。 

【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车到达B点的速度，结合速度位移公式，抓住BC的位移，求出最大速度，再结合速度位移公式求出减速时离C点的距离；
根据速度时间公式分别求出AB段和BC段的时间，从而得出A到C的时间。
解决本题的关键理清汽车在整个过程中的运动规律，结合运动学公式灵活求解，抓住匀加速运动和匀减速运动位移之和等于BC段的位移求出最大速度是关键。
 

14.【答案】解：、b是AB连线上的两点，其中，
可知a、b两点关于O点对称，则a、b点电势相等，即
设滑块、与水平面间的摩擦力大小为
对滑块从a到b的过程中，由动能定理得：
，摩擦力：，
解得：
对于滑块从O到b的过程中，由动能定理得：
，
解得：；
对于滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：
，
解得：；
答：小滑块与水平面间的动摩擦因数为
、b两点间的电势差为
小滑块运动的总路程为 

【解析】根据对称性知道a、b两点电势相等，故滑块从a到b的过程中，电场力做功为零，只有摩擦力做功，则由动能定理可求得动摩擦因数；
从O到D过程，由动能定理求解电势差
由题意可知物体应停在O点，由动能定理可求得从a到o点时电场力所做的功，则对全程由动能定理可求得滑块滑动的总路程．
在电场中应用动能定理时要注意电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，而滑动摩擦力做功与总路程有关．本题还要抓住电场的对称性分析各点电势的关系，从而确定出电场力做功的大小．
 

15.【答案】解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，
水平方向：
竖直方向：
由牛顿第二定律得：
解得电场强度大小：
带电粒子在组合场中运动的轨迹如图所示：

带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，沿y轴方向有：，
解得：
则带电粒子从B点进入磁场的速度大小问：
方向与x轴正方向夹角正切值问：
解得：
由几何可知，粒子在磁场中做运动圆周运动的轨道半径问：
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得：
答：电场强度的大小是；
磁感应强度的大小。 

【解析】粒子在电场中做类平抛运动，应用运动学公式求出电场强度大小。
粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度大小。
本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，根据题意分析清楚粒子运动过程，作出粒子运动轨迹，应用牛顿第二定律、运动学公式与几何知识即可解题。
 

16.【答案】解：金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，由牛顿第二定律得

又，，
解得：
金属棒以最大速度匀速运动时，电阻R上的电功率最大，此时

联立解得：
设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律

根据焦耳定律
联立解得
根据，，，
解得
由动量定理得：

解得
答：金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度为。
金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率为3W。
这个过程的经历的时间为2s。 

【解析】根据安培力公式结合牛顿第二定律得出导轨的最大速度；
根据功率的计算公式完成分析；
理解整个过程中的能量转化，结合动量定理完成分析。
本题主要考查了电磁感应的相关应用，熟悉公式之间的推导，理解整个过程中的力学变化和能量转化特点，整体难度不大。