江苏省苏州市2023届高考模拟物理试卷（二）

一、单选题

1．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是（　　）  

A．核反应方程是  +  n→  H+γ

B．聚变反应中的质量亏损△m=m₁+m₂﹣m₃

C．辐射出的光子的能量E=（m₃﹣m₁﹣m₂）c²

D．光子的波长λ=

2．新型冠状病毒肺炎主要经呼吸道飞沫传播和密切接触传播，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒，关于封闭环境中气溶胶微粒，下列说法正确的是（　　）

A．温度升高，气溶胶微粒运动会减慢

B．气溶胶微粒越大，运动越明显

C．气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零

D．气溶胶微粒在空气中作无规则运动，可以看作布朗运动

3．“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（　　）  

A．棋子从最高点落到平台上所需时间t＝

B．若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长

C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力减少

D．棋子落到平台上的速度大小为

4．有一娱乐项目，人坐在半径为R的倾斜圆盘边缘随着圆盘绕圆心O处的转轴匀速转动（转轴垂直于盘面），圆盘的倾角为，如图所示，图中人用方块代替。当人与圆盘间的动摩擦因数时，人恰好不从圆盘滑出去。人的质量为m，A为圆盘的最低点，B为圆盘的最高点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下正确的是（　　）

A．B位置处受到的摩擦力方向沿斜面向上

B．A点与B点人所受到的摩擦力大小之差为3mgsinα

C．人在转动时的速度大小为

D．人从A到B摩擦力做功为2mgRsinα

5．如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是（　　）  

A．红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化

B．红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化

C．若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖

D．若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小

6．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（　　）

A．此单摆的固有周期约为0.5s

B．此单摆的摆长约为1m

C．若摆长增大，单摆的固有频率增大

D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

7．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是(　　)  

A．副线圈输出电压的频率为50 Hz

B．副线圈输出电压的有效值为31 V

C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小

D．P向右移动时，变压器的输出功率减小

8．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，半球面AB上均匀分布着正电荷，总电荷量为q，球面半径为  为通过半球顶点与球心O的直线，在直线上有  两点，  。已知N点的场强大小为E，静电力常量为k，则M点的场强大小为（　　）  

A． B． C． D．

9．如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，两个磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一个菱形导线框abcd，ac长为2a，从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象中正确的是（　　）

A． B．

C． D．

10．如图甲所示，光滑水平地面上静止放置足够长的木板B，物块叠放在长木板B上，一水平拉力作用在长木板上使长木板从静止开始运动，AB间动摩擦因数为，重力加速度为。设木板B静止时右端的位置为坐标原点，规定力的方向为正方向，木板B的加速度随位移的变化图像如图乙所示，则（　　）

A．位移为时物块的速度大小为

B．位移为时木板B的速度大小为

C．位移为时木板B的速度大小为

D．物块和木板B两物体在处开始相对滑动

二、实验题

11．某些固体材料受到外力后除了产生形变.其电阻率也要发生变化.这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻R_x的压阻效应.已知R_x的阻值变化范围为几欧到几十欧.实验室中有下列器材:

A．电源E(3V，内阻约为1Ω)

B．电流表A₁(0.6A，内阻r=5Ω)

C．电流表A₂(0.6A，内阻约为1Ω

D．开关S，定值电阻R₀

（1）为了比较准确地测量电阻R_x.请完成虚线框内电路图的设计.   

（2）定值电阻R₀的阻值应该选用___________。   

A．1Ω B．5Ω C．10Ω D．20Ω

（3）在电阻R_x上加一个竖直向下的力F，闭合开关S，记下电表读数，A₁读数为I₁，A₂读数为I₂，得R_x=　          　 (用字母表示).   

三、解答题

12．一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L．现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为P₀不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为，整个过程温度保持不变。求：

（1）小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时的压强；

（2）小车加速度的大小。

13．某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象．当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能E_km．现分别用频率为ν₁和ν₂的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U₁和U₂，设电子质量为m，电荷量为e，求：  

（1）用频率为ν₁的光照射时，光电子的最大初速度v  

（2）普朗克常数h，  

（3）阴极K金属的极限频率ν_c．  

14．如图所示，质量分别为  、  的物块1、2静止在水平地面上，间距  ，物块与地面间的动摩擦因数  。一长  的细线一端固定在悬点，另一端连接一质量  的小球。将细线拉至水平并由静止释放，当小球运动到悬点正下方时与物体1发生弹性正撞，此后物块1与物块2发生碰撞后迅速合为一体。重力加速度g取  ，求：（结果均保留两位小数）  

（1）小球与物块1碰撞后瞬间细线上的拉力大小；

（2）物块1与物块2碰撞过程中损失的动能；

（3）整个运动过程中物块1移动的距离。

15．在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场（如图甲所示）。在空间坐标（x=0，y=  a）处有一粒子源，在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个（N足够大）质量为m、电荷量为-q，速度为v₀的带电粒子：（不计粒子重力及粒子间的相互作用，题中N、a 、m、-q、v₀均为已知量）  

（1）若放射源所发出的粒子恰好有  不能到达x轴，求磁感应强度为多大；   

（2）求解第(1)问中，x轴上能接收到粒子的区域长度L；   

（3）若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内，圆心在坐标  处。保持磁感应强度不变，在x轴的正半轴   区间上铺设挡板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收，求：这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。   

答案

1．B

【解答】解：A、该核反应方程质量数不守恒，正确的核反应方程是  +  n→  H+γ．故A错误；  

B、聚变反应中的质量亏损△m=（m₁+m₂）﹣m₃，故B正确；

C、聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为E=（m₁+m₂﹣m₃）c²，故C错误；

D、根据E=  =（m₁+m₂﹣m₃）c²，得光子的波长为：λ=  ，故D错误．

故选：B．

【分析】解答本题需要掌握：核反应方程要遵循质量数和电荷数守恒；聚变反应后质量减小，放出能量；正确利用质能方程求释放的能量；掌握光子能量、频率、波长、光速之间关系．

2．D

【解答】气溶胶微粒在空气中的无规则运动，可以看做布朗运动，温度越高，布朗运动越剧烈，产生布朗运动的原因是：大量气体分子无规则运动，撞击气溶胶微粒，使气溶胶受力不平衡产生的，气溶胶微粒越小，运动越明显，D符合题意，ABC不符合题意。

故答案为：D。

【分析】气溶胶微粒在空气中的无规则运动可看做布朗运动，温度越高，布朗运动越明显。

3．A

【解答】A．棋子从最高点落到平台上为平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由  得

A符合题意；

B．棋子在最高点的速度v为平抛运动的水平初速度，由  知，落地时间只和高度有关，和水平速度无关，B不符合题意；

C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力不变，C不符合题意；

D．棋子落到平台上竖直方向的速度为

落到平台上时的速度大小为  D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】对棋子进行分析，棋子做斜抛运动，根据斜抛运动的运动学公式列方程求解。

4．D

【解答】A．人做匀速圆周运动，恰好不从圆盘滑出去，由受力可知，在A位置的摩擦力沿斜面向上，向心力为

则

假设B位置摩擦力方向沿斜面向下，则向心力为

则

由以上分析可知所以可得

则

可知

故可知B位置处受到的摩擦力方向沿斜面向下，A不符合题意；

B．A点与B点人所受到的摩擦力大小之差为

B不符合题意；

C．由

可得人在转动时的速度大小为

C不符合题意；

D．因为人做匀速圆周运动，所以有

所以

D符合题意。

故答案为：D。

【分析】人做匀速圆周运动，利用其向心力的方向结合牛顿第二定律可以判别摩擦力的方向及摩擦力的大小；利用牛顿第二定律可以求出人的速度大小；利用动能定理可以求出摩擦力做功的大小。

5．D

【解答】AB、波在传播的过程中频率和周期保持不变，在玻璃中，红光的传播速度为  ，故红光进入玻璃后的速度会发生变化，在玻璃中，红光的波长  ，波长发生改变，AB不符合题意；

CD、紫光与红光以相同入射角入射，光从光疏介质射入光密介质，折射角一定小于全反射的临界角，所以能再次从玻璃砖中穿出来，C不符合题意，因为  ，紫光的折射率大于红光的折射率，故在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小，D符合题意。

故答案为：D

【分析】对于频率比较大的光，对应的介质的折射率比较小，偏折的角就比较小。

6．B

【解答】A．由共振曲线可知，此单摆的固有频率约为

所以，固有周期约为

A不符合题意；

B．根据单摆周期公式

得

B符合题意；

CD．根据单摆周期公式得，若摆长增大，则单摆的固有周期增大，所以固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，CD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据频率和周期的关系得出单摆的周期，结合单摆周期的表达式得出该单摆的摆线长，结合单摆周期的表达式判断蛋白频率的变化情况。

7．A

解答：由图象甲可知原线圈输入电压的最大值U_m＝311 V，周期T＝2×10^－2 s，则原线圈输入电压的有效值  ，频率  ，选项A正确；  

由  得变压器次级电压  ，B错误；

P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C错误；

P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变压器的输出功率增加，D错误 。

故选A

分析：本题考查变压器基本原理，属于基础题；同时考查对交变电流图像的分析。

8．A

【解答】假设在O点的右侧存在一个与半球面AB完全相同的半球面  两球面组合成一个完整的球面，则完整球面在N点产生的电场强度大小为

根据电场的矢量叠加原理可得，半球面  在N点产生的场强大小为  ，则根据对称性可知，半球面AB在M点的场强大小也为  。

故答案为：A。

【分析】利用点电荷的场强公式结合场强的叠加可以求出半球体在N点的场强大小。

9．B

【解答】根据楞次定律，刚进入磁场时感应电流沿逆时针方向，为正方向，而将出磁场时，感应电流同样也沿逆时针方向，为正方向，而在线框从第1个磁场区域进入第2个磁场区域的过程中导线框中的磁通量变化得越来越快，感应电动势大小逐渐增大，且当导线框刚好完全进入到磁场中时达到正向最大，当  时由楞次定律和法拉第电磁感应定律可知线框中电流方向为顺时针方向，且为  时电流的两倍，ACD不符合题意，B符合题意。

故答案为：B。

【分析】闭合电路中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，利用楞次定律判断电流的流向，感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关，结合选项分析求解即可。

10．C

【解答】A．对A分析，水平方向上，B对A的摩擦力提供A的加速度，根据牛顿第二定律得

A的做大加速度是由B对A的滑动摩擦力提供

位移为之前的加速度都小于，AB相对静止一起加速运动。根据运动学关系及通过微元法可以证明加速度随位移的变化图像所围成的面积是速度平方的差值，可得位移为时物块的速度大小满足

解得

A不符合题意；

B．根据运动学关系及加速度随位移的变化图像，可得位移为时木板B的速度大小满足

解得

B不符合题意；

C．位移为时木板B的速度大小满足

解得

C符合题意；

D．物块和木板B两物体在处开始相对滑动，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】对A受力分析，根据牛顿第二定律得出最大加速度的表达式，利用匀变速直线运动的规律得出位移为时物块的速度。

11．（1）

（2）B

（3）

【解答】（1）由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻R_x，知道电流表A₁的阻值，所以用电流表A₁作为电压表使用。电流表A₂连在干路上，即可求出电阻R_x的阻值，电路图的设计如图：

 ；（2）根据电流表A₂量程0.6A，内阻r_A约为1Ω，定值电阻R₀，作为保护电阻应该满足

可解得定值电阻R₀=3Ω，B符合题意；（3）根据串并联电路关系和欧姆定律得

解得:

【分析】（1）电流表内阻比较大，对电压影响比较大，故采用电流表外接法；
（2）结合电源的电动势、内阻和电流表的量程，利用欧姆定律求解保护电路的电阻阻值；
（3）结合电流表、电压表的示数，利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。

12．（1）解：小车静止，根据平衡条件可得气体的压强为，体积为

设小车加速稳定时，气体压强为，体积为

由玻意耳定律得

联立可得

（2）解：活塞受到气缸内外气体的压力分别为

由牛顿第二定律得

联立可得

【分析】（1）小车向右做匀加速直线运动，利用气体的等温变化可以求出稳定时气体的压强大小；
（2）活塞受到内外气体的压力作用，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。

13．（1）解：光电子在电场中做减速运动，根据动能定理可知：﹣eU₁=0﹣  mv²，  

可得：v=  ，

答：用频率为ν₁的光照射时，光电子的最大初速度  ；

（2）解：根据光电效应方程有：E_k=hν﹣W₀，  

可得：W₀=hν₁﹣eU₁=hν₂﹣eU₂，

联立解得：h=  ；

答：普朗克常数  ；

（3）解：将h代入hν_c=W₀，解得：ν_c=  ，  

答：阴极K金属的极限频率  ．

【分析】（1）根据动能定理求光电子的最大初速度；（2）根据爱因斯坦光电效应方程求金属的逸出功和普朗克常量h；（3）由W=hγ₀求金属的极限频率．  

14．（1）解：小球碰撞前

小球与物块1发生弹性碰撞，有

碰后瞬间

代入数据，解得

（2）解：物块1减速运动的加速度  物块1被碰后到与物块2碰撞前的速度为  ，则

物块1与物块2碰撞过程，根据动量守恒定律可得

物块1与物块2碰撞过程中损失的动能

解得

（3）解：物块1与物块2碰撞后一起做匀减速直线运动，由动能定理有

整个运动过程中物块1移动的距离

解得

【分析】（1）小球在碰撞前根据机械能守恒得出碰撞前的速度，碰撞过程根据动量守恒以及机械能守恒的粗碰后瞬间的速度；碰后根据牛顿第二定律得出小球与物块1碰撞后瞬间细线上的拉力；
（2）物块1运动过程根据位移与速度的关系以及动量守恒得出碰后的速度，从而得出损失的机械能；
（3）两物块碰撞过后根据动能定理得出整个运动过程中物块1移动的距离。

15．（1）解：由几关系可知左右两个相切圆为临界条件，由于有  不能到达要x轴，所以

由几何关系知，磁场中做圆周运动半径为R=a

洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

则磁感应强度

（2）解：粒子打x轴上的范围如图所示，  

x轴右侧长度为

x轴左侧，  与  轴相切，由几何关系知

联立可得

（3）解：粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上，根据几何关系则有  

解得

粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上的动量的变化量

粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最短时间

粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最长时间

这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力

【分析】（1）利用牛顿第二定律结合轨道半径的大小可以求出磁感应强度的大小；
（2）利用几何关系可以求出区域长度L的大小；
（3）利用几何关系结合动量定理可以求出平均作用力的大小。