岳阳市2023届高三物理信息试卷（二）
本试卷共8页，16道题，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，
写在本试卷上无效。
考试结束后，只将答题卡交回。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子（如粒子、粒子和射线）并将其能量转换为电能的装置．人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚，其衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A. 不具有放射性
B. 该衰变为衰变
C. 原子核X和射线均属于实物粒子
D. 的比结合能比的比结合能大
2. 如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接有电压有效值为220V的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“12V36W”的灯泡L1连接，副线圈3与规格为“18V54W”的灯泡L2连接，原线圈与额定电压为40V的灯泡L连接。若电路接通时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（ ）
原线圈1两端的电压为220V
B. 原线圈1的匝数为450
副线圈3的匝数为50
D. 通过灯泡L的电流有效值为1A
3. 一定质量的理想气体经历、、三个变化过程，其体积随热力学温度变化的关系图像如图所示，图中从到过程的图像反向延长线过原点，从到过程图线与纵轴平行，、、在与横轴平行的直线上，则下列说法中正确的是（ ）
A. 从过程，气体内能的增量小于气体放出热量
B. 从过程，气体分子运动的平均速率增大
C. 从过程，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力减小
D. 从过程，气体对外做功为零
4. 如图所示，一半径为的光滑圆形轨道竖直固定在地面上，其圆心为，有一光滑的小滑轮在点正上方，到轨道上点的距离为，轻绳的一端系一小球，靠放在光滑圆形轨道上的点，另一端绕过小滑轮后用力拉住，使小球静止现缓慢地拉绳，在使小球由到的过程中，关于力的大小的变化叙述正确的是（ ）
A. 圆形轨道对小球的支持力变大，绳对小球的拉力变小
B. 圆形轨道对小球的支持力变小，绳对小球的拉力变大
C. 圆形轨道对小球的支持力不变，绳对小球的拉力变小
D. 圆形轨道对小球的支持力变小，绳对小球的拉力先变小后变大
5．2022年6月23日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，采取“一箭三星”方式，成功将“遥感三十五号”02组卫星发射升空。卫星发射并进入轨道是一个复杂的过程，如图所示，发射同步卫星时是先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道的A点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入同步轨道；已知近地轨道半径为，同步轨道半径为。则下列说法正确的是
A．卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为
B．卫星在近地轨道与同步轨道上运动的周期之比为
C．卫星在转移轨道上运动时，A、B两点的线速度大小之比为
D．卫星在转移轨道上运动时，从A点运动到B点的过程中处于失重状态，引力做负功，机械能减小
6．如图所示，A是一边长为l的方形闭合线框，其总电阻为R，以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域，运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向，以顺时针的电流方向为感应电流的正方向，从线框在图示位置的时刻开始计时，此时线框右侧与磁场左边界的距离为l，则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像，在图所示的图像中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.如图所示，整个滑雪轨道在同一竖直平面内，弯曲滑道与倾斜长直滑道平滑衔接，某运动员从高为的点由静止滑下，到达点水平飞出后落到长直滑道上的点，不计滑动过程的摩擦和空气阻力，设长直滑道足够长，若弯曲滑道的高加倍，则（ ）
A. 运动员在点水平飞出的速度加倍
B. 运动员在点飞出后在空中运动的时间变为原来的倍
C. 运动员落到长直滑道上的速度大小不变
D. 运动员落到长直滑道上的速度方向不变
8.如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块，可视为质点，在处以初速度沿x轴正方向运动。小滑块的质量为，带电量为。整个运动区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能随位置x变化的部分图像，P点是图线的最低点，虚线AB是图像在处的切线，并且AB经过（1，2）和（2，1）两点，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．在处的电场强度大小为20V/m
B．滑块向右运动的过程中，加速度先增大后减小
C．滑块运动至处时，速度的大小为2m/s
D．若滑块恰好能到达处，则该处的电势为-50V
9.氢原子的能级示意图如图所示。处于基态的氢原子被激发后会辐射出光子，若辐射出的光子能使逸出功为2.22eV的金属钾发生光电效应，则对氢原子提供的能量可能为（ ）
12.05eV
10.20eV
12.09eV
D. 1.51eV
10. 如图所示，质量为1.44kg的小球（视为质点）在B、C两点间做简谐运动，O点是它振动的平衡位置。若从小球经过O点开始计时，在时刻小球第一次经过O、B两点间的M点（图中未画出），在时刻小球第二次经过M点，已知弹簧振子的周期，其中m为小球的质量，k为弹簧的劲度系数，取，则下列说法正确的是（ ）
弹簧振子的周期为1.2s
B. 弹簧的劲度系数为80N/m
在时刻，小球第三次经过M点
D. O，M两点间的距离为5cm
11.快递公司常常利用传送带来分拣快递物品。某段传送带的俯视图如图所示，水平传送带以恒定速度向右匀速运动，一质量为3kg物品以速度大小、方向与垂直传送带传动方向成角偏向左侧方冲上传送带。物品与传送带之间的动摩擦因数为，物品可视为质点，重力加速度为，已知，，下列说法正确的是
A．物品在传送带上滑行的时间为0.8s
B．物品冲上传送带，在相对传送带静止前相对地面做直线运动
C．要使物品不冲出传送带，传送带的宽度需要大于1.6m
D．从滑上传送带到相对传送带静止，系统因摩擦产生的热量为24J
三、非选择题：本题共5小题，共51分。
12. 某同学用如图甲所示的装置测量物块与木板间的动摩擦因数。
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图乙所示，则挡光片的宽度d=______mm。
（2）使物块每次都从斜面上的A点由静止滑下，改变光电门的位置B，测量A、B之间的距离s，并记下相应的挡光时间t，获得多组数据。若以s为纵轴、为横轴作出的图像如图丙所示，则物块的加速度大小a=______m/s2（结果保留两位有效数字）。
（3）若测得木板的倾角为，取重力加速度大小g=10m/s2，结合（1）、（2）的结果，则物块与木板间的动摩擦因数μ=______（结果保留两位有效数字）。
13.用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，请完成下列实验内容。
（1）实验时，要通过电流表指针的偏转方向来观测电路中电流的方向。因此电流表应采用图乙中的_____（选填“a”、“b”）；
（2）依照图中所示的电路图，将图乙的实验器材用笔画线代替导线连接成实验电路_________（图中已有部分连接）：
（3）开关S接1后，小灯泡L_______（填选项前的字母）：
A．一直不亮
B．逐渐变亮，稳定后保持亮度不变
C． 突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭
（4）开关S接1足够长时间后，再将开关S接2。开关S接2之后电压表读数_____（选填“逐渐增大”“逐渐减小”）；
（5）图乙中电容器的电容为____μF。当电容器的电压为10V时其带电量为______C（保留两位有效数字）。
14.如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．
（1）求棱镜的折射率；
（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．
15. 在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔后进入速度选择器，并沿直线运动。速度选择器中的匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为，极板间的电场强度大小为。坐标系中区域充满沿y轴负方向的匀强电场Ⅰ，区域充满垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，OP与x轴夹角。匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小，且。质子从（0，d）点进入电场Ⅰ，并垂直OP进入磁场Ⅱ。取质子比荷为，。求：
（l）极板间的加速电压U；
（2）匀强电场Ⅰ的电场强度；
（3）质子能到达x轴上的区间的长度L（结果用根号表示）。
16.如图所示，为竖直平面内的光滑轨道，其中段是水平的，段为一段圆弧，两段轨道相切于点，为圆心，与水平方向夹角为，一质量为的小球A静止在光滑的水平轨道上，轻质弹簧与A球接触但不连接，另一质量为（未知）小球B以速度沿水平轨道向右运动压缩弹簧，当弹簧具有最大的弹性势能时，B球速度为；当弹簧再次恢复原长时撤去弹簧，然后两球先后滑上圆弧轨道，其中B球恰好能通过圆弧轨道的最高处点，重力加速度为，水平轨道足够长，A、B两球可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计一切阻力。
（1）求B球的质量和弹簧的最大弹性势能；
（2）求圆弧轨道的半径；
（3）若B球仍以速度向右运动，仅仅改变B球的质量，使其质量不小于（1）问求得的质量，而A球质量不变，圆弧也不变，设A球离开点后到达最高点时离点的水平距离为，试求的取值范围。岳阳市2023届高三物理信息试卷（二）
参考答案
1.B
【详解】A．仍具有放射性，选项A错误；
B．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，则该衰变为衰变，选项B正确；
C．原子核X是实物粒子，射线属于电磁波，选项C错误；
D．该反应放出核能，生成更稳定的原子核，则的比结合能比的比结合能小，选项D错误。
2.B
【详解】A．三个灯泡均正常发光，可知原线圈1两端的电压为
故A错误；
B．设原线圈1的匝数为，根据电压比等于匝数比可得
解得
故B正确；
C．设副线圈3的匝数为，根据电压比等于匝数比可得
解得
故C错误；
D．设通过灯泡1的电流有效值为，则有
解得
故D错误。
3.
【详解】根据一定质量的理想气体状态方程可得：，解得：，所以图像上某一点与坐标原点的连线的斜率越大、压强越小。
A.从过程，气体做等压变化，体积增大、温度升高、内能增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，且气体内能的增量小于气体吸收的热量，故A错误；
B.从过程，气体温度升高、平均动能增大、则气体分子运动的平均速率增大，故B正确；
C.从过程，气体做等温变化，体积减小、压强增大，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力增大，故C错误；
D.从过程中的压强小于到过程的平均压强，则到过程中气体对外做的功小于到过程中外界对气体做的功，到过程中气体不做功，所以从过程，外界对气体做正功，故D错误。
4.
【解析】解：设圆形轨道对小球的支持力大小为，绳对小球的拉力大小为，小球受力如图，由平衡条件可知，将三个力按顺序首尾相接，可形成如图所示闭合三角形,结合图片可以发现，三个力与的三边始终平行，即力的三角形与几何三角形相似．则有：，其中，、、均不变，逐渐减小，则由上式可知，不变，变小．故C正确，ABD错误．
5.【答案】 C
【解析】A．根据万有引力提供向心力可得
可知卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力可得
可得
可知卫星在近地轨道与同步轨道上运动的周期之比为
故B错误；
C．根据开普勒第二定律可得
可知卫星在转移轨道上运动时，A、B两点的线速度大小之比为
故C正确；
D．卫星在转移轨道上运动时，从A点运动到B点的过程中处于失重状态，引力做负功，机械能守恒，故D错误。
6.B
【解析】在内，线框在磁场之外，所以感应电流为0，安培力也为0；
在内，线框进入磁场，线框右边切割磁感线，由右手定则可知，此时感应电流的方向为逆时针的方向，因为题中说明线框以恒定的速度沿x轴运动，即线框的感应电动势和感应电流不变，安培力大小不变，根据左手定则可知，此时安培力的方向为向左，即沿x轴负方向；
在内，线框全部在磁场中，此时穿过线圈的磁通量不变，即无感应电动势和感应电流，也没有安培力；
在内，线框出磁场，线框左边切割磁感线，由右手定测可得出感应电流的方向为顺时针方向，又因为线框以恒定速度v运动，故感应电动势和和感应电流不变，安培力大小不变，根据左手定则可知，此时安培力方向向左即沿x轴负方向。
由上述分析可知，ACD错误，B正确。
7.
【解析】解：、根据可得运动员水平飞出的速度，若加倍，则水平飞出的速度变为倍，故A错误；
B、设斜面的倾角为，运动员从点飞出后做平抛运动，则，解得，若加倍，则在空中运动的时间变为原来的倍，故B正确；
C、运动员落到斜面上的速度方向与水平方向夹角的正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的倍，若加倍，则运动员落到斜面上的速度方向不变，其落到斜面上的速度大小，不变，若加倍，则运动员落到斜面上的速度大小变为倍，故C错误；
D、设运动员落在斜面上时速度方向偏向角为，根据平抛运动的规律可得：，所以速度方向偏向角不变，运动员落到长直滑道上的速度方向不变，故D正确。
8.CD
【详解】A．Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x=1m处所受电场力大小为
解得电场强度大小
故A错误；
B．滑块向右运动时，电场力先减小后增大，所以加速度先减小后增大，故B错误；
C．滑块从x=1m到x=3m运动过程中电势能减小，电场力做功
由动能定理得
解得滑块运动至处时，速度的大小为
故C正确；
D．若滑块恰好到达x=5m处，则滑块恰好到达x=5m处
则滑块从x=1m到x=5m运动过程中
由
解得滑块到达处的电势能
处的电势为
故D正确。
9.BC
【详解】A．由于
12.05eV+（-13.6eV）=-1.55eV
根据氢原子能级图可知，不存在该能级，可知，对氢原子提供能量不可能为12.05eV，A错误；
B．由于
10.20eV+（-13.6eV）=-3.4eV
根据氢原子能级图可知，恰好为第2定态的能级，又由于
10.20eV>2.22eV
可知，氢原子被激发后会辐射出光子，辐射出的光子能使逸出功为2.22eV的金属钾发生光电效应，则对氢原子提供的能量可能为10.20eV，B正确；
C．由于
12.09eV+（-13.6eV）=-1.51eV
根据氢原子能级图可知，恰好为第3定态的能级，又由于
12.09eV>2.22eV
可知，氢原子被激发后会辐射出光子，辐射出的光子能使逸出功为2.22eV的金属钾发生光电效应，则对氢原子提供的能量可能为12.09eV，C正确；
D．由于
151eV+（-13.6eV）=-12.09eV
根据氢原子能级图可知，不存在该能级，可知，对氢原子提供的能量不可能为1.51eV，D错误。
10.ACD
【详解】A．根据题意，M点到B点的时间为
则
故A正确；
B．根据
代入数据得
故B错误；
C．小球第三次经过M点时间
故C正确；
D．小球做简谐运动，有
（cm）
时
y=5cm
故D正确。
11.【答案】 AD
【解析】AC．以传送带为参考系，把分解到沿传送带运动的反方向（规定为x正方向）和垂直于传送带沿纸面向上方向（规定为y正方向），则物品相对于传送带的运动速度为
（与x正方向成）
物品在传送带上滑行的时间为
解得
物品相对于传送带向y方向运动的位移为
要使物品不冲出传送带，传送带的宽度需要大于。A正确，C错误；
B．由以上分析知，物品冲上传送带时受到摩擦力的方向为速度v的反方向，其与的方向不在同一条直线，故物品相对地面做曲线运动，B错误；
D．以传送带为参考系，设物品从滑上传送带到相对传送带静止，系统因摩擦产生的热量为Q，根据能量守恒定律得
解得
D正确。
12. ①. 2.00 ②. 2.0 ③. 0.35
【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（2）[2]物块通过光电门的速度
根据
解得
结合图丙有
解得
（3）[3]根据
解得
13.【答案】 a C 逐渐减小 3300 0.033
【解析】（1）通过电流表指针的左右偏转观察电流方向，故应选择a。
（2）如图所示
（3）开关S接1后，电源给电容器充电，开始电流较大，随着极板带电量增多，电流逐渐减小，最后为0，所以小灯泡L突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭。
故选C。
（4）开关S接2之后电容器放电，两极板电势差逐渐减小到0，所以电压表示数逐渐减小到0。
（5）图乙中电容器的电容为3300μF，当电容器的电压为10V时其带电量为
14.（1）；（2）sin=
【详解】（1）光路图及相关量如图所示．光束在AB边上折射，由折射定律得
…………①
式中n是棱镜的折射率．由几何关系可知α+β=60°…………②
由几何关系和反射定律得…………③
联立①②③式，并代入i=60°得…………④
（2）设改变后的入射角为，折射角为，由折射定律得
…………⑤
依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角，且
…………⑥
由几何关系得
…………⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
sin=…………⑧
15.【答案】 （1）；（2）；（3）
【解析】（1）质子进入速度选择器中的速度为，由力的平衡得
由动能定理有
联立得
，
（2）质子在电场中运动到达上的点时间为，竖直方向速度为，水平位移为，竖直位移为，加速度为。由运动学公式有
，，
由几何关系有
，
由牛顿第二定律有
联立可得
，，
（3）质子进入磁场的速度为，则
质子在磁场中运动半径为，由牛顿第二定律有
有
由几何关系有
，
当，质子恰好从N点飞出，当，质子恰好与轴相切。故质子能到达轴上的区间长度
16.【答案】 （1）；（2）；（3）
【解析】（1）当A、B球速度相等时，弹簧有最大的弹性势能，根据动量守恒
解得
根据能量守恒，弹簧的最大弹性势能
解得
（2）当弹簧再次恢复原长时，根据动量守恒和机械能守恒有
解得A、B两球的速度
当弹簧再次恢复原长时撤去弹簧，然后两球先后滑上圆弧轨道，其中B球恰好能通过圆弧轨道的最高处点，由牛顿第二定律得
B球从撤去弹簧至E点，由动能定理得
解得
（3）A、B两球的分离时，A球速度最大，根据动量守恒和机械能守恒有
解得
仅改变B球的质量，使其质量不小于（1）问求得的质量，即
解得
对A球运用动能定理，可得A球离开E点的速度大小
解得
离开E点后做斜抛运动，设A球离开点后到达最高点时的时间为
竖直方向
水平方向上，A球离开点后到达最高点时离点的水平距离为
解得
的取值范围
