广东省揭阳市第三中学2023年高三下学期联考物理试题含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：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、氢原子的能级示意图如图所示，锌的逸出功是，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（）A大量氢原子从高能级向能级跃迁时发出的光可以使锌发生光电效应B大量氢原子从能级向低能级跃迁时，最多发出两种不同频率的光C大量氢原子从能级向低能级跃迁时，用其发出的光照射锌板，有两种光能使锌板发生光电效应D若入射光子的能量为，不能使能级的氢原子电离2、如图所示，薄纸带放在光滑水平桌面上，滑块放在薄纸带上，用水平恒外力拉动纸带，滑块落在地面上A点；将滑块和纸带都放回原位置，再用大小不同的水平恒外力拉动纸带，滑块落在地面上B点。已知两次滑块离开桌边时均没有离开纸带，滑块与薄纸带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两次相比，第2次（）A滑块在空中飞行时间较短B滑块相对纸带滑动的距离较短C滑块受到纸带的摩擦力较大D滑块离开桌边前运动时间较长3、在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作岀了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（ ）A粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子B卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为C卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型D卢瑟福根据粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成4、如图所示，已知电源的内阻为r，外电路的固定电阻R0r，可变电阻Rx的总电阻为2r，在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中（ ）ARx消耗的功率变小B电源输出的功率减小C电源内部消耗的功率减小DR0消耗的功率减小5、 “黑洞”是密度超大的星球，吸纳一切，光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中“黑洞”的存在，某同学思考若把地球看作“黑洞”，那么月球的环绕周期最接近下列哪个数值（假设地球半径和月、地间距离不变）（ ）A10hB10minC10sD1min6、三个相同的建筑管材（可看作圆柱体）静止叠放于水平地面上，其截面示意图如图所示，每个管材的质量均为m。各管材间接触，设管材间光滑、管材与地面间粗糙。对此下列说法中正确的是（ ）A管材与地面接触处的压力大小为B上下管材接触处的压力大小为C管材与地面接触处没有摩擦力D下方两管材之间一定有弹力二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点下列说法正确的是AE点电势低于F点电势BF点电势等于O点电势CE点电场强度与F点电场强度相同DF点电场强度大于O点电场强度8、如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接并跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（ ）A物体A也做匀速直线运动B绳子的拉力始终大于物体A所受的重力C物体A的速度小于物体B的速度D地面对物体B的支持力逐渐增大9、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度v从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，而后到达与点在同一水平面上的P点，轨迹如图。其中N/是N点在MP直线上的投影点。以下关于小球的运动说法正确的是（）A从M到N重力势能增加B从M到N机械能增加2mv2C从M到P动能增加8mv2D重力与电场力大小之比为1：210、如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，现有一个质量为0.1kg，电荷量为-2.0×10-8C的滑块P（可看做质点），仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.3，3）的切线则下列说法正确的是（）A此电场一定是匀强电场B电场方向沿x轴的正方向C点处的场强大小为D与间的电势差是100V三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为，当地的重力加速度为。（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为=_。（2）为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须_ 。A将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力B砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C使连接小车的细线与长木板平行D减小遮光片的宽度（3）调节好装置，将小车由静止释放，与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间，要测量小车运动的加速度，还需要测量_(填写需要测量的物理量名称)，若该物理量用表示，则小车运动的加速度大小为_.(用测得的物理量符号表示)。（4）保持小车每次释放的位置不变，光电门的位置不变，改变砂和砂桶的总质量，重复实验，测得多组小，车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量，为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出_ (填或)图象，当图象为过原点的- -条倾斜的直线，表明质量一定时，加速度与合力成正比。12（12分）在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线开关外还有:A直流电源(电动势约为4V，内阻可不计)B直流电流表A1(量程03A，内阻约为0.1)C直流电流表A2(量程0300mA，内阻为1 )D直流电压表V1(量程015V，内阻很大)E.直流电压表V2(量程04V，内阳很大)F.滑动变阻器(最大阻值10，允许通过的最大电流为2A)G.滑动变阻器(最大阻值1k，允许通过的最大电流为0.5A)H.定值电阻R1=1I.定值电阻R2=10实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。(1)实验中电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号字母表示)。(2)请按要求设计实验电路_ (3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V，内阻不计的电源供电，此时灯泡的实际功率约为_W(结果保 留两位有效数字)。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）在电磁感应现象中，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”，在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。设匀强磁场的磁感应强度为B，金属棒ab的长度为L，在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静电力。设电子的电荷量为e，求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场，该电场为涡旋电场，其电场线是一系列同心圆，单个圆上的电场强度大小处处相等，如图乙所示。在某均匀变化的磁场中，将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。从圆环的两端点a、b引出两根导线，与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来，如图丙所示。金属圆环的电阻为R0，圆环两端点a、b间的距离可忽略不计，除金属圆环外其他部分均在磁场外。此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。若电路中电流表显示的示数为I，电子的电荷量为e，求a.金属环中感应电动势E感大小；b.金属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小。(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属杆ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块，最初细绳处于伸直状态（细绳足够长）。闭合电键S后，杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。由于杆ab切割磁感线，因而产生感应电动势E'，且E'同电路中的电流方向相反，称为反电动势，这时电路中的总电动势等于直流电源电动势E和反电动势E'之差。a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化，并求杆的最终速度vm；b.当电路中的电流为I时，请证明电源的电能转化为机械能的功率为。14（16分）如图，O1O2为经过球形透明体的直线，平行光束沿O1O2方向照射到透明体上。已知透明体的半径为R，真空中的光速为c。(1)不考虑光在球内的反射，若光通过透明体的最长时间为t，求透明体材料的折射率；(2)若透明体材料的折射率为，求以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与O1O2的交点到球心O的距离。15（12分）如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。试求：（1）最终气体B压强；（2）活塞推动的距离。参考答案一、单项选择题：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、C【解析】A氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光，其光子的能量值最大为1.51eV，小于3.34eV ，不能使锌发生光电效应，故A错误。B一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，故B错误。C一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，其中有2种大于3.34ev能使锌板发生光电效应，故C正确。D当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去。若入射光子的能量为1.6eV，能使n=3能级的氢原子电离，故D错误。故选C。2、C【解析】A滑块离开桌面后均做平抛运动，竖直方向位移相等，根据可知滑块在空中飞行时间相等，选项A错误；B根据题意可知，第一次滑块与薄纸无相对滑动，第二次滑块与薄纸之间可能产生了相对滑动，也可能无相对滑动，即两次滑块与薄纸之间的相对滑动距离都可能是零，也可能第二次滑块相对纸带滑动的距离比第一次较长，选项B错误；CD第二次落在B点时滑块的水平位移较大，则离开桌面的水平速度较大，若物块离桌边的距离为x，根据v2=2ax可知滑块的加速度较大，根据f=ma可知，所受的纸带的摩擦力较大，根据可知，第二次滑块离开桌边前运动时间较短；选项C正确，D错误；故选C。3、B【解析】AC卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；B卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程为，故B正确；D粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。故选B。4、A【解析】A当外电阻与电源内阻相等时电源的输出功率最大；将R0等效为电源的内阻，则电源的等效内阻为2r；当Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，电阻Rx从2r减小到零，则Rx消耗的功率变小，选项A正确；BRx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，外电路电阻从3r减小到r，则电源输出功率逐渐变大，选项B错误；CDRx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，总电阻逐渐减小，则电流逐渐变大，则根据P=I2R可知，电源内部消耗的功率以及R0消耗的功率均变大，选项CD错误；故选A。5、D【解析】设地球的半径为R，月、地间的距离为r，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，可有7900=月球的周期约为30天，可有30×24×3600=2若把地球看作“黑洞”，上面两种关系变为3×108=T=2联立解得故选D。6、B【解析】A由对称性知，上面管材的受力情况左右对称，下面两个管材的受力情况相同。整体分析三个管材竖直方向受力平衡，有则即管材与地面接触处的压力大小为，选项A错误；B隔离上面管材，其受力如图所示，则选项B正确； CD隔离下面左管材。若左右两管材间不挤压，则下方两管材之间没有弹力，左管材受力如图所示，地面对其有静摩擦力。若左右两管材间挤压，则两管之间有弹力，地面对其的静摩擦力更大，选项CD错误。故选B.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】A、对A、B位置的两个电荷而言，E、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对C、D位置的两个电荷而言，E、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E、O点的电势均为零，相等；同理，对A、D位置的两个电荷而言，F、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对B、C位置的两个电荷而言，F、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，F、O点的电势均为零，相等，故A错误，B正确；C、先考虑O点场强，对A、C位置的电荷而言，O点场强为零；对B、D位置的电荷而言，O点场强同样为零；故根据矢量合成法则，O点的场强为零；再分析E点，对A、B位置的两个电荷，在E位置场强向下，设为E1；对C、D位置的两个电荷而言，在E位置场强向上，设为E2；由于E1E2，故E点的合场强向下，为E1-E2，不为零；再分析F点，对B、C位置的两个电荷，在EF置场强向左，大小也为E1；对A、D位置的两个电荷而言，在F位置场强向右，大小也为E2；由于E1E2，故E点的合场强向左，为E1-E2，不为零；故E点场强等于F点场强，但大于O点场强，故C错误，D正确点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不同8、BCD【解析】试题分析：以物体绳子与物体B的结点为研究对象，将B的速度分解成绳子伸长的速度和垂直绳子方向的速度，如图所示.，绳子伸长的速度等于物体A上升的速度物体A的速度，物体B向右运动减小，所以增大，物体A处于超重状态，绳子拉力始终大于物体A所受的重力，由于物体A上升的加速度在减小，所以拉力在减小，地面对B的支持力，物体B向右运动减小，增大故选BCD考点：运动的合成与分解点评：物体B的运动在研时要根据效果进行分解，一般分解为沿绳子方向的运动和垂直于绳子方向的运动9、BCD【解析】A小球在电场中运动的过程中，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，到达N点时，其竖直方向的速度为零，M到N，在竖直方向上有则该段过程重力势能的增加量为故A错误；B从M到N机械能增加量为故B正确；C根据题意可知，从M到N与从N到M所用时间相等，根据v=at可知，到达P点时小球在水平方向的速度为 此时小球的合速度为则从M到P动能增加量为故C正确；D从M到N，竖直方向有水平方向上有所以重力与电场力大小之比为1：2，故D正确。故选BCD。10、BD【解析】根据W=Eqx可知，滑块B向左运动的过程中，随x的增加图线的斜率逐渐减小，则场强逐渐减小，此电场一不是匀强电场，选项A错误；滑块B向左运动的过程中，电场力对带负电的电荷做正功，则电场方向沿x轴的正方向，选项B正确；点x=0.3m处的场强大小为，则 ，选项C错误；x=0.3m与x=0.7m间，电场力做功为W=2×10-6J，可知电势差是，选项D正确；故选BD.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0. 670 B 释放小车时遮光片到光电门的距离 【解析】（1）1游标卡尺主尺读数为0.6 cm，游标尺第14条刻度与主尺上某一-刻度对齐，则游标读数为，所以最终读数为: 。（2）2将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力，是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，选项A错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，选项B正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受到的合外力不变，选项C错误;减小遮光片的宽度，能提高测量小车速度和加速度的精度，选项D错误。（3）34还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离，小车的加速度（4）5由得为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出图象，当图象为过原点的一条倾斜直线时，表明质量一定时，加速度与合力成正比。12、C E F 0.54-0.57 【解析】(1)12小灯泡的额定电压为3V，因此电压表选择量程大于等于3V的即可，电压表故选E；而小灯泡的额定电流为电流表A1量程太大，测量误差太大，故应用电流表A2和定值电阻并联，改装成电流表，电流表故选C；3还需要调节电路的滑动变阻器，为了方便操作，且小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应选阻值较小的F；(2)4本实验小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近，电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故电流表选用外接法；实验电路图如图所示：(3)5电源内阻不计，两灯泡串联，每个灯泡两端电压相等为，根据图象可知，此电压下流经灯泡的电流为则小灯泡的功率四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1)；(2)a.；b.(3)a. ；b.见解析【解析】(1)金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1=evB，棒方向的分力f1做的功W1=f1L得W1=evBL(2)a.金属环中感应电动势E感=I(R0+R)b.金属环中电子从a沿环运动b的过程中，感生电场力F做的功WF=F2r由电动势的定义式得(3)a.杆ab在加速的过程中，杆切割磁感线的速度v增大，杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv，故E增大，由可知，电路中的电流I减小，杆所受安培力F=BIL故F减小，设细绳的拉力为T，杆的质量为m0，根据牛顿第二定律FT=m0a物块以相同的加速度大小向上做加速运动，根据牛顿第二定律Tmg=ma得Fmg=(m+m0)aF减小，杆的加速度a减小，当F=mg时，a为零，此时，杆达到最终速度vm。此时杆上产生的感应电动势E=BLvm，得b.由得IR=EE两边同乘以I，经整理得EI=I2R+EI由上式可以看出，电源提供的电能（功率为EI），一部分转化为了电路中产生的焦耳热（热功率为I2R），另一部分即为克服反电动势做功（功率为EI）消耗的电能，这部分能量通过电磁感应转化为了杆和物块的机械能。14、 (1)；(2)。【解析】(1)光在透明体内的最长路径为2R，不考虑光在球内的反射，则有透明体材料的折射率；(2)该光线的传播路径如图，入射角i=45°，折射率为n=，根据折射定律，则折射角r=30°光从B点射出时的出射角为45°，由几何关系知，BOC=15°，BCO=30°，CBO=135°，由正弦定理，有解得以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与O1O2的交点到球心O的距离。15、（1）82.5cmHg（2）10.363cm【解析】考查理想气体的等温变化。【详解】（1）活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化，设S为玻璃管横截面：解得：即最终气体B压强为82.5cmHg；（2）末状态：气体B和C的液面高度差：活塞缓慢向右推的过程中，气体A做等温变化初状态：末状态：由玻意耳定律：代入数据：解得：活塞推动的距离：。