山西省西安中学2023届高三第三次测评物理试卷含解析.doc

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1、2023年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、某LED灯饰公司为保加利亚首都索非亚的一家名为“cosmos（宇宙）”的餐厅设计了一组立体可动的灯饰装置，装置生动模仿了行星运动的形态，与餐厅主题相呼应。每颗“卫星/行星”都沿预定轨道运动

2、，从而与其他所有“天体”一起创造出引人注目的图案。若这装置系统运转原理等效月亮绕地球运转（模型如图所示）；现有一可视为质点的卫星B距离它的中心行星A表面高h处的圆轨道上运行，已知中心行星半径为R，设其等效表面重力加速度为g，引力常量为G，只考虑中心行星对这颗卫星作用力，不计其他物体对这颗上星的作用力。下列说法正确的是（）A中心行星A的等效质量B卫星B绕它的中心行星A运行的周期C卫星B的速度大小为D卫星B的等效质量2、如图甲所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图乙所示的模型：半径为的磁性圆轨道竖直固定，质量为的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，A、B分别为轨

3、道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则A铁球绕轨道可能做匀速圆周运动B铁球绕轨道运动过程中机械能守恒C铁球在A点的速度必须大于D轨道对铁球的磁性引力至少为，才能使铁球不脱轨3、如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为 ( )AB，C，D，4、一辆汽车以速度v匀速行驶了

4、全程的一半，以行驶了另一半，则全程的平均速度为（）ABCD5、用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是A甲、乙两种单色光的强度相同B单色光甲的频率大于单色光丙的频率C三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短D三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小6、如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是A2.0VB9.0VC12.7VD144.0V二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在

5、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，发电机的输出电压，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表V，副线圈干路接有理想交流电流表A，下列说法正确的是（ ）A电压表V的示数始终为1000VB仅可调电阻r增大，电压表V的示数减小C仅接入灯泡增多，电流表A的示数增大D仅可调电阻r增大，电流表A的示数减小8、如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为2R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一电阻为R的导体棒PQ接入电路，在水平拉力作用下

6、沿ab、de 。以速度D匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad边向bc边滑动的过程中（ ）APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先增大后减小9、如图所示，静止于水平面上的倾角为的斜面上有一质量为M的槽，槽的内部放一质量为m的光滑球，已知槽和球起沿斜面 下滑，球的大小恰好能和槽内各面相接触，不计空气阻力，重力加速度为g,则下列说法正确是()A若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小为B若槽和球一起下滑的加速度大小为,则槽对球的作用力大小一定为C若槽和球一起下滑的加速度大小为, 地面对斜面的摩

7、擦力方向可能向左D若槽和球一起匀速下滑，则球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用10、如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度（物块不会触地），g表示重力加速度，其他电阻不计，则（）A电阻R中的感应电流方向由a到cB物体下落的最大加速度为C若h足够大，物体下落的最大速度为D通

8、过电阻R的电量为三、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）在探究加速度与力、质量的关系实验中。（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到合力的关系。下列措施中不需要和不正确的是_；A平衡摩擦力的方法就是在砝码盘中添加砝码，使小车能匀速滑动；B每次改变拉小车拉力后不需要重新平衡摩擦力；C实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力；D每次小车都要从同一位置开始运动；E.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源；（2）实验使用频率为50Hz的交流电源，得到的一条纸带如图乙所示

9、。从比较清晰的点起，每4个点取一个计数点，第1与第2个计数点的间距为s=3.58cm，第3与第4个计数点的间距为=4.71cm，该小车的加速度大小a=_m/s2（保留两位有效数字）。12（12分）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器（发射器）的总质量不变，小车和位移传感器（发射器）的加速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射器）的加

10、速度与力传感器的示数的关系图象如图乙所示。重力加速度取。 (1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是_（填写选项对应字母）A要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量B要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力C要使细线与水平轨道保持平行D要将力传感器的示数作为小车所受的合外力(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数_（用分数表示）。(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”，那么应该将轨道斜面调整到_（用角度表示）。四、计算题：本题共2小题，共26

11、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）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60忽略空气阻力，求(1)两球a、b的质量之比；(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比14（16分）电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭，产生伽马射线。如图所示，在竖直面xOy内，第I象限内存在平行于y轴的匀强电场E，第II象限内存在垂直于面xOy向外的匀强磁场B1，第IV象限内存在垂直于面xOy向外的矩形匀强磁场B2（图

12、中未画出）。点A、P位于x轴上，点C、Q位于y轴上，且OA距离为L某t0时刻，速度大小为v0的正电子从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点垂直y轴进入第I象限，最后以的速度从P点射出。同一t0时刻，另一速度大小为的负电子从Q点沿与y轴正半轴成角的方向射入第IV象限，后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与P点出射的正电子正碰湮灭，即相碰时两电子的速度方向相反。若已知正负电子的质量均为m、电荷量大小为e、电子重力不计。求：(1)第II象限内磁感应强度的大小B1(2)电场强度E及正电子从C点运动至P点的时间(3)Q点的纵坐标及第IV象限内矩形磁场区域的最小面积S15（12分）如图所示，

13、汽缸开口向上，缸内壁有固定小砧，质量为m的活塞将缸内封闭一段气体缸内气体压强为2p0+，g为重力加速度，活塞到缸底的距离为h，活塞横截面积为S，大气压强为p0，环境温度为T0，活塞与汽缸内壁气密性好且无摩擦，汽缸与活塞的导热性能良好。缓慢降低环境温度，使缸内气体的体积减半，则环境温度应降低为多少；此过程外界对气体做的功为多少?若环境温度不变，通过不断给活塞上放重物，使活塞缓慢下降，当活塞下降h时，活塞上所放重物的质量为多少?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、B【解析】A.卫星绕中心行星做圆周运动，万有引力提供圆周

14、运动的向心力得据此分析可得，故A错误；B.根据万有引力提供圆周运动的向心力得，r=R+h解得，故B正确；C.根据万有引力提供圆周运动的向心力得，r=R+h解得，故C错误；D.卫星B是中心行星A的环绕卫星，质量不可求，故D错误。故选B。2、B【解析】AB小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，其中铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，支持力的方向过圆心，它们都始终与运动的方向垂直，所以磁力和支持力都不能对小铁球做功，只有重力会对小铁球做功，所以小铁球的机械能守恒，在最高点的速度最小，在最低点的速度最大小铁球不可能做匀速圆周运动故A错误，B正确；C小铁球在运动的过程中受到重力

15、、轨道的支持力和磁力的作用，在最高点轨道对小铁球的支持力的方向可以向上，小铁球的速度只要大于1即可通过最高点，故C错误；D由于小铁球在运动的过程中机械能守恒，所以小铁球在最高点的速度越小，则机械能越小，在最低点的速度也越小，根据：Fm可知小铁球在最低点时需要的向心力越小而在最低点小铁球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上要使铁球不脱轨，轨道对铁球的支持力一定要大于1所以铁球不脱轨的条件是：小铁球在最高点的速度恰好为1，而且到达最低点时，轨道对铁球的支持力恰好等于1根据机械能守恒定律，小铁球在最高点的速度恰好为1，到达最低点时的速度满足mg2Rmv2，轨道对铁球的支持力恰

16、好等于1，则磁力与重力的合力提供向心力，即：Fmg，联立得：F5mg，故D错误3、D【解析】对水平细线被剪断前的整体和小球B受力分析，求出两段弹簧中的弹力。水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧弹力不会突变，对A和B分别受力分析，由牛顿第二定律求出AB各自的加速度。【详解】设两球的质量均为m，倾斜弹簧的弹力为，竖直弹簧的弹力为。对水平细线被剪断前的整体受力分析，由平衡条件可得：，解得：。对水平细线被剪断前的小球B受力分析，由平衡条件可得：。水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧弹力不会突变。对水平细线被剪断瞬间的A球受力分析知，A球所受合力与原来细线拉力方向相反，水平向左，由牛顿第二定律可得：

17、，解得：。对水平细线被剪断瞬间的B球受力分析知，B球的受力情况不变，加速度仍为0。故D项正确，ABC三项错误。【点睛】未剪断的绳，绳中张力可发生突变；未剪断的弹簧，弹簧弹力不可以突变。4、B【解析】设全程为2s，前半程的时间为：后半程的运动时间为：则全程的平均速度为：故B正确，ACD 错误故选B.5、C【解析】A、甲乙两种单色光对应的遏止电压相同，则两种光的频率相同，但加正向电压时甲的饱和电流更大，说明甲光的光更强；故A错误.B、D、由光电效应方程和可知遏止电压越大时，对应的光的频率越大，故；三种光照射同一金属，飞出的光电子的最大初动能关系为；故B，D均错误.C、光在同种介质中传播的速度相同，

18、由可得，；故C正确.故选C.6、A【解析】由得，其中，得，因此题中两线圈并非处于理想状态，会出现漏磁，所以交流电压表的读数小于9.0 V，故选项A正确 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、BCD【解析】A电压表示数A错误；BD可调电阻r增大，副线圈电阻不变，则电路总电阻增大，电流减小，副线圈电阻分压减小，BD正确；C仅接入灯泡增多，副线圈电流增大，电流表示数增大，C正确。故选BCD。8、CD【解析】A导体棒为电源产生的电动势为等效电路为左边电阻和右边并联，总电阻为又线

19、框总电阻为，在从靠近处向滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，故A项错误；B两端电压为路端电压即先增大后减小，故B项错误；C拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有先减小后增大，故C项正确；D根据功率曲线可知当外电阻时输出功率最大，而外电阻先由小于的某值开始增加到，再减小到小于的某值，所以线框消耗的功率先增大后减小，故D项正确故选CD。9、BD【解析】A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小等于球的重力，即为mg，故A错误；B.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin，则槽对球的作用力大小为故B正确；C.若槽和球一起下滑的加速度大小为 gsin，则系统在水平方向有向右的加速度

20、，地面对斜面的摩擦力方向向右，故C错误D.若槽和球一起匀速下滑，则球受力平衡，球对前壁的弹力为mgsin，对底部的压力为mgcos，所以球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用，故D正确；10、BCD【解析】从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向由c到a，故A错误；设导体棒所受的安培力大小为F，根据牛顿第二定律得：物块的加速度，当F=0，即刚释放导体棒时，a最大，最大值为，故B正确；物块和滑杆先做加速运动，后做匀速运动，此时速度最大，则有mg=F，而F=BIl，解得物体下落的最大速度为: ，故C正确；通过电阻R的电量：，故D正确。三、实验题：本题共

21、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、ADE 0.88 【解析】（1）1AB平衡摩擦力时，不是在砝码盘中添加砝码，而是通过调节垫板使重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；C实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力，故C正确，不符合题意；D实验中每次小车不需要从同一位置开始运动，故D错误，符合题意；E.实验中应先开打点计时器的电源，然后再放小车，故E错误，符合题意；故选ADE。（2）2每4个点取一个计数点，则两个相邻计数点的时间间隔为根据得代入数值解得12、C 【解析】（1）1小车

22、所受到的水平拉力即为力传感器的示数，由图象可知当，小车开始有加速度，即摩擦力为5N，由牛顿第二定律可知：，得：，所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力，选项ABD错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示数，选项C正确。故选：C。（2）2选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿第二定律可得，即，由图乙可知图象的斜率，即，得：，由时可解得：；（3）3若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来

23、平衡摩擦力。对小车和位移传感器（发射器）受力分析可得：，即，所以。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) 【解析】试题分析：（1）b球下摆过程中，只有重力做功，由动能定理可以求出碰前b球的速度；碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律列方程，两球向左摆动过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理列方程，解方程组可以求出两球质量之比（2）求出碰撞过程中机械能的损失，求出碰前b求的动能，然后求出能量之比（1）b球下摆过程中，由动能定理得：碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可得：，两球向左摆动过程中，由机械能守

24、恒定律得：解得：（2）两球碰撞过程中损失是机械能：，碰前b球的最大动能，14、 (1)(2)；(3)、【解析】(1)由题意正电子从A点沿y轴正方向发射，经过C点垂直y轴射出，可知其在磁场中作匀速圆周运动的半径：又：解得：(2)正电子在电场中做类平抛运动，运动时间为tCP，运动分解：y轴方向受电场力作用做初速为零匀加速运动又知正电子在点P出射速度为，设其从点P穿过x轴时与x轴正方向夹角为，得联立解得：，(3)如图，设MNPF为最小矩形磁场区域，负电子在磁场中做匀速圆周运动，圆心O2，NP为轨迹圆的弦。由几何关系知NP垂直x轴，圆心角，得正、负电子在第、象限沿x轴方向位移、速度相同，即：运动时间：正电子负电子又：故负电子在矩形磁场中做匀速圆周运动解得：故Q点的纵坐标未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形MNPF的面积15、，（p0S+mg）h m+【解析】本题考查理想气体状态方程的应用。【详解】设环境温度应降低为T1，当缸内气体的体积减慢时，缸内气体的压强为：根据理想气体状态方程有：得到： 此过程外界对气体做的功：设所放重物的质量为m0，当气体体积减半时，气体的压强为：气体发生等温变化，则有得到：