廣東省中山市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023年高三下學(xué)期開年摸底大聯(lián)考（全國I卷）物理試題

廣東省中山市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023年高三下學(xué)期開年摸底大聯(lián)考（全國I卷）物理試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV2、如圖所示，豎直直線的右側(cè)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里。正方形線框的邊長為L，靜止于圖示位置，其右邊與重合。從時刻起線框受外力拉動，水平向右勻加速運(yùn)動。線框粗細(xì)均勻，其電阻沿長度分布均勻。在運(yùn)動過程中，線框a、b兩點(diǎn)間的電勢差隨時間變化的特點(diǎn)與下列圖像一致的是（）A． B． C． D．3、用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A．改用強(qiáng)度更大的紫外線照射 B．延長原紫外線的照射時間C．改用X射線照射 D．改用紅外線照射4、木箱內(nèi)的地板上放置一個5kg的物體，鋼繩吊著木箱靜止在某一高度處。從計時時刻開始鋼繩拉著木箱向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度為4m/s2，至第3s末鋼繩突然斷裂，此后木箱先向上做勻減速運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)后開始豎直下落，7s末落至地面。木箱在空中運(yùn)動的過程中地板始終保持水平，重力加速度取10m/s2。下列說法正確的是（）A．第2秒末物體的重力增大到70NB．第4秒末物體對木箱地板的壓力為70NC．第4秒末物體對木箱地板的壓力為50ND．第6秒末物體對木箱地板的壓力為05、某學(xué)校科技活動小組設(shè)計了一個光電煙霧探測器（如圖甲），當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測器時（如圖乙），來自光源S的光會被煙霧散射進(jìn)入光電管C，當(dāng)光射到光電管中的鈉表面時會產(chǎn)生光電流，當(dāng)光電流大于10-8A時，便會觸發(fā)報警系統(tǒng)報警。已知鈉的極限頻率為6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，則下列說法正確的是（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長不能小于5.0×10-7mB．若光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源的光變強(qiáng)時，并不能改變光電煙霧探測器的靈敏度C．光電管C中能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)楣獍l(fā)生了全反射現(xiàn)象D．當(dāng)報警器報警時，鈉表面每秒釋放出的光電子最少數(shù)目是N=6.25×1010個6、如圖所示，A、B兩小球靜止在光滑水平面上，用輕彈簧相連接，A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量．若用錘子敲擊A球使A得到v的速度，彈簧壓縮到最短時的長度為L1；若用錘子敲擊B球使B得到v的速度，彈簧壓縮到最短時的長度為L2，則L1與L2的大小關(guān)系為()A．L1>L2 B．L1<L2C．L1＝L2 D．不能確定二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，兩平行虛線間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動，速度大小為1m/s，cd邊進(jìn)入磁場時開始計時，導(dǎo)線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示（感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針時，感應(yīng)電動勢取正）。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線框的邊長為0.2mB．勻強(qiáng)磁場的寬度為0.6mC．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內(nèi)，c、d間電勢差為零8、如圖是在四川景區(qū)九寨溝拍攝的一張風(fēng)景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的樹枝和池底都看得很清楚，而遠(yuǎn)處則只看到對岸山峰和綠樹的倒影，水面下的景物則根本看不到．下列說法中正確的是（）A．遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)閬碜陨椒宓墓饩€在水面上發(fā)生了全反射B．光從空氣射入水中，光的波速變小，波長變小C．遠(yuǎn)處水面下景物的光線到水面處，入射角較大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見D．來自近處水面下景物的光射到水面處，入射角較小，反射光強(qiáng)而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人的眼睛中9、如圖所示，從處發(fā)出的電子經(jīng)加速電壓加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，發(fā)現(xiàn)電子向下極板偏轉(zhuǎn)。設(shè)兩極板間電場的電場強(qiáng)度大小為，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。欲使電子沿直線從電場和磁場區(qū)域通過，只采取下列措施，其中可行的是（）A．適當(dāng)減小電場強(qiáng)度大小B．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度大小C．適當(dāng)增大加速電場兩極板之間的距離D．適當(dāng)減小加速電壓10、如圖所示，用等長的絕緣線分別懸掛兩個質(zhì)量、電量都相同的帶電小球A和B，兩線上端固定于O點(diǎn)，B球固定在O點(diǎn)正下方。當(dāng)A球靜止時，兩懸線的夾角為θ．下列方法中能保持兩懸線的夾角不變的是（）A．同時使兩懸線長度減半B．同時使兩球的質(zhì)量和電量都減半C．同時使A球的質(zhì)量和電量都減半D．同時使兩懸線長度減半和兩球的電量都減半三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為制作電子吊秤，物理小組找到一根拉力敏感電阻絲，拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認(rèn)為形狀不變)，它的電阻也隨之發(fā)生變化，其阻值R隨拉力F變化的圖象如圖(a)所示，小組按圖(b)所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內(nèi)阻Rg=50Ω；R1是可變電阻器，A、B兩接線柱等高且固定?，F(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質(zhì)光滑絕緣環(huán)，將其兩端接在A、B兩接線柱上。通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，不計敏感電阻絲重力，具體步驟如下：步驟a：滑環(huán)下不吊重物時，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)可變電阻R1，使毫安表指針滿偏；步驟b：滑環(huán)下吊已知重力的重物G，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；步驟c：保持可變電阻R1接入電路電阻不變，讀出此時毫安表示數(shù)I；步驟d：換用不同已知重力的重物，掛在滑環(huán)上記錄每一個重力值對應(yīng)的電流值；步驟e：將電流表刻度盤改裝為重力刻度盤。(1)寫出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關(guān)系式F=__________；(2)若圖(a)中R0=100Ω，圖象斜率k=0.5Ω/N，測得θ=60°，毫安表指針半偏，則待測重物重力G=_________N；(3)改裝后的重力刻度盤，其零刻度線在電流表________________(填“零刻度”或“滿刻度”)處，刻度線_________填“均勻”或“不均勻”）。(4)若電源電動勢不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變，用這臺“吊秤”稱重前，進(jìn)行了步驟a操作，則測量結(jié)果______________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。12．（12分）為了測某電源的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：電阻箱R，定值電阻Rn，兩個電流表A1、A2，電鍵S1，單刀雙擲開關(guān)S2，待測電源，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)小組成員設(shè)計如圖甲所示的電路圖．（1）閉合電鍵S1，斷開單刀雙擲開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R1，讀出電流表A2的示數(shù)I0；將單刀雙擲開關(guān)S2合向1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表A2的示數(shù)仍為I0，此時電阻箱阻值為R2，則電流表A1的阻值RA1＝_____．（2）將單刀雙擲開關(guān)S2合向2，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄每次調(diào)節(jié)后的電阻箱的阻值R及電流表A1的示數(shù)I，實(shí)驗(yàn)小組成員打算用圖象分析I與R的關(guān)系，以電阻箱電阻R為橫軸，為了使圖象是直線，則縱軸y應(yīng)取_____．A．IB．I2C．1/ID．1/I2（3）若測得電流表A1的內(nèi)阻為1Ω，定值電阻R0＝2Ω，根據(jù)（2）選取的y軸，作出y﹣R圖象如圖乙所示，則電源的電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．（4）按照本實(shí)驗(yàn)方案測出的電源內(nèi)阻值_____．（選填“偏大”、“偏小”或“等于真實(shí)值”）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，從長方體透明玻璃中挖去一個半徑為R的半球體，O為半球的球心，O1O2連線為透明玻璃體的主光軸，在離球心0.5R處豎直放置一個足夠大的光屏，O2為屏上的點(diǎn)，讓一單色光束平行O1O2垂直左側(cè)表面入射，當(dāng)光線距離O1O2連線0.5R時，折射后的光線達(dá)到光屏上距離O2為R的P點(diǎn)，已知透明體的上下側(cè)面均涂有吸光材料，則：①透明玻璃的折射率為多少；②當(dāng)平行光線到光軸O1O2的距離為多少時，折射后射到光屏上的位置離O2最遠(yuǎn)。14．（16分）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖A→B→C→D→A的狀態(tài)變化求該過程中（1）氣體最高溫度T1與最低溫度T2的比值；（2）氣體與外界交換的熱量Q。15．（12分）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于“電源”，在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動生電動勢。設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒ab的長度為L，在外力作用下以速度v水平向右勻速運(yùn)動。此時金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設(shè)電子的電荷量為e，求電子從棒的一端運(yùn)動到另一端的過程中f1做的功。(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場，該電場為渦旋電場，其電場線是一系列同心圓，單個圓上的電場強(qiáng)度大小處處相等，如圖乙所示。在某均勻變化的磁場中，將一個半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點(diǎn)a、b引出兩根導(dǎo)線，與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計的電流表串接起來，如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0，圓環(huán)兩端點(diǎn)a、b間的距離可忽略不計，除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I，電子的電荷量為e，求∶a.金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢E感大小；b.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大小。(3)直流電動機(jī)的工作原理可以簡化為如圖丁所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計。電阻為R的金屬桿ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道端點(diǎn)MP間接有內(nèi)阻不計、電動勢為E的直流電源。桿ab的中點(diǎn)O用水平繩系一個靜置在地面上、質(zhì)量為m的物塊，最初細(xì)繩處于伸直狀態(tài)（細(xì)繩足夠長）。閉合電鍵S后，桿ab拉著物塊由靜止開始做加速運(yùn)動。由于桿ab切割磁感線，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E'，且E'同電路中的電流方向相反，稱為反電動勢，這時電路中的總電動勢等于直流電源電動勢E和反電動勢E'之差。a.請分析桿ab在加速的過程中所受安培力F如何變化，并求桿的最終速度vm；b.當(dāng)電路中的電流為I時，請證明電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

由題意應(yīng)該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯誤，D正確。故選D。2、C【解題分析】

線框有兩段勻加速直線運(yùn)動過程：進(jìn)入磁場的運(yùn)動過程，在磁場中的運(yùn)動過程。兩過程加速度相等，設(shè)為a。線框進(jìn)入磁場的運(yùn)動過程。由右手定則知感應(yīng)電流方向由b向a。段為電源，則a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢。電動勢大小為由運(yùn)動規(guī)律得解以上三式得圖像為過原點(diǎn)的直線，斜率為。在時刻有。在磁場中的運(yùn)動過程。由右手定則知a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢。在時刻有運(yùn)動過程有由運(yùn)動規(guī)律得解以上兩式得圖像斜率為。故選C。3、C【解題分析】

用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，知紫外線的頻率小于金屬的極限頻率，要能發(fā)生光電效應(yīng)，需改用頻率更大的光照射（如X射線）。能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度和照射時間無關(guān)。

A．改用強(qiáng)度更大的紫外線照射，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．延長原紫外線的照射時間，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．改用X射線照射，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．改用紅外線照射，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選C。4、D【解題分析】

A．第2秒末，物體的加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，但物體的重力不會隨著物體的運(yùn)動狀態(tài)變化而變化，故A錯誤；BC．第4秒末物體的加速度為重力加速度g，物體處于完全失重狀態(tài)，物體對木箱地板的壓力為0，故BC錯誤；D．第6秒末物體的加速度為重力加速度g，物體處于完全失重狀態(tài)，物體對木箱地板的壓力為0，故D正確。故選D。5、D【解題分析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程有則光源S發(fā)出的光波最大波長即要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長不能大于0.5μm，選項(xiàng)A錯誤；B．光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強(qiáng)，被煙霧散射進(jìn)入光電管C的光越多，越容易探測到煙霧，即光電煙霧探測器靈敏度越高，選項(xiàng)B錯誤；C．光電管C中能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)檎丈涔怆姽艿墓馐芰看笥谄湟莩龉Χ蛊浒l(fā)射出電子，選項(xiàng)C錯誤；D．光電流等于10-8A時，每秒產(chǎn)生的光電子的個數(shù)選項(xiàng)D正確。故選D。6、C【解題分析】

若用錘子敲擊A球，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)彈簧最短時，兩者共速，則mAv＝(mA＋mB)v′解得v′＝彈性勢能最大，最大為ΔEp＝mAv2－(mA＋mB)v′2=若用錘子敲擊B球，同理可得mBv＝(mA＋mB)v″解得v″＝彈性勢能最大為ΔEp＝mBv2－(mA＋mB)v′2＝即兩種情況下彈簧壓縮最短時，彈性勢能相等，故L1＝L2故C正確。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解題分析】

A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和圖象可知，感應(yīng)電動勢故導(dǎo)線框的邊長故A正確；B．導(dǎo)線框的cd邊從進(jìn)入磁場到離開磁場的時間為0.4s，故磁場的寬度s=vt=0.4m故B錯誤；C．根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，故C正確；D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內(nèi)，ab邊和cd邊均切割磁感線，產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，c、d間有電勢差，故D錯誤。故選AC。8、BC【解題分析】

試題分析：遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)樯椒宓墓饩€在水面上發(fā)生了反射，但不是全反射，因?yàn)槿瓷渲挥泄鈴墓饷芙橘|(zhì)射入光疏介質(zhì)時才可能發(fā)生，故A錯誤．光線由空氣射入水中，光的波速變小，頻率不變，由波速公式v=λf知波長變小，故B正確．遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，當(dāng)入射角大于等于全反射臨界角時能發(fā)生全反射，光線不能射出水面，因而看不見，故C正確．近處水面下景物的光線到水面處，入射角越小，反射光越弱而折射光越強(qiáng)，射出水面而進(jìn)入人眼睛中能量越少，故D錯誤．故選BC．考點(diǎn)：光的折射；全反射9、BD【解題分析】

電子通過加速電場的過程，有欲使電子沿直線從電場和磁場區(qū)域通過，則應(yīng)有而電子流向下極板偏轉(zhuǎn)，則故應(yīng)增大或減小，故BD正確，AC錯誤。故選BD。10、CD【解題分析】

同時使兩懸線長度減半，若角度θ不變，球間距減半，根據(jù)公式F=kQqr2，靜電斥力增加為4倍，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故A錯誤；同時使兩球的質(zhì)量和電荷量減半，A球的重力減小為一半，靜電力都減小為四分之一，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故B錯誤；同時使A球的質(zhì)量和電荷量減半，A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、G2【解題分析】

(1)由受力情況及平行四邊形定則可知，G=2Fcosθ，解得：(2)實(shí)驗(yàn)步驟中可知，當(dāng)沒有掛重物時，電流為滿偏電流，即：E=Igr+R1(3)由實(shí)驗(yàn)步驟可知，當(dāng)拉力為F時，電流為I，因此根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：E=Ir+Rg+R(4)根據(jù)操作過程a可知，當(dāng)內(nèi)阻增大，仍會使得電流表滿偏，則電阻R1會變小，即r+R1之和仍舊會不變，也就是說測量結(jié)果也不變。12、R2﹣R1；C；3；0.9；等于真實(shí)值．【解題分析】

（1）由題意可知，電路電流保持不變，由閉合電路歐姆定律可知，電路總電阻不變，則電流表內(nèi)阻等于兩種情況下電阻箱阻值之差，即：RA1＝R2﹣R1；（2）根據(jù)題意與圖示電路圖可知，電源電動勢：，整理得：，為得到直線圖線，應(yīng)作圖象，C正確ABD錯誤．（3）由圖線可知：，，解得，電源電動勢：E＝3V，電源內(nèi)阻：r＝0.9Ω；（4）實(shí)驗(yàn)測出了電流表A1的內(nèi)阻，由（2）（3）可知，電源內(nèi)阻的測量值等于真實(shí)值．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。