廣東省梅州市大埔縣高三下學期三模物理試題

廣東省2023年普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理沖刺卷（三）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列關于科學史實的說法正確的是（）A.盧瑟福通過α粒子散射實驗估算出原子核半徑數(shù)量級約為B.荷蘭數(shù)學家斯涅耳通過研究折射角與入射角的定量關系，得到了光的折射定律C.普朗克提出物體所帶的電荷量是量子化的，并首先提出了能量子的概念D.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場，并總結出了判斷電流與磁場的方向關系的規(guī)律【答案】B【解析】【詳解】A．盧瑟福通過α粒子散射實驗估算出原子核半徑數(shù)量級約為m，故A錯誤；B．荷蘭數(shù)學家斯涅耳通過研究折射角與入射角的定量關系，得到了光的折射定律，故B正確；C．密立根提出物體所帶的電荷量是量子化的，普朗克首次提出了能量子的概念，故C錯誤；D．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場，后來安培總結了判斷電流與磁場的方向關系的規(guī)律，故D錯誤。故選B。2.體育課上，某同學跳起投籃，籃球脫手后斜向上飛出，如圖所示?；@球在上升過程中速度方向與水平方向的夾角θ的正切值為tanθ，不計空氣阻力，關于tanθ與籃球運動時間t的關系，下列圖像中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】籃球拋出后做勻變速運動，根據(jù)題意，有則tanθ與時間t呈線性關系，斜率為負。故選C。3.如圖甲所示，高空滑索是一種勇敢者的運動項目。如果某人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊在足夠長的傾斜鋼索上運動，鋼索與水平地面的夾角為，在下滑過程中可能會出現(xiàn)如圖乙（輕繩與鋼索垂直）和如圖丙（輕繩沿豎直方向）所示的兩種情形，已知人的質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計空氣阻力，則下列說法中錯誤的是（）A.圖乙中，人一定勻加速下滑B.圖乙中，鋼索對輕環(huán)的作用力大小為mgC.圖丙中，人一定勻速下滑D.圖丙中，鋼索對輕環(huán)無摩擦力【答案】D【解析】【詳解】A．圖乙中，人受到重力和輕繩的拉力，由于兩個力不共線，且合力方向斜向下，故人只能勻加速下滑，故A正確，不符合題意；B．圖乙鋼索對人的作用力大小故B正確，不符合題意；C．圖丙中，人受到重力和輕繩的拉力，兩力均沿豎直方向，若合力不為零，則合力必沿豎直方向，與速度不共線，人不可能做直線運動，因此合力一定為零，人一定勻速下滑，故C正確，不符合題意；D．圖丙中，輕環(huán)也做勻速運動，所受合力為零，輕繩對輕環(huán)的拉力與鋼索對輕環(huán)的支持力不在一條直線上，合力不可能為零，因此輕環(huán)一定受到鋼索的摩擦力，三力平衡，故D錯誤，符合題意。故選D。4.一種折射率為的材料制成如圖所示的截面為半圓形的棱鏡，一束光線平行射入該棱鏡，則下列判斷中正確的是（）A.所有光線都能通過該棱鏡B.所有光線都不能通過該棱鏡C.只有距圓心兩側R范圍內(nèi)的光線才不能通過該棱鏡D.只有距圓心兩側R范圍內(nèi)的光線才能通過該棱鏡【答案】D【解析】【詳解】如圖所示光線發(fā)生全反射后就不能夠通過棱鏡，假設光線在C點恰好發(fā)生全反射，根據(jù)得，R光線越向兩邊，i角越大，因此只有距圓心兩側R范圍內(nèi)的光線才能通過該棱鏡。故選D。5.如圖所示，三個帶電小球A、B、C分別位于等邊三角形的三個頂點且放在光滑絕緣的水平桌面上，空間存在水平且與BC連線垂直的勻強電場，三個小球可看成質(zhì)點且均靜止不動，則三個帶電小球所帶電荷的電性及電荷量的關系是（）A.A、B帶正電，C帶負電，A、B、C所帶電荷量之比為1：1：1B.A、B帶正電，C帶負電，A、B、C所帶電荷量之比為2：1：1C.A帶正電，B、C帶負電，A、B、C所帶電荷量之比為1：1：1D.A帶正電，B、C帶負電，A、B、C所帶電荷量之比為2：1：1【答案】D【解析】【詳解】AB．三個帶電小球兩兩之間存在庫侖力，且?guī)靵隽Φ姆较蛞欢ㄑ貎尚∏虻倪B線方向，假設C球帶負電，對C球進行受力分析，可知勻強電場對C球的電場力方向水平向左，要使C球受力平衡，則A球須帶正電，B球需帶負電，故AB錯誤；CD．假設A球帶正電，則勻強電場對A球的電場力方向水平向右，要使A球受力平衡，則B、C兩球須均帶負電且兩者電荷量相等，分析B、C兩球可知系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)，對B球進行受力分析，可得可得因此有故C錯誤，D正確。故選D。6.在圖甲所示的交流電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1，電阻，為滑動變阻器，A為理想交流電流表。電源電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.滑片P向下移動時，電流表示數(shù)不變B.滑片P向下移動時，通過電阻的電流減小C.當時，電流表的示數(shù)為4AD.當時，電源的輸出功率為48W【答案】C【解析】【詳解】A．等效電路如圖所示。當滑片P向下移動時，滑動變阻器的阻值減小，則等效電阻阻值減小，等效電阻分壓減小，根據(jù)變壓器原理可知，副線圈兩端電壓減小，即電阻兩端電壓減小，根據(jù)歐姆定律可知，電流表示數(shù)減小，故A錯誤；B．將等效為電源內(nèi)阻，滑片P向下移動時，電阻減小，等效電路中電流增大，又因為流過的電流減小，所以電阻的電流增大，故B錯誤；C．設原副線圈兩端電壓分別為和，等效電阻阻值電源電壓有效值U=48V，因此原線圈兩端電壓根據(jù)變壓器原理可知，副線圈兩端電壓因此電流表示數(shù)為故C正確；D．當時，電源的輸出功率故D錯誤。故選C。7.如圖甲所示的裝置可以用來測量電流。直導線MN被兩等長且平行的絕緣細線懸掛于水平軸上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向的磁場，且與距離相等位置的磁感應強度大小相等，裝置的截面圖如圖乙所示。當導線通以電流I且達到穩(wěn)定時懸線靜止在圖甲中右側的位置，懸線與豎直方向間的夾角為θ。若改變電流的大小I，則導線靜止時與豎直方向間的夾角θ也隨之改變。忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A.導線中電流方向由N指向MB.若增大電流I，導線穩(wěn)定后對懸線的拉力減小C.tanθ與I成正比D.若撤去電流，導線不可能擺動到左側等高處【答案】B【解析】【詳解】A．導線受到豎直向下的重力、沿懸線方向上的拉力，如果要受力平衡，則安培力的方向一定指向右上方，如圖所示根據(jù)左手定則可知，導線中電流方向應由M指向N，故A錯誤；B．導線MN在懸線的拉力、安培力和重力的作用下處于平衡狀態(tài)，當電流增大時，安培力變大，懸線與豎直方向的夾角變大，分析導線的受力知因此可知懸線對導線的拉力減小，由牛頓第三定律可知，導線對懸線的拉力減小，故B正確；C．根據(jù)受力分析可知可得即與電流成正比，故C錯誤；D．若撤去電流，則導線不受安培力作用，導線向左擺動過程中，只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律可知，導線能擺動到左側等高處，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.以下四幅圖中，圖甲為“共振曲線”，圖乙為“雙縫干涉”實驗，圖丙為“用干涉法檢測工件表面平整度”實驗，圖丁為“研究光的偏振現(xiàn)象”實驗，針對這四幅圖，下列說法中正確的是（）A.由圖甲可知，驅(qū)動力頻率越大，能量越大，受迫振動的振動幅度越大B.圖乙實驗中，若只將光源由藍色光改綠色光，則兩相鄰亮條紋間距離增大C.圖丙中，若將薄片向右移動，條紋間距將變小D.圖丁中，當M固定不動，將N從圖示位置開始繞水平軸在豎直面內(nèi)緩慢轉動的過程中，光屏P上光的亮度保持不變【答案】BC【解析】【詳解】A．對于受迫振動，當驅(qū)動力頻率等于振動系統(tǒng)固有頻率時，振幅最大，故A錯誤；B．圖乙中，根據(jù)若只將光源由藍色光改為綠色光，波長增大，則兩相鄰亮條紋間距離增大，故B正確；C．圖丙中，當將薄片向右移動時，同級的光程差的間距變小，則干涉條紋間距會變小，故C正確；D．圖丁中，當M固定不動，將N緩慢轉動的過程中，M、N的透振方向變?yōu)橄嗷ゴ怪保藭r光屏P上光的亮度最暗，故D錯誤。故選BC。9.2022年11月3日，中國空間站夢天實驗艙順利完成轉位，標志著中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成。已知中國空間站在距地面高度為h的圓形軌道運行。若地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，夢天實驗艙轉位過程的時間為t，不考慮地球的自轉。則（）A.中國空間站做圓周運動的周期為B.中國空間站做圓周運動的周期為C.中國空間站在轉位時間內(nèi)通過的路程為D.中國空間站在轉位時間內(nèi)通過的路程為【答案】BC【解析】【詳解】AB．設中國空間站的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，中國空間站繞地球運動的周期為T，則設地球表面物體的質(zhì)量為，則有聯(lián)立解得故A錯誤、B正確；CD．設中國空間站運行速度的大小為v，則有中國空間站在t時間內(nèi)運行的路程則C正確，D錯誤。故選BC。10.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t時刻的波形圖如圖所示。已知該波的周期時為T，a、b、c、d是波的傳播方向上的四個質(zhì)點，則在時刻（）A.質(zhì)點a正在向y軸正方向運動B.質(zhì)點b的速度正在增大C.質(zhì)點c的速度最大D.質(zhì)點c遷移到了質(zhì)點d位置【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)振動方向和傳播方向的關系可知，質(zhì)點a和b在t時刻正沿y軸正方向運動，在時刻質(zhì)點a正向y軸正方向運動，而質(zhì)點b已經(jīng)經(jīng)過平衡位置并沿y軸負方向運動，速度正在減小，故A正確，B錯誤；C．在時刻，質(zhì)點c處于平衡位置，此時速度最大，故C正確；D．質(zhì)點不隨波的傳播而發(fā)生遷移，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.現(xiàn)有如下實驗裝置。（1）利用上面裝置可完成且必須平衡摩擦的實驗有___________（填字母）；A.探究小車速度隨時間變化的規(guī)律B.探究加速度與力、質(zhì)量的關系C.探究動能定理D.驗證機械能守恒定律（2）上面裝置有小車、紙帶、重物、一端帶有定滑輪的長木板、電磁打點計時器及交流電源、導線及開關。“探究動能定理”時，還必須使用的器材是__________；A.秒表B.刻度尺C.天平（含砝碼）（3）用該裝置“探究動能定理”實驗中，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為xA、xB、xC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設重物的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，M>>m。從打O點到打B點的過程中，拉力所做的功W=________，小車動能變化量ΔEk=__________?！敬鸢浮竣?BC##CB②.BC##CB③.mgxB④.【解析】【詳解】（1）[1]A．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律時，不需要平衡摩擦力，只要讓小車加速運動即可，A錯誤。BC．探究加速度與力、質(zhì)量的關系和探究動能定理時，平衡摩擦力后繩子拉小車的力就是小車的合力，符合實驗要求，BC正確。D．做驗證機械能守恒定律實驗時，小車本身受摩擦力，即機械能不守恒，不符合題意，D錯誤。故選BC。（2）[2]小車由靜止出發(fā)，對小車用動能定理為取小車為研究對象的話，用刻度尺測出紙帶上計數(shù)點間的距離可以算出小車末狀態(tài)的速度v，用天平測出小車質(zhì)量m和重物質(zhì)量M，在平衡摩擦力和的條件下，重物的重力大小Mg等于小車所受的合力大小，用刻度尺測出小車初末位置的距離L，即可算出合外力對小車做的功即可完成實驗。故選BC。（3）[3][4]重物的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，M>>m，所以在平衡摩擦力后，重物的重力大小mg等于小車所受的拉力大小，拉力所做的功為小車過B點瞬時速度為所以小車動能變化量為12.某同學由于手頭沒有電流表，設計了如圖所示的電路測定電壓表的內(nèi)阻。實驗器材如下：A．待測電壓表V，量程，內(nèi)阻約為B．電阻箱，阻值范圍為C．電阻箱，阻值范圍D．滑動變阻器，，額定電流E．滑動變阻器，，額定電流F．電源E（電動勢為，內(nèi)阻很小）G．導線、開關若干（1）為完成實驗，選擇的滑動變阻器為__________，選擇的電阻箱為__________（填器材前面的字母代號）（2）實驗步驟如下：①閉合開關、，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表指針指向滿刻度處；②斷開開關，保持__________（填“R”或“”）不變，調(diào)節(jié)__________（填“R”或“”）使電壓表指針指向滿刻度的處；③讀出電阻箱的阻值為；④斷開開關、，拆下實驗儀器，整理器材。（3）電壓表的內(nèi)阻為__________，此實驗電壓表內(nèi)阻的測量值與真實值相比__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】①.E②.B③.R④.⑤.⑥.偏大【解析】【詳解】（1）[1]電路選用的是分壓電路，如選擇阻值比較小的滑動變阻器，即D，則干路電流約為超出R3的額定電流，故滑動變阻器選R4，即E；[2]待測電壓表內(nèi)阻約為，所以選擇阻值為的，即B。（2）[3][4]借助于半偏法的思想，閉合開關兩個開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表指針指向滿刻度處；斷開開關，保持R不變，調(diào)節(jié)使電壓表指針指向滿刻度的處。（3）[5][6]電壓表指針指向滿刻度的處，按照分壓原理可知電壓表的阻值是電阻箱阻值的2倍，所以電壓表的電阻為，斷開開關調(diào)節(jié)的過程中使得回路中電阻變大，電流變小，分壓電路中的總電壓變大，電阻箱兩端的電壓大于滿刻度的導致測得的電壓表電阻偏大。13.小明在使用運動吸管杯時發(fā)現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象：在熱力學溫度恒為300K的室內(nèi)，向吸管杯內(nèi)注入開水并迅速蓋上帶有吸管的杯蓋，吸管上端封閉、杯蓋與杯體未擰緊，這時有大量氣泡從吸管底溢出，過了一會兒，吸管底端不再有氣泡溢出，此時水與吸管內(nèi)氣體熱力學溫度均為367.2K，測得杯體水面與吸管頂端的高度差，吸管總長。已知水面上方氣體的壓強始終與外界大氣壓強相同，外界大氣壓強，吸管內(nèi)氣體可視為理想氣體，重力加速度，水的密度，求：（1）吸管底端不再有氣泡溢出時，吸管內(nèi)氣體的壓強；（2）從吸管內(nèi)溢出氣體的質(zhì)量與吸管內(nèi)初始氣體質(zhì)量的比值?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設吸管內(nèi)氣體壓強為，則有解得（2）吸管中的氣體初始狀態(tài)為，，假設溫度升高時，吸管中的氣體沒有溢出，而是膨脹成一個整體，該整體的狀態(tài)為，，則有逸出氣體的體積為則從吸管內(nèi)溢出氣體質(zhì)量與吸管內(nèi)初始氣體質(zhì)量的比值聯(lián)立解得14.如圖所示，在平面直角坐標系內(nèi)有四個點：（m，3m）、（m，3m）、（m，－1m）和（m，－1m），在空間內(nèi)有平行于xOy平面的勻強電場，且、、點處的電勢分別為2000V、1000V、1000V。有一個重力可以忽略的帶電粒子從坐標原點以大小為、方向與y軸負方向夾角為的速度射入第四象限，經(jīng)過，速度恰好平行于x軸且與x軸同向。（1）求點的電勢；（2）求勻強電場的電場強度大??；（3）求帶電粒子的帶電性質(zhì)及比荷?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），粒子帶負電【解析】【詳解】（1）在平行于xOy平面內(nèi)有勻強電場，且平行于，在勻強電場中，相互平行的兩線段兩端的電勢差與兩線段的長度成正比，有可得由以上兩式解得（2）據(jù)題意，與y軸交點M（0，3m）電勢為0，點N（m，1m）的電勢也為0，即直線MN為等勢線，設MN與y軸間的夾角為α，如圖所示由幾何關系有得因為電場的方向垂直MN，所以電場方向與x軸負方向間的夾角為，電場強度大?。?）在t時間內(nèi)粒子在y軸負方向上做勻減速運動，則有，解得，且該帶電粒子帶負電15.滑板是沖浪運動在陸地上的延伸，是一種富有挑戰(zhàn)性的極限運動，下面是該運動的一種場地簡化模型。如圖所示，右側是一固定的四分之一光滑圓弧軌道AB，半徑，左側是一固定的光滑曲面軌道CD，兩軌道末端C與B等高，曲面在D點的切線與水平方向間的夾角。兩軌道間有質(zhì)量的長木板靜止在光滑水平地面上，長木板右端緊靠圓弧軌道AB的B端，木板上表面與圓弧面相切于B點。一質(zhì)量