山西省陽泉市2023屆高三下學期三模物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023年陽泉市高三年級第三次模擬測試試題能力測試1.氫原子能級圖如圖所示，欲使處于能級的大量的氫原子向低能級躍遷，發(fā)出頻率不同的大量的光子，然后用這些光子照射下表中的幾種金屬，則能發(fā)生光電效應的金屬有幾種（）A.1種 B.2種 C.3種 D.4種〖答案〗D〖解析〗氫原子由能級躍遷到能級時輻射的光子能量最大，即該光子能量比四種金屬的逸出功都大，照射這些金屬時都能發(fā)生光電效應。故選D。2.水底某處有個紅色的點光源，在水面上形成的紅色的圓形光亮區(qū)域的面積為，若把該處的紅色點光源換成藍色點光源，其它條件不變，則在水面上形成的藍色的圓形光亮區(qū)域的面積為，已知水對紅、藍兩種光的折射率分別為和，則等于（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設點光源距水面的深度為h，被光照亮的圓形區(qū)域的半徑為r，光路如圖所示：

由幾何關(guān)系有又有，聯(lián)立可得可知故選C。3.已知為同一直線上的四點，間的距離等于間的距離，一物體自O點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速直線運動，依次經(jīng)過三點，已知經(jīng)過段和段所用時間分別為和，則該物體經(jīng)過段的時間為（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗設該物體勻加速運動的加速度為a，經(jīng)過段的時間為t，間的距離為x，則有聯(lián)立解得故選D。4.如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域有方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為，今有一質(zhì)量為（不計重力），帶電量為的離子以某一速度沿平行于直徑的方向射入磁場區(qū)域，射入點與間距離為，（）A.若該離子在磁場中的運動半徑為，則該離子一定能夠通過磁場圓的圓心B.若該離子在磁場中的運動半徑為，則該離子在磁場中入射點與出射點相距小于C.若該離子能夠通過磁場圓的圓心，則該離子在磁場中的運動時間為D.若該離子在磁場中入射點與出射點相距最遠，則該離子在磁場中的運動時間為〖答案〗C〖解析〗A．若該離子在磁場中的運動半徑為，此時圓心在初速度垂直線段與ab交線處，設為，粒子軌跡如下圖由題意可知而故故該粒子不經(jīng)過磁場圓的圓心，故A錯誤；BD．若該離子在磁場中的運動半徑為，粒子軌跡如下圖根據(jù)幾何知識可知粒子在磁場中的圓弧等于完整圓弧的，即因此為等邊三角形，故此時該離子在磁場中入射點與出射點相距最遠，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得該粒子做圓周運動周期則該離子在磁場中的運動時間為故BD錯誤；C．若該離子能夠通過磁場圓的圓心，粒子軌跡如下圖由幾何知識可知根據(jù)可得解得故為等邊三角形，故故粒子在整個磁場中的圓心角為，粒子在磁場中的圓弧等于完整圓弧的，故該離子在磁場中的運動時間為故C正確。故選C5.《流浪地球2》中太空電梯非常吸引觀眾眼球。太空電梯通過超級纜繩連接地球赤道上的固定基地與配重空間站，它們隨地球以同步靜止狀態(tài)一起旋轉(zhuǎn)，如圖所示。圖中配重空間站距地面距離為，為地球半徑，地球自轉(zhuǎn)周期為，重力加速度為，則（）A.配重空間站速度大小為B.若纜繩斷裂，空間站做離心運動，被甩出去C.若太空電梯與貨物停留在如圖位置，則電梯內(nèi)的貨物處于完全失重狀態(tài)D.配重空間站的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度〖答案〗BD〖解析〗A．配重空間站繞地心轉(zhuǎn)動的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，配重空間站速度大小為故A錯誤；B．若配重空間站沒有纜繩連接，由萬有引力提供向心力得，地面的物體受到的萬有引力等于重力，則解得由于，若纜繩斷裂，空間站做離心運動，被甩出去，故B正確；C．以周期運行時，同步衛(wèi)星軌道上物體萬有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)；有，，由題知貨物停留在位置運行半徑小于同步衛(wèi)星運行半徑，即半徑減小，則萬有引力大于所需向心力，電梯內(nèi)的貨物不會處于完全失重狀態(tài)，故C錯誤；D．由圖知配重空間站運行半徑大于同步衛(wèi)星運行半徑，由角速度與線速度關(guān)系可知，角速度相同，則配重空間站的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選BD。6.在北半球，地磁場豎直分量向下。陽泉市某中學的興趣實驗小組，把一個正方形閉合導線框abcd放置在水平絕緣桌面上，線圈的ad邊沿南北方向，ab邊沿東西方向。下列說法中正確的是（）A.若使線圈向東平動，則a點的電勢比d點的電勢低B.若使線圈向南平動，則b、c點兩點電勢相等C.若使線圈向西平動，則a點的電勢比b點的電勢低D.若使線圈向北平動，則a點的電勢比b點電勢高〖答案〗BD〖解析〗A．線圈向東平動時根據(jù)右手定則得出a點電勢高于d點電勢，A錯誤；B．線圈向南平動時bc邊不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電動勢，b點電勢和c點電勢相等，B正確；C．線圈向西平動時，ab邊不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電動勢，a點電勢和b點電勢相等，C錯誤；D．線圈向北平動時，利用右手定則得出a點電勢比b點高，D正確。故選BD。7.一定量的理想氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)歷三個過程又回到狀態(tài)．其圖像如圖所示，其中氣體在坐標原點處的溫度為，下列說法正確的是（??）A.過程壓強一定減小，氣體一定從外界吸收熱量B.過程中外界對氣體所做的功大于氣體所放的熱C.過程一定是吸熱的D.狀態(tài)容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)比狀態(tài)多〖答案〗AD〖解析〗如圖A．根據(jù)斜率越大，壓強越小，則過程壓強一定減小，溫度升高，內(nèi)能增大，即體積增大，氣體對外做功，即根據(jù)知即氣體一定從外界吸收熱量，故A正確；B．過程中溫度不變，內(nèi)能不變，即根據(jù)外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱，故B錯誤；C．過程溫度降低，內(nèi)能減小，即體積不變W=0根據(jù)Q<0一定是放熱的，故C錯誤；D．狀態(tài)壓強比狀態(tài)大，且狀態(tài)體積比狀態(tài)小，則狀態(tài)容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)比狀態(tài)多，故D正確。故選AD。8.如圖為利用霍爾元件進行微小位移測量的實驗裝置。在兩塊磁感應強度相同，同極相對放置的磁體狹縫中放入金屬材料制成的霍爾元件，當霍爾元件處于中間位置時磁感應強度為0，霍爾電壓（霍爾元件上下兩表面的電勢差）也為0。將該點作為坐標原點建立空間坐標系，當霍爾元件沿x軸移動時，即有霍爾電壓輸出。霍爾元件中電流方向始終為z軸負方向且大小不變，下列說法正確的是（）A.霍爾元件處于x軸負半軸時，下表面的電勢高于上表面的電勢B.霍爾元件從O點沿x軸正方向移動的過程中，霍爾電壓的大小逐漸增大C.在某一位置時，若增大霍爾元件沿x軸方向的厚度，則霍爾電壓的大小將減小D.在某一位置時，若增大霍爾元件沿y軸方向的厚度，則霍爾電壓的大小將不變〖答案〗BCD〖解析〗A．霍爾元件處于x軸負半軸時，磁場方向向右，由左手定則可知，電子所受洛倫茲力向下，電子運動到下表面，則上表面電勢高于下表面，A錯誤；B．設電子的電荷量為e，沿電流方向定向運動的平均速率為v，單位體積內(nèi)電子的個數(shù)為n，導體板的橫截面積為S，霍爾元件沿x軸方向的厚度為d，沿y軸方向的厚度為b，則電流的微觀表達式為電子在磁場中受到的洛倫茲力為電子在洛倫茲力作用下向上運動后，霍爾元件上、下兩表面出現(xiàn)電勢差，則有電子受到的電場力為當達到穩(wěn)定狀態(tài)時，電場力與洛倫茲力大小相等，則有由此可知，霍爾元件從O點沿x軸正方向移動時，磁感應強度B逐漸增大，則有霍爾電壓的大小逐漸增大，B正確；CD．由以上分析解得由此可知，在某一位置時，若增大霍爾元件沿x軸方向的厚度d，則霍爾電壓的大小將減?。辉谀骋晃恢脮r，若增大霍爾元件沿y軸方向的厚度b，則霍爾電壓的大小將不變，CD正確。故選BCD。9.某實驗小組的同學們利用單擺來測定當?shù)氐闹亓铀俣?。所給器材：A．長左右的細絲線B．帶孔的小鐵球C．毫米刻度尺D．游標卡尺E．秒表（機械表）F．帶鐵夾的鐵架臺（1）該小組在實驗過程中有如下說法，其中正確的是_____________（填選項前的字母）。A．用毫米刻度尺量出擺線的長度為B．單擺擺動時，擺動平面應該與鐵夾口平行C．將擺球拉起，然后放開，在擺球某次通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第1次，接著一直數(shù)到擺球第100次通過最低點，按下秒表，停止計時，讀出這段時間，算出單擺的周期D．最大擺角可以等于（2）該小組同學通過改變擺線長，測出多組擺線長和周期的數(shù)據(jù)，然后以為縱坐標，為橫坐標作出圖像，然后通過直線的斜率得到重力加速度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)畫出的直線不過坐標原點，你認為這對實驗結(jié)果會產(chǎn)生影響嗎？__________（填“影響”“不影響”“無法確定”）（3）實驗完畢后，發(fā)現(xiàn)所用小球的質(zhì)量分布不均勻，小球的重心不在小球的球心，所以該組同學改變方法，所用的方法為：先測出一個擺線長為時的周期，然后把擺線長縮短為時，測出周期，則該組同學測出的重力加速度值為__________?！即鸢浮剑?）C（2）不影響（3）〖解析〗（1）[1]A．用毫米刻度尺測量擺線的長時，讀數(shù)需要一位估讀，所以讀數(shù)為1.0000m，選項A錯誤；B．單擺擺動時，擺動平面應該與鐵夾口垂直，以免擺動時發(fā)生擺線下滑，擺長改變的現(xiàn)象，選項B錯誤；C．將擺球拉起，然后放開，在擺球某次通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第1次，接著一直數(shù)到擺球第100次通過最低點，按下秒表，停止計時，讀出這段時間，算出單擺的周期選項C正確；D．單擺振動時的最大擺角不可以超過，選項D錯誤。故選C。（2）[2]根據(jù)單擺周期公式有解得可見若在計算擺長時，沒有考慮擺球的半徑，則造成圖像向左平移，直線不過坐標原點，但是直線的斜率不變，則測得的g值沒影響。（3）[3]設小球的重心距離擺線為x，根據(jù)單擺周期公式有聯(lián)立解得10.某實驗小組要做測定電流表的內(nèi)電阻，并把電流表改裝成的電壓表的實驗，現(xiàn)有以下器材：A．電池（電動勢，內(nèi)阻很?。〣．待測電流表（量程，內(nèi)阻為左右）C．電流表（量程，內(nèi)阻）D．電壓表（量程，內(nèi)阻約）E．滑動變阻器：阻值范圍F．開關(guān)，導線若干（1）實驗要求，從所給器材中選取適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計一電路來測量電流表的內(nèi)阻，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。在答題卡上（1）的方框中畫出你設計的實驗電路圖____；（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算，其中用分別表示可能選用的電表的示數(shù)，則的表達式為______；（3）若實驗得到待測電流表的內(nèi)阻，要把該電流表改裝為量程的電壓表，改裝的方法是跟電流表___________（選填串或并）聯(lián)一個阻值為___________的定值電阻；（4）改裝電表所用電阻可由新增電阻箱（阻值范圍0~999.9）提供，請在答題卡上（4）的方框中畫出改裝電壓表以及與標準電壓表進行校準都包括的電路圖，要求內(nèi)的所有刻度都能在實驗中進行校對，有些器材可以（1）和（4）重復使用________；（5）在校準時發(fā)現(xiàn)，當標準電壓表的示數(shù)為時，電流表的示數(shù)為，由此可以推測改裝的電壓表的量程不及預期值，實驗小組的同學們經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)的計算無誤，說明電流表的內(nèi)阻測量不準確，則電流表內(nèi)阻的真實值為________。〖答案〗（1）（2）（3）串（4）（5）〖解析〗（1）[1]為了盡量提高測量精度以及多測幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法；又因為A2的內(nèi)阻以及且與未知內(nèi)阻的電流表量程接近，所以采用量電流表并聯(lián)的方式，電路圖如下（2）[2]根據(jù)實驗原理圖，根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等以及歐姆定律，可得的表達式為（3）[3][4]根據(jù)電表的改裝原理，可知改裝成電壓表需要串聯(lián)一個電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點，有解得需要串聯(lián)的電阻阻值為（4）[5]為了校對改裝的電壓表，需要與被校對的電壓表并聯(lián)一個標準電壓表，而且校對過程需要從0開始，所以選用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如下（5）[6]根據(jù)并聯(lián)電路電壓相同，根據(jù)標準電壓表的讀數(shù)為并聯(lián)電路的電壓即電流表內(nèi)阻的真實值為43Ω。11.一粗糙的圓錐體可繞其軸線做圓周運動，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為，現(xiàn)于錐面上放一個石塊，石塊與錐面間的動摩擦因數(shù)，石塊與圓錐體頂點0的距離，石塊的質(zhì)量為，石塊可看作質(zhì)點，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．取重力加速度，，．求：（1）若圓錐體與石塊均靜止，石塊受到錐面的摩擦力大?。唬?）若石塊隨圓錐體一起以角速度繞軸線做勻速圓周運動，石塊受到的摩擦力的大?。即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）若圓錐體與石塊均靜止，石塊的受力分析如圖所示因故石塊受到錐面的摩擦力大?。?）當圓錐體與石塊一起以角速度繞軸線做勻速圓周運動時，石塊的受力分析如答圖所示豎直方向有水平方向有解得12.如圖（A）所示，長方形木板放在光滑水平地面上，在其右端放置一可視為質(zhì)點的小木塊，現(xiàn)給長方形木板一個大小為，方向水平向右的初速度，最后小木塊剛好沒有滑離長方形木板；如圖（B）所示，與上面相同的長方形木板靜止放置在光滑的水平面上，在其左端地面上固定一個四分之一光滑圓弧槽，圓弧槽的下端與木板的上表面相平，現(xiàn)讓相同的小木塊從圓弧槽的最高點由靜止開始滑下，最后小木塊也是剛好沒有滑離長方形木板．已知小木塊與長方形木板間的動摩擦因數(shù)為，長方形木板的質(zhì)量為小木塊質(zhì)量的3倍，重力加速度為，求：（1）長方形木板的長度；（2）圓弧槽軌道的半徑；（3）圖（A）中小木塊在長方形木板上的滑行時間與圖（B）中小木塊在長方形木板上的滑行時間之比?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）對于題圖（A），小木塊、長方形木板組成的系統(tǒng)動量守恒，設二者的共同速度大小為，木塊的質(zhì)量為，則長方形木板的質(zhì)量為，規(guī)定木板的初速度方向為正方向，由動量守恒定律有解得設長方形木板的長度為，由功能關(guān)系有解得長方形木板的長度為（2）設圓弧槽軌道的半徑為，小木塊剛滑上長方形木板