安徽省池州市普通高中2023届高三物理上学期教学质量统一检测试题（Word版附解析）

2023年池州市普通高中高三教学质量统一监测

理科综合能力测试题

二、选择题

1. 某些夜光钟表上的夜光粉含有放射性材料，能发射出某种射线。在暗室中将胶片包在密封的薄黑纸袋中，注意不使胶片曝光。把一枚回形针放在纸袋上面，再压上夜光钟表，放置足够时间后即可得到一张类似X光片的照片。该放射性材料发射出的应是（　　）

A. X光 B. 射线 C. 射线 D. 射线

【答案】C

【解析】

【详解】A．X光不会由放射性物质单独产生，A错误；

BCD．根据题意该射线具有一定的穿透性，可以穿透纸张但是不能穿透金属的回形针，所以可知为射线，BD错误，C正确。

故选C。

2. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程回到原状态a。其图像如图所示。皆为直线，平行于p轴，平行于V轴。下列说法正确的是（　　）

A. a、b、c三个状态中，状态c温度最高

B. 过程中，气体分子的平均动能先变小后变大

C. 过程中，气体一定从外界吸热

D. 从a状态经历三个过程再次回到a状态的过程中，气体共吸热

【答案】D

【解析】

【详解】A．该理想气体在不同状态下都有

可得

由图像可得

所以

故a、b、c三个状态中，状态a温度最高，A错误；

B．过程中，气体温度先升高后降低，故气体分子的平均动能先变大后变小，B错误；

C．过程中，气体体积减小，外界对气体做正功，而气体温度降低，气体内能减小，由热力学第一定律

故，气体放热，故C错误；

D．从a状态经历三个过程再次回到a状态的过程中，气体内能不变，ab过程中，气体对外做功为ab图线与横轴的面积，即

bc过程中，外界对气体做功为bc图线与横轴的面积，即

由热力学第一定律

解得

故气体在整个过程中共吸热，D正确。

故选D。

3. 北京时间2022年10月31日15时37分，梦天实验舱发射成功！于11月1日完成梦天实验舱与空间站在轨对接，这标志着我国空间站基本建成。假设梦天实验舱在半径为r的圆轨道上逆时针做匀速圆周运动，空间站在半径为R的圆轨道3上也在逆时针做匀速圆周运动。某时刻梦天实验舱位于B点，空间站位于C点，二者角度关系适合，此时刻为悬挂时机。此时梦天实验舱开始机动进入轨道2，经过一定时间后在A点与空间站交会对接。下列说法正确的是（　　）

A. 梦天实验舱在B点进入轨道2时要减速

B. 梦天实验舱在B点进入轨道2时无需改变速度

C. 梦天实验舱在轨道2上经过A点时速率大于空间站的速率

D. 若错过最佳时机，可以等待下一次最佳时机出现

【答案】D

【解析】

【详解】AB．梦天实验舱在B点进入轨道2时做离心运动，要加速，故AB错误；

C．梦天实验舱由轨道2进入轨道3，需要加速，所以梦天实验舱在轨道2上经过A点时速率小于空间站的速率，故C错误；

D．若错过最佳时机，可以等待下一次最佳时机出现，故D正确。

故选D。

4. 由于大气层的存在，太阳光线在大气中折射，使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象，建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为的均匀大气，并将大气层的厚度等效为地球半径R。根据此模型，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是（地球自转时间为24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光）（　　）

A. 3小时 B. 2小时 C. 1.5小时 D. 1小时

【答案】D

【解析】

【详解】太阳光是平行光，临界光路图如图所示

由几何关系可得临界光线的折射角为

可知临界光线的折射角为30°；

根据折射定律

可得

由几何关系可知，地球多转角度便看不见太阳了，有

一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为

故选D。

5. 水平地面下1米深处埋有一根水平长直电缆，电缆中通有交流电。在地面上用闭合试探小线圈平行于地面检测时，测得a、b两点处线圈中的电动势始终为零．c处电动势不为零。a、b、c三点恰好构成一个边长为的等边三角形。下列说法正确的是（　　）

A. a点磁感应强度大小始终为零

B. a、b两点连线一定与电缆平行

C. 若将小线圈平面与地面成角放置在c点，小线圈电动势始终为零，则

D. 若将小线圈平面与地面成角放置在c点，小线圈电动势始终为零，则

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据题意可知，在地面上用闭合试探小线圈平行于地面检测时，测得a、b两点处线圈中的电动势始终为零，说明穿过线圈的磁通量不变一直为0，则a、b两点在导线的正上方，即a、b两点连线一定与电缆平行，由安培定则可知，通电导线周围有环形磁场，则a点的磁感应强度大小不为零，故A错误，B正确；

CD．根据题意可知，c处电动势不为零，则点不在导线正上方，要想在c点小线圈电动势始终为零，则线圈平面与点磁感线相切，由几何关系可得，处据导线的距离为

小线圈平面与地面成角的正切值为

故D错误，C正确。

故选BC。

6. 一杂技运动员从高处A点扔出一个可看成质点的球，另一运动员在空中的秋千上飞出后在空中B点接住该球。若点连线与水平地面夹角为，且在A点扔出球时速度方向恰好与连线垂直。球到B点的竖直距离为y，从球在A点抛出时开始计时，球的图像如图所示。已知时图像的斜率大小为，g取，，。则下列说法正确的是（　　）

A. 物体在A点抛出时的初速度大小为

B. 从抛出到落到B点共用

C. B点到A点的距离为

D. 落到B点的速度约为

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．根据题意，由图像可知，时，物体竖直分速度为向上的，则由公式可得，物体在A点的竖直初速度为

由几何关系可得，物体在A点抛出时的初速度大小为

故A正确；

BC．根据题意，设B点到A点的距离为，从抛出到落到B点的时间为，由几何关系可知，物体在A点的水平初速度为

水平方向上有

竖直方向上有

联立解得

故B错误，C正确；

D．根据题意，由公式可得，落在B点时竖直分速度为

则落到B点的速度约为

故D正确。

故选ACD。

7. 某粮库设计的运粮装置如图，连接粮车和配重的缆绳与斜面平行，斜面倾角为，粮车和配重的质量均为m，每次从高处向下运送的粮食质量为M，粮车由静止下滑L后遇到弹簧的自由端，继续向下运动s速度减为0，同时锁定弹簧和粮车。卸粮后，解开锁定，粮车刚好回到斜坡上的初始位置。不计弹簧和缆绳质量，粮车所受阻力是车总重量的k倍（含有无粮草两种情况），且粮车返回过程中，缆绳始终处于拉直状态。下列说法正确的是（　　）

A. 粮车能回到起始位置，应满足

B. 粮车和粮食下滑过程中减少的重力势能大于弹簧和配重增加的机械能

C. 弹簧的最大弹性势能

D. 弹簧的最大弹性势能

【答案】BD

【解析】

【详解】ACD．向下运送粮食由能量守恒可得

解得

向上回到起始位置过程由能量守恒可得

解得

粮车能回到起始位置，应满足

故AC错误，D正确。

B．粮车和粮食下滑过程中减少的重力势能转化为弹簧和配重增加的机械能加上克服阻力做功产生的内能，故B正确；

故选BD。

8. 如图所示，两足够长平行光滑固定导轨，倾角为，导体棒用绝缘细线栓连，处于水平状态，在平行于斜面向上的恒力F作用下静止于轨道，一范围足够大的匀强磁场垂直于轨道斜面（未画出）。磁感应强度为B，轨道宽度为l，导体棒接入电路的电阻分别为R和。剪断细线，经t时间达到最大速度。已知导体棒质量为，导体棒质量为m。下列说法正确的是（　　）

A. 在任意时刻，与速度大小之比为1∶1

B. 的最大速度为

C. 在0到t时间内，流过的电荷量为

D. 在0到t时间内，上滑的距离为

【答案】B

【解析】

【详解】A．对导体棒组成的系统进行受力分析，可知合外力为零系统动量守恒，有

即在任意时刻，与速度大小之比为

故A错误；

B．未剪断细线时，有

导体棒达到最大速度时，有

又

根据导体棒切割磁感线产生电动势，可得

又

联立，解得

故B正确；

C．根据动量定理，可得

又

联立，解得

故C错误；

D．设在0到t时间内，上滑的距离为x，则cd下滑的距离为2x，有

联立，解得

故D错误。

故选B。

三、非选择题

9. 实验小组的同学们在读到惠更斯用单摆测出巴黎的重力加速度后，设计用图示的装置（如图甲）测量当地的重力加速度。

（1）若测得：单摆的摆线长度为L，摆球直径为D，单摆的周期为T，则重力加速度______（用L、T、D表示）

（2）某次实验中，力传感器记录了绳子上的拉力大小F随时间t的变化如图乙所示，则单摆运动的周期为______s。

（3）在完成图乙的实验数据测量后，用天平测得小球质量，则当地的重力加速度______m/s2（保留三位有效数字）。

【答案】    ①.     ②. 2    ③. 9.79

【解析】

【详解】（1）[1]周期公式为

整理有

由题意可知

解得

（2）[2]摆球运动到最低点时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，所以摆球运动到最低点时，绳子拉力最大，则此单摆的周期为

（3）[3]小球速度为零，沿绳子方向平衡，在最高点有

小球在最低点有

设绳子与竖直方向夹角为，有

整理有

联立F1和F2解得

10. 某物理实验小组在整理器材时发现一多用电表，欧姆挡能正常工作。小明设计实验，测多用电表“”欧姆挡正常工作时，内置电源的电动势E和“”欧姆挡电阻；小明发现“”欧姆挡电阻约为。用到的实验器材如下：

电压表：量程，内阻

定值电阻

滑动变阻器：

滑动变阻器：

设计电路如图所示，实验过程如下：

（1）滑动变阻器应选用_______。

（2）红表笔应接电路_______插孔（选填“a”或“b”），红黑表笔短接，进行欧姆调零。

（3）多次调节滑动变阻器P的位置，测得多组电压表示数U和欧姆表示数R。某次电压表示数如图所示，则滑动变阻器上的电压为_______V。

（4）根据实验数据，作出图像如图所示，则_______V，_______。（保留3位有效数字）

（5）小明把实验室里的另一刻度模糊的多用电表调到“”欧姆挡，完成欧姆调零后直接把电压表（内阻）接红黑表笔两端，欧姆表指针偏转，则多用电表“”欧姆挡的内阻为______。

【答案】    ①. 滑动变阻器    ②. b    ③. 1.20    ④. 1.54    ⑤. 13.5    ⑥. 1500

【解析】

【详解】（1）[1]“”欧姆挡电阻约为，滑动变阻器的最大阻值与“”欧姆挡电阻相对接近，所以滑动变阻器选用。

（2）[2] “红进黑出”，由内置电源的正负极可知红表笔应接电路b插孔。

（3）[3]电压表的示数为0.60V，电阻与电压表串联，且两者电阻相等，所以电阻两端的电压也为0.60V，所以滑动变阻器上的电压为

（4）[4][5] 滑动变阻器阻值远小于电压表和的阻值，由并联电路知识知

欧姆表示数R即为，所以，由闭合回路欧姆定律可得

转化为

结合图像可得

解得

（5）[6] 假设“”欧姆挡欧姆调零时对应电流值为，则

解得

11. 碰撞恢复系数（一般用e表示）是指两个物体碰撞后相对速度大小与碰撞前的相对速度大小的比值，表征碰撞过程中机械能的损失程度，与材料本身的性质有关。在光滑水平面上，小球B静止，另一小球A以水平速度与B发生正碰，A、B的质量分别为、m。

（1）若A与B的碰撞为弹性碰撞，求它们的碰撞恢复系数；

（2）若A、B的碰撞恢复系数为，碰撞过程损失的机械能。

【答案】（1）1；（2）

【解析】

【详解】（1）设A与B的碰撞后球A的速度为，球B的速度为，由动量守恒得

A与B碰撞为弹性碰撞，由机械能守恒得

解得

，

碰撞恢复系数为

（2）A与B的碰撞不是弹性碰撞，设A与B的碰撞后球A的速度为，球B的速度为，由动量守恒得

又

解得

，

碰撞过程损失的机械能

12. 水平面和竖直面，将空间分成四个区域：区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ、区域Ⅳ，其截面（纸面）如图所示，区域Ⅱ内有竖直向下的匀强电场，区域Ⅳ内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，两电场的大小均为E。从区域Ⅱ中某点以初速度水平向右抛出一带电小球，恰好经过点O，且此时速度大小为。在区域Ⅳ里运动一段时间从C点（未标出）第一次进入区域Ⅰ，已知小球从点到O点和从O点到C点运动的时间是相等的，重力加速度大小为g，小球在电场中受的电场力与重力大小相等，不考虑空气阻力。求：

（1）小球在区域Ⅱ中运动的时间；

（2）区域Ⅳ内磁场的磁感应强度大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小球在区域Ⅱ中做类平抛运动，有

又

解得

把小球在O点的速度分解，设实际速度与水平面夹角为可得

又

解得

（2）依题意，小球区域Ⅳ内所受重力和电场力等大反向，所以洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，有

根据

又

联立，解得

13. 倾角为的足够长的固定斜面，与质量为M的长木板之间的动摩擦因数为，长木板从静止开始沿斜面下滑，当其加速到时，同时将质量分别为、两个小物块紧挨着轻放到木板上靠近下端的位置，如图所示。、与长木板之间的动摩擦因数分别为、，，，，各接触面平行，两物块均没有从木板上端滑离，重力加速度，。求：

（1）两物块刚放上木板时各自的加速度；

（2）从放上物块开始经过多长时间质量为的小物块与长木板速度第一次相等，在两物块第一次碰撞前物块间的最大距离为多少；

（3）从木板开始运动到两物块在长木板上第一次相遇所用的时间。

【答案】（1），方向平行木板向下，，方向平行木板向下；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）质量为物块刚放上木板时，受力分析有

解得

方向平行木板向下；同理，对质量为物块有

解得

方向平行木板向下。

（2）分析可知两物块刚放上木板时木板做匀减速运动，设加速度大小为，有

解得

设质量为物块与木板第一次到达共同速度时经过的时间为，有

解得

，

此时质量为物块速度为

此时两物块相距为

若质量为物块与木板共速后相对静止，相互间的摩擦力大小为，此时质量为物块受到的摩擦力方向沿斜面向上，对木板受力分析有

对质量为物块受力分析有

联立解得

，

可得质量为物块与木板共速后一起匀速下滑，质量为物块继续做匀加速运动，设再经过时间后两物块速度相同，此时两物块距离最大，有

解得

该过程中两物块相对位移为

所以在两物块第一次碰撞前物块间最大距离为

（3）分析可知当两物块共速后，质量为物块将继续做匀加速运动，此时木板对其的摩擦力方向沿斜面向上，此时质量为物块的加速度为

设此时质量为物块与木板的共同加速度为，有

解得

设当两物块共速后经过时间，两物块相遇，有

解得

长木板刚开始从静止沿斜面下滑时加速度

当其加速到时间为

所以从木板开始运动到两物块在长木板上第一次相遇所用的时间为