2022-2023学年青海省高三下学期第三次模拟考试理综物理试卷（含解析）

2022-2023学年青海省高三下学期第三次模拟考试理综

物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：________

一、单选题

1．如图所示为氢原子部分能级示意图。现有大量处于激发态能级的氢原子，向较低能级跃迁时，会放出不同频率的光子。已知某锌板发生光电效应的逸出功为。下列正确的是（　　）

A．共有5种不同频率的光子放出

B．从能级跃迁到能级放出的光子波长最长

C．从能级跃迁到能级放出的光子波长等于能级跃迁到能级放出的光子波长

D．放出的所有光子照射该锌板，逸出光电子初动能的最大

2．A、B、C三个物体如图所示，放置在水平面上，所有接触面均不光滑。有一个水平力作用在物体C上，使A、B、C一起向右做匀速直线运动，则（    ）

A．B对A的摩擦力方向水平向左

B．B对A的摩擦力方向水平向右

C．C对A的摩擦力方向水平向左

D．C对B的摩擦力方向水平向右

3．图甲的变压器原、副线圈匝数比为3∶1,图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象,L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V,6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,以下说法正确的是（　　）

A．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab=sin100πt(V)

B．断开K,电压表V读数将变小

C．L1灯泡无法正常发光，可能烧坏

D．ab输入端输入功率Pab=24W

4．某双星系统由两颗质量近似相等的恒星组成，科学家发现，该双星系统周期的理论计算值是实际观测周期的倍（）。科学家推测该现象是由两恒星连线中点的一个黑洞造成的，则该黑洞的质量与该双星系统中一颗恒星质量的比值为（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，竖直放置的光滑圆形轨道（带底座）质量为，半径为，轨道最低点有一个质量为的小球（球直径小于管道内径，可视为质点）。现给小球一水平初速度，使小球在竖直轨道内做圆周运动，则下列说法正确的是（已知重力加速度为）（　　）

A．当时，小球才能在竖直轨道内做圆周运动

B．小球在轨道最低、最高点时的压力大小差恒等于

C．当时，就能使轨道离开地面

D．小球从最低点运动到最高点的过程中，轨道对地面的压力一直在减小

二、多选题

6．如图所示，质量为M的斜面体放在粗糙的水平地面上，质量为m的物体静止在斜面上。若重力加速度为g，则（　　）

A．m受到斜面的摩擦力方向沿斜面向上

B．m受到斜面的摩擦力可能为零

C．M一定不受到地面的摩擦力

D．M受到地面的摩擦力方向向左

7．如图所示，一顶角为60°的光滑角型导轨固定在水平面上，图中的虚线为顶角的平分线，金属杆垂直虚线放置，整个空间存在垂直导轨平面向下磁感应强度大小为的匀强磁场。时给质量为的金属杆一沿角平分线指向的初速度，此时电路中的感应电流为，经过一段时间金属杆恰好停在点，已知该过程中通过金属杆的电荷量为，金属杆接入两导轨间的电阻值恒为，其余部分的电阻值均可忽略不计。则下列说法正确的是（　　）

A．金属杆一直做匀减速直线运动直到静止

B．金属杆的速度大小为时，电路中的感应电流小于

C．时，闭合电路的面积为

D．整个过程电路中产生的焦耳热为

8．如图所示，两竖直的平行金属板间有可调节的加速电压，右侧金属板上有一狭缝，重力不计的正粒子由左侧极板静止释放，粒子刚好从狭缝垂直金属板射入右侧的角形匀强磁场，为荧屏。已知，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外，，粒子的比荷为k。当电压调到最大时，粒子刚好垂直地到达荧屏，则下列说法正确的是（　　）

A．粒子的最大半径为

B．当粒子刚好不能到达荧屏时两极板间的电压为

C．粒子到达荧屏的区域长度为

D．粒子在磁场中运动的最长时间为

9．关于热力学及其相关现象，下列说法正确的是（　　）

A．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动

B．气体对器壁的压强是由气体分子之间的排斥力产生的

C．一定质量的理想气体发生绝热压缩，气体分子的平均动能增大

D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压

E．其他形式的能量在向内能转化过程中存在“能量耗散”，所以能的总量减少了

三、实验题

10．如图为验证“牛顿第二定律”的实验装置图，测得滑块上遮光条的宽度为d，遮光条经过光电门1所用的时间为，经过光电门2所用的时间为，滑块、遮光条、拉力传感器的总质量为M，两光电门之间的距离为L。

（1）下列说法正确的是______。

A．实验要把气垫导轨的右端适当垫高来平衡摩擦力

B．实验开始前，应将气垫导轨调至水平，细绳要平行于导轨

C．本实验需要槽码的质量远小于M

D．两光电门之间的距离L适当大一些，可以减小实验误差

（2）滑块通过光电门1时的速度大小______（用题中所给物理量符号表示）。

（3）滑块的加速度大小______（用题中所给物理量符号表示）。

（4）若拉力传感器的示数为F，则验证牛顿第二定律的表达式为________________________（用题中所给物理量符号表示）。

11．在物理课外活动中，王明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA，当选择开关接3时为量程50V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据没有标出。

(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________。

(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，王明同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；

②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指表盘中央C处，此时电阻箱的示数如图丙所示，则C处刻度应为________Ω。

③计算得到多用电表内电源的电动势为________V。（保留两位有效数字）

(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻阻值为__________Ω（保留两位有效数字）。

四、解答题

12．如图所示，电荷量为，质量为m的电子从A点沿与电场线垂直的方向进入匀强电场，初速度为，当它通过电场B点时，速度与场强方向成角，不计电子的重力，求A、B两点间的电势差。

13．如图，在水平地面上放置一质量为M的木块，一质量为m的子弹以水平速度v射入木块（未穿出），若木块与地面间的动摩擦因数为μ．求：

（1）子弹击中木块后与木块的共同速度 ；

（2）子弹射入木块后，木块在地面上前进的距离。

14．北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结，若刚吹出时肥皂泡内气体温度为，压强为，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为，整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为，求冻结后肥皂膜内外气体的压强差。

15．现要检测一块工业半球形玻璃砖的折射率。半球形玻璃砖的截面如图所示，O是半球形玻璃砖的球心，MN是其中心轴，已知玻璃砖的半径R= 1 m，两束与中心轴平行的相同检测光a、b射入半球形玻璃砖，当a光与中心轴MN的距离L=0.5 m时，a光从玻璃砖上C点射出，出射光线与中心轴MN交于F点，当b光与中心轴MN距离m时，b光在玻璃砖右侧恰好发生全反射，求∶

（i）玻璃砖对检测光的折射率n；

（ii）C点与F点间的距离。（取cos 15°=0.97）

五、填空题

16．一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，已知波速，在和时刻，其波形图分别如图中的实线和虚线所示，是此波的传播方向的一点，则质点的振动周期___________s；在时间内质点运动的路程是___________；如果此波在传播过程中遇到线度为2m的障碍物，___________（填“能”或“不能”）发生明显的衍射现象。

参考答案

1．D

【详解】A．大量处于激发态能级的氢原子，向较低能级跃迁时放出的光子种类为

A错误；

B．从能级跃迁到能级放出的光子频率最高波长最短，B错误；

C．从能级跃迁到能级放出的光子与能级跃迁到能级放出的光子能量不同波长也不同，C错误；

D．从能级跃迁到能级放出的光子能量最大，其能量为

照射锌板时逸出光电子初动能的最大，由光电效应方程可知逸出光电子初动能的最大为

D正确；

故选D。

2．A

【详解】AB．A、B、C一起向右匀速运动，B在水平方向受地面向左的滑动摩擦力和A对B向右的静摩擦力而平衡，所以B对A的静摩擦力方向水平向左，故A正确，B错误；

C．对A来讲，B对A的静摩擦力方向水平向左，所以C对A的静摩擦力方向水平向右，故C错误；

D．C与B没有弹力，不存在摩擦力，故D错误。

故选A。

3．D

【分析】闭合电路动态分析中，电源部分是由变压器提供，其它仍用闭合电路殴姆定律．当断开开关S时，导致总电阻发生变化，而电压不变，则可判断出电路中的电流及电压如何变化．同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，其值就是刚才的有效值．

【详解】由输入端交变电压u的图象，可知其最大值为27V，有效值是27V，副线圈电压为：U′＝×U1＝9V，所以副线圈三只灯泡均能正常发光．灯泡的额定电流：，电流表的读数为I2=3×A=2A，原线圈电流为，所以原线圈的灯泡也能正常发光，ab输入端电压为Uab=U+U2=9+27=36V；输入端电压的瞬时值表达式为uab=36sin100πt（V）AC错误．若将K断开，则副线圈上的输出电流将减小，所以原线圈的输入电流也减小，则流过灯泡L1的电流减小，L1上消耗的电压减小，所以原线圈上的电压降增大，即压表V读数将变大，故C错误；四个灯泡都正常发光，所以ab输入端输入功率Pab=4×6=24W．故D正确；故选D．

【点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时运用闭合电路欧姆定律来分析，随着电阻变化时电流、电压如何变化．分析的思路先干路后支路，以不变应万变．最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值．

4．A

【详解】设恒星的质量均为，两恒星之间的距离为，则有

解得

设黑洞的质量为，则

解得

又因为

联立解得

故选A。

5．C

【详解】A．小球在竖直轨道内能做圆周运动的条件是通过最高点时，因为轨道光滑，小球在运动中机械能守恒，所以有

A选项错误；

B．上述情况（时），小球在最低点和最高点时由向心力公式有

即

B选项错误；

C．当时，小球在最高点时由向心力公式得

由机械能守恒

解得

由牛顿第三定律有：小球对轨道有竖直向上大于的弹力作用，C选项正确；

D．在时，小球从轨道最低点到最高点的运动过程中轨道对球的弹力数值上先减小后增大，方向先向心后离心，中间有一点在90°~180°间球与轨道弹力为零，此时轨道对地面的压力大小为，其他位置大于，D选项错误。

故选C。

6．AC

【详解】AB．对m受力分析可知m受重力和垂直斜面向上的支持力，要保持静止则还需要受到沿斜面向上的摩擦力，故A正确，B错误；

CD．对M和m整体分析可知整体只是在竖直方向上受到了重力和水平地面的支持力，不受水平地面的摩擦力，故C正确，D错误。

故选AC。

7．BC

【详解】A．由法拉第电磁感应定律可得金属杆中产生的感应电动势为

其感应电流大小为

安培力大小为

由牛顿第二定律可知，金属杆将做加速度逐渐减小的减速运动，故A错误；

B．由可知，当速度减为时，金属杆的长度也将变小，故其感应电流小于初始时的一半，故B正确；

C．由于在金属杆运动的过程中，通过金属杆的总电荷量为，而

，，，

以上各式联立可得

故C正确；

D．由能量守恒定律可知，该过程中，金属杆的动能全部转化为金属杆电阻产生的热量，故

故D错误；

故选BC。

8．CD

【详解】

A．极板间电压取最大值时，粒子刚好垂直地打在荧屏上，其轨迹如图中的，其圆心为，则由几何关系可知

故A错误；

BC．粒子在极板间运动时

粒子在磁场中运动时

当粒子刚好不能到达荧屏时，其轨迹如图所示，其中为轨迹与荧屏的切点，由几何关系可知粒子在磁场中运动的轨道半径为

解得

又粒子在极板间运动时

粒子在磁场中运动时

由以上可解得

粒子达到荧屏区域的长度为

故B错误，C正确；

D．粒子在磁场运动时间最长时，轨迹为图中的，由

又

整理解得粒子在磁场中运动的最长时间为

故D正确。

故选CD。

9．ACD

【详解】A．布朗运动是悬浮在液体或气体的微粒所做的永不停息的无规则运动，故PM2.5在空气中的运动属于布朗运动，A项正确；

B．气体对器壁的压强是由气体分子对器壁的频繁碰撞产生的，B项错误；

C．一定质量的理想气体发生绝热压缩，体积减小，压强增大，温度升高，气体的分子平均动能增大，C项正确；

D．相对湿度为水蒸气的实际压强与相同温度下水的饱和汽压的比值的百分数，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压，D项正确；

E．能量耗散是指集中度较高的能量转化为分散形式的能量的过程，但不能使能的总量减少，因而不违反能量守恒定律，E项错误。

故选ACD。

10．     BD##DB              

【详解】（1）[1]A．因为滑块与气垫导轨之间的摩擦力非常小，可近似认为摩擦力为零，所以不需要把气垫导轨的右端适当垫高来平衡摩擦力，故A错误；

B．为了使细绳对滑块（包括拉力传感器和遮光条）的拉力等于滑块（包括拉力传感器和遮光条）所受的合外力，实验开始前，应将气垫导轨调至水平，细绳要平行于导轨，故B正确；

C．本实验中滑块（包括拉力传感器和遮光条）所受拉力（即合外力）可以通过拉力传感器直接读出，不需要用槽码的重力来近似代替，所以槽码的质量不需要远小于M，故C错误；

D．两光电门之间的距离L适当大一些，这样可以使测量L的相对误差小些，故D正确。

故选BD。

（2）[2]由于滑块的速度较快，且d较小，所以可用遮光时间内的平均速度来近似替代滑块通过光电门时的瞬时速度，则滑块通过光电门1时的速度大小为

   ①

（3）[3]滑块通过光电门2的速度大小为

   ②

由匀变速直线运动速度位移关系式有

   ③

联立①②③解得

   ④

（4）[4]拉力传感器的示数为F，说明滑块（包括拉力传感器和遮光条）所受合外力大小为F，若牛顿第二定律成立，则有

   ⑤

联立④⑤可得验证牛顿第二定律的表达式为

   ⑥

11．     6.8 mA     34.0V     150     1.5     70

【详解】（1）[1]选择开关接1时测电流，其分度值为0.2mA，示数为6.8mA；

[2]选择开关接3时测电压，其分度值为0.1V，其示数为34.0V；

（2）②[3]由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为

R=0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω

③[4]由题图乙所示可知，指针指在C处时，电流表示数为5.0mA=0.005A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150Ω，电源电动势

E=I（R+r）=0.005×（150+150）V=1.5V

（3）[5]根据第（1）问可知，表头所示电流为6.8mA；调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值也为6.8mA，而表内电池的电动势为E=1.5V，表内总电阻为150Ω，由闭合电路欧姆定律可知

Ω=70Ω

12．

【详解】电子从A到B的过程，由动能定理可得

对B点速度分析可知

联立可得

13．（1）（2）

【详解】（1）在子弹射入木块的过程中子弹和木块组成的系统满足动量守恒，所以有：

mv0=（m+M）v

可得子弹和木块的共同速度v=v0

（2）子弹射入木块后，以整体为研究对象，在地面滑行过程中有摩擦力对研究对象所做功等于此过程中整体动能的变化即：

-μ(m+M)gx=0-(m+M)v2

解得：

x=

答：（1）共同速度为v=v0（2）木块在地面上前进的距离x=

14．

【详解】根据题意可知，气泡发生等容变化，则有

可得

故内外气体的压强差为

15．（i）；（ii）1.94 m

【详解】

（i）由题意知，当b光与中心轴MN距离时，发生全反射，根据几何关系有

解得

（ii）由题意知，a光从C点射出，其入射角i= 30°，由

解得折射角

r=45°

在△COF中，∠CFE=15°，CO=1 m，根据正弦定理有

解得

x=1.94 m

16．     0.2     0.34     能

【详解】[1][2]由波形图可知

根据

代入数据得

因为

在一个周期内质点的运动路程为

所以在时间内质点运动的路程是，即；

[3]因障碍物比波长小，能产生明显的衍射现象。