2023届广东省广州市执信中学高三下学期三模物理测试题（含解析）

2023届广东省广州市执信中学高三下学期三模物理测试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法正确的是（　　）

A．图甲为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空。现抽掉隔板，气体的温度将降低

B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现得越明显

C．图丙中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力

D．图丁为同一气体在和两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围面积不相等

2．“夸父一号”卫星全称先进天基太阳天文台（ASO-S），是我国首颗综合性太阳探测专用卫星。已知“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动，运行在距离地面高度约为的太阳同步晨昏轨道上，如图所示。与地球同步卫星相比，“夸父一号”（　　）

A．周期小 B．线速度小 C．加速度小 D．万有引力小

3．如图甲所示，为特高压输电线路上使用六分裂阻尼间隔棒的情景。其简化如图乙，间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心，A点、B点分别为Oa、Od的中点。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比。6条输电导线中通有垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，则（　　）

A．A点和B点的磁感应强度相同

B．其中b导线所受安培力大小为F

C．a、b、c、d、e五根导线在O点的磁感应强度方向垂直于ed向下

D．a、b、c、d、e五根导线在O点的磁感应强度方向垂直于ed向上

4．两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，图示时刻x=9m处的质点正在向下振动，若两列波的波速均为15m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．实线波沿x轴正方向传播

B．实线波与虚线波的频率之比为2:3

C．两列波在相遇区域能发生干涉现象

D．从图示时刻起再过0.3s，平衡位置x=9m处的质点位于y=15cm处

5．江南多雨，屋顶常常修成坡度固定的“人”字形，“人”字形的尖顶屋可以看做由两个斜面构成。如图所示，斜面与水平方向的夹角均为，房屋长度2x为一定值，将雨滴从“人”字形坡顶开始的下滑过程简化为雨滴从光滑斜面顶端由静止下滑。不考虑雨滴滑下时质量的变化，下列说法正确的是（　　）

A．越大，雨滴滑下的时间越长

B．越大，雨滴滑下的时间越短

C．越大，雨滴滑下获得的动能越大

D．当时，雨滴滑下获得的动量最大

6．如图所示，将波长为的单色光a和波长为的单色光b沿不同方向射向三棱镜，形成复合光c，将复合光c照射到某金属上，打出的光电子的最大初动能是Ek，若该金属的极限波长为，则下列判断正确的是（　　）

A．单色光b在三棱镜中传播速度大 B．

C．单色光a一定能使该金属发生光电效应 D．

7．北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行，跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示．运动员从起跳区水平起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用、P、、E表示，用t表示运动员在空中的运动时间，不计运动员所受空气阻力，下列图像中可能正确的是（    ）

A． B．

C． D．

二、多选题

8．图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从某一位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，已知各表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V2示数不变，V3示数减小

B．电压表V1、V2示数都增大

C．变阻器滑片是沿c→d方向滑动的

D．该变压器是升压变压器

9．如图所示，空间中A、B、C、、、六个点恰好为竖直正三棱柱的顶点，在点固定有正电荷Q1，点固定有正电荷，点固定有负电荷-Q3，带电量。以下说法正确的是（　　）

A．A、B两点的电场强度相同，电势也相同

B．若将自点竖直向上移动至B点，则其所受静电力逐渐减小

C．若将自点竖直向上移动至C点，则其电势能逐渐增大

D．若将自点竖直向上移动至B点，则其电势能始终不变

10．转速传感器用来检测齿轮旋转速度，为汽车自动控制系统提供关键数据。图甲是转速传感器结构示意图，当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化，产生感应电流。当齿轮从甲图中位置开始计时，0~0.2s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．齿轮的转速为5r/s

B．齿轮的旋转周期为2.4s

C．0.1s时，感应线圈内磁通量的变化率最大

D．0~0.1s内感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小

三、实验题

11．（1）某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量，智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量；做出a与的图像如图，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。

①以下说法正确的是___________；

A．钩码的质量应该远小于智能手机和小车的质量

B．细绳应该始终与长木板平行

C．细线的拉力等于钩码的重力

②根据图像可得，小车和手机的质量为___________；

③再利用手机APP测出斜面倾角为θ，则小车和智能手机沿木板运动过程中受摩擦力的大小为________。

12．某物理实验小组看到一则消息：锂硫电池的能量密度高，可使电动汽车的续航从500km提升至1500km，手机一个星期都不需充电。这激起了同学们对电池的研究热情，他们从市场上买来一新款电池，要测量这款电池的电动势E和内阻r，并利用这个电池提供电能测量一未知电阻的阻值，设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：

A．待测电池（电动势E、内阻r）

B．待测电阻Rx（约9Ω）

C．电流表A1（量程1A、内阻很小）

D．电流表A2（量程3A、内阻很小）

E．电阻箱（最大阻值99.9Ω）

F．开关一只，导线若干

实验步骤如下：

（1）根据电路图，请在图乙的实物图中画出连线；______

（2）根据记录的电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2，以为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值为横坐标，得到的图像如图丙所示。则由图丙可得待测电阻R=______Ω（结果保留1位小数）；

（3）图丁是以电流表A1的读数为横坐标，以电流表A2的读数为纵坐标得到的图像。利用第（2）的结果，由图可求得E=______V，r=______Ω（结果均保留1位小数）。

四、解答题

13．如图是泡茶常用的茶杯，某次茶艺展示中往杯中倒入适量热水，水温为87°C，盖上杯盖，杯内气体与茶水温度始终相同。已知室温为C，杯盖的质量，杯身与茶水的总质量为。杯盖的面积约为，大气压强，忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气体，重力加速度，求：

（1）若杯盖和杯身间气密性很好，在温度下降时，试从微观角度分析说明杯内的气体压强的变化。

（2）若杯盖和杯身间气密性很好，请估算向上提杯盖恰好带起整个杯身时的水温；

14．如图所示，两竖直虚线MN和间的距离，P、Q点在直线上。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）以某一速度从A点垂直于MN射入：若两竖直虚线间的区域内只存在场强大小为E、沿竖直方向的匀强电场，则该粒子将从P点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做电偏转角，记为；若两竖直虚线间的区域内只存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，则该粒子将从Q点离开场区，射出方向与AC的夹角叫做磁偏转角，记为。

（1）若两竖直虚线间的区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区，粒子从A点入射的速度是多大？

（2）在（1）问的速度下，只在电场中的电偏转角的正切值与只在磁场中的磁偏转角的正弦的比值。

15．如图，光滑水平地面上有一固定墙壁，紧靠墙面左侧停放一长为L=4m ， 质量为M=0.2kg 的长木板，在距长木板左端为kL（）处放置着A、B两小木块，A、B质量均为m=0.2kg。某时刻，A、B在强大内力作用下突然分开，分开瞬间A的速度为vA=4m/s，方向水平向左。 B与墙壁碰撞瞬间不损失机械能，A、B与长木板间的动摩擦因数分别为μA=0.2和μB=0. 3。

（1）求AB分离瞬间，B的速度v1；

（2）若，求A离开木板时，B的速度大小v2；

（3）若，试讨论摩擦力对B所做的功。

参考答案：

1．C

【详解】A．根据热力学第一定律有

右侧为真空，气体自由膨胀时没有做功对象，即做功

因为是绝热容器，所以没有热交换，即

因此内能不变，容器内的理想气体的内能由温度决定，所以温度不变，故A错误；

B．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的平衡性表现的越不明显，故B错误；

C．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的距离r略大于r0，液体表面层中分子间的作用力表现为引力，故C正确；

D．由图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于100%，即相等，故D错误。

故选C。

2．A

【详解】A．根据

可得

与地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，则周期小，A正确；

B．根据

可得

地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，则线速度大，B错误；

C．根据

可得

地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，则加速度大，C错误；

D．根据地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，但二者的质量未知，无法比较二者所受万有引力的大小，D错误。

故选A。

3．C

【详解】A．根据对称性可知A点和B点的磁感应强度大小相等，方向不同，关于点对称，故A错误；

B．根据题意可知a、c对导线b的安培力大小F，f、d对导线b的安培力大小为

e对导线b的安培力大小为，根据矢量的合成可得b导线所受安培力

故B错误；

CD．根据安培定则，a、d两条导线在O点的磁感应强度等大反向，b、e两条导线在O点的磁感应强度等大反向，a、b、c、d、e五根导线在O点的磁感应强度方向与c导线在O点的磁感应强度方向相同，垂直于ed向下，故C正确，D错误。

故选C。

4．D

【详解】A．图示时刻x=9m处的质点正在向下振动，根据“上下坡”法可知，实线波应沿x轴负方向传播，虚线波应沿x轴正方向传播，故A错误；

B．由图可知

，

所以

故B错误；

C．由于两列波频率不相等，所以在相遇区域不能发生干涉现象，故C错误；

D．从图示时刻经过0.3s，x=9m处的质点实线波处于波峰，虚线波处于平衡位置，根据叠加原理可知，质点位于y=15cm处，故D正确。

故选D。

5．C

【详解】AB．将雨滴从“人”字形坡顶开始的下滑看做由静止开始的匀变速直线运动，其加速度为

则由

可知雨滴运动的时间为

可知当时，雨滴滑下时所用的时间最短，故AB错误；

C．由动能定理可得

可知α越大，雨滴滑下时的动能越大，故C正确；

D．雨滴滑下获得的动量为

可知动能越大，动量也越大，即α越大，雨滴滑下时的动量越大，故D错误。

故选C。

6．D

【详解】A．由图可知，单色光b的折射程度大，三棱镜对单色光b的折射率大，由可知，单色光a在三棱镜中传播速度大，A项错误；

B．单色光b的频率高，波长短，因此有，B项错误；

C．单色光b的频率高，单色光b一定能使该金属发生光电效应，单色光a不能确定，C项错误；

D．因此单色光b一定能使金属发生光电效应，打出的光电子最大初动能为

D项正确.

故选D。

7．D

【详解】A．滑雪运动员离开起跳区后做平抛运动，水平速度不变，竖直速度变化，则速度变化量为

可知速度变化量和时间关系为正比例函数，图像为过原点的一条倾斜直线，故A错误；

B．经过时间t后竖直方向速度为

重力的瞬时功率为

可知重力瞬时功率和时间关系为正比例函数，图像为过原点的一条倾斜直线，故B错误；

C．不计空气阻力，只有重力做功，滑雪运动员飞行过程机械能守恒，不随时间变化，故C错误；

D．设起跳时的速度为v0，则经过时间t动能为

可知动能和时间关系为二次函数，图像为抛物线一部分，顶点不在原点，故D正确。

故选D。

8．AC

【详解】B．由题意知，电源电压有效值不变，滑动变阻器的阻值变化不会影响副线圈的输入电压，所以V1、V2示数都不变，故B错误；

C．副线圈两端电压不变，由题意可知，原副线圈电流都增大，又副线圈的输入电压不变，所以副线圈总电阻减小，可知滑动变阻器电阻减小，即滑片从c向d滑动，故C正确；

A．由C分析可知，原副线圈的电流增大，所以定值电阻R0两端电压增大，滑动变阻器R两端电压减小，即V3示数减小，又V2示数不变，故A正确；

D．根据理想变压器电流与匝数的关系可得

所以变压器为降压变压器，故D错误。

故选AC。

9．BCD

【详解】A．根据点电荷电场强度表达式

结合电场的叠加原理与对称性规律可知，A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，即A、B两点的电场强度不相同，根据点电荷电势的表达式

空间某点电势为各个点电荷在该点电势的代数和可知，A、B两点的电势相同，A错误；

B．从，距离、两个等量异种点电荷连线的中点的间距逐渐增大，将、处点电荷作为一个整体，根据等量异种点电荷的电场分布特征可知，在过中点且垂直于连线的平面上任意点距离中点间距越大，其电场强度越小，可知，若将自点竖直向上移动至B点，则其所受静电力逐渐减小，B正确；

C．将、处正点电荷作为一个整体，根据等量同种点电荷的电场分布特征可知，在过中点且垂直于连线的平面上任意点的电场强度方向总是背离连线的中点，则负电荷-Q3所受电场力的方向总是指向连线的中点，从，负电荷-Q3距离、两个等量同种点电荷连线的中点的间距逐渐增大，电场力做负功，电势能增大，即若将自点竖直向上移动至C点，则其电势能逐渐增大，C正确；

D．根据等量异种点电荷的电势分布特征可知，、两个等量异种点电荷连线的中垂面是一个等势面，而连线处于该中垂面上，则该连线上的电势相等，即若将自点竖直向上移动至B点，电场力不做功，其电势能始终不变，D正确。

故选BCD。

10．BD

【详解】B．由图乙可知，交流电电流周期为0.2s，齿轮的齿数为12，旋转周期为2.4s，故B正确；

A．交流电频率为

齿轮的转速为

故A错误；

C．由图乙可知，0.1s时，电流为0，感应线圈内磁通量的变化率最小，故C错误；

D．由图乙可知，0~0.1s内电流先变大，后变小，感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小，故D正确。

故选BD。

11．     B         

【详解】①[1]设小车和手机的质量为，斜面倾角为，对钩码和小车以及手机的系统由牛顿第二定律有

整理可得

可得本实验的原理为与成一次函数。

A．因本实验验证牛顿第二定律为对系统采用准确的方法，故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钩码的质量应该远小于智能手机和小车的质量，故A错误；

B．为了让绳子拉小车的力为恒力，则细绳应该始终与长木板平行，故B正确；

C．本实验研究系统的牛顿第二定律，则绳子的拉力小于钩码的重力，故C错误。

故选B。

②[2]根据与的一次函数关系，可知图像的斜率的意义为

则小车和手机的质量为

③[3]根据与的一次函数关系，可知纵截距的物理意义为

联立解得摩擦力的大小为

12．          10.0     14.3     5.3

【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图，如图所示：

（2）[2]电流表A1测通过Rx的电流，电流表A2测干路电流，同时R与Rx并联，则由欧姆定律可得

整理得

结合丙图可知，纵轴的截距为1；根据图中数据可知，图线的斜率为

根据公式可知，此时的斜率即为Rx的阻值，即Rx的值为10.0Ω。

（3）[3][4]由题意及全电路欧姆定律可得

变形可得

即

解得

r=5.3Ω

E=14.3V

13．（1）见解析；（2）356.4K

【详解】（1）若杯盖和杯身间气密性很好，杯内气体的体积不变，气体分子数密度不变；温度下降时，分子的平均动能减小，分子对器壁的压力减小，内的气体压强减小。

（2）设提起杯子时气体压强为p1，温度为T1，则

解得

根据查理定律得

解得

14．（1）；（2）1

【详解】（1）由于若两竖直虚线间的区域内同时存在上述电场和磁场，且该粒子沿直线运动从C点离开场区，可知此时粒子做匀速直线运动，则有

解得

（2）做出粒子运动轨迹如图所示

粒子在电场中做类平抛运动，则有

，，

解得

粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹关系有

轨迹洛伦兹力提供向心力有

解得

则有

15．（1）4m/s；（2）2.5m/s；（3）-1.6J或者J

【详解】（1）在A、B分离瞬间 ，A、B系统动量守恒，有

（或）

（2）对A，从与B分离到离开木板过程中，有

解得

假设此时B还没有撞到墙，对B有

假设成立，即此时B速度为

（3）若B恰好不撞墙壁，则有

解得

若，则B未以墙壁就减速为0，则摩擦力对B所做的功为

若，则B与墙碰撞后反弹，再与板共速，设碰前速度为，共速速度为，则有

B向右减速过程，有

B反弹后，至B与板共速，有

摩擦力对B所做的功为

（J）