广东省2023届高三下学期5月大联考物理试卷（含答案）

这是一份广东省2023届高三下学期5月大联考物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
广东省2023届高三下学期5月大联考物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、关于下列四幅图涉及的物理知识说法正确的是(   )A.图甲为卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，推断出原子内部还有复杂的结构
B.图乙为铀核俘获质子发生链式反应并放出巨大的能量，是原子弹爆炸的理论依据
C.图丙为玻尔把量子化观点引入到原子结构理论中，很好地解释了氢原子光谱的分立性
D.图丁为汤姆孙通过电子的发现提出了原子的核式结构模型2、2022年11月，第二十二届世界杯足球赛在卡塔尔打响。如图甲所示为本次世界杯比赛用的足球，其制作时利用了空气动力学等多种物理技术，使之成为历届世界杯中速度最快的球。如图乙所示为运动员起脚射门的瞬间，通过不同的触球动作，可使足球在空中划出不同的弧线，让比赛更具观赏性，下列说法正确的是(   )
A.足球在空中飞行的过程中机械能守恒
B.研究如何踢出越过防守队员的弧线球时，可将足球视作质点
C.适当减小足球的质量，有利于足球在射出时获得更大的速度
D.足球在空中飞行过程中的轨迹一定是抛物线3、如图所示为某款磁吸式车载手机支架，手机支架本身具有磁性，在手机背面贴上贴片后，手机放在支架上后便会被牢牢吸住，两者始终保持相对静止，给司机带来很大方便。若手机面向司机按如图所示角度放置，汽车在水平路面上(   )
A.静止时，手机受到三个力的作用
B.沿直线加速前进时，支架对手机的力的方向竖直向上
C.沿直线匀减速前进时，手机受到的合力不断减小
D.沿直线匀速前进时，摩擦力对手机做正功，支持力对手机做负功4、在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，电流计G可视为理想电表，先将开关S置于a处，待电路稳定后将开关S移至b处同时开始计时，电感线圈L和电容器C组成振荡电路，其振荡周期为T。下列说法正确的是(   )
A.开关S刚移至b处，电流计G中将有从左向右的电流经过
B.过程中，电容器C放电，电容减小
C.时刻，电感线圈L中磁场能最大
D.过程中，电流计G的读数逐渐变大5、某名同学看过“水流星”表演后，用一次性杯子和绳子也制作了一个“水流星”，如图所示，他抡动绳子让杯子在竖直平面内做圆周运动，若杯子和水能做完整的圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是(   )
A.杯子和水经过最低点时处于失重状态
B.杯子和水经过最高点时处于超重状态
C.在最低点时放开绳子，杯子和水做斜上抛运动
D.在最高点时放开绳子，杯子和水做平抛运动6、静电除尘是利用高压静电实现除尘，原理如图所示。空气在高压电源产生的强电场作用下电离成正负离子并被粉尘吸附，粉尘（初速度不计）在电场力的作用下运动到金属丝A或者筒壁B上，从而达到净化空气的目的，在除尘过程中(   )
A.向金属丝A处运动的粉尘带负电
B.粉尘运动过程中电势能减小
C.粉尘做匀加速直线运动
D.带负电的粉尘运动过程中加速度增大7、水晶吊灯由许多光源和各种形状的水晶组合而成，如图所示为某水晶的剖面图，，，，一束光线从AB边射入水晶，入射角，折射角，已知光在空气中的传播速度为，则下列说法正确的是(   )
A.该光线在此水晶中的折射率为
B.该光线在此水晶中的传播速度为
C.该光线若通过CD边，则折射角为30°
D.该光线若通过DE边，则恰好发生全反射二、多选题8、时刻，质点A开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.2m，时细绳上形成的波形如图所示。下列说法正确的是(   )
A.该波为横波
B.时质点A的振动方向向上
C.细绳上所有质点的起振方向都向下
D.内，质点A运动的路程为4m9、如图所示，倾角为θ的光滑斜面上静置着一根垂直于纸面且通有恒定电流的导体棒。已知导体棒的质量为m、长度为L，电流为I，竖直面内存在方向未知的匀强磁场，导体棒处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )
A.若磁场方向垂直斜面向上，则导体棒内电流方向垂直纸面向内
B.若导体棒对斜面无压力，则磁场方向一定水平向左
C.若只增大电流I，则导体棒一定无法保持静止
D.磁感应强度的最小值为10、“神十四”航天员进行约5.5小时的出舱活动并圆满完成既定任务后，安全返回空间站问天实验舱如图甲所示。已知地球半径，地球表面重力加速度，在离地面高度的轨道上，问天实验舱绕地球做匀速圆周运动，所处的位置重力加速度为。假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如图乙中的实验装置，不可伸缩的轻绳长为L，轻绳一端绑一个质量为m的小球，另一端绑在支架O点，在离桌面最近的A点位置给小球一个垂直于OA的初速度v，小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动，其中B为最高点，下列说法正确的是(   )
A.
B.小球经过A点时，轻绳的张力大小为
C.小球从A点圆周运动到B点过程中，克服重力做功为
D.小球运动过程中，轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力三、实验题11、某同学欲通过实验验证两物体碰撞过程中动量是否守恒。
实验室提供器材如下：气垫导轨、一个侧边粘有橡皮泥的滑块总质量为、一个带撞针的滑块总质量为、天平、两个压力传感器及配件、两个相同的轻质弹簧。
实验装置示意图如图所示：
实验步骤：
①按图安装好实验装置，注意将压力传感器固定在气垫导轨上并且轻质弹簧连接在传感器上。
②打开气泵给气垫导轨充气，将质量为的滑块静置在气垫导轨的左侧，将质量为的滑块向右水平推，使连接在右侧压力传感器上的弹簧压缩一些，然后将滑块由静止释放，两滑块碰撞后一起向左运动，并挤压连接在左侧压力传感器的弹簧。
③读取左右压力传感器示数的最大值、。
(1)实验开始前，为了保证动量守恒的条件，需要将气垫导轨调整为________。
(2)已知弹簧的劲度系数为k，弹簧具有的弹性势能（其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量），碰撞前系统的动量p=_________。
(3)实验要验证动量守恒的表达式为_________。12、(1)如图甲所示为一中空直导体的横截面，某探究小组为测出该导体材料的电阻率，实验步骤如下：
①用刻度尺测量导体总长度，如图乙所示，则=_________。
②在量筒中倒入一定体积的水，读出其体积，将该长直导体竖直插入量筒
中，读出水面所在刻度对应的体积为，并测出在水中的导体长度H，则其横截面积S=_________（用测量量表示）。
③按图丙电路图连接好电路。
④将鳄鱼夹a夹在待测导体的最左端，闭合开关，调节电阻箱，让电流表满偏，记下此时电阻箱阻值。
⑤将鳄鱼夹a夹在导体的中间某位置，调节电阻箱，使电流表仍然满偏，记下电阻箱读数及此时的导体接入电路的有效长度L，则此时待测导体接入电路的有效电阻为_________（用测量量表示）。
⑥则该导体的电阻率ρ=_________（用测量量表示）。
(2)该探究小组继续用图丙所示电路测量电池的电动势和内阻，同学们将鳄鱼夹a保持夹在最右端，调节电阻箱的阻值，记下相应的电阻箱读数及电流表（电流表可视为理想电表）的示数，画出电阻箱阻值R和电流倒数的关系图像如图丁所示，横轴截距为a，纵轴截距为-b，则电池的电动势E=_________，内阻r=_________（用已知量和测量量表示）。
四、计算题13、如图所示为某兴趣小组制作的一个测量气体温度的简易装置，该装置由一个压力表和烧瓶组成，压力表由通气管与瓶内密封的空气相通，压力表的示数等于瓶内气体压强与外界大气压强的差值。已知当室内温度为时，压力表的示数为零，外界大气压强为，热力学温度与摄氏温度的关系为，瓶内空气可视为理想气体，烧瓶导热性能良好，忽略烧瓶的热胀冷缩。
(1)若环境温度升高，整个装置的密封性良好，求压力表的示数为900Pa时，瓶内气体的摄氏温度(结果保留三位有效数字)；
(2)某次测温过程中，当室内温度为，压力表的示数为2000Pa，请判断该烧瓶是否漏气？如果漏气，剩余空气的质量与原来空气质量的比值是多少？（可用分数表示）14、在交通事故现场勘查中，刹车痕迹是事故责任认定的一项重要依据。在平直的公路上，一辆汽车正以的速度匀速行驶，司机突然发现正前方不远处一辆货车正以的速度匀速行驶，汽车司机立即刹车以的加速度做匀减速运动，结果还是撞上了货车，撞后瞬间两车速度相等。撞后汽车立即以的加速度做减速运动直至停下来，汽车从开始刹车到最终停止运动，整个过程在地上留下的刹车痕迹长46.25m；撞后货车也立即以的加速度向前减速运动，滑行45m后停下。已知货车质量为1.6t，两车碰撞时间极短可忽略不计，求：
(1)碰撞后瞬间货车的速度大小；
(2)汽车的司机发现货车时，两车之间的距离；
(3)两车碰撞过程中损失的机械能。15、如图所示，两根光滑金属导轨ABD和ACE固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨关于中轴线AO对称，导轨BAC单位长度电阻阻值大小为k，，，BD和CE与AO平行且电阻不计，整个空间存在着垂直于斜面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、阻值不计的导体棒在外力作用下以速度从A点匀速滑到虚线BC位置时，撤去外力，导体棒开始加速下滑，经时间t下滑到虚线MN位置时，恰好再次匀速运动。已知全过程中导体棒始终垂直于AO且与轨道接触良好，重力加速度为g，求：
(1)导体棒运动到MN位置时的速度大小v；
(2)导体棒从BC位置运动到MN位置过程中，经过导体棒的电荷量q；
(3)导体棒从A点运动至BC位置过程中，回路产生的焦耳热Q。
参考答案1、答案：C解析：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，汤姆孙通过电子的发现揭示了原子还有复杂的结构，故A、D项错误；用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的能量，是原子弹的理论依据，故B项错误；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C项正确。2、答案：C解析：足球在飞行过程中，不可避免地会与周围的空气发生摩擦，受到一定的空气阻力，因此，空气动力学的研究对提升足球的飞行性能有重要的作用，因空气阻力做负功，足球在空中飞行的过程中机械能减小，故A项错误；足球在空气中的运动方式，例如足球的旋转，会影响它在空中的轨迹，因此研究如何踢出弧线球时，不能忽略足球的形状而将足球视作质点，B项错误；减轻质量可减小足球的惯性，使其在外力做功相同的条件下获得更大的速度，故C项正确；在空中飞行的过程中，足球受到的空气阻力会随着其速度及旋转等因素而发生改变，因此足球的飞行轨迹不一定是抛物线，D项错误。3、答案：D解析：如图甲所示，汽车在水平路面上处于静止状态，手机受力平衡，受到重力mg、支架的支持力N、摩擦力f以及磁片的吸引力F四个力的作用，故A项错误；如图乙所示，汽车在水平路面上沿直线加速前进时，支架对手机的力和手机的重力mg的合力指向前进的水平方向，故支架对手机的力不可能竖直向上，B项错误；汽车做匀减速直线运动时，手机的加速度为一定值，故其合力也为定值，C项错误；如图丙所示，汽车做匀速直线前进时，摩擦力方向与位移方向夹角为锐角，故摩擦力对手机做正功，支持力方向与位移方向夹角为钝角，故支持力对手机做负功，D项正确。4、答案：C解析：开关S置于a处时，电容器C上极板接电源正极，开关S移至b处瞬间，电容器C开始放电，电流计G中将有从右向左的电流经过，A项错误；过程中，电容器C放电，带电量q减小，但是其电容不会发生变化，B项错误；时刻，电容器放电完毕，电容器极板上没有电荷，电场能全部转化为磁场能，所以此时电感线圈L中磁场能最大，C项正确；过程是电容器充电过程，此时电路中的电流逐渐变小，所以电流计G的读数逐渐变小，D项错误。5、答案：D解析：杯子和水经过最低点时处于超重状态，经过最高点时处于失重状态，A、B项错误；在最低点和最高点时放开绳子，杯子和水均做平抛运动，C项错误，D项正确。6、答案：B解析：金属丝A与高压电源负极相连，故向金属丝A处运动的粉尘带正电，A项错误；由于在受到电场力作用前，粉尘的初速度可忽略不计，所以粉尘会在电场力的作用下加速运动，电场力做正功，电势能减小，B项正确；由于形成的电场不是匀强电场，则粉尘的运动不是匀加速直线运动，C项错误；由题意可知，电场强度方向由筒壁B指向金属丝A，越靠近金属丝A电场强度越大，故粉尘运动过程中，带负电的粉尘加速度减小，带正电的粉尘加速度增大，D项错误。7、答案：B解析：该光线在此水晶中的折射率，A项错误；该光线在此水晶中的传播速度为，B项正确；该光线若通过CD边，可分析出入射角为30°，折射角应为60°，C项错误；该光线若通过DE边，恰好与DE垂直，不发生全反射，D项错误。8、答案：AC解析：因细绳上每个质点的振动方向和波的传播方向垂直，故此列波是横波，A项正确；质点A在时的振动方向向下，B项错误；细绳上所有质点的起振方向都向下，C项正确；由图可知，振动周期为，每个周期内，质点通过的路程为，内质点A运动的路程为8m，D项错误。9、答案：CD解析：若磁场方向垂直斜面向上，则导体棒必须受到沿斜面向上的安培力才能保持平衡，导体棒内电流方向必须垂直纸面向外，故A项错误；若导体棒对斜面无压力，则安培力方向必定竖直向上，但是因为电流方向不确定，所以磁场方向水平向左或向右都有可能，B项错误；导体棒受重力、支持力和安培力三个力的作用保持静止，平移三个力的矢量后，可构成矢量三角形，重力所在的边固定不动，支持力所在的边方向不变，若只增加电流I，则安培力变大，但方向不变，合力必定不再为零，C项正确；最小的磁感应强度对应最小的安培力，受力分析可得安培力最小为，则，可解得，D项正确。10、答案：AD解析：根据万有引力定律，在地球表面，在离地400km高空，，，故A项正确；以问天实验舱的桌面为参照物，由于在问天实验舱中处于完全失重环境，重力效果消失，轻绳的拉力提供小球绕O点做匀速圆周运动的向心力，小球经过A点时，轻绳的张力大小为，故B、C项错误，D项正确。11、答案：(1)水平；(2)；(3)解析：(1)为了保证动量守恒的条件，即碰撞过程中系统合外力为0，需要将气垫导轨调整为水平。(2)碰撞过程中动量守恒，需要验证，对，由能量守恒定律，碰撞前系统的初动量，碰撞后系统的末动量。(3)实验要验证动量守恒，需要验证的表达式为。12、答案：(1)①0.0915（0.0913～0.0917）；②；⑤；⑥(2)；解析：(1)①刻度尺读数。②插入后，导体在水中的体积为，故横截面积为。⑤开始时待测导体有效阻值为零，电阻箱与待测导体的总电阻为，改变鳄鱼夹位置，电流保持不变，电阻箱与待测电阻的总电阻不变，待测导体的有效电阻为。⑥由电阻定律可知。(2)鳄鱼夹夹在最右端时，待测导体的阻值，由闭合电路欧姆定律，得，故斜率等于电动势，即，纵轴截距绝对值为电池内阻与待测导体的总电阻，即，故。13、答案：(1)；(2)漏气；解析：(1)因为气体体积不变，初始时压强，温度
末状态时，压强，温度
由查理定律得
解得(2)设烧瓶容积为，假设烧瓶未漏气，末状态时，压强，温度
则由理想气体状态方程得
解得
所以烧瓶漏气，剩余气体的质量占原来气体的比值为
14、答案：(1)；(2)；(3)解析：(1)碰撞后，货车做匀减速直线运动，，根据匀变速运动规律有

代入数据，(2)碰撞后瞬间，汽车的速度，做匀减速直线运动，，根据匀变速运动规律有

代入数据，
设汽车刹车后碰撞前的位移为

所以
汽车刹车后碰撞前做匀减速直线运动，初速度，，碰前瞬间速度为，碰前时间为t，根据匀变速运动规律有

代入数据，

代入数据，
货车碰撞前做匀速直线运动，时间也为t，设位移为

代入数据，
汽车的司机发现货车时，两车之间的距离

代入数据，(3)两车碰撞过程满足系统动量守恒定律

代入数据，
设碰撞损失的动能为
代入数据，15、答案：(1)；(2)；(3)解析：(1)当导体棒滑到MN位置后，轨道BAC部分的总电阻R全部接入电路中，且导体棒匀速下滑，即从MN位置开始导体棒受力平衡，分析可得：

联立可解得(2)导体棒从BC位置运动到MN位置过程中应用动量定理得


联立可得
(3)设导体棒从A点运动到BC位置过程中产生的焦耳热为Q，导体棒从A点开始匀速运动任意一小段位移大小为x
导体棒接入回路中的长度
此刻接入回路中的总电阻

感应电动势为
此刻回路中的感应电流大小为

代入上式可得
可见，运动过程中电流的大小并不随时间变化，安培力会随位移均匀变化
平均作用力
克服安培力做功
则回路中产生的焦耳热