广东省汕头市龙湖区2023年高三下学期第一次检测试题考试物理试题试卷

这是一份广东省汕头市龙湖区2023年高三下学期第一次检测试题考试物理试题试卷，共17页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
广东省汕头市龙湖区2023年高三下学期第一次检测试题考试物理试题试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直b边射出，下列说法正确的是（　　）

A．磁场区域的最小面积为
B．离子在磁场中做圆周运动的半径为
C．磁场区域的最大面积为
D．离子在磁场中运动的最长时间为
2、物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同
3、某同学用如图甲所示的装置测量滑块A与木板间的动摩擦因数，用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动，当板与水平方向的夹角时，滑块A开始沿板下滑。而后将木板和滑块A平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如图乙所示，滑块A左侧弹簧测力计读数为且处于伸长状态，右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘，滑轮摩擦不计，滑块的质量，连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若缓慢增加盘中的砝码，使盘中砝码总质量达到时，将会出现的情况是（ ）

A．A向右运动
B．木板对A的摩擦力为
C．木板对A的摩擦力方向保持不变
D．弹簧测力计读数仍为
4、如图所示，质量为2kg的物体A静止于动摩擦因数为0.25的足够长的水平桌而上，左边通过劲度系数为100N/m的轻质弹簧与固定的竖直板P拴接，右边物体A由细线绕过光滑的定滑轮与质量为2.5kg物体B相连。开始时用手托住B，让细线恰好伸直，弹簧处于原长，然后放开手静止释放B，直至B获得最大速度已知弹簧的惮性势能为（其中x为弹簧的形变量）、重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是（　　）

A．A、B和弹簧构成的系统机械能守恒
B．物体B机械能的减少量等于它所受的重力与拉力的合力做的功
C．当物体B获得最大速度时，弹簧伸长了25cm
D．当物体B获得最大速度时，物体B速度为m/s
5、如图，S是波源，振动频率为100Hz，产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。波在传播过程中经过P、Q两点，已知P、Q的平衡位置之间相距0.6m。下列判断正确的是（　　）

A．Q点比P点晚半个周期开始振动
B．当Q点的位移最大时，P点的位移最小
C．Q点的运动方向与P点的运动方向可能相同
D．当Q点通过平衡位置时，P点也通过平衡位置
6、如图所示，在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点，遇到一段半径为R的1/4圆弧曲面AB后，落到水平地面的C点．已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，则BC的最小距离为（ ）

A．R B．R C．R D．（－1）R
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、在水平地面上有一质量为m的物体，物体所受水平外力F与时间t的关系如图A，物体速度v与时间t的关系如图B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，则（　　）

A．若v0已知，能求出外力F的大小
B．可以直接求得外力F和阻力f的比值
C．若m已知，可算出动摩擦因数的大小
D．可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比
8、牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．如图所示，将物体从一座高山上的O点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一次远，设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道．已知B是圆形轨道，C、D是椭圆轨道，在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列说法正确的是（ ）

A．物体从O点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动
B．在轨道B上运动的物体，抛出时的速度大小为11.2km/
C．使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过O点
D．在轨道E上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s
9、大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c静止在光滑水平面上，依次相距l等距离排列成一条直线，在c右侧距c为l处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球a的质量为2m，b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是（　　）

A．c第一次被碰后瞬间的动能为
B．c第一次被碰后瞬间的动能为
C．a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为
D．a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为
10、如图所示，轻弹簧下端固定在粗糙斜面的挡板上，上端连接一小滑块（视为质点），弹簧处于自然状态时滑块位于O点．先用外力缓慢地把滑块移至A点，此时弹簧的弹性势能为Ep，然后撤去外力，滑块沿斜面向上最高能滑到B点，该过程中滑块的最大动能为Ekm，滑块的动能最大时其所在位置距A点的距离为L．下列说法正确的是

A．滑块从A点滑到O点的过程中，其加速度大小先减小后增大
B．滑块从A点滑到O点的过程中，其动能一直增大
C．滑块经过距A点距离为的位置时，其动能大于
D．滑块从A点滑到B点的过程中，克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为Ep
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）要描绘一只标有“9V、5W”字样小灯泡的完整伏安特性曲线，实验室可供如下器材：
A．电流表A1（量程1．6A，内阻约为1.5Ω）
B．电流表A2（量程3A，内阻约为1.2Ω）
C．电压表V（量程3V，内阻kΩ）
D．滑动变阻器（阻值1~11Ω，额定电流1.8A）
E．滑动变阻器（阻值1~111Ω，额定电流1.5A）
F．定值电阻kΩ
G．直流电源（电动势）
H．导线和开关
（1）请在虚线框中画出电路图_______

（2）滑动变阻器应选______；电流表应选______（填写元件前序号）
（3）灯泡两端实际电压与电压表读数U关系式为______
（4）根据该电路设计图进行实验，测得电压表的读数为U、电流表读数为I，若考虑电表的内阻，则此时灯泡的电阻为______（用题目中所给字母或符号表示）
12．（12分）某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；
II.将气垫导轨调成水平；
II.将A、B用细线绑住，在A．B间放入一个被压缩的轻小弹簧；
IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。

(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。
(2)实验中，还应测量的物理量是______
A．滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2
B．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB
C．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。(均用题中相关物理量的字母表示)
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，在x＝0处的质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。在t＝0时刻，质点O开始从平衡位置向上运动，经0.4 s第一次形成图示波形，P是平衡位置为x＝0.5 m处的质点.

（1）位于x＝5 m处的质点B第一次到达波峰位置时，求位于x＝2 m处的质点A通过的总路程。
（2）若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A两质点的位移(y坐标)才能相同？
14．（16分）如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1×105Pa)

(i)若要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气?
(ii)若上述容器中装的是5.0×105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa,则可充多少瓶?
15．（12分）某精密光学仪器上有一块玻璃砖是由一块长方体的匀质玻璃下部分挖掉一个半径为R的半圆柱形成的，其截面如图所示，CD为半圆柱体的直径，O为圆心，AD长为。一束单色光从AD边的中点E垂直射入玻璃砖，经过折射后从玻璃砖中射出。已知玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。
①请画出此光束在玻璃砖中的光路图，并求出该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖时的折射角；
②该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所经历的时间。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A B．由题可知，离子垂直bc边射出，沿ad方向射出的粒子的轨迹即为磁场区域的边界，其半径与离子做圆周运动的半径相同，所以离子在磁场中做圆周运动的半径为R=L；磁场区域的最小面积为

故AB错误；

CD．磁场的最大区域是四分之一圆，面积

离子运动的最长时间

故C正确，D错误。
故选C。
2、B
【解析】
物体做匀速圆周运动时，速度的变化量，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。
A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A错误；
B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B正确
C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C错误；
D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D错误。
3、D
【解析】
ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时，静摩擦力恰好达到最大值，由平衡条件得：
，
解得：
，
木板与滑块水平放置时，木板与滑块间的最大静摩擦力：
，
不放砝码时，滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力，由平衡条件得：
，
摩擦力方向水平向右，当砝码盘总质量达到1.2kg时，物块A受到右侧绳的拉力：
，
设滑块仍处于静止，由平衡条件得：
，
得：
，
假设成立，滑块仍处于静止，弹簧测力计读数仍为5N，故AB错误，D正确；
C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左，故C错误。
故选：D。
4、D
【解析】
A.由于在物体B下落的过程中摩擦力做负功，所以系统的机械能不守恒，故A错误；
B.对物体B分析，受到重力和拉力作用，W拉力=△E机，物体B机械能的减少量等于所受拉力做的功，故B错误；
C.A与B为连接体，物体B速度达到最大时，物体A速度也最大，此时A和B的加速度为零，所受合力也为零，对物体B受力分析，绳子的拉力

对物体A受力分析

弹簧弹力

则弹簧伸长了

故C错误；
D.以A和B整体为研究对象，从静止到A和B速度达到最大的过程中，由功能关系可得

代入数据可得

故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A．根据可知，波长

又

故Q点比P点晚1.5个周期开始振动，A错误；
BC．P、Q两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当Q点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；
D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当Q通过平衡位置时，P点也通过平衡位置，但两者运动方向相反，D正确。
故选D。
6、D
【解析】
在A点，小球开始离开圆弧曲面，只受重力，则有：
得：,之后小球做平抛运动，则：，得：则平抛运动的最小水平位移为：,
所以BC的最小距离为：
A、B、C错误；D正确；故选D．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A．若v0已知，根据速度图象可以求出加速运动的加速度大小

还能够求出减速运动的加速度大小

根据牛顿第二定律可得


其中m不知道，不能求出外力F的大小，故A错误；
B．由于
，
可以直接求得外力F和阻力f的比值，故B正确；
C、若m已知，v0不知道，无法求解加速度，则无法求出动摩擦因数的大小，故C错误；
D．前5s外力做的功为

后3s外力F做功

前5s和后3s外力F做功之比

故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
（1）第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，却是最大的环绕速度；
（2）当物体以第一宇宙速度被抛出，它的运动轨道为一圆周；当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间，它的运动轨迹为一椭圆；当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间，物体将摆脱地球引力，成为绕太阳运动的行星；当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度，物体必然会离开太阳系；
（3）卫星变轨时的位置点，是所有轨道的公共切点．
【详解】
A、物体抛出速度v＜7.9km/s时必落回地面，若物体运动距离较小时，物体所受的万有引力可以看成恒力，故物体的运动可能是平抛运动，A正确；
B、在轨道B上运动的物体，相当于地球的一颗近地卫星，抛出线速度大小为7.9km/s，B错误；
C、轨道C、D上物体，在O点开始变轨到圆轨道，圆轨道必然过O点，C正确；
D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时，物体将离开太阳系，故D错误．
【点睛】
本题考查宇宙速度，知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度，掌握卫星变轨模型，知道各宇宙速度的物体意义至关重要．
9、AC
【解析】
a球与b球发生弹性碰撞，设a球碰前的初速度为v0，碰后a、b的速度为、，取向右为正，由动量守恒定律和能量守恒定律有


其中，解得
，
b球以速度v2与静止的c球发生弹性碰撞，设碰后的速度为、，根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞，会出现速度交换，故有
，
AB．c第一次被碰后瞬间的动能为

故A正确，B错误；
CD．设a与b第二次碰撞的位置距离c停的位置为，两次碰撞的时间间隔为t，b球以v2向右运动l与c碰撞，c以一样的速度v4运动2l的距离返回与b弹碰，b再次获得v4向左运动直到与a第二次碰撞，有

对a球在相同的时间内有

联立可得，故a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为

故C正确，D错误。
故选AC。
10、ACD
【解析】
滑块从A点滑到O点的过程中，弹簧的弹力逐渐减小直至零，弹簧的弹力先大于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，再等于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，后小于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，合外力先沿斜面向上，随着弹簧的减小，合外力减小，则加速度减小．合外力后沿斜面向下，随着弹簧的减小，合外力反向增大，则加速度反向增大，所以加速度大小先减小后增大，故A正确．在AO间的某个位置滑块的合外力为零，速度最大，所以滑块从A点滑到O点的过程中，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故B错误．设动能最大的位置为C，从A到C，由动能定理得：，设距A点距离为的位置为D，此位置动能为；滑块从A到D的过程，由动能定理得：，因为，则故C正确．滑块从A点滑到B点的过程中，根据动能定理得：，又，则得，即克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为，故D正确．

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 D A
【解析】
（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由题意可知，灯泡额定电压为9V，电压表量程为3V，把电压表量程扩大为9V，应给电压表串联一个定值电阻R3；电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示

（2）[2][3]灯泡额定电流为
A≈1.56A
电流表应选A；为方便实验操作，滑动变阻器应选择D；
（3）[4]定值电阻阻值是电压表内阻的2倍，则定值电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，故灯泡两端电压为U1=3U；
（4）[5]由图示电路图可知，电流表读数为I，则通过灯泡的电流为，则灯泡电阻

12、4.800 A
【解析】
(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为4.5mm，可动刻度的示数为0.01mm×30.0=0.300mm，故
d=4.5mm+0.300mm=4.800mm
(2)[2]验证动量守恒定律，需要测量滑块A、B的质量m1和m2
故选A
(3)[3]根据动量守恒定律

其中
、
可得

[4]根据能量守恒定律可得，烧断细线前弹簧的弹性势能


四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）20 cm（2）0.05 s
【解析】
（1）结合题图可分析出，该机械波的传播周期为，波长为，振幅，
该机械波的波速为
由图可知，此时波峰在处，当波峰传播到处的B点时，波向前传播的距离为，所以质点B第一次到达波峰位置所需要的时间
由题意知，当质点B第一次到达波峰位置时，质点A恰好振动了一个周期，所以质点A通过的总路程为；
（2）角速度为：，从图示状态开始计时
质点A做简谐运动的表达式为：
质点P做简谐运动的表达式为：
要使P、A两质点的位移(y坐标)相同，即，至少要经过时间t应满足：
，解得：。
14、（1）40次 （2）4瓶
【解析】
(1)设需要打气n次，因每次打入的气体相同，故可视n次打入的气体一次性打入，
则气体的初状态：，
末状态：，
其中：
由玻意尔定律：
代入数据解得：；
(2)设气压为时气体的体积为，则
由玻意尔定律有：
代入数据解得：
真空瓶的容积为
因：
故可充4瓶。
15、①如图所示，θ=60°；②
【解析】
①由题意可知，作出光在介质中的光路图如图所示。

根据图示和题意

∴α=60°
由光进入该介质的产生全反射时的临界角设为C，得

可得α＞C，光线在F点全反射
根据图可知

由G点光线第一次射出介质，由折射定律得

解得
θ=60°
②根据题意，光中介质中的传播速度为


FG=FO=R
所以光在介质中传播的时间为