2023届吉林省吉林市普通中学高三下学期第四次调研测试理综物理试题（含解析）

这是一份2023届吉林省吉林市普通中学高三下学期第四次调研测试理综物理试题（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023届吉林省吉林市普通中学高三下学期第四次调研测试理综物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列状态变化过程，纵坐标V表示气体的体积，横坐标T表示气体的热力学温度，a、b状态的连线与横轴垂直，b、c状态的连线与纵轴垂直，c、a状态连线的延长线经过坐标原点。下列说法正确的是（　　）

A．b、c两状态单位体积内分子数不相同
B．a状态的压强大于c状态的压强
C．c→a过程气体吸收的热量小于b→c过程放出的热量
D．a→b过程外界对气体做功大于c→a过程中气体对外界做功
2．列车在空载时加速经过一段平直的路段，通过某点时速率为，加速度大小为；当列车满载货物再次加速经过同一点时，速率仍为，加速度大小变为．设列车发动机的功率恒为，阻力是列车重力的倍，重力加速度大小为，则列车空载与满载时的质量之比为
A． B． C． D．
3．一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，t=0.2s时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在xM=7.5cm处，质点N的平衡位置在xN=3cm处，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．该波沿轴正方向传播
B．t=0时刻，质点回复力的方向为轴正向
C．该波的传播速度大小为0.2m/s
D．0~2s内质点运动的路程为1.8m
4．一台激光器发出的激光功率为P，光束垂直入射到真空中的某一平面，被平面完全反射后频率保持不变。已知光的波长为λ，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　）
A．激光的波长越短，其光子的动量越小
B．被平面反射后激光光子的动量变大
C．光束对平面的压力为
D．单位时间里入射到平面的光子数目为
5．半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面上，一长为r、电阻为R的均匀直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆轨道中心O。装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场内，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。直导体棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动。在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A．导体棒中电流由A流向B B．电容器所带电荷量为
C．电容器的M板带负电 D．导体棒两端电压为

二、多选题
6．两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（   ）

A．两卫星在图示位置的速度v2=v1
B．两卫星在A处的加速度大小相等
C．两颗卫星在A或B点处可能相遇
D．两卫星永远不可能相遇
7．如图所示，半径为R的圆所在平面与某一匀强电场平行，A、B、C、E为圆周上四个点，E为BC圆弧的中点，AB//OE，O为圆心，D为AB中点， 。粒子源从C点沿不同方向发出速率均为的带正电的粒子，已知粒子的质量为m、电量为q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿CA方向入射的粒子恰以的速度垂直AB方向过D点。则以下说法正确的是（　　）

A．AD间和OC间的电势差关系为：UAD=UOC
B．沿垂直BC方向入射的粒子可能经过A点
C．在圆周上各点中，从E点离开的粒子速率最大
D．若，则匀强电场的场强为
8．如图所示，一根长为3L的光滑轻杆一端用铰链固定于地面上的O点，另一端固定一质量为m的小球A，轻杆紧贴着边长为L、质量为m的光滑小立方体方块B，开始时轻杆处于竖直状态，受到轻微扰动后，轻杆开始顺时针转动，推动方块B沿地面向右滑至图示虚线位置（此时杆与地面的夹角）时，设小球A的速度和方块B的速度分别为vA、vB，已知重力加速度为g，则（　　）
  
A． B．
C．此时小球A的速度大小为 D．轻杆从开始转动到此时对方块B所做的功为

三、实验题
9．某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离 mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该激光的波长 m。如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
    
10．研究小组利用如图（a）所示电路测量某水果电池的电动势和内阻。电流表和量程均为，内阻相同。电阻箱和的最大阻值均为99999Ω。
    
（1）测量电流表的内阻。调节电阻箱的阻值均为，闭合开关和，调节电阻箱使电流表的示数为零，电阻箱的阻值如图（b）所示，则电流表的内阻 。
（2）保持闭合，断开。将电阻箱调到 Ω，使与整体可视为量程为的电压表。
（3）接着，保持电阻箱不变，改变电阻箱的值，记录电流表和的值和，实验数据如表所示。
(μA)
36
66
94
114
134
(μA)
182
167
153
143
133
根据表中数据绘制图像如图（c）所示，则水果电池的电动势 ，内阻 。（计算结果保留一位有效数字）

四、解答题
11．如图所示，两物块A、B用轻绳跨过光滑定滑轮连接，滑轮与A之间的绳子平行于倾角的固定光滑斜面，两物块在外力作用下保持静止，轻绳拉直。已知A、B的质量分别为m和2m，重力加速度为g，求由静止释放两物块瞬间：
（1）A的加速度大小；
（2）轻绳对滑轮作用力的大小和方向。

12．如图所示，在竖直平面的直角坐标系xOy中，第一象限有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿x轴正方向的匀强电场，两匀强电场的电场强度大小均相等。一质量为m，电荷量为+q的带电小球，从x轴上的P点以某一初速度v0沿y轴正方向射入第二象限，依次经过Q点和M点，图中M点末标出。经过Q点的速度与y轴正方向成45°，重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）小球从P点射出的初速度v0；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小。
  
13．如图所示，质量m＝1 kg的物块P静置于水平面上的A点，现用F＝ 6 N的水平力拉动物块P使其沿水平轨道AB运动，A、B间距离L＝6 m，物块P与AB间的动摩擦因数μ＝0. 2，经时间t撤去力F，此时物块P尚未通过B点；质量M＝1 kg的物块Q静置于B点，物块Q与水平轨道BC是由特殊材料制成的，物块Q在轨道BC上运动时所受阻力大小与其速度大小成正比，即f阻＝kv，其中k＝0. 5 kg/s；物块P、Q发生弹性碰撞后，物块Q冲上半径R＝0. 2 m的光滑半圆形轨道，圆弧轨道与BC轨道平滑相连，重力加速度g取10 m/s2。
（1）为使物块P能到达B点，求力F作用的最短时间。
（2）求P、Q发生碰撞后物块Q获得的最大速度。
（3）若力F作用s后撤去，要使物块Q在沿光滑半圆形轨道运动过程中不脱离轨道，求轨道BC的长度x应满足的条件。（计算结果可以用根号表示）
  

参考答案：
1．D
【详解】A．b、c两状态体积相同，则单位体积内的分子数相同，A错误；
B．因为c、a状态连线的延长线经过坐标原点，可得

故a状态的压强等于c状态的压强，B错误；
C．c→a过程与b→c过程比较，气体的温度变化相同，故气体内能变化大小相同。b→c过程，气体体积不变，故由热力学第一定律

c→a过程气体体积增加，故由热力学第一定律

可得

故C错误；
D．过程与比较，气体的体积变化相同，而过程气体压强增加，过程气体压强不变，根据知，过程外界对气体做功大于过程中气体对外界做功，也可以转换为图求解，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】因两次经过某点的速率相同，功率相同，由可知牵引力相同；由牛顿第二定律，空载时：；满载时：；联立解得：，故选B.
3．B
【详解】A．由乙图可知，t=0.2s时刻质点N经过平衡位置沿y轴正方向运动，结合甲图由同侧法可知，该波沿轴负方向传播，A错误；
C．由甲图可知该波的波长为，由乙图可知该波周期为，故该波的传播速度大小为

C错误；
B．在2s内该波向左传播的距离为

根据平移法可知，t=0时刻，质点M在平衡位置下方，所以质点回复力的方向为轴正向，B正确；
D．该波的周期，故2s内质点M振动了5个周期，由图像可知该波的振幅为，故0~2s内质点运动的路程为

D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．根据可知，激光的波长越短，其光子的动量越大，选项A错误；
B．被平面反射后激光光子的动量大小不变，选项B错误；
C．因

根据动量定理

即

即光束对平面的压力为，选项C正确；
D．单位时间（t=1s）里入射到平面的光子数目为

选项D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．根据右手定则，电流方向由B流向A，故A错误；
BD．在t时间内，导体棒扫过的面积

根据法拉第电磁感应定律

金属棒两端电压

解得

电容器所带电荷量为
故B正确，D错误；
C．A点电势高于B点电势，故M板带正电，故C错误；
故选B。
6．BD
【详解】A．v2为椭圆轨道的远地点，速度小于对应圆轨道的环绕速度，v1表示做匀速圆周运动的速度，根据 可知， ，故A错误；
B．两个轨道上的卫星运动到A点时，所受的万有引力产生加速度，加速度相同．故B正确；
CD．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故D正确，C错误．
故选BD．
7．AC
【详解】A．因为沿CA方向入射的粒子恰垂直AB方向以的速度过D点，可知粒子沿平行于BC方向的速度不变，垂直于BC方向的速度减小到零，可知粒子受电场力方向平行于BA向下，则场强方向平行于BA向下，因OD和BC连线垂直于电场线，可知BC和OD均为等势面，则UAD=UOC，选项A正确；

B．电场方向垂直BC向下，则沿垂直BC方向入射的粒子不可能经过A点，选项B错误；
C．在圆周上各点中，从E点离开的粒子电场力做正功且做功最大，则从E点离开的粒子的速率最大，选项C正确；
D．若∠ACB=60°，则由类平抛运动的规律可知


联立解得

选项D错误。
故选AC。
8．AD
【详解】AB．A和B速度关系满足

得出

A正确，B错误；
CD．对于A、B组成的系统，机械能守恒，但是小球A机械能不守恒；对系统由机械能守恒得

联立上式解得
，
对B分析，由动能定理得，轻杆从开始转动到此时对方块B所做的功为

C错误，D正确。
故选AD。
9． 65.0 变小
【详解】[1]刻度尺的最小刻度值为，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离

[2]相邻两条亮条纹间的距离为

由

[3]如果用紫色激光重新实验，由于紫色激光的波长较小，由

可知，d、L不变，则相邻亮条纹间距会变小。
10． 900 1600 1
【详解】（1）[1]根据题意可知，闭合开关和，当电流表的示数为零时，则两端的电势相等，由于电阻箱的阻值相等，可知两条支路的电流相等，则电流表的内阻与电阻箱的阻值相等，由图（b）可得

（2）[2]根据题意，由欧姆定律有

解得

（3）[3][4]根据题意，由闭合回路欧姆定律有

整理可得

结合图（c）可得

则有

联立解得


11．（1）；（2），方向与竖直方向成30°向左下
【详解】（1）对由牛顿第二定律可得

对A

又因为

解得

（2）由（1）可得

绳对滑轮的作用力即两侧拉力的合力

方向与竖直方向成30°向左下
12．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意可知，粒子从P到Q的过程中，水平方向上有



竖直方向上有


由几何关系有

联立可得




（2）根据题意，由（1）分析可知，粒子到达Q点的速度为

由于

则粒子在第一象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据粒子在磁场中的运动轨迹，由几何关系可知QM为直径，则有

由牛顿第二定律有

联立可得

13．（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）力F作用时物块P的加速度大小

撤去力F后的加速度大小

设力F作用的最短时间为，则

解得
（另一解舍去）
（2）当力F一直从A点作用到B点时，P到达B点的速度最大，则P的最大速度为

取水平向右为正方向，当P、Q碰撞时动量守恒有：

根据机械能守恒定律得

解得Q获得的最大速度

（3）此时设物块Q运动到C点的速度为
情况一：若物块Q运动到最高点不超过D点，则

解得

情况二：若物块Q通过圆轨道的最高点E，
则

又

解得

当F的作用时间为时，物块Q获得的速度

从B到C的过程由动量定理得

又

可得
或