2023届吉林省延边第一中学高三下学期第七次模拟考试物理试题（解析版）

这是一份2023届吉林省延边第一中学高三下学期第七次模拟考试物理试题（解析版），共16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。
一、单选题
1．用频率是的光照射某金属的表面时，正好发生光电效应。如果改用强度相同，但频率是的另一种光（已知）照射这一种金属表面，则（ ）
A．光电子形成的饱和电流变大
B．光电子的最大初动能增大
C．光电子的遏止电压减小
D．单位时间发射的光电子数增多
2．如图所示，一定质量的理想气体，从状态变化到状态，再变化到状态，最后回到状态。下列说法正确的是（ ）

A．气体在状态时的温度大于在状态时的温度
B．气体从状态变化到状态的过程中，内能增加
C．气体从状态变化到状态的过程中，分子平均动能减小
D．气体从状态变化到状态的过程中，气体吸收热量
3．如图甲所示，在x轴上相距1.5m的O、M两点有两波源，t = 0时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度为1m/s，x轴上的P点与O点相距1.2m，则（ ）
A．两列波不能发生干涉现象B．M点波源的振动方程为
C．P点为振动加强点，振幅为7cmD．t = 0.5s时，P点沿y轴正向振动
4．在光滑的水平面上，一滑块的质量，在水平面上受水平方向上恒定的外力(方向未知)作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，，，则下列说法正确的是( )
A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°角
B．滑块从P到Q的时间为3 s
C．滑块从P到Q的过程中速度最小值为
D．P、Q两点的距离为15 m
5．光刻机是生产大规模集成电路的核心设备。一个光刻机的物镜投影原理简化图如图所示，三角形ABC为一个等腰直角三棱镜，半球形玻璃砖的半径为R，球心为O，为玻璃砖的对称轴。间距为的两条平行光线，从左侧垂直AB边射入三棱镜，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后汇聚在硅片上M点。已知半球形玻璃砖的折射率为，反射光线关于轴线对称。则OM两点间距离为（ ）
A．RB．C．D．
二、多选题
6．质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．推力F逐渐先减小后增大
B．凹槽对滑块的支持力减小
C．水平地面对凹槽的支持力减小
D．墙面对凹槽的压力先减小后增大
7．如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图，Q、位于x轴上，相邻等势面的电势差为。若x轴上的M点和N点位于等势面上，P为某等势面上一点，则（ ）
A．N点的电场强度大小比M点的大
B．Q为正电荷
C．M点的电场方向沿x轴负方向
D．P点与M点的电势差为
8．我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，轨道半径约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（ ）
A．漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力
B．空间站绕地球运动的线速度大小约为
C．地球的平均密度约为
D．空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍
三、实验题
9．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨：导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直：导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
（1）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为___________，系统的重力势能减少量可表示为___________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒；
（2）某同学改变A、B间的距离，作出的图像如图所示，并测得，则重力加速度___________。（结果保留两位有效数字）
10．根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________；
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路．实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______________，理由是____________________；
②请把实验电路图补充完整______；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻_____________（用题中所给的物理量符号表达）。
四、解答题
11．如图所示，平面直角坐标系中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为（）的带电粒子以初速度从y轴上（，）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点（，）进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场．不计粒子重力。求：
（1）粒子在点速度的大小和与x轴正方向夹角；
（2）匀强磁场磁感应强度大小。
12．如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为的物块B（可视为质点）静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为，Q点右侧水平地面光滑，现使质量为m的物块A（可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g。求：
（1）物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；
（2）弹簧被压缩的最大弹性势能（未超过弹性限度）。
13．如图所示，两根间距的足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，ef、gh是导轨平面内与导轨垂直的两条平行线，在两线之间分布着宽度为d、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场I，在gh以上分布着垂直于导轨平面向上的匀强磁场II，其中磁感应强度的大小。在导轨上放置着a、b两根质量均为、电阻均为的导体棒，两棒之间的距离为d，棒a与gh之间的距离也为d。现由静止同时释放a、b，当a刚进入磁场I时，a、b立即做匀速运动；b棒出磁场I前瞬间，其加速度沿斜面向下，大小为。已知在下滑过程中两棒均保持与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计，导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g取，，。求：
（1）磁场I的宽度d；
（2）从静止释放到导体棒b离开磁场I的过程中，b棒产生的焦耳热Q；
（3）导体棒b离开磁场I时，a棒与ef的距离x。
参考答案：
1．B
【详解】BC．某金属在一束频率为的光照射下，恰能发生光电效应。改用频率为的光照射时，由于，光的频率增大，根据光电效应的条件，一定能发生光电效应，根据
则最大初动能变大，遏制电压变大；则B正确，C错误；
AD．光强不变，由于的频率高，则光源在单位时间内发射出的光子数减小，单位时间内逸出的光电子数目减少，饱和电流变小。故AD错误。
故选B。
2．C
【详解】A．气体从状态a到状态b，气体的体积和压强都增大，由理想气体的状态方程，可知温度一定升高，则气体在状态时的温度小于在状态时的温度，A错误；
B．气体从状态变化到状态的过程中，体积不变，压强减小，是等容变化，由查理定律，可知温度降低，气体对外界不做功，内能减小，B错误；
C．气体从状态变化到状态，压强不变，体积减小，由盖−吕萨克定律，可知温度降低，分子平均动能减小，C正确；
D．气体从状态变化到状态，压强不变，体积减小，外界对气体做正功，温度降低，内能减小，由热力学第一定律，可知气体对外放出热量，D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．这两列波的振动周期相同，故频率相同，相差也恒定，符合干涉条件，A错误；
B．从图丙可知，M点波源的振动方程为
y = 4sin(10πt + π)cm
B错误；
C．因两波波长为0.2m，波源振动频率相同，起振方向刚好相反，点P到两波源的距离差为0.9m，距离差刚好是半波长的奇数倍，故为振动加强点，振幅为两波振幅之和为7cm，C正确；
D．P点与O点相距1.2m，O点的波源传至P点时需1.2s，故0.5s时不考虑O点波源的影响；由于P点与M点相距0.3cm，M点的波传至P需0.3s，故0.5s时刻，P点只振动了0.2s，刚好振动了一个周期，回到平衡位置并沿y轴负方向振动，D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．滑块过P、Q两点时速度大小相等，根据动能定理得
Fxcs θ＝ΔEk
得
θ＝90°
即水平方向上恒定的外力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，故A项错误；
B．把滑块在P点的速度分解到沿水平恒力F和垂直水平恒力F两个方向上，沿水平恒力F方向上滑块先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动，加速度大小为
当沿水平恒力F方向上的速度为0时，时间
根据对称性，滑块从P到Q的时间为
t′＝2t＝3 s
故B项正确；
C．当沿水平恒力F方向上的速度为0时，只有垂直水平恒力F方向的速度
v′＝vcs 37°＝4 m/s
此时速度最小，所以滑块从P到Q的过程中速度最小值为4 m/s，故C项错误；
D．沿垂直水平恒力F方向上滑块做匀速直线运动，有
xPQ＝v′t′＝12 m
故D项错误．
故选B。
5．C
【详解】根据对称性，先来分析一下a光线，光路图如图
第一次折射在D点，入射角，折射角。根据折射率公式，有
由几何知识，可得
又
解得
可得
第二次折射发生在F点，设入射角为，折射角。根据折射率公式，有
又
解得
由三角形知识可得
又
解得
故选C。
6．BC
【详解】AB．小滑块在槽内运动过程，受到重力mg、支持力N、推力F作用，画出对应矢量三角形
由平衡条件可得
小滑块由A点向B点缓慢移动过程，减小，F增大，N减小，A错误，B正确；
CD．整体处于平衡状态，竖直方向满足
可知水平地面对凹槽的支持力减小，水平方向满足
墙面对凹槽的压力先增大后减小，C正确，D错误。
故选BC。
7．AD
【详解】A．等差等势线的密度体现场强的大小，由图可知N点的等差等势线比M点更密，则N点的电场强度大小比M点的大，故A正确；
B．沿着电场线电势逐渐降低，由图可知电场线由N指向Q，则Q为负电荷，故B错误；
C．沿着电场线电势逐渐降低，结合各等势线的电势高低关系可知M点的电场方向沿x轴正方向，故C错误；
D．M点与N点等势均为0V，P点与N点的等势线间隔四个，而相邻等势面的电势差为，则P点与M点的电势差为，故D正确。
故选AD。
8．BD
【详解】A．漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供向心力做匀速圆周运动而处于完全失重，视重为零，故A错误；
B．根据匀速圆周运动的规律，可知空间站绕地球运动的线速度大小约为
故B正确；
C．设空间站的质量为，其所受万有引力提供向心力，有
则地球的平均密度约为
故C错误；
D．根据万有引力提供向心力，有
则空间站绕地球运动的向心加速度大小为
地表的重力加速度为
可得
即空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍，故D正确。
故选BD。
9． 9.6
【详解】（1）[1]滑块通过光电门B速度为
滑块从A处到B处时，m和M组成的系统动能增加量为
[2]系统重力势能的减少量为
（2）[3]根据系统机械能守恒有
整理则有
则图像的斜率
由图像可知
代入数据即可得
10． 100 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用
【详解】（1）[1]由题图可知，当选择开关调至“”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至挡；
[2]由图b可知，人体电阻为
（2）[3][4]流过人体的最大电流约为
则电流表的量程太大，可以用电压表代替电流表，其量程为
（3）[5]由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下图所示
（4）[6]流过人体电阻的电流
人体电阻两端的电压
根据欧姆定律可得人体电阻
11．（1），；（2）B
【详解】（1）设粒子从P到Q的过程中，加速度大小为，运动时间为，在Q点进入磁场时速度大小为，方向与x轴正方向间的夹角为，沿y轴方向的大小为，则有
联立解得
，
（2）设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力可得
解得
根据几何关系可得
解得
联立解得
12．（1）；（2）
【详解】（1）物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点，设物块A在P点的速度大小为，由机械能守恒定律有
在最低点轨道对物块的支持力大小为，由牛顿第二定律有
联立解得
由牛顿第三定律可知在P点物块对轨道的压力大小为。
（2）设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为，由动能定理有
解得
当物块A、物块B具有共同速度v时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有
根据能量守恒
联立解得
13．（1） ；（2）；（3）
【详解】（1）设棒刚进入磁场Ⅰ时的速度为，根据动能定理

棒匀速运动时电动势



解得

（2）第一段，金属棒在磁场Ⅱ中做匀速运动时，棒产生的热量为


解得
第二段：棒通过磁场Ⅰ。设棒刚要出磁场Ⅰ时沿斜面向下的速度为，由牛顿第二定律得

解得

棒在磁场Ⅰ中做变加速直线运动产生的热量为，由能量守恒得
解得
从静止释放到棒离开磁场Ⅰ的过程中，棒产生的焦耳热为
（3）设穿过磁场Ⅰ的时间为，根据动量定理得
由法拉第电磁感应定律得
解得

棒离开磁场Ⅰ后，做匀加速直线运动
与的距离为
解得