2023届云南省建水县高三第一次统测（一模）物理试题试卷

2023届云南省建水县高三第一次统测（一模）物理试题试卷

注意事项

1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．

2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．

3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．

4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．

5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、如图所示，一理想变压器的原副线圈匝数分别为n1和n2，原线圈输入电压保持不变，副线圈输出端通过开关S接电阻R1和滑动变阻器R，电流表为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A．若S断开，则副线圈输出端电压为零

B．若S闭合，滑动片P向上滑动，则两电流表示数都变小

C．若S闭合，滑动片P向上滑动，则电流表A1示数变大，A2示数变小

D．若S闭合，滑动片P向上滑动，则电流表A1示数不变，A2示数变小

2、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走+Q及AB边上的细棒，则O点强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)

A．

B．

C．

D．

3、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下（方向不变），现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止。下列说法正确的是（　　）

A．ab中的感应电流方向由b到a

B．电阻R的热功率逐渐变小

C．ab所受的安培力逐渐减小

D．ab所受的静摩擦力保持不变

4、场是物理学中的重要概念。物体之间的万有引力是通过引力场发生的，地球附近的引力场又叫重力场。若某点与地心相距x，类比电场强度的定义，该点的重力场强度用E表示。已知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，地球半径为R。则能正确反应E与x关系的图像是（　　）

A． B． C． D．

5、近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中要经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于(　　)

A． B． C． D．

6、如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计G中没有电流通过，可能的原因是（    ）

A．入射光强度较弱 B．光照射时间太短

C．入射光的频率较小 D．光电管上金属对应的极限频率较小

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、如图所示，三颗卫星a、b、c均绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为。万有引力常量为G，则（   ）

A．发射卫星b、c时速度要大于

B．b、c卫星离地球表面的高度为

C．卫星a和b下一次相距最近还需经过

D．若要卫星c与b实现对接，可让卫星b减速

8、如图所示，在坐标系xOy中，弧BDC是以A点为圆心、AB为半径的一段圆弧，AB=L，，D点是圆弧跟y轴的交点。当在O点和A点分别固定电荷量为和的点电荷后，D点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是（　　）

A．

B．圆弧BDC上的各点相比较，D点的电势最高

C．电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大

D．电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先增大后减小

9、下列说法正确的是

A．饱和汽压与温度和体积都有关

B．绝对湿度的单位是Pa，相对湿度没有单位

C．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快

D．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数一定变少

E. 饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等

10、如图所示，圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（   ）

A．粒子a、b可能带异种电荷

B．粒子a、b一定带同种电荷

C．v1:v2可能为2:1

D．v1:v2只能为1:1

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）如图所示为一简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，其中R3=20Ω，R0为滑动变阻器。表头G的满偏电流为I0=250 μA、内阻为r0=600Ω。A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表有5个挡位，其中直流电流挡有1 mA和2.5 mA两挡。为了测量多用电表内电池电动势和内阻，还备有电阻箱R（最大阻值为99999.9Ω）。

(1)由以上条件可算出定值电阻R1 =____Ω、R 2=____Ω。

(2)将选择开关与“3”相连，滑动R6的滑片到最下端b处，将两表笔A、B接在电阻箱上，通过调节电阻箱的阻值R，记录不同阻值R和对应的表头示数I。在坐标纸上，以R为横坐标轴，以______为纵坐标轴，把记录各组I和R描绘在坐标纸上，平滑连接，所得图像为一条不过原点的直线。测得其斜率为k、纵截距为b，则多用电表内电池的电动势和内阻分别为_____和__。 （用k、b和已知数据表示）

12．（12分）某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=200μA，定值电阻R1=2.5Ω，R2=22.5Ω，电源电动势E=1.5V，则该多用表

（1）A接线柱应该是与___________（填“红”或“黑”）表笔连接；

（2）当选择开关接___________（填“a”或“b”）档时其对应的电阻档的倍率更高；

（3）若选a档测量电阻，则原表盘100μA，对应的电阻刻度值应当为_______Ω；原表盘50μA的刻度，对应的电阻刻度值应当为______Ω。

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，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。P是圆外一点，OP=3r，一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从P点在纸面内沿着与OP成60°方向射出（不计重力），求：

(1)若粒子运动轨迹经过圆心O，求粒子运动速度的大小；

(2)若要求粒子不能进入圆形区域，求粒子运动速度应满足的条件。

14．（16分）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是：F=．但是，在某些特殊情况下，非质点之间的万有引力计算及其应用的问题，我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论，而获得快速有效地解决：

a．若质点m放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么m和M之间的万有引力总是为零．

b．若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外（r≥r0），那么它们之间的万有引力为：F=，式中的r为质点m到球心之间的距离; r0为大球体的半径．

假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞．若地球的半径为R，万有引力常数为G，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动．

（1）求：小球运动到距地心为0.5R处的加速度大小a；

（2）证明：小球在洞内做简谐运动；

（3）求：小球在运动过程中的最大速度vm．

15．（12分）如图所示，在光滑水平面上A点固定一个底端有小孔的竖直光滑圆弧轨道，圆轨道与水平面在A点相切。小球甲用长为L的轻绳悬挂于O点，O点位于水平面上B点正上方L处。现将小球甲拉至C位置，绳与竖直方向夹角θ=60°，由静止释放，运动到最低点B时与另一静止的小球乙（可视为质点）发生完全弹性碰撞，碰后小球乙无碰撞地经过小孔进入圆弧轨道，当小球乙进入圆轨道后立即关闭小孔。已知小球乙的质量是甲质量的3倍，重力加速度为g。

（1）求甲、乙碰后瞬间小球乙的速度大小；

（2）若小球乙恰好能在圆轨道做完整的圆周运动，求圆轨道的半径。

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、B

【解析】
A．理想变压器的变压关系与副线圈是否是通路或断路无关，根据理想变压器的电压规律变形

匝数比恒定，输入电压不变时，输出电压就保持不变，A错误；

BCD．S闭合，滑片P上滑时，电阻值变大，则电流表A2示数变小，又因为流过定值电阻R1的电流不变，所以电流表A1示数也变小，B正确，CD错误。

故选B。

2、D

【解析】
根据对称性，AF与CD上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零，AB与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零.BC中点的点电荷在O点产生的电场强度为，因EF上的细棒与BC中点的点电荷在O点产生的电场强度叠加为零，EF上的细棒在O点产生的电场强度为，故每根细棒在O点产生的电场强度为，移走+Q及AB边上的细棒，O点的电场强度为EF与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加，这两个场强夹角为60°，所以叠加后电场强度为；故选D。

A．，与结论不相符，选项A错误；

B．，与结论不相符，选项B错误；

C．，与结论不相符，选项C错误；

D．，与结论相符，选项D正确；

3、C

【解析】
A．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，故A错误；

B．由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律

可知，感应电动势恒定，则感应电流不变，由公式可知，电阻R的热功率不变，故B错误；

C．根据安培力公式F=BIL知，电流I不变，B均匀减小，则安培力减小，故C正确；

D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，则

安培力减小，则静摩擦力减小，故D错误。

故选C。

4、C

【解析】
电场中F=Eq，类比电场强度定义，当x＞R时

E引==g=

即在球外E引与x2成反比；当x＜R时，由于质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，距地心r处的引力场强是有半径为x的“地球”产生的。设半径为x的“地球”质量为Mx，则

Mx=

则

E引=

故C正确。

故选C。

5、A

【解析】

小球从O点上升到最大高度过程中：①
小球从P点上升的最大高度：②
依据题意：h2-h1=H ③
联立①②③解得：，故选A.

点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．

6、C

【解析】
由、和光电效应的产生条件可知，能不能产生光电效应现象和光照强度、光照时间无关，和入射光的频率及光电管上金属对应的极限频率有关，综合分析可知，选项C项正确，ABD错误。

故选C。

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、BC

【解析】
A．卫星b、c绕地球做匀速圆周运动，7.9km/s是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。所以发射卫星b时速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，故A错误；
B．万有引力提供向心力，对b、c卫星，由牛顿第二定律得

解得

故B正确；
C．卫星b在地球的同步轨道上，所以卫星b和地球具有相同的周期和角速度。由万有引力提供向心力，即

解得

a距离地球表面的高度为R，所以卫星a的角速度

此时a、b恰好相距最近，到卫星a和b下一次相距最近

（ωa-ω）t=2π

故C正确；
D．让卫星b减速，卫星b所需的向心力减小，万有引力大于所需的向心力，卫星b会做向心运动，轨道半径变小，离开原轨道，所以不能与c对接，故D错误；

故选BC。

8、AD

【解析】
A． D点的电场强度恰好为零，则

解得：

故A正确；

B．对Q2来说圆弧是一个等势面，所以各点电势高低，由Q1决定，根据沿电场线方向电势降低，离负电荷越近，电势越低，故D点电势最低，故B错误；

CD． 电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势先降低后升高， ，故电势能先增大后减小，故D正确C错误。

故选AD。

9、BDE

【解析】
饱和汽压与温度有关，和体积无关，选项A错误；绝对湿度及压强表示其单位是Pa，相对湿度没有单位，则B正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，则C错误；气体做等温膨胀，分子密度变小，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数一定变少，则D正确；饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等，则E正确；故选BDE。

10、BC

【解析】
AB．两粒子都从M点入射从N点出射，则a粒子向下偏转，b粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故A错误，B正确；

CD．设磁场半径为R，将MN当成磁场的边界，两粒子均与边界成45°入射，由运动对称性可知出射时与边界成45°，则一次偏转穿过MN时速度偏转90°；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕MN重复穿越，运动有周期性，设a粒子重复k次穿过MN，b粒子重复n次穿过MN，由几何关系可知

()

()

由洛伦兹力提供向心力，可得

而两个粒子的比荷相同，可知

如，时，，如，时，，则v1:v2可能为1:1或2:1，故C正确，D错误。

故选BC。

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、80    120               

【解析】
(1)[1][2]．选择开关与“1”、“2”相连时为电流表，量程分别为和。根据串、并联电路特点有

联立解得

。

(2)[3]．选择开关与“3”相连，量程为，根据并联电路特点可知、串联后与表头并联的总电阻为，通过电源的电流为通过表头电流的4倍。根据闭合电路欧姆定律有

变形为

由此可知横轴为，则纵坐标轴为。

[4][5]．斜率

纵截距

解得

12、  黑  b  150Ω  450Ω

【解析】(1)当用欧姆表测电阻时，电源和表头构成回路，根据电源正负极连接方式可知，黑表笔与电源正极相连，故A接线柱应该是与“黑”表笔连接；

（2）整个回路最小电流 ， 同时，当选择开关接b时，此时有最大值。当选择开关接b档时其对应的电阻档的倍率更高。

（3）用a档测量电阻，欧姆调零时， ，此时，当，此时干路电流为 ，由于，解得；当表盘时，此时干路电流为，由于，解得。

【点睛】本题主要考查：利用电阻的串并联关系，来解决电流表的扩量程的相关问题；熟悉欧姆表的工作原理，利用回路欧姆定律解决相关问题。

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)；(2)或

【解析】
(1)设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，圆心为，依图题意作出轨迹图如图所示：

由几何知识可得：

解得

根据牛顿第二定律可得

解得

(2)若速度较小，如图甲所示：

根据余弦定理可得

解得

若速度较大，如图乙所示：

根据余弦定理可得

解得

根据

得

，

若要求粒子不能进入圆形区域，粒子运动速度应满足的条件是

或

14、（1） （2） 做简谐运动（3）

【解析】
解：（1）根据题意可知，小球距离地心为r=0.5R处万有引力大小

又

由牛顿第二定律可知

三式联立可得：

（2）假设小球相对于球心的位移是x，则有：

又

两式联立可得：

考虑万有引力F的方向总是指向地心，即F的方向和小球相对于地心的位移x的方向总是方向相反的， 若令 ：

则有：

结论：小球在洞内做简谐振动．

（3） 由可知，从洞口到地心，小球的万有引力大小F是随着做功的距离线性减少的

所以

所以

15、（1）；2）。

【解析】
（1）甲球下摆过程，由机械能守恒有：

①

解得②

设甲乙碰撞后速度分别为和，根据动量守恒定律有：

③

根据能量守恒定律有：

④

解得⑤

（2）乙球恰能做圆周运动，则在最高点，根据牛顿第二定律有：

⑥

从最低到最高点，根据动能定理有：

⑦

由⑥⑦得