2023届高三二轮复习联考（三）全国卷理综物理试题（含解析）

2023届高三二轮复习联考（三）全国卷理综物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．我国自主研发的氢原子钟已运用于中国的北斗导航系统中，它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。如图所示为氢原子的能级结构示意图。则（　　）

A．用的光子照射处于基态的氢原子可以使之发生跃迁

B．用的电子去轰击处于基态的氢原子可能使之发生跃迁

C．用的光子照射处于的激发态的氢原子不能使之电离

D．一个处于激发态的氢原子，在向低能级跃迁时最多可辐射3种频率的光子

2．甲、乙两辆汽车以相同的速度沿两条平直车道同向匀速行驶，两车行驶至路口附近时发现再经时间t0绿灯就要熄灭，于是同时开始刹车，恰好同时停在停止线处，该过程中甲、乙两车的v—t图像分别为图中直线a和曲线b所示，假设汽车可看成质点。由图可知（   ）

A．0时刻，甲、乙两车恰好并排

B．0—t0时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度

C．时刻，甲、乙两车的瞬时速度大小相等

D．0—t0时间内，甲车的加速度始终大于乙车的加速度

3．中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　）

A．A、B的轨道半径之比为 B．C的质量为

C．B的质量为 D．A的质量为

4．如图所示，MN右侧存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，某同学用粗细均匀、总阻值为R的漆包电阻丝做成两个半径均为r的半圆形闭合金属线圈，图中O点导线交叉处不连通。金属线圈可绕两半圆直径所在的转轴（恰好与边界MN重合）转动。金属线圈以角速度匀速转过半圈的过程中产生的热量与以角速度匀速转过一圈的过程中产生的热量相等，则等于（　　）

A．2：1 B．4：1 C．1：2 D．1：4

5．如图所示，间距的粗糙倾斜金属轨道与水平面间的夹角，在其顶端与阻值为2R的定值电阻相连，间距相同的光滑金属轨道固定在水平面上，两轨道都足够长且在AA′处平滑连接，AA′至DD′间是绝缘带，保证倾斜轨道与水平轨道间电流不导通。倾斜轨道处有垂直轨道向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，水平轨道处有竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。两根导体棒1、2的质量均为，两棒接入电路部分的电阻均为R，初始时刻，导体棒1放置在倾斜轨道上，且距离AA′足够远，导体棒2静置于水平轨道上，已知倾斜轨道与导体棒1间的动摩擦因数，。现将导体棒1由静止释放，运动过程中未与导体棒2发生碰撞。，，重力加速度，两棒与轨道始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，不计金属棒1经过AA′时的机械能损失。下列说法正确的是（    ）

A．导体棒1滑至DD′瞬间的速度大小为1.2m/s

B．导体棒1滑至DD′瞬间，导体棒2的加速度大小为6m/s2

C．稳定时，导体棒2的速度大小为1.2m/s

D．整个运动过程中通过导体棒2的电荷量为0.06C

二、多选题

6．磁铁在弹簧的作用下静止于粗糙的斜面上，如图所示在磁铁的中垂线上某位置放置一根通电直导线，电流方向垂直于纸面向外，此时弹簧处于拉伸状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）

A．通电直导线对磁铁的作用力垂直于斜面向上

B．磁铁受到的摩擦力沿斜面向上

C．若通电直导线的电流方向反向，磁铁仍保持静止

D．若增大通电直导线的电流，则磁铁受到的摩擦力增大

7．如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，若在e、i点固定电荷量相等的正点电荷，一带负电的试探电荷q从b点由静止释放，仅在静电力作用下运动。则（   ）

A．d、h两点的电场强度大小相等

B．试探电荷q从b点运动到g点过程，电势能先减少后增加

C．试探电荷q从b点运动到g点过程，加速度一直减小

D．若在b点给试探电荷q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动

8．如图所示，轻弹簧一端固定于O点，另一端与质量为m的滑块连接，在外力作用下使滑块静止在固定光滑斜面上的A点，此时弹簧恰好水平。将滑块从A点由静止释放，沿斜面经B点运动到位于O点正下方的C点时，滑块的速度大小为v，且弹簧恰处于原长。已知弹簧原长为L，斜面倾角，OB⊥AC，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力。，。从A点运动到C点的过程中，（　　）

A．滑块的加速度先减小后增大

B．滑块在B点的速度最大

C．滑块在A点时弹簧的弹性势能为

D．滑块在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时弹簧的弹性势能

三、实验题

9．某同学设计实验测定某型号电池的电动势及电流表的内阻，电池表面有“3.0V，22A·h”的字样，查阅资料可知该型号电池内阻可忽略不计，待测电流表A（量程为0~3A，内阻r待测）。为了精确地测定电源电动势和电流表内阻，该同学设计了如图甲所示的实验方案。则：

（1）电流表应安装在___________处（选填①或②）。

（2）该同学通过实验测得多组数据，绘制出如图乙所示的U-I图线，则该型号电池的电动势为___________V，电流表内阻为___________Ω。（结果均保留两位有效数字）

（3）若电池内阻不可忽略，从实验原理上判断电流表内阻的测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

10．某探究小组利用如图甲所示的装置来测量物体质量。A为装有挡光片的钩码，总质量为，挡光片的宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与待测物体B（质量小于）相连，不计绳重、摩擦及空气阻力，重力加速度为g。实验步骤如下：

①用力拉住B，保持A、B静止，测出此时挡光片上端到光电门的距离h；

②自由释放B，A下降过程中经过光电门，测出挡光片的挡光时间t；

③改变挡光片上端到光电门的距离，重复步骤①②，以为纵坐标，h为横坐标，画出图像。

根据以上实验过程，回答下列问题：

（1）用螺旋测微器测得挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度b=___________mm。

（2）将挡光片经过光电门的平均速度视为钩码A下降h时的瞬时速度。某次测量中，测得h=0.520m，t=2.1ms，则此次测量挡光片经过光电门时的瞬时速度大小为___________m/s，物体A的加速度大小为___________。（结果均保留三位有效数字）

（3）如图丙所示，图像是一条直线，若图线斜率为k，则物体B的质量为___________。（用题目所给物理量的符号表示）

四、解答题

11．如图所示，在光滑水平面上有一个质量为带有光滑半圆凹槽的物块A，凹槽的半径，凹槽底部到平台的厚度忽略不计，在凹槽A的右侧有一质量为的物块B。开始时，A、B紧靠在一起（未粘连）处于静止状态。现将质量为的小球C从高处由静止释放并从圆弧面的D点沿切线进入凹槽，重力加速度取，不计空气阻力，小球C可看成质点。

（1）若将凹槽A锁定，求小球C在凹槽A最低点F时对凹槽的压力大小；

（2）若解除凹槽A的锁定，求物块B与凹槽A分离时，B的速度大小。

12．如图所示，空间坐标系O—xyz内有一由正方体ABCO—A′B′C′O′和半圆柱体BPC—B′P′C′拼接而成的空间区域，立方体区域内存在沿z轴负方向的匀强电场，半圆柱体区域内存在沿z轴负方向的匀强磁场。M、M′分别为AO、A′O′的中点，N、N′分别为BC、B′C′的中点，P、P′分别为半圆弧BPC、B′P′C′的中点，Q为MN的中点。质量为m、电荷量为q的正粒子在竖直平面MNN′M′内由M点斜向上射入匀强电场，入射的初速度大小为v0，方向与x轴正方向夹角为θ = 53°。一段时间后，粒子垂直于竖直平面BCC′B′射入匀强磁场。已知正方体的棱长和半圆柱体的直径均为L，匀强磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力，sin53° = 0.8，cos53° = 0.6。

（1）求匀强电场的电场强度E的大小；

（2）求粒子自射入电场到离开磁场时的运动时间t；

（3）若粒子以相同的初速度自Q点射入匀强电场，求粒子离开匀强磁场时的位置坐标。

五、多选题

13．家庭和饭店安全使用煤气罐很重要。将一定质量的天然气封闭在罐中，在使用过程中，罐内气体质量不断减少，天然气可视为理想气体，假设气体温度不变，则（　　）

A．由于质量减少，气体的内能减小

B．罐内剩余气体的压强变大

C．单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数减少

D．气体对外界做功，罐内剩余气体从外界吸收热量

E．气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都增大

六、解答题

14．某同学用图示实验装置来测量大气压强，将一定质量不溶于水的理想气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器及装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管左右两边的水银面等高，烧瓶中气体体积为，用注射器缓慢向烧瓶中注入的水，稳定后水银面的高度差为，不计细玻璃管和U形管中气体的体积，环境温度为。

（1）若注水过程中气体质量未泄漏，求实验时的大气压强（单位用）；

（2）若该同学操作不当，注水时理想气体漏掉了，稳定后给烧瓶加热，使高度差回到，求需加热到多少摄氏度。

七、多选题

15．一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速，介质中P、Q两质点的平衡位置坐标分别为，质点P的振动图像如图所示，则（　　）

A．该波的周期为

B．该波的波长为

C．时刻质点P的位移为零

D．时刻质点Q的位移大小为

E．时刻质点Q沿y轴负方向振动

八、解答题

16．某实验小组为测量液体的折射率，在液体内部深度处放置一单色点光源S，此时在液面上可观察到直径的圆形光斑，AB为圆形光斑的直径，如图所示。现使点光源在图示截面内沿某方向做初速度为零的匀加速直线运动，发现圆形光斑最左侧在A位置不动，最右侧从B点开始沿液面以大小为的加速度向右移动。不考虑光线的多次反射，，。求：

（1）该液体的折射率；

（2）点光源S移动的加速度大小和方向。

参考答案：

1．B

【详解】A．光子的能量必须与能级差相等，由能级图可知

用11eV的光子照射处于基态的氢原子不可能使之发生跃迁，故A错误；

B．只要电子能量大于能级差就可能使氢原子跃迁，用11eV的电子去轰击处于基态的氢原子可能使之跃迁到n=2激发态，故B正确；

C．用光子照射处于n=3的激发态的氢原子，只要能量大于1.51eV就能使之电离，故C错误；

D．由于只有一个氢原子，处于n=3的激发态在向低能级跃迁时，最多只能辐射2种频率的光子，故D错误。

故选B。

2．B

【详解】AB．0—t0时间内，甲车的位移大于乙车的位移，所以0时刻甲车在后，0—t0时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度，A错误、B正确；

C．时刻，甲车的速度大于乙车的速度，C错误；

D．0—t0时间内，甲车的加速度先小于乙车的加速度，后大于乙车的加速度，D错误。

故选B。

3．D

【详解】B．C绕B做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有

解得

故不能求出C的质量，故B错误；

C．双星系统在万有引力作用下绕O点做匀速圆周运动，对A研究

对B研究

解得双星的总质量

故C错误；

D．A的质量

故D正确；

A．A、B的轨道半径之比为

故A错误。

故选D。

4．A

【详解】金属线圈转动过程中产生的电动势最大值

电路中电流的有效值

金属线圈以角速度匀速转过半圈过程中产生的热量

金属线圈以角速度匀速转过一圈过程中产生的热量

得

故A正确，B、C、D错误。

故选A。

5．C

【详解】AB．导体棒1在倾斜轨道匀速时的电流

受力分析可知

解得

导体棒1滑至DD′瞬间的速度大小为2.4m/s，A错误；

B．导体棒1滑至DD′瞬间

解得

导体棒1滑至DD′瞬间，导体棒2的加速度大小为12m/s2，B错误；

C．导体棒1、2最终在水平轨道上以相同的速度匀速运动，利用动量守恒定律得

解得

C正确；

D．对导体棒2利用动量定理

则

D错误。

故选C。

6．AC

【详解】A．由左手定则可知，磁铁对通电直导线的作用力垂直于斜面向下，则通电直导线对磁铁的作用力垂直于斜面向上，故A正确；

B．弹簧处于拉伸状态，磁铁受到的摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能不受摩擦，还可能沿斜面向下，故B错误；

C．若通电直导线的电流方向反向，通电直导线对磁铁的作用力垂直于斜面向下，磁铁仍会保持静止，故C正确；

D．若增大通电导线的电流，磁铁受到通电导线的作用力变大，斜面对磁铁的支持力变小，若磁铁仍保持静止，摩擦力不变，故D错误。

故选AC。

7．BD

【详解】A．e、i点固定电荷量相等的正点电荷，d、h两点位置不对称，电场强度大小不相等，A错误；

B．试探电荷q从b点运动到g点过程，电势能先减少后增加，B正确；

C．试探电荷q从b点运动到g点过程，经过i、e连线中点时加速度为零，不可能一直减小，C错误；

D．若在b点给试探电荷q一个合适的初速度，正好与所受电场力方向垂直，且电场力提供向心力，它可以做匀速圆周运动，D正确。

故选BD。

8．CD

【详解】A．根据牛顿第二定律，可知滑块的加速度先减小后增大再减小，故A错误；

B．滑块在C点的势能最小，由机械能守恒，滑块在C点的动能最大，则滑块在C点的速度最大，故B错误；

C．由机械能守恒

解得

故C正确；

D．滑块在A点时弹簧的形变量

滑块在B点时弹簧的形变量

则

所以滑块在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时的弹性势能，故D正确。

故选CD。

9．     ②     2.7     0.60     大于

【详解】（1）[1]电流表安装在②处，可将待测电池和电流表看成等效电源，由于电池内阻可忽略不计，电流表内阻等于等效电源的内阻。

（2）[2] [3]根据闭合电路欧姆定律有

由图知

E=2.7V，。

（3）[4]由于，所以电流表内阻的测量值大于真实值。

10．     3.200     1.52     2.23/2.21/2.22    

【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为b=3mm＋20.0×0.01mm=3.200mm。

（2）[2] [3]挡光片经过光电门时的瞬时速度大小为

根据运动学公式

解得

（3）[4]由A、B组成的系统机械能守恒，可知

整理得

图线斜率

解得

11．（1）；（2）

【详解】（1）若将凹槽A锁定，根据机械能守恒

根据牛顿第二定律

解得

由牛顿第三定律得，小球C在F点时对凹槽A的压力大小为

（2）对，根据机械能守恒有

水平方向动量守恒，取向左为正方向，有

解得

12．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）粒子在电场中运动时，沿x轴方向

解得

沿z轴方向

由牛顿第二定律可知

解得

（2）粒子进入匀强磁场后，由牛顿第二定律可知

解得

由几何关系可知，粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为60°，粒子在磁场中运动的周期

粒子在匀强磁场中运动的时间

故

（3）若粒子以相同的初速度自Q点射入匀强电场，在匀强电场中运动的时间

进入磁场时，沿x轴方向的速度大小为

沿z轴方向的速度大小为

故粒子沿x轴方向做匀速圆周运动，半径

沿z轴方向做匀速直线运动，因粒子做圆周运动的半径不变，故在磁场中运动的时间不变，在磁场中沿z轴方向运动的位移大小为

在电场中沿z轴方向运动的位移大小为

故粒子离开磁场时，z轴方向的坐标

y轴方向的坐标

x轴方向的坐标

即离开磁场时的位置坐标为。

13．ACD

【详解】A．罐内气体质量减小，温度不变，气体的内能减小，故A符合题意；

B．根据克拉伯龙方程有

罐内气体质量减小，式中n减小，温度不变，剩余气体体积一定，可知罐内剩余气体的压强减小，故B不符合题意；

C．温度不变，气体分子运动的平均速率不变，剩余气体体积不变，气体质量减小，气体分子分布的密集程度减小，则单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数减少，故C符合题意；

D．使用过程中，气体膨胀对外界做功，根据

温度不变，气体内能不变，可知，罐内剩余气体从外界吸收热量，故D符合题意；

E．罐内气体温度不变，气体分子的平均速率不变，故E不符合题意；。

故选ACD。

14．（1）75cmHg；（2）57℃

【详解】（1）开始气压为大气压强，设为，初始，注水后

由玻意耳定律有

解得

（2）注水时理想气体漏掉了，稳定后给烧瓶加热，使高度差回到，则

解得

则需加热到57℃。

15．BDE

【详解】A．一个完整正弦波的振动方程为

当上述振动的位移为振幅的一半时，四分之一个周期之内的时刻为，由图可知

解得

T=1.2s

故A错误；

B．结合上述该波的波长为

故B正确；

C．一个完整正弦波的振动方程为

将上述波形向左平移，得到质点P的振动方程为

可知，当t=1s时刻解得

t=1s时刻质点P的位移为-5cm，故C错误；

D．由于

可知，P、Q两质点振动步调完全相反，则t=1s时刻质点Q的位移大小为5cm，故D正确；

E．由上下坡法可知，t=1s时刻质点P沿y轴正方向振动，则质点Q沿y轴负方向振动，故E正确。

故选BDE。

16．（1）1.25；（2） ，与竖直方向成53°斜向右下方

【详解】（1）对单色光，在A点刚好发生全反射，由几何关系

解得

又有

可得

（2）圆形光斑在最左侧A位置不动，点光源S沿AS斜向右下方向运动，即加速度方向与竖直方向成53°斜向右下方，在时间t内，B点的位移

点光源的位移

由几何关系

解得