安徽省无为第一中学2023-2024学年新高三物理测评卷

2023年新高三测评卷

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、单选题（7X4，每小题只有一项符合题目要求）

1．氢原子的能级图如图所示。如果大量氢原子处于能级的激发态，下列说法正确的是（　　）

A．这群氢原子最多可能辐射6种处于巴耳末系的光子

B．从能级跃迁到能级的氢原子所辐射光子的波长最长

C．用能量为的电子轰击处于能级的氢原子，可以跃迁到能级

D．能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离

2．如图所示，甲、乙两物体分别从A、C两地由静止出发做匀加速运动，B为AC中点，两物体在AB段的加速度大小均为a1，在BC段的加速度大小均为a2，且a1<a2，若甲由A到C所用时间为t甲，乙由C到A所用时间为t乙，则t甲和t乙的大小关系为（　　）

A． B． C． D．无法确定

3．如图所示，一质量为2m的物块在水平外力F=的作用下静止在角为30°的斜面体上.已知物块与斜面体之间的动摩擦因数μ＝0.8，重力加速度大小为g，关于物块所受的摩擦力f，下列说法正确的是（）

A．f＝mg、沿斜面向上

B．f＝、与F的方向相反

C．、与F方向的夹角为120°

D．、与F方向的夹角为120°

4．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示(已知cos53°＝06，sin53°＝08)，以下说法正确的是(　　)

A．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g

B．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g

C．小球静止时细绳的拉力大小为mg

D．小球静止时弹簧的弹力大小为mg

5．一颗侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h。设地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转的周期为T。要使该卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的全部情况全都拍摄下来，则卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长至少为（    ）

A． B． C． D．

6．如图所示，质量为m的小球，用轻软细绳系在边长为a的正方形截面木柱的边A处（木柱水平放置，图中画斜线部分为其竖直横截面），软绳长4a，质量不计，它所能承受的最大拉力为6mg。开始绳呈水平状态，若以竖直向下的初速度抛出小球，为使绳能绕在木柱上，且小球始终沿圆弧运动，最后击中A点，则小球允许的初速度范围为（　　）

A． B．

C． D．

7．如图甲所示，边长为L的正方形abcd区域内存在匀强磁场，磁感强度大小为，方向垂直于abed所在平面，且周期性变化（周期T可根据需要调整），如图乙所示，设垂直abcd平面向里为磁感强度的正方向。现有一电子在时刻由a点沿ab方向射入磁场区，已知电子的质量为m，电荷量大小为e，图中边界上有两点f、g，且，关于电子在磁场中的运动，以下说法中正确的是（　　）

A．调整磁场变化周期T，让电子沿bc方向经过c点，电子的速度大小一定是

B．调整磁场变化周期T，让电子经过d点，电子的速度大小一定是

C．要想让电子经过点f点，则磁场变化周期一定是

D．要想让电子垂直bc边过g点，则磁场变化周期一定是

二、多选题（4X4，每小题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错的得0分）

8．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）

A．在阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C．在时，分子势能最小，动能最大

D．分子动能和势能之和在整个过程中不变

9．如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，为地球同步卫星；已知地球的半径与重力加速度g，关于、、三个物体或卫星做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　）

A．、、三者速度关系是

B．、、三者周期关系是

C．、、三者加速度的关系是

D．、、三者所受到向心力的关系是

10．一铁球以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，经一段时间后铁球运动的路程与位移大小之比为5：4，则该过程的位移大小和时间可能为（　　）

A．位移大小为 B．位移大小为

C．时间为 D．时间为

11．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为L，导轨电阻忽略不计。在M和P之间接有阻值为R的甲与乙两个定值电阻，导体杆ab的质量为m，电阻为r，并与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给导体杆ab一初速度v0，使杆向右运动。最后杆停在导轨上。下列说法正确的是（　　）

A．全过程中在导体杆ab中产生的热量为

B．ab杆速度减为时，ab杆加速度大小为

C．ab杆速度减为时，通过甲电阻的电量

D．ab杆速度减为时，ab杆走过的位移

三、实验题

12．利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）关于上述实验，下列说法中正确的是______

A．重物最好选择密度较小的木块            B．可以不测量重物的质量

C．应先释放重物后接通打点计时器电源       D．可以利用公式求解瞬时速度

（2）实验中，得到图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，若要验证从O点到B点的过程中机械能守恒，应满足的关系式为________．

（3）小明同学提出根据纸带算出相关各点的速度v和对应的下落距离h；以为纵坐标，以h为横轴画出的图线如下图所示，就证明机械能是守恒的．你觉得他说的对吗?______请说明理由__________。

（4）绝大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，该误差________

A．属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小

B．属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小

C．属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小

D．属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小

（5）某同学想用图3所示的装置验证机械能守恒定律．他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，a球静止于地面．当绳刚好被拉紧时，释放b球．测得释放时b球距地面的高度，a球上升的最高点距地面的高度，则满足_____时即可验证机械能守恒．

13．如图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池，和是固定电阻，是可变电阻。虚线方框内为换挡开关，A端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压挡和挡、直流电流挡和挡、欧姆挡。改装多用表表盘如图（b）所示。

（1）测量时，接线柱A接的是________（填“红”或“黑”）表笔；若开关B端与触点“1”相连，则此时多用电表的挡位为________挡，若开关B端与触点“5”相连，则此时多用电表的挡位为________挡；（挡位填写要求具体到量程）

（2）若开关B端与触点“1”相连，进行相关测量时，多用电表指针指示位置如图（b）所示，则此时多用电表的读数为________；

（3）若电池E的电动势为，当把开关B端接到触点“3”，短接A、B表笔进行欧姆调零后，再用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到表头G满偏刻度的处，则该电阻的阻值为________。

（4）若电池E由于长时间使用后，电动势由下降到，但仍可调零。用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为，则这个待测电阻阻值的真实值为________。

14．如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=20kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距d=8cm，与水平面的夹角α=37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。

（1）两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小；

（2）每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数；

（3）将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动，所需最小拉力?（sin74°=0.96）

15．如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图（b）为某一“系留气球”的简化模型图；主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体）副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面附近达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触（无挤压），弹簧处于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触（无挤压）氦气体积变为地面附近时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的。已知地面附近大气压强、温度，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。

（1）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处氦气的压强和此处的大气压强；

（2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变（与上一问相同）。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的，求

①此时气球内部的压强。

②此时气球驻留处的大气温度主气囊。

16．如图所示，两平行光滑导轨MN、M´N´左端通过导线与电源和电容相连，导轨平面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，开始时两阻值相同质量分别为m1和m2的导体棒a、b垂直导轨处于静止状态。现将单刀双掷开关K与1闭合，当棒a、b均达到稳定速度后，开关与2闭合，棒a、b再次达到稳定速度。已知导轨间距为l，电阻不计，m1>m2，电源内阻不计，电动势为E，电容器电容为C，两极板间的电压大小为2E，导轨足够长。求：

（1）K与1闭合时，棒a、b的稳定速度；

（2）K与2闭合时，棒a、b的稳定速度；

（3）K与1闭合过程中，棒a、b产生的焦耳热。

试卷总评：本套试卷考点覆盖全面，题目难以得当，侧重于对物理思维的考察。对于新高三的学生来说，这不仅是对知识掌握程度的测评，更是其今后复习的方向标，在今后物理学习里做到积极反思，有的放矢。

参考答案

1．C

A．巴耳末系指氢原子从高能级跃迁至能级辐射出的光，可知大量氢原子处于能级的激发态，最多辐射2种处于巴耳末系的光子，即能级跃迁至能级与能级跃迁至能级，A错误；

B．在辐射的光子中，从能级跃迁到能级的氢原子所辐射光子的能量最大，根据可知，从能级跃迁到能级的氢原子所辐射光子的波长最短，B错误；

C．能级的氢原子跃迁到能级需要吸收的能量

可知，用能量为的电子轰击处于能级的氢原子，可以跃迁到能级，C正确；

D．能级的氢原子的电离能，可知，能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离，D错误。

2．C

做出两个物体的速度图像，二者的位移相等，则图像的面积相等，由图像可以看出 ，C正确，ABD错误。

3．D

重力沿斜面向下的分力为：所以重力沿斜面向下的分力与F的合力与摩擦力f平衡，则：，与F的夹角α为：，解之得α=60°

所以f与F方向的夹角为120°

4．C

CD．静止时，设绳子拉力为T，弹簧弹力为F，对小球进行受力分析可知，

可知，C正确

AB．细线烧断瞬间，弹簧的弹力不能突变，因此小球所受的合力与剪断前细绳的拉力等大反向，根据牛顿第二定律，加速度大小为，AB错误。

5．A

设卫星周期为T1，根据万有引力提供向心力得，在地球表面，地球自转角速度为，在卫星绕行地球一周的时间T1内，地球转过的圆心角为，那么摄像机转到赤道正上方时摄下圆周的弧长为，解得

6．B

为使绳能绕在木柱上，则小球通过最高点的最小速度满足，解得

此过程由动能定理，得，解得

为使绳能绕在木柱上，则小球通过最低点的最大速度满足，解得

此过程由动能定理，得，解得

所以小球允许的初速度范围为

7．D

A．要想让电子沿bc方向经过c点，可能的轨迹如图所示

  也可以转奇数个圆弧后到c，根据洛伦兹力充当向心力，有可得

根据以上分析则有（n＝0，1，2…）

解得（n＝0，1，2…），A错误；

B．要想让经过d点，可能的轨迹如图所示

可知，，解得，或者先顺时针转磁场的半个周期，之后逆时针转，从ad方向经过d这种情况下解得，B错误；

C．要想让电子经过f点，轨迹可能如图所示

由几何关系可得，解得

只要满足运动时间即可；或者如图所示

 圆周周期，每一次转过120°圆心角，解得，C错误；

D．要想让电子垂直bc边过g点，经过偶数次偏转，每一次转过60°圆心角，圆周周期，则有

解得，D正确。

8．ACD

A．在阶段，两分子间的斥力和引力的合力表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；

B．在阶段，两分子间的斥力和引力的合力表现为斥力，做负功，分子动能减小，势能增大，故B错误；

C．在时，分子势能最小，动能最大，故C正确；

D．在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，故D正确。

9．BC

A．因ac的周期相同，角速度相同，根据，可知，bc均为卫星，根据

，可得，则、、三者速度关系是，选项A错误

B．因ac的周期相同，根据开普勒第三定律，，则、、三者周期关系是，选项B正确；

C．，可知根据，，，可得、、三者加速度的关系是选项C正确；

D．、、三者质量关系不确定，则所受到向心力的关系不能确定，选项D错误。

10．AD

因路程与位移大小之比为5：4而不等，质点速度减为零时的时间和位移为，，质点反向加速的时间为，速度为，有，

若总位移为正，即，可知，有，解得，则运动时间为，位移大小为

若总位移为负，即，可知，有，解得，则运动时间为，位移大小为

11．BD

A．根据能量守恒定律可知，全过程中回路产生的总焦耳热为

整个过程通过两个定值电阻的电流始终大小相等，且始终等于通过ab电流大小的一半，则根据焦耳定律可推知在导体杆ab中产生的热量为，A错误

B． ab杆速度减为时，其产生的感应电动势大小为，通过ab杆的电流大小为，ab杆受到的安培力大小为，此时ab杆的加速度大小为，B正确

C．对 ab杆速度由v0减至的过程，根据动量定理有，可得该过程通过ab的电荷量为，所以通过甲电阻的电量为，C错误

D．在 ab杆速度由v0减至的过程，通过ab的平均感应电流为，解得ab杆走过的位移为，D正确

12．（1）[1]为了减小空气阻力的影响，重物最好选择密度较大、体积较小的铁块，A错误

验证机械能守恒的表达式中质量可以约掉，所以不需要测量重物的质量，B正确

应先接通打点计时器电再释放重物，C错误

重物下落过程受到一定的阻力，重物的加速度小于重力加速度，用公式求解瞬时速度，等于间接使用了机械能守恒定律了，D错误

（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有，要验证从O点到B点的过程中机械能守恒，则有，联立可得

（3）[3][4]设重物下落过程受到大小恒定的阻力，根据动能定理可得，可得

可知图像为过原点的倾斜直线，仅通过图像为为过原点的倾斜直线就证明机械能是守恒的说法是不对的；为了证明机械能是守恒的，除了图像为过原点的倾斜直线，还需要满足图像斜率为g。

（4）[5]由于重物下落过程受到一定的阻力，重物减少的重力势能有一部分转化为内能，绝大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小。

选D。

（5）[6]设a球的质量为，b球的质量为，释放后b球下落高度为的过程，根据机械能守恒可得

，可得b球着地后，a球继续上升到最高点过程，根据机械能守恒可得，联立可得

13．（1）[1]根据欧姆表内部结构可知，黑笔接电源正极，红笔接电源负极，所以与A接线柱相连的是黑表笔；

[2]若开关B端是与“1”相连的，则此时应为量程较大的电流表，所以多用电表的挡位为2.5mA；

[3]若开关B端与触点“5”相连，则此时应为量程较大的电压表，所以多用电表的挡位为5V；

（2）[4] 此时多用电表的读数为

（3）[5] 当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔，有I=1mA，根据E=IR内，其中，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，有，联立解得

（4）[6] 若欧姆表长时间不用，电动势变为=1.2V，那么中值电阻，而指针所指处的电流为，当电动势降低后有解得

14.（1）160N，120N；（2）0.45；（3）192N

（1）从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件

垂直于斜坡方向有

（2）由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示

图中θ角满足，解得；根据平衡条件有，解得，又因为每根木棍的摩擦力，所以动摩擦因数

（3）从右侧视角受力分析，如上图所示

因木棍提供的支持力合成为，摩擦力合成为，这两个力的合力方向固定，图中β角满足，故，现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡，拉力最小值为多少”，根据力学平衡的矢量三角形得，解得

15.（1），；（2）①；②266K

（1）汽囊中的温度不变，则发生的是等温变化，设气囊内的气体在目标位置的压强为p1，由玻意耳定律，解得。由目标处的内外压强差可得，解得此处的大气压强为

（2）①由胡克定律可知弹簧的压缩量变为原来的，则活塞受到弹簧的压力也变为原来的，即，设此时气囊内气体的压强为，对活塞压强平衡可得

②其中，由理想气体状态方程可得，解得

16．（1）；（2）；（3）

(1)稳定后回路中的电流为零，棒a、b的稳定速度均为v1，由，得

(2)再次达到稳定速度时，棒a、b的速度均为v2，以速度v1增加到v2为过程，对导体棒a，由动量定理，得

同理，对导体棒b，有，得，，得

(3)棒a、b的稳定速度均为v1，对导体棒a，由动量定理，，对导体棒b，由动量定理，

通过电源的电量，棒a、b产生的焦耳热