贵州省毕节市黔西县树立中学2022-2023学年高三5月第四次模考物理试题试卷

这是一份贵州省毕节市黔西县树立中学2022-2023学年高三5月第四次模考物理试题试卷，共14页。

贵州省毕节市黔西县树立中学2022-2023学年高三5月第四次模考物理试题试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（ ）
A．频率变小，波长变长 B．频率变大，波长变短
C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短
2、2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、水星、太阳会在一条直线上，且水星处于地球和太阳之间，这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼（目前世界上口径最大的单天线射电望远镜）观测水星与太阳的视角（观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角），则的最大值为（　　）

A． B． C． D．
3、如图所示，O1、O2两轮通过皮带传动，两轮半径之比r1：r2=2：1，点A在O1轮边缘上，点B在O2轮边缘上，则A、B两点的向心加速度大小之比aA：aB为（　　）

A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：4
4、如图所示为单摆的振动图像，根据此振动图像不能确定的物理量是（　　）

A．摆长 B．回复力 C．频率 D．振幅
5、如图，A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动，说法正确的是（　　）

A．运行速度最大的一定是B B．运行周期最长的一定是B
C．向心加速度最小的一定是C D．受到万有引力最小的一定是A
6、如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1，原线圈两端连接正弦交流电源u=311sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想电压表和理想电流表。下列判断正确的是（ ）

A．电压表读数约为31.1V
B．若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍
C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
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、 “嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的γ射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征。月球表面一些元素（如钍、铀）本身就有放射性，发出γ射线；另外一些元素（如硅、镁、铝）在宇宙射线轰击下会发出γ射线。而γ射线谱仪可以探测到这些射线，从而证明某种元素的存在。下列关于γ射线的说法正确的是（　　）
A．γ射线经常伴随α射线和β射线产生
B．γ射线来自原子核
C．如果元素以单质存在其有放射性，那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性
D．γ射线的穿透能力比α射线、β射线都要强
8、一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，、、和这四段过程在图上都是直线段，其中的延长线通过坐标原点O，垂直于，而平行于，平行于轴。由图可以判断（ ）

A．过程中气体分子的密集程度不断减小
B．过程中外界对气体做功
C．过程中气体内能不断增大
D．过程中气体从外界吸收热量
E.过程的内能减小量等于过程中气体内能增加量
9、下列说法中正确的是（　　）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多
C．一定量的的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加
D．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加
E.液晶的光学性质具有各向异性
10、下列有关热现象的说法中，正确的是（　　）
A．温度高的物体内能不一定大
B．气体的温度升高，所有分子的运动速率都增大
C．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
D．对物体做功不能改变物体的分子势能
E.物体的内能跟物体的温度和体积有关
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）某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2Ω的保护电阻，导电夹子P与电阻丝接触始终良好（接触电阻忽略不计）。

(1)该同学连接成如图甲所示实验电路．请指出图中器材连接存在的问题_________________ ；
(2)实验时闭合开关，调节P的位置，将aP长度x和对应的电压U、电流I的数据记录如下表：
x/m
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
U/V
2.18
2.10
2.00
1.94
1.72
1.48
I/A
0.28
0.31
0.33
0.38
0.43
0.49
/Ω
7.79
6.77
6.06
5.10
4.00
3.02

①请你根据表中数据在图乙上描点连线作和 x关系图线；
（____）
②根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S=1.2×l0-7m2，利用图乙图线，可求得 电阻丝的电阻率ρ为_______Ω·m；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为___Ω；（保留两位有效数字）
③理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比 ____（选填“偏大”“偏小”或 “相同”）。
12．（12分）某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置图。
(1)安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一______面内。
(2)如果需要测量弹簧的原长，则正确的操作是_____。（填序号）
A．先测量原长，后竖直悬挂 B．先竖直悬挂，后测量原长
(3)在测量过程中每增加一个钩码记录一个长度，然后在坐标系（横轴代表弹簧的长度，纵轴代表弹力大小）中画出了如图乙所示的两条图线，_____（填弹簧序号）弹簧的劲度系数大，_____（填弹簧序号）弹簧的原长较长。

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，导热缸体质量M=10kg，气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体（气体重力不计），环境温度为T1=300K时，被封气柱长度cm，缸口离天花板高度h=1cm，已知活塞与缸壁间无摩擦，活塞横截面积S=1×10-2m2，大气压强p0=1.0×105Pa且保持不变，重力加速度g=10m/s2.求：
①环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板；
②温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力（缸口与天花板接触点不完全密闭）。

14．（16分）如图甲，匀强电场的电场强度为E，电场中沿电场线方向上两点A和B距离为d。
（1）一个点电荷+q从A点移动到B点，请你用功的定义、电场力做功与电势差的关系证明；
（2）若以B处为零势能位置，计算负点电荷-q，在A处具有的电势能EpA；
（3）某一带正电的点电荷周围的电场线如图乙所示，其中一条电场线上的三点M、N、P，N是MP的中点。请你判断M、N两点间电势差UMN与N、P两点间电势差UNP是否相等，并阐述你的理由。

15．（12分）1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，加速器按一定频率的高频交流电源，保证粒子每次经过电场都被加速，加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子，初速度不计，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间；
(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m，带电荷量为q的α粒子（），获得的最大动能为Ekm，现改为加速氘核（），它获得的最大动能为多少？要想使氘核获得与α粒子相同的动能，请你通过分析，提出一种简单可行的办法；
(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示，设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T，若存在一种带电荷量为q′、质量为m′的粒子，在时进入加速电场，该粒子在加速器中能获得的最大动能？（在此过程中，粒子未飞出D形盒）




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、D
【解析】
当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf可知，波长变短。
A．频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；
B．频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B错误；
C．频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；
D．频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；
2、A
【解析】
由于水星每隔N年就会处于地球、太阳之间，且三者共线，那就意味着每经过N年水星会比地球多转一圈，则

且年，解得
年
由

得

所以

视角最大的时候应该是水星与地球连线与水星轨道相切的时候，此时

故选A。
3、B
【解析】
传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等，所以vA=vB，由题知r1：r2=2：1，由向心加速度公式a=得，
aA：aB=1：2
故B正确，ACD错误。
故选B。
4、B
【解析】
由图可直接看出的物理量有：周期T=2s，振幅A=3cm；由单摆的周期公式：

则频率：

可求出摆长为：

由于不知道摆球的质量，所以无法知道回复力。B正确，ACD错误。
故选B。
5、A
【解析】
A．因AC的角速度相同，则由v=ωr可知，vC>vA；对BC卫星，由可知，vB>vC，可知vB>vC >vA，选项A正确；
B．因AC周期相同；而对BC卫星，根据可知，C的周期大于B，可知运行周期最长的是AC，选项B错误；
C．因AC的角速度相同，则由a=ω2r可知，aC>aA；对BC卫星，由可知，aB>aC，可知aB>aC >aA，向心加速度最小的一定是A，选项C错误；
D．三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，选项D错误。
故选A。
6、B
【解析】
根据u=220sin314t(V)可知，原线圈的电压有效值为，电压表的读数为变压器的输出电压的有效值，由得，电压表读数为，故A错误；若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，根据可知，U2增大到原来的2倍，由可知，电流表的读数增大到原来的2倍，故B正确；输入电压和匝数比不变，则输出电压不变，仅将R的阻值增加到原来的2倍，由可知，电流变为原来的一半，输入功率变为原来的一半，故C错误；若副线圈匝数增加到原来的2倍，则U2增加到原来的2倍，同时R的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率变为原来的2倍，故D错误。

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、ABD
【解析】
AB.γ射线是原子核发生变化时伴随α射线和β射线放出来的，故AB正确；
C.元素的放射性与其为单质还是化合物无关，故C错误；
D. γ射线本质是高速光子流，穿透能力比α射线、β射线都要强，故D正确。
故选ABD。
8、BCD
【解析】
A．根据理想气体状态方程可知，则P-T图中过原点的直线为等容变化，所以ab过程中气体体积不变，所以气体分子的密集程度不变，故A错误；
B．过c点做过原点的直线，则为一条等容线，且斜率比ab斜率大，根据可知，Vc＜Vb则由bc过程体积减小，外界对气体做功，故B正确；
C．cd过程中气体温度升高，气体内能增加，故C正确；
D．da过程，气体温度不变，则气体内能不变；压强减小，根据玻意耳定律可知，体积增大，则气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体应吸热，故D正确；
E．bc垂直于ab，而cd平行于ab说明，ab的温度变化比cd的温度变化小，且理想气体内能只与温度有关，温度升高，内能增加，可知ab过程的内能减小量小于cd过程中气体内能增加量，故E错误；
故选BCD。
9、BDE
【解析】
A. 气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散；故A错误.
B. 温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多；故B正确.
C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因温度不变则分子平均动能不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大；C错误.
D. 物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加；故D正确.
E. 液晶的光学性质具有晶体的各向异性；故E正确.
故选BDE.
【点睛】
解决本题的关键要掌握分子动理论、热力学第一定律等热力学知识，要对气体分子间距离的大小要了解，气体分子间距大约是分子直径的10倍，分子间作用力很小．
10、ACE
【解析】
A．物体温度高，其分子平均动能一定大。但分子数不确定，总动能不确定。且分子间势能也不确定，则物体内能不确定，A正确；
B．气体温度升高，其分子运动平均速率增大。其中多数分子速率变大，也有少数分子速率变小，B错误；
C．在引起外界变化时，物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功，C正确；
D．对物体做功，物体内能增加。可表现为分子势能增加，或分子动能增加，或二者均增加，D错误；
E．物体的内能是所有分子动能和分子势能之和，分子动能与温度有关，分子势能与体积等有关，则内能跟物体的温度和体积有关，E正确。
故选ACE。

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、电压表应接量程，开始实验前开关应断开 2.0 相同
【解析】
(1). [1]．电压表应接量程；开始实验前开关应断开；
(2)①[2]．图像如图：

②[3][4]．由于

即

则图像的斜率

解得

由图像可知，当x=0时，可知电流表内阻为2.0Ω；
③[5]．由以上分析可知，电流表内阻对直线的斜率无影响，则理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比相同。
12、竖直 B
【解析】
(1)[1]．安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一竖直面内。
(2)[2]．为了减小由弹簧自重而产生的弹簧伸长对实验造成的误差，实验中应该先将弹簧安装好，竖直悬挂后再测量原长。故选B。
(3)[3][4]．题图乙中斜率表示弹簧的劲度系数，所以弹簧的劲度系数大；横轴上的截距表示弹簧的原长，所以弹簧的原长长。

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、①290K；②248.9K。
【解析】
①在环境温度下降到缸口恰好接触天花板的过程中，气体压强不变，弹簧的长度不变，由盖-吕萨克定律有：

解得
T2=290K
②初态整体受力平衡，设弹簧伸长量为x1，则有
kx1=Mg
解得
x1=1cm
天花板对缸体的压力等于缸体的重力时
FN=Mg
FN+Mg=kx2
x2=2cm
△x=x1-x2
初态缸体平衡，有
p1S+Mg=p0S
末态缸体平衡，有

根据理想气体状态方程：

解得
T3=248.9K
14、（1）见解析；（2）-Eqd（3）不相等。
【解析】
（1）证明：q从A点移到B点，电场力做功为
W=Fd
q受到的电场力为
F=qE
根据电势差的定义式得A、B两点间的电势差为

以上方程联立可得

（2）负点电荷-q从A到B，电场力做功





解得

（3）U=Ed公式仅适用于匀强电场，点电荷的电场不是匀强电场，虽然MN=NP，但是由于MN之间的场强比NP之间的场强大，则M、N之间电势差UMN大于N、P之间的电势差UNP。
15、（1）；（2），见解析；（3）
【解析】
（1）由洛伦兹力提供向心力得

粒子每旋转一周动能增加2qU，则旋转周数

周期

粒子在磁场中运动的时间

一般地可忽略粒子在电场中的运动时间，t磁可视为总时间
（2）对α粒子，由速度

得其最大动能为

对氘核，最大动能为

若两者有相同的动能，设磁感应强度变为B′、由α粒子换成氘核，有

解得，即磁感应强度需增大为原来的倍
高频交流电源的原来周期

故

由α粒子换为氘核时，交流电源的周期应为原来的
（3）对粒子分析，其在磁场中的周期

每次加速偏移的时间差为

加速次数

所以获得的最大动能