山东菏泽市2023届高三下学期3月质量检测试题物理试题试卷

这是一份山东菏泽市2023届高三下学期3月质量检测试题物理试题试卷，共16页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
山东菏泽市2023届高三下学期3月质量检测试题物理试题试卷
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、1960年10月第十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。国际单位制共有七个基本单位，其中力学单位制中的3个基本单位是（　　）
①kg ② ③N ④m ⑤s ⑥ ⑦m/s2 ⑧
A．①④⑤ B．①③④ C．②③⑦ D．⑤⑥⑧
2、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线，夹角为60°，现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场，且使导线MO、NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）

A．磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
B．磁场方向竖直向上，MO受到的安培力的大小为
C．磁场方向竖直向下，MO受到的安培力的大小为
D．磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
3、氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是（　　）

A．这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应
B．如果辐射进来能量为0.32 eV的光子，可以使氢原子从n＝4能级向n＝5能级跃迁
C．如果辐射进来能量为1.32 eV的光子，不可以使处于n＝4能级的氢原子发生电离
D．用氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV
4、两个完全相同的波源在介质中形成的波相互叠加的示意图如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是（　　）

A．A点为振动加强点，经过半个周期后，A点振动减弱
B．B点为振动减弱点，经过半个周期后，B点振动加强
C．C点为振动加强点，经过四分之一周期后，C点振动仍加强
D．D点为振动减弱点，经过四分之一周期后，D点振动加强
5、竖直向上抛出一个小球，图示为小球向上做匀变速直线运动时的频闪照片，频闪仪每隔0.05s闪光一次，测出ac长为23cm，af长为34cm，则下列说法正确的是（　　）

A．bc长为13cm
B．df长为7cm
C．小球的加速度大小为12m/s2
D．小球通过d点的速度大小为2.2m/s
6、一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T。时刻的波形如图所示，a、b是波上的两个质点。图是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是（　　）

A．时质点a的速度比质点b的大
B．时质点a的加速度比质点b的小
C．如图可以表示质点a的振动
D．如图可以表示质点b的振动
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、一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点O，t=0时刻波源开始振动，t=3 s时波源停止振动，如图为t=3.2s时的波形图。其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=2.5m。以下说法正确的是_______。

A．波速为5m/s
B．波长
C．波源起振方向沿y轴正方向
D．在t=3.3 s，质点a位于波谷
E.从波源起振开始计时，3.0 s内质点a运动的总路程为2.5 m
8、如图所示，真空中有一个棱长为a的正四面体PQMN。若在P、Q两点分别放置一个点电荷，P点为正电荷、Q点为负电荷，其电荷量均为q。再在四面体所在的空间加一个匀强电场，其场强大小为E，则M点合场强为0。静电力常数为k，下列表述正确的是（　　）

A．匀强电场的场强大小为 B．匀强电场的场强大小为
C．N点合场强的大小为0 D．N点合场强的大小为
9、如图所示，航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动，其半径分别为r、2r，速率分别为v1和v2。航天器运动到A点时突然加速到v3后沿曲线运动，其轨迹与轨道2交于B点，经过B点时速率和加速度分别为v4和a1，卫星通过B点时加速度为a2。已知地球的质量为M，质量为m的物体离地球中心距离为r时，系统的引力势能为（取物体离地球无穷远处引力势能为零），物体沿AB曲线运动时机械能为零。则下列说法正确的是（　　）

A．
B．
C．
D．若航天器质量为m0，由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为
10、如图所示，在x轴上坐标原点O处固定电荷量ql=+4×10－8C的点电荷，在x=6cm处固定电荷量q2=－1×10－8 C的点电荷。现在x轴上x>12cm的某处由静止释放一试探电荷，则该试探电荷运动的v－t图像可能正确的是（ ）

A． B． C． D．
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）某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。

(1)为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备的如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光电门、数字式计时器、游标卡尺（20分度），请问还需要________（选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；
(2)用游标卡尺测量铁球的直径。主尺示数（单位为cm）和游标的位置如图所示，则其直径为________cm；
(3)用游标卡尺测出小球的直径为d，调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门B的时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图线如图乙所示。若已知该图线的斜率为k，则当地的重力加速度g的表达式为________。
12．（12分）测定某合金电阻率的实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）、学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器R0（最大阻值5Ω）、刻度尺、螺旋测微器。
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径D。某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该次测量值____________mm；

(2)请在图2中将测量合金丝电阻的电路图补充完整，并尽可能使实验误差较小______________；
(3)当合金丝两端电压为U时，通过合金丝的电流为I；测得合金丝的长度为L，直径为D，请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式_____________；
(4)如表为实验室对一段粗细均匀的合金丝的测量数据表。

第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
电压U/V
1.20
3.00
1.20
1.20
3.00
长度L/cm
150.00
150.00
200.00
200.00
150.00
合金丝温度t/
20.0
20.0
20.0
80.0
80.0
电阻率ρ/Ω•m





①由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是________；（选填“电压”“长度”或“温度”）
②结合表中的数据，从微观角度思考，你认为合金电阻率变大的可能原因是____________。（填写下列内容的字母代号）
A．电子定向移动的平均速率增大 B．电子做热运动的平均速率增大 C．单位体积内的自由电子数增大
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，两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。垂直导轨放置的金属棒ab固定，金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止，金属棒cd的质量为m=0.2kg，金属棒ab的电阻R1=0.2Ω，金属棒cd的电阻R2=0.3Ω，两金属棒之间的距离为L2=0.2m，取g=10m/s²。求：
(1)力F随时间变化的表达式
(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q

14．（16分）如图所示，带正电的A球固定在足够大的光滑绝缘斜面上，斜面的倾角α=37°，其带电量Q= ×10﹣5C；质量m=0.1kg、带电量q=+1×10﹣7C的B球在离A球L=0.1m处由静止释放，两球均可视为点电荷．（静电力恒量k=9×109N•m2/C2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）A球在B球释放处产生的电场强度大小和方向；
（2）B球的速度最大时两球间的距离；
（3）若B球运动的最大速度为v=4m/s，求B球从开始运动到最大速度的过程中电势能怎么变？变化量是多少？
15．（12分）如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑弧轨道。竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个与B完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的P点，若桌面高度为h=1.25m，取重力加速度g=l0m/s2。不计空气阻力，小球可视为质点。求：
(1)与B球碰前瞬间，A球的速度大小：
(2)A、B两球碰后瞬间的共同速度大小；
(3)P点与N点之间的水平距离x。




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、A
【解析】
国际基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉；其中力学单位制中的3个基本单位是米、秒、千克，即时m、kg、s，即①④⑤，故A正确，BCD错误。
故选A。
2、D
【解析】
A．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，A错误；
B．当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，B错误；
C．当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，C错误；
D．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不能使金属A发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应，故A错误；
B．因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为

不等于光子能量为0.32eV，故B错误；
C．因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C错误；
D．由题意可知，金属A的逸出功为2.55eV， 氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为

由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能

故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．点是波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强，A错误；
B．点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱，B错误；
C．点处于振动加强区，振动始终加强，C正确；
D．点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱，D错误。
故选C。
5、C
【解析】
C．根据题意可知，cf长为11cm，则根据匀变速直线运动的位移差公式可得

其中

所以C正确；
D．匀变速直线运动中，某段的平均速度等于这一段中间时刻的瞬时速度，则d点的速度为

所以D错误；
B．根据匀变速直线运动的位移公式得

所以B错误；
A．同理可得b点的速度为

则

所以A错误。
故选C。
6、A
【解析】
A．时质点a在平衡位置向上振动，质点b在波峰位置，则此时质点a的速度比质点b的大，选项A正确；
B．时质点a在波峰位置，质点b在平衡位置，根据 可知，则此时质点a的加速度比质点b的大，选项B错误；
CD．因为时质点a在最高点，质点b在平衡位置向下振动，可知右图不是质点ab的振动图像，选项CD错误。
故选A。

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、ABE
【解析】
A．t=3 s时波源停止振动，t=3.2s时，波传播了1.0m，则波速

选项A正确；
B．由题图可知，波长，选项B正确；
C．t=3.2s时，波传播了

由于λ=2.0 m，故t=3.2s时，处质点振动与x=2.0m处质点的运动相同，可判断t=3.2s时x=2.0m处的质点向下振动，故波源起振方向沿y轴负方向，选项C错误；
D．波的周期

从t=3.2s时刻经

质点位于平衡位置，选项D错误；
E．从0时刻起，波传递到质点需要的时间

则3.0s内质点振动了

故质点运动的总路程为
s=6×4A+A=2.5 m
选项E正确。
故选ABE。
8、AC
【解析】
AB．如图所示，正确分析三维几何关系。

两个点电荷在M点产生的场强大小均为

由几何关系知，这两个点电荷的合场强大小为

方向平行于PQ指向Q一侧。该点合场强为0，则匀强电场的场强方向与相反，大小为，所以A正确，B错误；
CD．由几何关系知，两点电荷在M、N两点的合场强的大小相等、方向相同，则N点合场强的大小也为0。所以C正确，D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】
AB．在轨道1运动时的速度

在轨道2运动时的速度

即

从A到B由能量守恒关系可知

解得



则选项A正确，B错误；
C．在B点时由

可得

则

选项C错误；
D．若航天器质量为m0，由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为

选项D正确。
故选AD。
10、BC
【解析】
设x轴上场强为0的坐标为x，由有

解得

则区域场强方向沿x轴正方向，由于无穷远处场强也为0，所以从到无穷远场强先增大后减小，场强方向沿x轴负方向，若试探电荷带正电，则从静止释放开始沿x轴正方向做加速运动，由于从到无穷远场强先增大后减小，则试探电荷做加速度先增大后减小的加速运动，若试探电荷带负电，则从静止释放开始沿x轴负方向做加速度减小的加速运动，运动到处加速度为0，由于场强方向沿x轴负方向且场强增大，则试探电荷接着做加速度增大的减速运动，当速度减到0后反向做加速度减小的加速运动，运动到处加速度为0，过后做加速度增大的减速运动，由于两点荷产生的电场不是匀强电场，故试探电荷开始不可能做匀加速运动，由于处电场强度为0，且从到无穷远场强先增大后减小和场强方向沿x轴负方向且场强增大，试探电荷不可能一直做加速度增大的加速运动，故AD错误，BC正确。
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、刻度尺 1.015
【解析】
(1)[1]．根据实验原理和题意可知，还需要用刻度尺测量A点到光电门的距离，故选刻度尺；
(2)[2]．20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为1cm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：.
(3)[3]．根据机械能守恒的表达式有

利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度有

整理后有

则该直线斜率为

可得

12、0.885 温度 B
【解析】
(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：
0.5mm+38.5×0.01mm＝0.885mm
(2)[2]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

(3)[3]由欧姆定律可知：R，由电阻定律可知：
R＝ρ
电阻率：
ρ
(4)①[4]由表中第一组、第二组二组数据可知，电压不同但电阻率相等，由此可知，电阻率与电压无关；
由第四组、第五组两组实验数据可知，电阻率与合金丝的长度无关；
由第三组、第四组两组实验数据可知，电阻率与合金丝的温度有关；
[5]由表中实验数据可知，温度越高电阻率越大，随合金丝温度升高，电子做无规则热运动越剧烈，电子做无规则热运动的平均速率越大，故B正确ACD错误。

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)0.48J
【解析】
(1)由法拉第电磁感应定律可知金属棒与导轨组成的回路产生的电动势为

回路中的感应电流

根据楞次定律和左手定则可知金属棒受到的安培力沿斜面向下，由平衡条件可得

解得

(2)由焦耳定律得
总
由电路关系得
总
解得金属棒产生的焦耳热

14、（1）2.4×107N/C，方向沿斜面向上 （2）0.2m （3）0.86J
【解析】
（1）根据点电荷场强公式E=kQ/r2 求A球在B球释放处产生的电场强度大小和方向；
（2）当静电力等于重力沿斜面向下的分力时B球的速度最大，根据库仑定律和平衡条件求两球间的距离；
（3）B球减小的电势能等于它动能和重力势能的增加量，根据功能关系求解．
【详解】
（1）A球在B球释放处产生的电场强度大小 =2.4×107N/C；
方向沿斜面向上．
（2）当静电力等于重力沿斜面向下的分力时B球的速度最大，
即：F=k=mgsinα
解得  r=0.2m；
（3）由于r＞L，可知，两球相互远离，则B球从开始运动到最大速度的过程中电场力做正功，电势能变小；
根据功能关系可知：B球减小的电势能等于它动能和重力势能的增加量，所以B球电势能变化量为：△Ep=[mv2+mg（r-L）sinα]
解得，△Ep=0.86J
15、 (1)4m/s：(2)2m/s；(3)1.0m
【解析】
(1)小球在圆弧轨道内下滑的过程中，由动能定理可得

解得

(2)两个小球碰撞的过程中水平方向上的动量守恒，选取向右为正方向，设碰撞后的共同速度为，则

解得

(3)小球从N点飞出后做平抛运动，在竖直方向上有

在水平方向上有：