云南省弥勒市2023届高三3月统考物理试题

这是一份云南省弥勒市2023届高三3月统考物理试题，共15页。
云南省弥勒市2023届高三3月统考物理试题
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、氢原子的能级图如图所示，已知可见光的光子能量范围是。则大量氢原子从高能级向低能级跃迁时可产生不同能量的可见光光子的种类有（　　）

A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
2、如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为点，半径分别为，，两导轨通过导线与阻值的电阻相连，一长为的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端以点为圆心，以角速度顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是（　　）

A．通过电阻的电流方向为由到
B．通过电阻的电流为2A
C．导体棒转动时产生的感应电动势为4V
D．当减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小
3、雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。从雨滴开始下落计时，关于雨滴下落过程中其速度的大小v、重力势能Ep随时间变化的情况，如图所示的图象中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4、通过实验研究通电长直导线间的相互作用规律。如图所示，为两根平行的长直导线，通过外接直流电源分别给两导线通以相应的恒定电流。为导线所在平面内的两点。下列说法中正确的是（　　）

A．两导线中的电流大小相等、方向相反时，点的磁感应强度为零
B．导线电流向上、导线电流向下时，导线所受安培力向右
C．点的磁感应强度一定不为零
D．两导线所受安培力的大小一定相等
5、一束由a、b两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜，通过三棱镜的传播情况如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法正确的是（　　）

A．玻璃对a色光的折射率大于对b色光的折射率
B．a色光的光子能量小于b色光的光子能量
C．a色光在玻璃中的传播速度比b色光小
D．a色光发生全反射的临界角比b色光小
6、如图所示是某同学荡秋千的一种方式： 人站在秋千板上，双手抓着两侧秋千绳：当他从最高点A向最低点B运动时，他就向下蹲：当他从最低点B向最高点C运动时，他又站立起来；从C回到B他又向下蹲……这样荡，秋千会越荡越高。设秋千板宽度和质量忽略不计，人在蹲立过程中，人的身体中心线始终在两秋千绳和秋千板确定的平面内。则下列说法中，正确的是（ ）

A．人在最低点B时处于失重状态
B．在最高点A时，人和秋千受到的合力为0
C．若整个过程中人保持某个姿势不动，则秋千会越荡越低
D．在题干所述摆动过程中，整个系统机械能守恒
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，abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨，导轨间距为L左右两端接有定值电阻R1和R2，R1=R2=R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中．质量为m的导体棒MN放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻．两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定，另一端同时与棒的中点连接．初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态，棒获得水平向左的初速度，第一次运动至最右端的过程中Rl产生的电热为Q，下列说法中正确的是

A．初始时刻棒所受安培力的大小为
B．棒第一次回到初始位置的时刻，R2的电功率小于
C．棒第一次到达最右端的时刻，两根弹簧具有弹性势能的总量为
D．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的电热大于
8、如图所示，在坐标系xOy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右侧，的I、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t =0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的(   )

A． B． C． D．
9、如图（a）所示，光滑绝缘斜面与水平面成角放置，垂直于斜面的有界匀强磁场边界M、N与斜面底边平行，磁感应强度大小为。质量的“日”字形导线框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上运动，导体框各段长度相等，即，ab、fc，ed段的电阻均为，其余电阻不计。从导线框刚进入磁场开始计时，fc段的电流随时间变化如图（b）所示（电流由f到c的方向为正），重力加速度下列说法正确的是（　　）

A．导线框运动的速度大小为10m/s
B．磁感应强度的方向垂直斜面向上
C．在至这段时间内，外力所做的功为0.24J
D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.3N
10、如图所示，足够长U型管内分别由水银封有、两部分气体，则下列陈述中正确是　　

A．只对加热，则h减小，气柱长度不变
B．只对加热，则h减小，气柱长度减少
C．若在右管中注入一些水银，将增大
D．使、同时升高相同的温度，则增大、h减小
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）小宇同学利用图示器材探究电路规律：

（1）断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，此时读数为20Ω，此时测得的是____________的阻值；
（2）将旋转开关指向直流电流档，闭合开关S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端，发现该过程中读数最大为320mA，则移动过程中读数变化情况是（___）
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先减小后增大
D．先增大后减小
（3）将旋转开关指向直流电压档，闭合开关S后移动滑动头，发现该过程中电表读数最大为1.2V，结合前两问条件可知，该电源电动势为________V．（结果保留两位小数）
12．（12分）某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光电门，计时电脑记录小球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的遮光时间分布是和，当地的重力加速度为g。

(1)用20分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图乙所示，则______cm；
(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒，还需要进行哪些实验测量____
A．用天平测出小球的质量
B．测出小球到光电门A的竖直高度
C．A、B光电门中点间的竖直高度
(3)根据实验测得的物理量，如果满足________关系，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒；
(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间，本实验还可以测量当地的重力加速度，则重力加速度________。（使用、、和表示）
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）一列简谐横波在t＝s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)是质点Q的振动图象。求：
(ⅰ)波速及波的传播方向；
(ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标。

14．（16分）新冠肺炎疫情发生以来，各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为10L，打气筒每打次气能向储液桶内压入Pa的空气。现往储液桶内装入8L药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为Pa，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。
(1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后，求打气筒打气次数至少是多少？
(2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后，打开喷雾器开关K直至储液桶消毒液上方的气压为2×105Pa，求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少？

15．（12分）在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术取得胜利，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中．如图所示，某足球场长90 m、宽60 m．现一攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为8 m/s的匀减速直线运动，加速度大小为m/s1．试求：

（1）足球从开始做匀减速直线运动到底线需要多长时间；
（1）足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员在边线中点处沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为从静止出发的匀加速直线运动，所能达到的[最大速度为6 m/s，并能以最大速度做匀速运动，若该前锋队员要在足球越过底线前追上足球，他加速时的加速度应满足什么条件?



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】
大量氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光子能量都大于，不在范围之内，发出的光都是不可见光；大量氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光子能量都小于，不在范围之内，发出的光都是不可见光；能级向能级跃迁时，辐射的光子能量为，属于可见光；能级向能级跃迁时，辐射的光子能量为，属于可见光；能级向能级跃迁时，辐射的光子能量为，属于可见光；能级向能级跃迁时，辐射的光子能量为，属于可见光；能级向能级跃迁时，辐射的光子能量为，属于不可见光；可知只有4种可见光，故ABC错误，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A．由右手定则可知，通过电阻的电流方向为到，故A错误；
B．两圆环间导体棒在时间内扫过的面积

由法拉第电磁感应定律可知，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势

通过电阻的电流

故B错误；
C．导体棒转动时产生的感应电动势

故C正确；
D．当减小而其它条件不变时，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势

变大，通过电阻的电流增大，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
AB．根据牛顿第二定律得：
mg﹣f＝ma
得：

随着速度增大，雨滴受到的阻力f增大，则知加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动，故v﹣t图象切线斜率先减小后不变，故A错误，B正确；
CD．以地面为重力势能的零参考面，则雨滴的重力势能为：
Ep＝mgh﹣mg•at2
Ep随时间变化的图象应该是开口向下的，故CD错误；
故选B.
4、D
【解析】
A．两导线的电流方向相反，由安培定则知两电流在点产生的磁场方向相同，则合磁感应强度不为零，故A错误；
B．N导线电流向下，由安培定则知该电流在M导线处产生垂直纸面向里的磁场。M导线电流向上，由左手定则知M导线所受安培力向左，故B错误；
C．若两导线通以反向电流，由安培定则知在点产生相反方向的磁场。若M导线电流较强、N导线电流较弱，它们在点产生的磁感应强度的大小可能相等，则合磁感应强度可能为零，故C错误；
D．不管两导线中电流的大小、方向如何，两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确。
故选D。
5、B
【解析】
AB．通过玻璃三棱镜后，b色光的偏折角最大，说明玻璃对b光的折射率大于对a色光的折射率，则b色光的频率最高，根据可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A错误，B正确；
C．a色光的折射率小，根据分析可知a色光在玻璃中的传播速度大于b色光，故C错误；
D．玻璃对b光的折射率大，根据知b色光发生全反射的临界角小于a色光，故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
A．人在最低点时加速度竖直向上指向圆心，人处于超重状态，故A错误；
B．在最高点A时，人和秋千受到的合力为他们自身的重力，故B错误；
CD．由于荡秋千过程中不可避免存在空气阻力，如果没有能量补充，则系统机械能就越来越小，即秋千荡起最大高度越来越低，故C正确，D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、BD
【解析】
A. 由F=BIL及
I==，
得安培力大小为
FA=BIL=，
故A错误；
B. 由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，由动能定理得：当棒再次回到初始位置时，速度小于v0，棒产生的感应电动势小于BLv0，则R2的电功率小于，故B正确；
C. 由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，两个电阻相同并联，故产生的热量相同，则电路中产生总热量为2Q，所以两根弹簧具有的弹性势能为
，
故C错误；
D. 由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，安培力平均值最大．从初始时刻到第一次运动至最右端的过程中电路中产生总热量为2Q，则从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路中产生的焦耳热应大于×2Q，故D正确．
8、AD
【解析】
试题分析：在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，电动势均匀减小到1，则电流均匀减小到1；然后cd边开始切割，感应电流的方向为顺时针方向，即负方向，电动势均匀减小到1，则电流均匀减小到1．A正确，B错误．d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，ab相当于电源，电流由a到b，b点的电势高于a点，ab间的电势差Uab为负值，大小等于电流乘以bcda三条边的电阻，并逐渐减小．ab边出磁场后后，cd边开始切割，cd边相当于电源，电流由b到a，ab间的电势差Uab为负值，大小等于电流乘以ab边得电阻，并逐渐减小．故C错误，D正确．
考点：本题考查导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则．
9、AD
【解析】
B．由于在0~0.01s时间内，电流从f到c为正，可知cd中电流从d到c，则由右手定则可知，磁感应强度的方向垂直斜面向下，选项B错误；
A．因为cd刚进入磁场时，通过fc的电流为0.5A，可知通过cd的电流为1A，则由

解得
v=10m/s
选项A正确；
C．在至这段时间内，线圈中产生的焦耳热为

线框重力势能的增加量

则外力所做的功为

选项C错误；
D．在至这段时间内，导线框的cf边在磁场内部，则所受的安培力大小为

选项D正确。
故选AD。
10、AD
【解析】
AB．只对L1加热，假设体积不变，则压强增大，所以L1增大、h减小，气柱L2长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A正确B错误；
C．若在右管中注入一些水银，L2压强增大，假设L1的体积不变，L1的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大，L1的压强增大，根据玻意耳定律得L1将减小，故C错误；
D．使L1、L2同时升高相同的温度，假设气体体积不变，L1的压强增大，L2压强不变，则L1增大、h减小，故D正确；
故选AD.
【点睛】
做好本题的关键是知道两边气体压强大小的影响因素，再利用理想气体状态方程判断各物理量的变化．

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、滑动变阻器 A 1.48
【解析】
（1）当断开电键S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，由图可知，此时欧姆档测量滑动变阻器总电阻．
（2）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端的过程中，变阻器滑片两侧的电阻并联，总电阻先增大后减小，则总电流先减小后增大．滑片从最右端移至中点的过程中，变阻器并联电阻增大，并联电压增大，而滑片右侧电阻减小，所以直流电流档的读数增大．滑片从中点移至最右端的过程中，电路的总电流增大，通过变阻器左侧电阻的电流减小，所以直流电流档的读数增大，故A正确．
（3）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S时，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得： E=Imax（R1+r）=0.32（R1+r）
将旋转开关指向直流电压档，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得： 联立以上可解得：.
12、1.025 C
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺刻度为10mm，游标尺刻度为5×0.05mm=0.25mm，所以小球直径
=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm
(2)[2]如果机械能守恒，则小球减小的重力势能等于增加的动能，则

即

所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要A、B光电门中点间的竖直高度。故AB错误，C正确。
(3)[3]由以上分析可知，如果满足，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而


即

(4)[4]根据匀变速运动的速度时间关系，有

得


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、 (ⅰ)18cm/s，沿x轴负方向传播(ⅱ)9cm
【解析】
(ⅰ)由图(a)可以看出，该波的波长为
λ＝36cm ①
由图(b)可以看出，周期为
T＝2s ②
波速为
v＝＝18cm/s ③
由图(b)知，当t＝1/3s时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播；
(ⅱ)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图(a)知，x＝0处
y＝－＝Asin(－)
因此
④
由图(b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有
＝vΔt＝6cm ⑤
由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为
＝9cm
14、 (1)20次；(2) 1L
【解析】
(1)对储液桶内药液上方的气体
初状态：压强p1=1×105Pa，体积V1
末状态：压强p2=3.0×105Pa，体积V2=2L
由玻一马定律得

解得

因为原来气体体积为，所以打气筒打气次数
次
(2)对储液桶内药液上方的气体
初状态：压强，体积
末状态：压强，体积
由玻一马定律得

解得

所以储液桶喷出药液的体积

15、（1） （1）
【解析】
(1)设所用时间为t,则v0=8 m/s；x=45 m
x=v0t+at1，解得t=9 s．
(1)设前锋队员恰好在底线追上足球,加速过程中加速度为a,若前锋队员一直匀加速运动,则其平均速度v=，即v=5 m/s；而前锋队员的最大速度为6 m/s，故前锋队员应该先加速后匀速
设加速过程中用时为t1，则t1=
匀加速运动的位移x1=
解得x1=
匀速运动的位移x1=vm(t-t1)，即x1=6×(9-t1) m
而x1+x1=45 m
解得a=1 m/s1
故该队员要在球出底线前追上足球,加速度应该大于或等于1 m/s1．
点睛：解决本题的关键要注意分析运动过程，理清足球和运动员的位移关系，再结合运动学公式灵活求解即可解答.