西安市铁学2023年高三下学期3月综合质量检测试题物理试题试卷

这是一份西安市铁学2023年高三下学期3月综合质量检测试题物理试题试卷，共16页。
西安市铁一中学2023年高三下学期3月综合质量检测试题物理试题试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则：（ ）

A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为
B．交流电流表的示数
C．R两端电压的有效值
D．一个周期内R的发热量
2、M、N是某电场中一条电场线上的两点，从M点由静止释放一质子，质子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是

A．M点的场强大于N点的场强
B．M、N之间的电场线可能是一条曲线
C．质子在M点的加速度小于在N点的加速度
D．电场线方向由N点指向M点
3、如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:2，在原线圈电路的a、b端输入电压一定的正弦交变电流，电阻R1、R2消耗的功率相等，则为（ ）

A． B．4
C． D．2
4、如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（ ）

A．当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、p变大、V变大
B．当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小
C．当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大
D．当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变
5、如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则(　　)

A．物块机械能守恒
B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块机械能减少
D．物块和弹簧组成的系统机械能减少
6、以开发核聚变能源为目的，被誉为“人造太阳”的中国环流器二号M（HL--2M）装置在2019年全国两会期间备受关注。下列核反应方程中属于核聚变反应的是（　　）
A． B．
C． D．
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、如图甲所示，质量为的物块从弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中阶段图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，重力加速度为，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　）

A．弹簧的劲度系数
B．当物块下落到高度时，重力势能与弹簧的弹性势能之和最小
C．当物块处于高度时，弹簧的弹性势能为
D．在物块从下降到过程中，弹簧的最大弹性势能为
8、如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）

A．a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=TcvII
D．经过P点的加速度aI=aII
10、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上，与水平地面夹角都为θ，AO=OB=A′O′=O′B′=L，OO′与AO垂直，两虚线位置离顶部OO′等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为μ，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）

A．匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上 B．两个匀强磁场大小关系为：B1=μB2
C．整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgLcosθ D．整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
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）用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
双量程电流表A：（量程）；
双量程电压表V：（量程）；
滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）；
滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）。

(1)为了调节方便，同时测量精度更高，实验中应选用的电流表量程为_______，电压表量程为_____V，应选用的滑动变阻器为____________（填写滑动变阻器符号）；
(2)依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件（图中已完成了部分连线），要求闭合开关时滑动变阻器的滑片P处于正确的位置，并正确选用电压表、电流表的量程___________；
(3)多次测量并记录电流表示数和电压表示数，应用这些数据画出了如图丙所示图像。由图像可以得出电池的电动势_______V，内阻_______；
(4)根据实验测得的、U数据，令，，由计算机作出的图线应是图丁中的_______（选填“”“”或“”）。
12．（12分）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mm
B．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值R
D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx＝________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)

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）某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。
（i）求透明材料对该光的折射率；
（ii）要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。

14．（16分）一光滑绝缘固定轨道MN与水平面成角放置，其上端有一半径为l的光滑圆弧轨道的一部分，两轨道相切于N点，圆弧轨道末端Q点切线水平；一轻质弹簧下端固定在直轨道末端，弹簧原长时，其上端位于O点，。现将一质量为m的滑块A拴接在弹簧上端，使之从O点静止释放。A向下压缩弹簧达到的最低点为P点，。当A到达最低点P时，弹簧自动锁定，使A静止于P点。使质量也为m的滑块B，从N点由静止沿斜面下滑。B下滑至P点后，与A相碰，B接触A瞬间弹簧自动解锁，A、B碰撞时间极短内力远大于外力。碰后A、B有共同速度，但并不粘连。之后两滑块被弹回。（已知重力加速度为g，，）求：
(1)弹簧上端被压缩至P点时所具有的弹性势能；
(2)第一次碰撞过程中B对A弹力的冲量的大小；
(3)若要B最终恰能回到圆弧轨道最高点，需要在B滑块由N点出发时，给B多大的初速度。

15．（12分）如图所示，细玻璃管中的水银柱将两部分理想气体封闭在大小不同的两个玻璃泡中，大玻璃泡的体积是小玻璃泡的4倍，当外界温度为T0时，右侧水银面比左侧水银面高h，现改变外界温度，使系统与外界热平衡后，右侧水银面比左侧高，则外界温度应升高还是降低？升高或降低的温度△T是多少？(不考虑细玻璃管中气体的体积)




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、B
【解析】
A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：，故选项A错误；
B、交流电流表的示数为：，故选项B正确；
C、两端电压的有效值：，故选项C错误；
D、一个周期内的发热量：，故选项D错误．
2、A
【解析】
A．Ep一x图像斜率的变化反映了电场力的变化，所以M点的场强大于N点的场强，A项符合题意；
B．电荷仅在电场力作用下沿电场线运动，电场线一定是直线，B项不符合题意；
C．因为M点场强大于N点场强，所以质子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力，质子在M点的加速度大于在N点的加速度，故C项不符合题意；
D．由M到N质子的电势能减小，所以M点电势高于N点电势，所以电场线方向由M指向N，D项不符合题意.
3、A
【解析】
因为电阻R1、R2消耗的功率相等，所以有

又因为

联立解得

故BCD错误，A正确。
故选A。
4、C
【解析】
以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力且二者大小始终相等，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L不变，活塞的位置不变，h不变；当温度升高时，汽缸内的气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可以判断，体积V增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p不变、V增大；当大气压减小时，对汽缸分析得

气体压强p减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得

可知体积V变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p减小、V变大，故C正确，ABD错误。
故选C。
5、D
【解析】
根据机械能守恒条件求解．
由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．
【详解】
A．对于物体来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能，因此机械能肯定减少．故A错误；
B．对于物块和弹簧组成的系统来说，物体减少的机械能为（克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能），而弹簧则增加了弹性势能，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．故B错误；
C．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
所以物块机械能减少mg（H+h），故C错误；
D．物块从A点由静止开始下落，加速度是，根据牛顿第二定律得：
，所以空气阻力所做的功为，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少，故D正确。
故选D。
【点睛】
本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择。
学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式。
6、C
【解析】
核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式，用快速粒子（天然射线或人工加速的粒子）穿入原子核的内部使原子核转变为另一种原子核的过程，这就是原子核的人工转变。由此可知：核反应方程

是原子核的聚变反应；
A． ，是原子核的人工核转变，故A错误；
B． ，是原子核的人工核转变，故B错误；
C． 与分析相符，故C正确；
D． 属于裂变反应，故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、AD
【解析】
A．结合图像可知，时，物块刚好接触弹簧，物块动能最大时，加速度为零，即

解得

故A正确；
B．物块与弹簧组成的系统，机械能守恒，当时，物块的动能最大，则重力势能与弹簧的弹性势能之和最小，故B错误；
C．物块由到过程中，动能不变，物块减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能，即：

故C错误；
D．整个过程中，弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，由机械能守恒定律有

故D正确。
故选AD。
8、ABE
【解析】
A．由单摆周期公式，知固有周期关系为Ta=TcvII，则在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能，故B错误，C正确；
D．经过P点时探测器受到月球的引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度aI=aII，故D正确。
故选CD。
10、ABD
【解析】
A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinθ﹣μmgcosθ；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinθ﹣μmgcosθ，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；
B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=μB2IL；解得B1=μB2，故B正确；
C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于μmgcosθ，因此整个过程摩擦产生的热量Q12μmgLcosθ，故C错误；
D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：
2mgLsinθ﹣2μmgLcosθ﹣2Q2=2mv2
解得整个过程产生的焦耳热：
Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
故D正确。
故选ABD。

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、 1.45 1.3 c
【解析】
(1)[1] 由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右，则电流表量程应选用；
[2] 电源是一节旧的干电池（约1.5V），则电压表量程应选用；
[3]滑动变阻器选用时，方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。
(2)[4]电路连线如图所示

(3)[5]读取电源图像。轴截距为电动势，轴最小有效刻度为0.05V，经估读后得；
[6]图像斜率的绝对值等于电源内阻，读取图像数据并计算有

(4)[7]电源输出功率为

则纵坐标应为输出功率，则图像为输出功率的图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大后减小，图像应为c。
12、1000Ω 16， 不变
【解析】
（1）定值电阻所在支路最小电阻约为；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1KΏ；
电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有，玻璃管内水柱电阻Rx的表达式
(2)由电阻定律可以知道，则有，根据题意可知，电流表A1，A2 示数均相等，则有，由图可得
电阻率
（3）电流表内阻不能忽略，则有，电阻率为保持不变．

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）；（ii）i