武汉市黄陂区第一中学2023届高三下学期6月考前训练（六）物理试卷(含答案)

这是一份武汉市黄陂区第一中学2023届高三下学期6月考前训练（六）物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76 eV，紫光光子的能量范围为2.76 eV~3.10 eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为( )
eV eV eV eV
2、一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图象如图所示，此过程中该系统( )
A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减小
3、如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动.若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力( )
A.大小等于mgB.大小等于C.方向竖直向上D.方向水平向左
4、如图所示，正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷，电荷量相等，O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动，则( )
A.在移动过程中，O点电场强度变小
B.在移动过程中，C点的电荷所受静电力变大
C.在移动过程中，移动的电荷所受静电力做负功
D.当其移动到无穷远处时，O点的电势高于A点
5、如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是( )
A.两线圈产生的电动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等
C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等
6、质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.碰撞前的速率大于的速率B.碰撞后的速率大于的速率
C.碰撞后的动量大于的动量D.碰撞后的动能小于的动能
7、如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极、水平方向偏转电极和荧光屏组成。电极的长度为l、间距为d、极板间电压为极板间电压为零，电子枪加速电压为。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e，质量为m，则电子( )
A.在极板间的加速度大小为
B.打在荧光屏时，动能大小为
C.在极板间受到电场力的冲量大小为
D.打在荧光屏时，其速度方向与连线夹角α的正切
二、多选题
8、赛龙舟是端午节的传统活动，下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有( )
A.B.C.D.
9、如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后( )
A.R的发热功率不变B.电压表的示数不变
C.电流表的示数变大D.电流表的示数变小
10、位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是( )
A.沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B.时，波源的位移为正
C.时，质点a沿y轴负方向振动
D.在0到2 s内，质点b运动总路程是2.55 m
11、两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L，通过长为L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.B与无关，与成反比
B.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变
C.通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等
D.调节和B，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变
三、计算题
12、如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，。光在真空中的传播速度为c。求：
（i）玻璃的折射率；
（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
13、在轨空间站中物体处于完全失重状态，对空间站的影响可忽略，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为L，如图1所示，机械臂一端固定在空间站上的O点，另一端抓住质量为m的货物，在机械臂的操控下，货物先绕O点做半径为、角速度为ω的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，间的距离为L。
（1）求货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小；
（2）求货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率P；
（3）在机械臂作用下，货物、空间站和地球的位置如图2所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步做匀速圆周运动，已知空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。
14、如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O作速率为v的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率v作匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为E匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为B的匀强磁场，已知一质量为m电量大小为q的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C点为运动的最低点。不计重力，试求：
（1）若要求粒子从A点以最短路径到达B点，在A点给粒子的速度v大小和方向；
（2）粒子从A点静止释放运动到B点的时间t及两点间的距离L；
（3）粒子从A点静止释放运动到C点的速度大小及C点离A点的竖直高度h.
四、实验题
15、某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，实验主要步骤如下：
ⅰ.调节气垫导轨水平，并将气垫导轨固定，用电子秤测得两滑块的质量分别为和；
ⅱ.将滑块A、B放在导轨上，调节B的位置，使A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等，测得；
ⅲ.使A以一定的初速度沿气垫导轨向左运动，先后与左边挡板、B碰撞，用手机的“声学秒表”软件记录A从与左边挡板碰撞时刻开始到与B碰撞所用的时间，分别记录从A和B碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。
请回答下列问题：
（1）实验中，A、B碰撞后的运动方向相反，则应选取质量为_______kg的滑块作为B；
（2）A、B从开始接触到分离，A的动量减少量是_______kg·m/s，B的动量增加量是____________kg·m/s；(结果均保留3位有效数字)
（3）A、B的这次碰撞是非弹性碰撞的依据是_______。
A.B.C.D.
16、某实验小组为了测定金属丝的电阻率和电池的电动势及内阻，设计了如图所示的实验电路。实验器材有：螺旋测微器、刻度尺、一节待测电池、开关、单刀双掷开关、阻值为的定值电阻、电压表、均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹P）、导线若干。请回答下列问题：
（1）将金属丝拉直并固定在绝缘支架的A、B接线柱上，用螺旋测微器测量金属丝直径D；
（2）连接好实验电路，开关置于1，闭合开关，记录电压表示数为；先将金属夹P移动到位置_______（选填“A”、“B”），然后将开关置于2，移动金属夹P，直到电压表的示数为，用刻度尺测出金属丝AP段的长度为；
（3）用测得的物理量和已知的物理量表示金属丝电阻率的表达式为________；
（4）开关置于2，闭合开关，多次改变金属夹P的位置，记录金属丝AP的长度L和电压表的示数U，得到多组数据；
（5）以为横坐标、为纵坐标，描绘图象，测得图像中直线的斜率为k，纵轴截距为b。
若不计电压表内阻的影响，电池电动势、电池内阻分别为、，用、、k、b分别表示________，_______；
若考虑电压表内阻的影响，电池电动势、电池内阻分别为、，则_____，________。（选填“>”、“＝”、“<”）
参考答案
1、答案：C
解析：
2、答案：A
解析：A.根据图象可知，气体的体积变大，说明气体对外界做正功，故A正确；
B、根据一定质量的理想气体状态方程的公式，结合图象可知，图象上的点与原点的连线的斜率表示压强的倒数，从状态a变化到状态b的过程中，此连线的斜率不断减小，压强不断变大，故B错误；
CD、根据图象可知，气体的体积变大，说明气体对外界做功，而因为温度升高，理想气体不考虑分子势能，则气体的内能增大，根据热力学第一定律可知，这个过程中，即此过程中气体从外界吸热，故CD错误；
故选：A。
3、答案：B
解析：擦窗工具在竖直面内受重力mg、拉力F和摩擦力f作用，且做匀速直线运动，所以这三个力合力为零，受力分析(正视图)如图所示，根据三力平衡可知拉力和重力的合力大小等于摩擦力大小，为，方向斜向左上，与水平方向成45°角，B正确.
4、答案：D
解析：A.O是等量同种电荷连线的中点，场强为0，将A处的正点电荷沿OA方向移至无穷远处，O点电场强度变大，故A不符合题意；
B.移动过程中，C点场强变小，正电荷所受静电力变小，故B错误；
C.A点电场方向沿OA方向，移动过程中，移动电荷所受静电力做正功，故C错误；
D.A点电场方向沿OA方向，沿电场线方向电势降低，移动到无穷远处时，O点的电势高于A点电势，故D正确。
故选D。
5、答案：B
解析：由题意知两线圈输出正弦交流电，则，又知，得，A错。，得D错。条形磁铁与线圈轴线平行时磁通量Φ最大，电动势e最小，条形磁铁与线圈轴线垂直时磁通量Φ最小，电动势e最大，故时，最大，C错。，条形磁铁匀速转动，则两线圈产生的交变电流频率相等，B正确。
6、答案：C
解析：位置—时间图象的斜率表示速度，则由图象可知，碰前处于静止状态，碰后两物体速率相等、运动方向相反，A、B均错误。碰撞过程中动量守恒：，可知，C正确。由、碰后两物体速率相等可知，则的动能大于的动能，D错误。
7、答案：D
解析：极板间的电场强度大小为，电子所受的电场力大小为，由牛顿第二定律得，A错误；电子在加速电场中运动时电场力做的功为，电子沿方向进入偏转电极，若能打在荧光屏上，在极板间沿电场力方向的位移，则电场力做的功，对全过程由动能定理得，B错误；电子刚好从极板的边缘离开时，电子在极板间受到的电场力做的功为，故在极板间受到电场力的冲量大小，C错误；电子离开加速电场时有，电子在极板间的加速度大小为，则离开极板间时电子在垂直极板方向的速度大小为，沿方向有，联立解得，D正确。
8、答案：BD
解析：龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐，说明龙舟甲与其他龙舟在相同的时刻位移大小相等，图像中，图线与时间轴围成图形的面积表示位移，在选项A、B中，只有选项B中图线与时间轴围成图形的面积有相等的时刻，A错误，B正确；图像中，两图线的交点表示相遇，即表示龙舟甲与其他龙舟船头并齐，C错误，D正确.
9、答案：BC
解析：闭合开关S后，由可知，升压变压器副线圈两端的电压不变，即电压表示数不变，B正确；把降压变压器与降压变压器副线圈上的负载电阻等效为一个电阻，则，闭合开关S后，变小，则变小，又，所以变大，根据可知，R的发热功率变大，根据变压器的变流规律可知，和均变大，即两电流表的示数均变大，C正确，D错误。
10、答案：BD
解析：
11、答案：CD
解析：组合体下底边刚进入磁场时，竖直方向的分速度，下底边切割磁感线，电流方向为逆时针。水平方向分速度使左右两边切割磁感线，产生的电动势相互抵消，组合体匀速通过磁场，则有，即B与无关，与成反比，故A错；当下方金属框的上面一条边进入磁场时，产生的电流方向为顺时针，故B错；根据能量守恒，通过磁场的过程中组合体动能不变，只有重力和安培力做功，即组合体克服安培力做功的功率和重力做功的功率相等，C正确；无论怎样变化，只要组合体匀速通过磁场，则其产生的焦耳热均为D正确。
12、答案：(i)
(ii)
解析：(i)光路图如图所示
在A点发生折射时，
由几何关系：
则折射率
(ii)，
当时，从S发出的光线经3次全反射后回到S点通过的路程最短，所用时间最短，
光通过的路程
光速
最短时间
联立解得
13、答案：(1)
(2)
(3)
解析：(1)质量为m的货物绕O点做匀速圆周运动，半径为，根据牛顿第二定律可知
(2)货物从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，根据运动学公式可知
解得
货物到达B点时的速度大小
货物在机械臂的作用下做匀加速直线运动，机械臂对货物的作用力即为货物所受合力ma，所以经过时间t，货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率
(3)空间站和货物同轴转动，角速度相同，设空间站质量为，地球质量为M。对空间站，由万有引力提供向心力得
解得
货物在机械臂的作用力和万有引力的作用下做匀速圆周运动，则
货物受到的万有引力
解得机械臂对货物的作用力
则
14、答案：（1）见解析（2）见解析（3）见解析
解析：（1）两点在同一水平面上，沿AB连线运动路径最短。所以使粒子沿AB连线匀速运动，满足：
方向：A指向B
（2）粒子由静止开始的曲线运动可以看成是水平向右的匀速运动和纸面内的匀速圆周运动的合运动
水平匀速；
圆周运动线速度大小
周期
所以：
（3）C点的速度等于水平向右的匀速运动速度与圆周运动在C点水平向右速度的合速度，所以：
粒子由C点到A点应用动能定理有：
所以：
15、答案：（1）0.400（2）0.127；0.125（3）B
解析：（1）碰撞过程动量守恒，则有：,若碰撞过程为弹性碰撞，则有：,解得：，，要使碰撞后两滑块运动方向相反，则有，即，应选取质量为0.400kg的滑块作为B；
（2）碰前A的速度为，碰后A、B的速度分别为，规定向左为正方向，A、B从开始接触到分离，A的动量减少量是，规定向右为正方向，B的动量增加量是，代入数据解得，；
（3）若A、B的这次碰撞是非弹性碰撞，则有，，将，，，解得，故ACD错误，B正确；
故选：B。
16、答案：（2）B（3）（5）；；>；>
解析：（2）为了保证电路安全，金属丝应在最大阻值处，所以先将金属夹P移动到B位置；
（3）根据等效原理可知金属丝的阻值为R，根据电阻定律有；（5）根据闭合电路欧姆定律有，其中，变形可得，根据图象的斜率与截距结合电阻率表达式，解得，引起该实验误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流总是比电池实际输出电流小，从而导致测电源电动势的测量值小于真实值。
波从波源发出后，向x轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉。
A错误
由图可知，波的波长，由题意可知0.1 s内波传播四分之一波长，可得，解得，根据波形图可知，波源的起振方向向上，即时，波源向上振动，位移为正。
B正确
波的波速，波源停止振动，到质点a停止振动的时间，即时，质点a还在继续振动，到经过时间，即，结合图像可知质点a位移为正且向y轴正方向运动。
C错误
波传到b点所需的时间，在0到2 s内，质点b振动的时间为，质点b运动总路程
D正确