2022～2023学年高三年级模拟试卷
物 理
(满分：100分 考试时间：75分钟)
2023．2
一、 单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项最符合题意．
1. 可控核聚变实验的核反应方程为H＋H―→He＋X＋17.6 MeV，下列说法正确的是( )
A. X是质子
B. 该反应为链式反应
C. He的结合能为17.6 MeV
D. He的比结合能比H、H的比结合能都大
2. 如图所示，一束由红绿两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜(横截面是等腰直角三角形)，
入射方向平行于BC边，两种色光在BC边均发生全反射后再从AC边射出，其中红光的出射点是D，则绿光从AC边射出光路可能正确的是( )
3. 如图所示，有一分子位于坐标原点O处不动，另一分子位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，
另一分子( )
A. 在x0处所受分子力为0
B. 从x1处向左移动，分子力一直增大
C. 从x1处向右移动，分子力一直增大
D. 在x2处由静止释放可运动到x0处
4. 如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，下列说法正确的是( )
A. 滤光片应置于单缝和双缝之间
B. 拨杆的作用是为了调节缝的宽度
C. 把单缝与双缝的距离增大，干涉条纹间距减小
D. 把毛玻璃屏与双缝的距离增大，干涉条纹间距增大
5. 如图所示，qt图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像．下列说法正确的是( )
A. Oa时间段，线圈中磁场能在减小
B. b、d两时刻电路中电流最大
C. b、d两时刻电容器中电场能最大
D. 该电路可以有效地把电磁波发射出去
6. 如图所示，半径为R的绝缘细圆环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷，A、B、C三点将圆周三等分．取走A、B处弧长均为ΔL的圆弧上的电荷(ΔL R)，静电力常量为k，此时圆心O处电场强度( )
A. 方向沿CO，大小为k
B. 方向沿OC，大小为k
C. 方向沿CO，大小为k
D. 方向沿OC，大小为k
7. 将一根粗细均匀的硬质合金丝制成半径为r的圆形导线框，P、Q两点接入电路，电流表示数为I.范围足够大的匀强磁场垂直于导
线框平面，磁感应强度大小为B.则线框所受安培力大小为( )
A. 0 B. BIr
C. πBIr D. BIr
8. 如图所示，半径为r的半圆形金属线框放置在磁感应强度B的匀强磁场中，MN两点连线与磁场垂直，线框绕MN连线以角速度ω匀速转动．灯泡电阻为R，其他电阻不计，则( )
A. 通过灯泡的电流方向不变
B. 图示位置回路磁通量变化最快
C. 灯泡两端电压为πr2Bω
D. 由图示位置转过180°过程中通过灯泡的电荷量为0
9. 如图所示，假设入射光子的动量为p0，光子与静止的电子发生弹性碰撞．碰后光子的动量大小为p1，传播方向与入射方向夹角为α；碰后电子的动量大小为p2，出射方向与光子入射方向夹角为β.已知光速为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是( )
A. 碰前入射光的波长为 B. 碰后电子的能量为p2c
C. p0＝p1cos α＋p2cos β D. p0＝p1＋p2
10. 一列简谐横波在t＝1.0 s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像，已知该波在介质中的传播速度为10 m/s.则( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 再经过0.6 s，质点P运动的路程为6 m
C. t＝1.0 s时质点P离开平衡位置的位移为－5 cm
D. 质点P的平衡位置坐标为x＝5 m
二、 非选择题：共5题，共60分．其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11. (15分)小明用如图1所示的电路测量电池组的电动势和内阻．
(1) 开关闭合前，应先将电阻箱的电阻调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”).
(2) 闭合开关，发现电压表指针不偏转，小明用多用电表的直流电压挡来检测故障，保持开关闭合，将________(选填“红”或“黑”) 表笔始终接触a位置，另一表笔依次试触b、c、d、e、f五个接线柱，发现试触b、c、d时，多用电表均有示数，试触e、f时多用电表均无示数．若电路中仅有一处故障， 则故障是________．
A. 接线柱bd间短路 B. 接线柱de间断路 C. 定值电阻断路
图1
图2
(3) 排除故障后按规范操作进行实验，改变电阻箱R的阻值，分别读出电压表和电阻箱的示数U、R.某一次测量，电压表的示数如图2所示，示数为________V.
图3
(4) 作出图线如图3所示，已知图线斜率为k，纵轴截距为b，则可得电池组的电动势E＝________， 内阻r＝________.(用k、b和R0表示)
(5) 为了分析电表内阻引起的误差，有同学根据所测数据，用I＝计算出相应的电流，并作出UI图像，如图4中实线所示．然后作出电压表示数U随通过电源的电流I变化的图像，如图4中虚线所示．其中分析正确的是________．
图4
12. (8分)将一根绝缘硬质细金属丝顺次绕成如图所示的“8”字形线圈，两个圆形线圈半径分别为2r和r，匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律为B＝B0＋kt，已知线圈总电阻为R.
(1) 仅将大圆线圈置于磁场中，求线圈中的电流I；
(2) 将该线圈全部置于磁场中，求在时间t内通过线圈横截面的电荷量q.
13.(9分)如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在内壁光滑的汽缸中，汽缸和活塞绝热性能良好．活塞的横截面积为S，质量为m，静止在与汽缸底部距离为L的小挡板上；密闭气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p0和T0.现接通电热丝加热气体，电热丝两端电压为U，电流为I，通电时间为t，活塞缓慢向上移动距离2L后静止，重力加速度为g，求该过程
(1) 气体内能的增量ΔU；
(2) 最终温度T.
14.(13分)如图所示，将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道并竖直固定，轨道半径为R，细管内径远小于R.轻绳穿过细管连接小球A和重物B，小球A的质量为m，直径略小于细管内径，用手托住重物B使小球A静止在Q点．松手后，小球A运动至P点时对细管恰无作用力，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取π＝3.2. 求：
(1) 小球A静止在Q点时对细管壁的压力大小N；
(2) 重物B的质量M；
(3) 小球A到达P点时加速度大小a.
15.(15分)如图所示，两极板P、Q竖直放置，长度为2L，间距为L.极板下方存在垂直纸面向外的矩形匀强磁场， 磁感应强度为B0.荧光屏MN水平放置，长度为2L.一粒子源向两极板间持续不断竖直向下发射速度为v0＝、质量为m、电荷量为＋q的粒子，形成宽度为L，横向均匀分布的粒子流．不计粒子重力及粒子间相互作用．
(1) 两板间电压为0时，粒子全部打到荧光屏上，求矩形磁场的最小面积S；
(2) 当两板间存在恒定的匀强电场时，进入磁场的粒子数为射入电场粒子数的，求打在屏上的粒子在磁场中运动的时间t；
(3) 在第(2)问中，进入磁场的粒子全部打到荧光屏上，求磁感应强度B的取值范围．
2022～2023学年高三年级模拟试卷(扬州)
物理参考答案及评分标准
1. D 2. A 3. B 4. D 5. C 6. A 7. B 8. C 9. C 10. D
11. (15分)(1) 最大值(2分) (2) 黑(2分) B(2分) (3) 2.50(2分)
(4) (2分) －R0(2分) (5) D(3分)
12. (8分)解：(1) 由法拉第电磁感应定律有E＝＝S(1分)
解得E＝4kπr2(1分)
根据闭合电路欧姆定律得I＝＝(2分)
(2) 将“8”字型线圈全部置于磁场中E′＝E1－E2＝3kπr2(2分)
由闭合电路欧姆定律得I′＝＝(1分)
通过线圈横截面的电荷量q＝I′t＝(1分)
13. (9分)解：(1) 活塞缓慢上移，受力平衡mg＋p0S＝p1S
活塞缓慢上移2L过程中，汽缸内气体压强p1＝p0＋(2分)
气体对外界做功W＝－p1S×2L＝－2(p0S＋mg)L(1分)
由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝UIt－2(p0S＋mg)L(2分)
(2) 活塞离开挡板前，等容过程 ＝(1分)
活塞缓慢向上移动了2L，等压过程 ＝(1分)
且V2＝3V1(1分)
解得T＝T0(1分)
另解：由理想气体状态方程得＝(2分)
解得T＝T0(2分)
14. (13分)解：(1) 小球A静止于Q点
对小球受力分析：N＝mgcos 53°(2分)
解得N＝0.6mg(1分)
(2) 小球A运动到P点时，有mgcos 37°＝m(2分)
A、B组成的系统，由机械能守恒定律得Mg·πR＝mg·1.4R＋mv2＋Mv2(取π＝3.2)(2分)
解得M＝m(1分)
(3) 小球A运动到P点时
沿圆轨道切线方向：T－mgsin 37°＝ma1(1分)
对重物B：Mg－T＝Ma1(1分)
解得a1＝g(1分)
A在P点沿圆轨道半径方向加速度：a2＝gcos 37°＝g(1分)
小球A到达P点时加速度大小a＝＝g(1分)
15. (15分)解：(1) 洛伦兹力提供向心力：qvB0＝m(1分)
解得r＝＝L(1分)
矩形磁场的最小面积S＝3L·L＝3L2(2分)
(2) 粒子进入电场后作类平抛运动，
粒子横向均匀分布，射入粒子总数的能进入磁场，则粒子出电场时偏转距离为L.(1分)
2L＝v0t(1分)
L＝t(1分)
解得粒子进入磁场时水平分速度vx＝v0
所以速度偏转角tan α＝＝，解得α＝37°(1分)
另解：tan α＝＝，解得α＝37°(4分)
粒子进入磁场做匀速圆周运动，圆心角θ＝106°(1分)
粒子在磁场中运动的时间t＝T＝(1分)
(3) 进入磁场粒子的速度v′＝＝v0(1分)
圆周运动轨道半径r′＝＝(1分)
在磁场中偏转距离x＝2r′sin 53°＝2L(1分)
进入磁场的粒子全部打到荧光屏上，临界条件如图所示，L≤x≤2L(1分)
解得B0≤B≤8B0(1分)
