高三物理试题卷
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.考生必须把所有的答案填写在答题卡上，答在试卷上的答案无效。
3.选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案选项框涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案选项框，不要填涂和勾划无关选项。其他试题用黑色碳素笔作答，答案不要超出给定的答题框。
一、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．以下说法中正确的是（ ）
A．甲图是粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的d位置时荧光屏上接收到的粒子数最多
B．乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时放出了一定能量的光子
C．丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带正电荷
D．爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长的关系图
2．2022年11月1日，梦天实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接，目前已与天和核心舱、问天实验舱形成新的空间站“T”字基本构型组合体。已知组合体的运行轨道距地面高度为h（约为400km），地球视为理想球体质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．航天员漂浮在组合体中，处于平衡状态
B．地球的平均密度可表示为
C．组合体轨道处的重力加速度为
D．组合体的运行速度为
3．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，开关K闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，正确的是（ ）
A．V2的示数增大
B．电源输出功率在减小
C．U1大于U2
D．U3与I的比值在减小
4．某光学仪器的横截面为半圆，如图所示，其圆心为O，半径为R，AB是直径且水平，C为半径AO的中点。一单色光线沿与AB夹角的方向从C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取，，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．光从C点入射时的折射角为37°
B．光学仪器对该光的折射率为2
C．该光在光学仪器中的传播速度大小为
D．若不考虑光线在玻璃砖中的反射，则该光在光学仪器中的传播时间为
5．如图，右侧面光滑的斜面体固定在水平面上，质量相等的物块M、N分别放在斜面体的左右两个面上，M、N拴接在跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端，整个系统处于静止状态。现对N施加一始终与右侧轻绳垂直的拉力F，使N缓慢移动至右侧细绳水平，该过程M保持静止。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F逐渐增大
B．轻绳的拉力先减小后增大
C．M所受摩擦力先增大后减小
D．斜面对M的作用力先增大后减小
6．如图，矩形线框切割磁感线产生交流电压，它的匝数、电阻，将其接在理想变压器的原线圈上。“220V 22W”的灯泡L正常发光，内阻为10Ω的电风扇M正常工作，电流表A的示数为0.3A。导线电阻不计，电压表和电流表均为理想电表，不计灯泡电阻的变化，矩形线框最大电流不能超过20A。以下描述错误的是（ ）
A．矩形线框转动过程中磁通量的变化率最大值为
B．电风扇输出的机械效率约为99.1％
C．原、副线圈的匝数比
D．若将电风扇去掉，则小灯泡变亮，电流表的示数变大
二、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，有多项符合题目要求。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，一列简谐横波沿x轴正向传播，波的振幅为2cm，t=0时刻平衡位置在x=20cm的质点a和平衡位置在x=70cm质点b位移均为y=1cm，此时质点a正沿y轴负方向运动，质点b正沿y轴正方向运动，两质点间只有一个波峰，已知波的传播速度为2.5m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为0.8s
B．这列波的波长为150cm
C．从t=0时刻开始，质点b经0.2s第一次到达波峰
D．质点a第一次到达平衡位置时，质点b离开平衡位置的位移为
8．如图所示，倾角为、半径为R的倾斜圆盘，绕过圆心O垂直于盘面的转轴匀速转动。一个质量为m的小物块放在圆盘的边缘，恰好随圆盘一起匀速转动。图中A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点，OC与OB的夹角为。小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，小物块与圆盘间的动摩擦因数，下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的角速度大小为
B．小物块受到的摩擦力始终指向圆心
C．小物块在C点时受到的摩擦力大小为
D．小物块从B运动到C的过程，摩擦力做功
9．滑板运动已经成为亚运会中备受瞩目的一项比赛项目，它不仅代表了一种独特的文化，还展现了竞技体育的精神和魅力。如图所示，某次运动中，小孩（可看作质点）与滑板以相同初速度=6m/s一起滑上斜面体，整个过程斜面体始终保持静止。已知小孩与滑板间的动摩擦因数μ1=0.6，滑板与斜面间的动摩擦因数μ2=0.5，小孩质量m1=25kg，滑板质量m2=1kg，斜面体质量m3=10kg，斜面倾角θ=37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，则在上滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小孩与滑板之间的摩擦力大小为120N
B．小孩沿斜面滑行的最远距离为1.8m
C．地面对斜面的支持力大小为360N
D．地面对斜面的摩擦力大小为208N
10．如图，间距均为L的光滑水平金属导轨与半径为R的光滑半圆金属导轨平滑连接，半圆导轨在竖直平面内，水平导轨处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在水平导轨上放置ab、cd两导体棒，两棒长度均为L、质量分别为4m和m、电阻分别为r和2r，两导体棒到半圆导轨底端的距离分别为和，足够大，。现给导体棒ab一大小的初速度，一段时间后导体棒cd通过半圆导轨最高点后，恰好落到其初始位置。cd棒离开导轨前两棒与导轨始终垂直且接触良好，两导体棒间未发生碰撞，导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒cd离开磁场前已与ab棒达到共速
B．导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，其两端电压
C．导体棒cd离开半圆导轨前，通过其横截面的电量
D．导体棒cd离开水平导轨前，导体棒ab上产生的焦耳热
三、非选择题：共56分。
11．某同学用如图甲所示的装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，将长木板固定在水平桌面上，轻弹簧与木板左端固定挡板相连放在木板上，在长木板上安装两个光电门1和2，带有遮光片的滑块放在长木板上，已知当地的重力加速度为g。
（1）先用游标卡尺测出遮光片宽度，示数如图乙所示，则遮光片宽度d= mm；
（2）将滑块向左压缩弹簧至某个位置由静止释放，滑块离开弹簧后，先后通过光电门1、2，与光电门相连的计时器分别记录下滑块上遮光片通过光电门1、2的时间t1和t2，改变弹簧的压缩量多次实验，测得多组t1和t2，以为纵轴、为横轴，在坐标纸上作图像，根据图像得到 （选填“图像斜率k”、“图像与纵轴的截距b”或“图像斜率k及图像与纵轴的截距b”）才可以计算出动摩擦因数。实验还需要测量的物理量为 （写出物理量的名称），若该物理量的符号用x表示，则可求得动摩擦因数μ= 。（用题中所给的物理量符号表示）。
12．某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的电阻随电压变化的规律，所用器材有：
小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）
电压表（量程300mV，内阻300 ）
电流表（量程300mA，内阻0.27）
定值电阻R0
滑动变阻器R1（阻值0-20）
电阻箱R2（最大阻值9999.9）
电源E（电动势6V，内阻不计）开关S、导线若干。
完成下列填空：
（1）有3个阻值分别为10、20、30的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA间的图像，应选取阻值为 的定值电阻；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的 （填“a”或“b”）端；
（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为 （保留1位有效数字）；
（4）为使电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算可知，应将R2的阻值调整为 。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：
U/mA 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0
I/mA 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0 280.0 300.0
（5）由图（b）和上表可知，随着小灯泡两端电压的增加，其灯丝的电阻 （填“增大”“减小”或“不变”）；
13．如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B，开始时，缸内气体的温度 ，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p0=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：
（1）当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度（用摄氏温度表示）；
（2）气体的温度冷却到－93°C时B离桌面的高度H。
14．如图，质量m=1kg的足够长木板B静止于光滑水平地面上，在其右侧地面上固定一 竖直挡板，质量M =5kg的物块 A 停在B的左端，质量为m0 = 2 kg的小球P用长为l=0.45m的轻绳悬挂在固定点O，绳能承受的最大拉力是小球P重力的5.5倍。现将小球P及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球P在最低点与A发生正碰，碰撞时间极短，碰后小球P反弹瞬间绳刚好被拉断。已知A、B间的动摩擦因数μ = 0.1，木板B与挡板发生弹性碰撞，且B与挡板碰撞前已与A共速，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取 g=10 m/s2。 求：
(1)小球P与A撞后瞬间，A的速度；
(2)在木板B与挡板第一次碰撞前，A相对B滑动的位移；
(3)在A、B运动的整个过程中，B向左运动的总路程。
15．如图1，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L，距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上．以弧形导轨的末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立坐标轴，圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场，如图2所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场，如图3所示；磁场和的方向均竖直向上，在圆弧导轨最上端，放置一质量为m的金属棒，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。
（1）若金属棒能离开右段磁场区域，离开时的速度为v，求：金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q；
（2）若金属棒滑行到位置时停下来，求：金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q；
（3）通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。
参考答案
1-6．CBCDAD 7．BD 8．ACD 9．BD 10．BD
11． 1.70 图像与纵轴的截距b 两光电门之间的间距
12． 10 a 0.7 2700 增大
13．（1）B刚要离开桌面时弹簧拉力为
解得
由活塞受力平衡得
根据理想气体状态方程有
代入数据解得
当B刚要离开桌面时缸内气体的温度
（2）当温度降至之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖吕萨克定律
代入数据解得
14．(1)小球碰撞结束后获得的速度为，在最低点由向心力公式可得：
解得
小球摆到最低点的速度为
代入数据解得碰前的速度为
，方向水中向右
在小球与碰撞瞬间动量守恒，以水平向右为正方向，则
代入数值可以得到物块A的速度：，方向水中向右；
(2)由题可知，木板B与挡板发生碰撞前，A与B已经共速，设速度为
以A、B为系统，以水平向右为正方向，根据动量守恒：
代入数据可以得到：，方向水平向右
设第一碰撞前，A、B相对位移为L，则根据能量守恒可以得到：
代入数值可以得到：。
(3)由题可知木板B与挡板发生弹性碰撞，则碰后木板B以原速率反弹，而A仍以原速度前进，即A减速前进，木板B先向右减速然后向左加速，当再次A共速后与挡板再次发生碰撞，接着再次重复上述过程，直到最终二者动停止
由上面分析可知：第一次碰撞：
，
反弹之后再次共速：
则：
第二次碰撞，反弹、共速
则
第三次碰撞，反弹、共速：
则
每次与挡板碰撞之后，木板B都是先向左做减速运动到零之后，再反向向右加速。
只研究木板B向左减速过程，只有A对B的摩擦力做负功，设木板B向左减速运动的总路程为s，则根据动能定理可以得到：
根据数学等比数列知识可以得到：。
15．（1）由图2可知，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为
金属棒在弧形轨道上滑行过程中，产生的焦耳热为
金属棒在弧形轨道上滑行过程中，根据机械能守恒定律有
金属棒在水平轨道上滑行的过程中，产生的焦耳热为Q2，根据能量守恒定律有：
所以金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热为
（2）根据图3，x=x1（x1＜x0）处磁场的磁感应强度为
．
设金属棒在水平轨道上滑行时间为Δt，由于磁场B（x）沿x方向均匀变化，根据法拉第电磁感应定律Δt时间内的平均感应电动势为
所以通过金属棒电荷量为
（3）金属棒在弧形轨道上滑行过程中，有
金属棒在水平轨道上滑行过程中，由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小，所以此过程中，金属棒刚进入磁场时，感应电流最大；刚进入水平轨道时，金属棒的速度为
所以水平轨道上滑行过程中的最大电流为
若金属棒自由下落高度，经历时间
显然t0＞t，所以
综上所述，金属棒刚进入水平轨道时，即金属棒在x=0处，感应电流最大。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
