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1、高三物理试卷高三物理试卷本试卷满分 100 分，考试用时 75 分钟一、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某运动员正在进行吊环比赛，两根吊索悬挂点间的距离恰好等于该运动员的肩宽运动员和吊环所受的总重力大小为 G，不计吊索所受的重力下列说法正确的是（）A当运动员双臂竖直吊起时，每根吊索的拉力大于2GB当运动员双臂竖直吊起时，每根吊索的拉力小于2GC当运动员张开双臂吊起时，每根吊索的拉力大于2GD当运动员张开双臂吊起时，每根吊索的拉力小于2G2台风具有极强的破坏力若台风以 40m/s 的水平速度垂直吹向某广告牌，该广告牌长 2
2、m、宽 1m，空气的密度为31.3kg/m，台风遇到广告牌后速度变为零，则广告牌所受台风的压力大小为（）A4160NB2130NC416ND213N3如图所示，半径为 R、内表面光滑的半球形碗固定（碗口水平），一小球（视为质点）在碗内的水平面内做匀速圆周运动若当小球距碗口的高度为2Rh h时，小球的角速度大小为1；若当小球距碗口的高度为2h时，小球的角速度大小为2，则12:为（）A1:2B2:1C1：2D2：14 水面下方某处有一个点光源，从水面上看水面有光亮的圆形区域的面积为1S 若将水换成另外一种液体，其他条件不变，从液面上看液面有光亮的圆形区域的面积为2S已知水与该种液体对点光源发出的光
3、线的折射率分别为1n、2n，则12SS的值为（）A21nnB2221nnC222111nnD222111nn5 在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为 4V，灯泡上标有“4V4W”，定值电阻 R 的阻值为4 当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为 6W下列说法正确的是（）2023湖南金太阳2月联考A变压器原、副线圈的匝数比为 55：1B电动机的额定功率为 7WC电动机的内阻为0.5D若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧杯6如图所示，航天器 A 的正下方有一绳系卫星 B，A、B 用一长直金属绳连接，卫星 C、A、B 及金属绳均绕地球做匀速圆周运动，A
4、、B、金属绳及地心始终在同一直线上，A、C 在同一轨道上运行A、B、C 间的万有引力以及金属绳的质量、空气阻力均不计下列说法正确的是（）AA 中的航天员处于完全失重状态BA 的向心加速度小于 B 的向心加速度CA 的线速度小于 B 的线速度DA 的角速度大于 C 的角速度二、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氢原子的能级图如图所示，锌、钠、铯的逸出功分别为 3.38eV、2.29eV、1.89eV，则下列说法正确的是（）A一个处于4n 能级的氢原子向低能级跃迁最多
5、能辐射出 3 种不同频率的光子B氢原子从3n 能级向2n 能级跃迁时辐射出的光子比从2n 能级向1n 能级跃迁时辐射出的光子的波长短C一群氢原子从4n 能级直接向2n 能级跃迁时辐射出的光都能使锌、钠、铯产生光电效应D氢原子从4n 能级直接向2n 能级跃迁时辐射出的光照射到钠上逸出光电子的最大初动能为 0.26eV3甲、乙两质点同时从坐标原点出发沿x轴正方向做匀变速直线运动，甲、乙两质点运动过程中速度大小的二次方2v与它们到原点之间的距离的关系如图中的图线 A、B 所示运动一段位移后停止的质点将不再运动下列说法正确的是（）A甲、乙两质点均做匀加速直线运动B甲、乙两质点的加速度大小之比为 2：1
6、C甲、乙两质点在 x4m 处相遇D甲、乙两质点只能相遇一次9如图所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定，倾角为30，上端连接一电容器，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场穿过导轨所在平面一根质量为 m 的导体棒垂直静置在导轨上现让导体棒从静止开始滑下，导体棒做匀加速直线运动，所有电阻均不计，重力加速度大小为g，则导体棒在导轨上运动的加速度大小可能为（）A13gB12gC14gD35g10点电荷 A、B 分别固定在原点 O 和 x6m 处，仅在电场力的作用下，负点电荷 M 从 x2m 处以某一初速度沿x轴正方向运动，其速度v随位置 x 变化的图像如图所示下列说法正确的是（）AM 过 x4m 处时受到的
7、电场力最大BM 从 x2m 处运动到 x5m 处的过程中电势能先增大后减小CA、B 的电荷量之比为 4：1DM 过 x3m 处时与过 x5m 处时的加速度大小之比为 25：63三、非选择题：本题共 5 小题，共 56 分11（6 分）某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻xR的阻值（1）请用笔画线代替导线，按电路图甲完成实物图乙的连接（2）根据电路图甲，闭合开关1S前，滑动变阻器的滑片应在最_（填“上”或“下”）端闭合开关1S后，将开关2S接 a，调节滑动变阻器1R，使毫安表的示数为 I（3）保持滑动变阻器的滑片不动，将开关2S接 b，调节电阻箱，使_，记录此时电阻箱的阻值0R（4）未知电阻的阻
8、值xR _，测量值_（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值12（9 分）水平桌面上安装有如图甲所示的装置，可以用来探究加速度与力的关系绕过动滑轮的两段轻绳均与桌面平行，光电门固定在竖直支架上（1）用游标卡尺测量出遮光条的宽度，如图乙所示，遮光条的宽度d _cm（2）按图甲组装好器材后，在盒内放入重物，从静止释放物块，在竖直支架上标记释放时遮光片的中心位置 O，记录物块运动过程中力传感器的示数 F 以及遮光条通过光电门的遮光时间 t，测量位置 O 到光电门的距离 x（3）多次改变放入盒内的重物质量（不改变第一次放入的重物质量），调整物块位置使遮光条中心与支架上的 O 点平齐，再次由静止释放物块
9、，记录相关数据（4）以 F 为纵坐标、21t为横坐标作出21Ft图像，若当地的重力加速度大小为 g，图像的斜率为k，图像在纵轴上的截距为 b，则物块的质量 M_，物块与桌面间的动摩擦因数_（均用k、b、d、x、g 表示）13（13 分）如图甲所示，开口向上的汽缸放在水平地面上，横截面积为 S、质量为 m 的薄活塞密封一定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的间距为 d若汽缸放在倾角30的固定斜面上，绕过定滑轮的轻绳一端与质量为 2m 的物块相连，另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系统处于平衡状态，如图乙所示重力加速度大小为 g，大气压强恒为0p，不计一切摩擦，缸内气体的温度恒定，斜
10、面足够长（1）求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽缸底部的间距1x；（2）物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统稳定后活塞与汽缸底部的间距2x14（13 分）如图所示，在直角坐标系 xOy 的第象限内有磁感应强度大小 B5T、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在第象限内有沿 x 轴正方向的匀强电场，一质量45 10 kgm、电荷量32 10 Cq的带正电粒子从坐标为（0.75m，0）的 M 点以大小010m/sv 的速度平行于 y 轴正方向射入电场，粒子经过电场偏转后从坐标为30,m2的 P 点进入第象限不计粒子受到的重力求：（1）电场的电场强度大小
11、E；（2）粒子从 x 轴射出磁场的位置到原点 O 的距离 d15（15 分）如图所示，静置在光滑水平地面（足够大）上的木块由水平轨道与竖直平面内的14光滑圆弧轨道 AB 组成，水平轨道与圆弧轨道相切于 B 点，其右端固定有水平轻弹簧，弹簧处于自然伸长状态且左端在 C 点；一质量为 m 的滑块（视为质点）静置在 B 点，滑块与水平轨道上表面 BC 间的动摩擦因数为，B、C 两点间的距离为 L现对木块施加一个大小为10 mg（g 为重力加速度大小）、方向水平向左的推力，当滑块到达 C 点时撤去推力木块与滑块的质量分别为 3m、m，圆弧轨道 AB 的半径为18L，C 点右侧的水平轨道上表面光滑求：（
12、1）滑块滑到 C 点时木块的速度大小1v以及滑块的速度大小2v；（2）弹簧的最大弹性势能pmE以及弹簧的弹性势能最大时滑块的速度大小v；（8）滑块第一次滑到圆弧轨道的最高点 A 时的速度大小3v以及滑块最终与 C 点的距离 x高三物理试卷参考答案高三物理试卷参考答案1C【解析】本题考查物体的平衡条件，目的是考查学生的理解能力因为两根吊索悬挂点间的距离恰好等于该运动员的肩宽，所以当该运动员双臂竖直吊起时，吊索也是竖直的，根据物体的平衡条件可知，此时每根吊索的拉力大小为2G，选项 A、B 均错误；当运动员张开双臂吊起时，吊索不再竖直，设此时吊索与竖直方向的夹角为，每根吊索的拉力大小为 T，根据物体
13、的平衡条件有2 cosTG，又090，因此2GT，选项 C 正确、D 错误2A【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的推理能力设在时间t内吹向广告牌的台风的质量为 m，有mVSvt，根据动量定理有0Ftmv，解得 F4160N，选项 A 正确3B【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的推理能力设小球所受支持力与竖直方向的夹角为，根据几何关系有coshR，小球所受重力和支持力的合力提供小球做圆周运动所需的向心力，有2tansinmgmR，解得gh，因此122，选项 B 正确4C【解析】本题考查光的折射与全反射，目的是考查学生的推理能力设点光源距水面的深度为h，被光源照亮的圆形区域的半径为 r
14、，由几何关系有22sinrCrh，又1sinCn、2Sr，得221hSn，可得21222111SnSn，选项 C 正确5C【解析】本题考查交变电流，目的是考查学生的推理能力因为电动机和灯泡均正常工作，所以变压器副线圈两端的电压28VU，根据题图乙可知变压器原线圈两端的电压1220VU，可得变压器原、副线圈的匝数比1122552nUnU，选项 A 错误；当灯泡正常工作时，通过灯泡的电流LLL1APIU，通过定值电阻的电流L1ARUIR，可得通过电动机的电流ML2ARIII，因此电动机的额定功率MM8WPU I，选项 B 错误；电动机的发热功率2MPPPIr出热，解得0.5r，选项 C 正确；若灯
15、泡损坏导致断路，则副线圈消耗的功率减小，原线圈输入的功率减小，通过原线圈的电流减小，导致通过副线圈的电流减小，因此电动机的功率减小，不会被烧坏，选项 D 错误6D【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的分析综合能力因为 A、B、金属绳及地心始终在同一直线上，所以 A、B 的角速度相等，则有2AAA2AMmGFmrr、2BBB2BMmGFmrr，解得AB22A AB BABmmGMm rm rrr，若航天员处于完全失重状态，则有20A2AMmGmrr，解得03AGMr，显然0，选项错误；由2ar可得AABB1arar，选项 B 错误；由vr可得AABB1vrvr，选项 C错误；C 的角速度
16、大小0C，可得 F0，结合2AAA2AMmGFmrr，解得A3AA ACGMFrm r，选项 D 正确7AD【解析】本题考查氢原子的能级，目的是考查学生的推理能力一个处于4n 能级的氢原子向低能级跃迁最多能辐射出4 13 种不同频率的光子，选项 A 正确；由题图可知，n3 和 n2 的能级差小于 n2 和 n1 的能级差，又cEhvh，因此E小的波长长，选项 B 错误；氢原子从 n4 能级向 n2能级跃迁时辐射出的光子能量420.85eV3.40eV2.55eVhv ，小于锌的逸出功 3.38eV，不能使锌产生光电效应，选项 C 错误；根据光电效应方程有km4202.55eV2.29eV0.2
17、6eVEhvW钠，选项D 正确8BD【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理能力甲质点的2vx图像的斜率为负值，说明甲质点做匀减速直线运动，乙质点的2vx图像的斜率为正值，说明乙质点做匀加速直线运动，选项 A 错误；甲、乙两质点的加速度大小分别为2236m/s3m/s2 6a 甲、2218m/s1.5m/s2 6a乙，即甲、乙两质点的加速度大小之比为 2：1，选项 B 正确；甲质点的初速度大小06m/sv，甲质点停止运动所用的时间02svta甲，甲质点停止运动前已通过的位移大小16mx，乙质点的初速度为 0，当甲质点刚停下时，乙质点已通过的位移大小2213m2xa t乙，因此2st 时乙
18、质点尚未追上甲质点，两质点不会在 x4m处相遇，选项 C 错误；因为甲质点停止后不再运动，所以甲、乙两质点只能在 x6m 处相遇一次，选项 D正确9AC【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的推理能力电容器两端电势差 U 等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势，当导体棒的速度大小为v时，有UBlv，UBl v，QC U，QI t，vat，sin30mgBIlma，解得2 2sin30sin3012mgmgagmB l Cm，选项 B、D 均错误；当2 212B l Cm时，13ag，选项 A 正确；当2 2B l Cm时，14ag，选项 C 正确10BCD【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动
19、，目的是考查学生的分析综合能力由题图可知，M过 x4m 处时速度的变化率为 0，说明 M 过 x4m 处时的加速度为零，故 M 过 x4m 处时不受电场力，选项 A 错误；M 从 x2m 处运动到 x5m 处的过程中速度先减小后增大，根据能量守恒定律可知，该过程中 M 的电势能先增大后减小，选项 B 正确；M 从 x2m 处运动到 x5m 处的过程中电场力先做负功后做正功，由于负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，在 x2m 处到 x5m 处的范围内电场的电场强度先沿 x 轴正方向后沿 x 轴负方向，故 A、B 均为正电荷，根据物体的平衡条件有AB2212kQ qkQ qrr，其中14m
20、r、22mr，解得AB41QQ，选项 C 正确；M 过 x3m 处时的加速度大小AB221kQ qkQ qrram，其中3mr，M 过 x5m 处时的加速度大小BA22342kQ qkQ qrram，其中31mr、45mr，解得122563aa，选项 D 正确11（1）如图所示（2 分）（2）上（1 分）（3）毫安表的示数为 I（1 分）（4）0R（1 分）等于（1 分）【解析】本题考查电阻的测量，目的是考查学生的实验能力（2）闭合开关1S前，应保证滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器的滑片应在最上端（3）开关2S接 a、b 时分别是xR和2R接入电路，其他部分的电路不变，两次毫安表的示数
21、相同，说明xR与电阻箱2R此时的阻值相同（4）由（3）可知0 xRR，测量值等于真实值12（1）0.600（3 分）（4）28kxd（3 分）24bdgkx（3 分）【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的实验能力（1）遮光条的宽度6mm0 0.05mm6.00mm0.600cmd （4）盒子与重物经过光电门时的速度大小dvt，根据匀变速直线运动的规律有22vax，可得22222vdaxxt，物块的加速度大小12aa物，对物块，根据牛顿第二定律有2FMgMa物，整理得22182MdMgFxt，故28Mdkx、2Mgb，解得28kxMd，24bdgkx13【解析】本题考查气体实验定律，目的
22、是考查学生的推理能力（1）汽缸放在水平地面上时，缸内气体的压强10mgppS（1 分）设汽缸在斜面上系统平衡时缸内气体的压强为2p，对活塞，根据物体的平衡条件有202sinp Smgp Smg（1 分）解得2032mgppS（1 分）根据玻意耳定律有121p dSp x S（2 分）解得010223p Smgxdp Smg（1 分）（2）设汽缸的质量为 M，对活塞与汽缸整体，根据物体的平衡条件有2sinmgMm g（1 分）解得3Mm（1 分）对两个物块、活塞和汽缸整体，根据牛顿第二定律有4sin4mgMm gMmm a（1 分）设活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动时，缸内气体的压强为3
23、p，对汽缸，根据牛顿第二定律有03sinp SMgp SMa（1 分）解得3094mgppS（1 分）根据玻意耳定律有132p dSp x S（1 分）解得020449p Smgxdp Smg（1 分）14【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的推理能力（1）设粒子在电场中运动的加速度大小为 a，根据牛顿第二定律有qEma（1 分）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从 M 点运动到 P 点的时间为t，有212Mxat，其中0.75mMx（1 分）0pyv t，其中3m2py（1 分）解得50N/CE（2 分）（2）设粒子通过 P 点时的速度方向与 y 轴正方向的夹角为，有0
24、tanatv（1 分）解得60（1 分）设粒子通过 P 点时的速度大小为 v，有0cosvv（1 分）解得20m/sv（1 分）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 R，有2vqvBmR（1 分）解得 R1m（1 分）经分析可知cosdRR（1 分）解得1.5md（1 分）15【解析】本题考查动量与能量，目的是考查学生的分析综合能力（1）设在推力作用下，木块与滑块的加速度大小分别为1a、2a，根据牛顿第二定律，对木块与滑块分别有1103mgmgma，2mgma（1 分）设推力作用的时间为t，根据匀变速直线运动的规律有11vat，22va t（1 分）又22121122a ta tL（1 分
25、）解得13vgL（1 分）2vgL（1 分）（2）木块与滑块第一次达到共同速度时弹簧的弹性势能最大，对木块与滑块组成的系统，根据动量守恒定律有1234mvmvmv（1 分）根据能量守恒定律有222pm1211134222Emvmvmv（1 分）解得pm32EmgL（1 分）52vgL（1 分）（3）滑块第一次滑到 A 点时木块的速度与滑块的水平分速度相同，设该水平分速度大小为3xv，滑块第一次滑到 A 点的过程中，木块与滑块组成的系统水平方向动量守恒，有12334xmvmvmv（1 分）根据能量守恒定律有22223312111113382222xmgLmgLmvmvmvmv（1 分）解得352xvgL37vgL（1 分）由于33xvv，滑块从 A 点飞出一段时间后从 A 点落回圆弧轨道 AB，最终木块与滑块以共同速度 v 一起运动，设撤去拉力后滑块在 BC 上相对木块滑动的路程为s，根据能量守恒定律有2221211134222mvmvmvmgs（1 分）解得32sL（1 分）故122xLsL（1 分）