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1、 学科网（北京）股份有限公司高三物理试卷（二十三）第一页（共六页）2023-2024学年高三年级第二学期调研考试（二十三）物 理 （满分：100 分 考试时间：75 分钟）2024.4一、选择题一、选择题:共共 11 题，每题题，每题 4 分，共分，共 44 分，每题只有一个选项符合题分，每题只有一个选项符合题意意.1氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极 K，其中 3 条光电流 I随电压 U 变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为400nm到760nm之间，a光的光子能量为2.86eV。则（）A氢原子从4n=能级向
2、低能级跃迁时能辐射出 6 种频率的可见光 B当滑片 P 向 a端移动时，光电流 I将增大 Ca 光照射得到的光电流最弱，所以 a光光子动量最小 D图丙中 3 条图线对应的遏止电压，一定有0.97VbcUU 2某同学从住宿楼底层（1 楼）沿楼梯进行登高锻炼，已知每层楼高约为 3m。该同学的登高速度的倒数（1v）与登高高度 h 的关系如图所示。已知他刚登上 4 楼时的速度约为 0.72m/s，则他刚登上 19 楼的速度和由楼底层登至 19 楼所需的时间分别约为（）A0.15m/s；190s B0.15 m/s；225s C0.12 m/s；190s D0.12m/s；225s 3小明同学设计了一种
3、测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm 汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡 A 内有一定量的气体，与 A 相连的 B 管插在水银槽中，管内水银面的高度 x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为 27时，B 管内水银面的高度为 16cm，B 管的体积与大玻璃泡 A 的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（）A该测温装置利用了气体的等压变化的规律 BB 管上所刻的温度数值上高下低 CB 管内水银面的高度为 22cm 时，室内的温度为-3 D若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的 温度比实际偏低4如图所示，水平面上有一半径为 R的透明均质
4、球，下半球内竖直中心轴上有 a、b两种单色灯（可视为点光源，都发可见光），发现从两个光源照射到上半球面的光恰好全部都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），则下列说法中正确的是（）2024届江苏南通市如皋市高三下学期调研考试物理试卷（二十三）学科网（北京）股份有限公司 高三物理试卷（二十三）第二页（共六页）Aa 光光子动量小于 b光光子动量 Ba 光的在透明介质球中的折射率为OahR C若发出 b光的某光源高速靠近探测器，探测器 接受到的 b 光频率可能与 a 光相同 D若 b 光是氢原子从5n=能级跃迁到2n=能级时 发出的，a 光可能是氢原子从5n=能级跃迁到1n=能级时发出的 5总质
5、量为 m的返回式人造地球卫星沿半径为 R 的圆轨道绕地球运动到某点时，向原来运动方向喷出气体以降低卫星的速度，随后卫星转到与地球相切的椭圆轨道，要使卫星相对地面的速度变为原来的 k倍（k1），则卫星在该点将质量为m的气体喷出的对地速度大小应为（将连续喷气等效为一次性喷气，地球半径为0R，地球表面重力加速度为 g）A20gRkR B201gRkR C20gRmk mkmmR+D20gRmk mkmmR+6汽车在平直公路上以速度0v匀速行驶，发动机功率为 P，1t时刻进入另一足够长的倾斜路面，如图，若保持功率 P继续行驶，到2t时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。假设汽车运动过程中阻力（不包含重力沿斜
6、面的分力）大小保持不变，下列图像中能正确表示该汽车运动过程速率 v随时间 t变化的是（）A B C D 7如图所示，abc为均匀带电半圆环，O为其圆心，O 处的电场强度大小为 E，将一试探电荷从无穷远处移到 O点，电场力做功为 W。若在 cd 处再放置一段14圆的均匀带电圆弧，如虚线所示，其单位长度带电量与 abc相同，电性与 abc 相反，则此时 O 点场强大小及将同样的试探电荷从无穷远处移到 O 点电场力做功为（）A102E，12W B22E，32W C34E，32W D52E，12W 8为模拟航天器着陆，研究室构建了如图一个立体非匀强磁场，关于中心轴对称分布，磁感应强度可分为纵向分量hB
7、和水平径向分量B（背向轴心），hB的大小只随高度 h 变化（计初始位置为0h=），关系为 学科网（北京）股份有限公司 高三物理试卷（二十三）第三页（共六页）()01400hBBh=+，0200BBr=（r 为到对称轴的距离）。现有横截面半径为 1mm 的金属细丝构成直径为 1cm的圆环在磁场中由静止开始下落，其电阻率为8m1.6 10。其中00.1TB=，沿圆环中心的磁场方向始终竖直向上，在运动过程中圆环平面始终保持水平，速度在下落 1.6m 后达到稳定状态。则从开始下落到稳定时圆环上通过的电荷量为（）A175 C B20 C C12.5 C D6.5 C 9如图为某小型水电站电能输送线路示意
8、图，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知发电机线圈电阻为 r，产生感应电动势有效值为 E。升压变压器原副线圈匝数比为 a，降压变压器原副线圈匝数比为 b，两变压器间输电线总电阻为1R，用户端总电阻为2R。电流表为理想电表，变压器为理想变压器，下列说法正确的是（）A电流表的示数22122()EIraRb R=+B升压变压器原线圈两端的电压221212212()()EaRb RUraRb R+=+C电阻1R、2R消耗的功率之比为12:R bR D若用户端负载增加，电流表示数变小 10硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线 a是该电池在某光照强度下路端电压 U和电流
9、 I的关系图像（电池内阻不是常数），图线 b 是某电阻 R 的 UI图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的效率为（）A13UU B12UU C313UUU D212UUU 11如图所示，小球 A 可视为质点，装置静止时轻质细线 AB水平，轻质细线 AC与竖直方向的夹角 37。已知小球的质量为 m，细线 AC长 l，B 点距 C点的水平和竖直距离相等。装置能以任意角速度绕竖直轴转动，且小球始终在BO O平面内，那么在角速度从零缓慢增大的过程中（）（重力加速度 g 取 学科网（北京）股份有限公司 高三物理试卷（二十三）第四页（共六页）210m/s，sin370.6=，cos370.8=）A两细线张
10、力均增大 B细线 AB 中张力一直变小，直到为零 C细线 AC 中张力一直增大 D当 AB中张力为零时，角速度可能为54gl 二、非选择题二、非选择题:共共 5 题，共题，共 56 分分.其中第其中第 13 题题-第第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和题解答时请写出必要的文字说明、方程式和必必要的演要的演算步骤，只写出答案的不能得分算步骤，只写出答案的不能得分;有数值计算时，有数值计算时，答案答案中必须明确写出数和单位中必须明确写出数和单位.12干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用 DIS 系统、定值电阻0R、电阻箱 R 等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内
11、阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池 a的电动势和内阻，实验时多次改变 R 的阻值，用电流传感器测得对应的电流值 I，在计算机上显示出如图乙所示的1RI的关系图线 a，重复上述实验方法测量电池 b 的电动势和内阻，得到图乙中的图线 b。(1)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为 。(2)若定值电阻01.0R=，令1yI=，xR=，由图乙中实验图线 a的拟合方程可得，电池 a的电动势aE=V，内阻ar=。(3)根据图乙可以判断，图线 对应的是新电池（选填“a”或“b”）。(4)根据实验测得的电池 a的 R、I 数据，若令20()yIRR=+，0 xRR=+，则由计算机拟合得出的y
12、x图线如图丁所示，则图线最高点 A 的坐标值应为x=，y=W（结果均保留 2 位有效数字）。13某种理想气体 A 内能公式可表示为52nRTE=，n 表示物质的量，R 为气体常数（118.3JmolKR=），T 为热力学温度。如图所示，带有阀门的连通器在顶部连接两个绝热气缸，其横截面积均为2200cmS=，高度分别为114cmh=，24cmh=用一个质量15kgM=的绝热活塞在左侧气缸距底部 10cm 处封闭0.1moln=，0250KT=的气体 A，气缸底部有电阻丝可对其进行加热，活塞运动到气缸顶部时（图中虚线位置）被锁住，学科网（北京）股份有限公司 高三物理试卷（二十三）第五页（共六页）右
13、侧气缸初始为真空。现对电阻丝通电一段时间，活塞刚好缓慢移动至气缸顶部时断开电源并打开阀门。已知外界大气压强为501 10 Pap=，重力加速度210m/sg=，不计活塞与气缸的摩擦及连通器气柱和电阻丝的体积。求：（1）上升过程中左侧缸内气体的压强。（2）断开电源时气体升高的温度。（3）稳定后整个过程中气体吸收的热量。14如图所示为某种测量液体折射率装置的俯视图，该实验装置外侧是边长为 L的正方体，过正方体中心O、垂直上下两面放置衍射光栅，激光束垂直光栅平面打到 O 点，未加入液体时，零级衍射光束打在后壁上的O点，一级衍射光束打到 a 点；加入液体后，一级衍射光束打到 b 点已知1Oad=，2O
14、bd=，衍射光栅一级衍射光束满足sindi=，其中 d为光栅常数，i为衍射角（衍射光束与原光束传播方向的夹角），为光的波长，光在真空中的速度为 c，求：（1）液体对激光的折射率；（2）加入液体后，光从发出到打到 b 点所需的时间。15如图，为某轮滑赛道模型，AB段和BC段为在 B点相切的圆弧，半径分别为23RR、，在圆弧AB的最上端 A点的切线水平，1O为圆弧AB的圆心，1O B与竖直方向的夹角为60；圆弧BC的最下端 C点的切线水平，2O为圆弧BC的圆心，C点离地面的高度为 R，一个质量为 m的滑块从 A点（给滑块一个扰动）由静止开始下滑，到 B点时对AB圆弧的压力恰好为零，到 C 点时对圆
15、弧轨道的压力大小为2mg，重力加速度大小为 g，求：（1）滑块运动到 B 点时的速度多大；（2）滑块在AB段圆弧和在BC段圆弧上克服摩擦力做的功分别为多少；学科网（北京）股份有限公司 高三物理试卷（二十三）第六页（共六页）（3）若滑块与地面碰撞一瞬间，竖直方向速度减为零，水平方向速度不变，滑块与地面间的动摩擦因数为 0.5，则滑块停下时离 C点的水平距离为多少。16 如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为 m，匝数 N匝，线圈半径为 r，总电阻为 R。减速
16、区设置一辐向磁场，俯视图如图丙，其到中心轴距离 r 处磁感应强度1kBr=。线圈被提升到离地1h处由静止释放做自由落体运动，减速区高度为2h，忽略一切空气阻力，重力加速度为 g。（1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），计算此时受到的安培力大小。（2）若落地时速度为 v，求全程运动的时间0t。（3）为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量x时，都能提供弹力2Fkx=，同时储存弹性势能()2212kx，其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离地1h处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复（未碰地），运动时间 t 后静止，求线圈在往
17、复运动过程中产生的焦耳热 Q，及每根弹力绳弹力提供的冲量0I大小。学科网（北京）股份有限公司 2023-2024学年高三年级第二学期调研考试（二十三）物理学科参考答案 一、选择题一、选择题:共共 11 题，每题题，每题 4 分，共分，共 44 分，每题只有一个选项符合题分，每题只有一个选项符合题意意.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 D D C C C A A B B B D 二、非选择题二、非选择题:共共 5 题，共题，共 56 分分.其中第其中第 13 题题-第第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和题解答时请写出必要的文字说明、方程式和必必要的演算要的演算步骤，只写
18、出答案的不能得分步骤，只写出答案的不能得分;有数值计算时，有数值计算时，答案答案中必须明确写出数和单位中必须明确写出数和单位.12.(1)12.0(2)43 2.0(3)b(4)2.0 0.22 13.（1）由平衡条件知 0pSMgp S=+压强为 501.075 10 PaMgpps=+=（2）气体做等压变化，由盖-吕萨克定律可得 0101VVTT=解得 1350KT=则 10100KTTT=（3）气体增加的内能为 5207.5J2nR TU=气体对外界做功为 86JWpS h=根据热力学第一定律有UWQ=+解得 293.5JQ=故气体吸收的热量为 293.5J。学科网（北京）股份有限公司
19、14.（1）未加入液体前，一级衍射光束衍射角正弦值为 1112221212sin42ddiddLLd=+空 加入液体后，一级衍射光束衍射角的正弦值为 2222222222sin42ddiddLLd=+液 解得液体对激光的折射率为 2212222144ddLnddL+=+空液（2）加入液体后，光从发出到打到 b 点通过的路程为 22224LLxd=+光在液体中的传播速度 cvn=光从发出到打到 b点所需时间 222212222214424ddLxLLtdvcddL+=+15.（1）到 B点时对AB圆弧的压力恰好为零，则向心力完全由重力的分力提供，根据牛顿第二定律 2cos602BvmgmR=得滑
20、块运动到 B点时的速度 BvgR=（2）在AB段圆弧，根据动能定理 2f102ABBmghWmv=克服摩擦力做的功 f12WmgR=到 C 点时对圆弧轨道的压力大小为2mg，根据牛顿第三定律，滑块受到的支持力 学科网（北京）股份有限公司 2Nmg=根据牛顿第二定律 23CvNmgmR=得 3CvgR=根据动能定理 22f11122BCCBmghWmvmv=克服摩擦力做的功 f112WmgR=（3）根据 212Rgt=2Rtg=263CRvgRRxtg=在地面滑行时，加速度大小 25m/sag=滑行距离 232CvsRa=所以滑块停下时离 C点的水平距离为(36)CsxsR=+=+16.（1）右
21、手定则判断电流沿顺时针方向，N 匝线圈切割磁感线，由欧姆定律得NBLvIR=，其中 1122kBLrkr=联立得速度为 v 时线圈中通过电流 12 k NIvR=进入磁场前自由落体过程，由运动学公式得 学科网（北京）股份有限公司()122vg hh=则线圈受安培力()()211222k NFNBILg hhR=（2）全过程对线圈用动量定理，取向下为正，有 00mgtNBIL tmv=其中由（1）知 12BLk=12 k NIvR=故有()()2211222k Nk NNBIL tv thRR=回代解得()21022 k NvthmgRg=+（3）最终静止时不切割，不受安培力，有 2233mgmgkxxk=全过程系统能量守恒，有()()2122132mghmg hxkxQ=+解得线圈产生焦耳热()1226mgQmghhk=+全过程对线圈用动量定理，取向下为正，有 0300mgtINBIL t+=其中由（2）知()()221122k Nk NNBIL tv txRR=学科网（北京）股份有限公司 回代解得()2102233k NmgItk R=由于弹力绳提供冲量向上，故 00I 其大小为()212233k Nmgtk R。