2023届广东省部分名校高三下学期教学质量检测物理试题（含解析）考试试卷

2023届广东省部分名校高三下学期教学质量检测物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某同学站在自动扶梯的水平粗糙踏板上，随扶梯一起斜向上做匀速直线运动，如图所示。该同学所受力的个数为（　　）
A．2 B．3 C．4 D．5
2．碳是大气层中的氮气受到“宇宙射线”中的中子不断轰击而产生的。碳14有放射性，会自发释放出电子和能量衰变成氮，半衰期为5720年。下列说法正确的是（　　）。
A．碳14自发衰变时质量不会亏损
B．的中子数与的中子数相等
C．氮气受到中子的轰击产生的核反应中总质量数减少
D．增大压强不能使的半衰期变为5721年
3．在如图所示的电路中，交流电源的电压有效值恒定，k盏相同的灯泡均正常发光。理想变压器原、副线圈的匝数之比为（　　）
A． B． C． D．
4．某些汽车配置有定速巡航系统，启动定速巡航系统后，汽车按照设定的速度匀速率行驶。如图所示，一汽车定速巡航通过路面，其中段为平直上坡路面，段为水平路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　）
A．在段，汽车的输出功率增大 B．在段，汽车的输出功率减小
C．汽车在段的输出功率比在段的大 D．汽车在段的输出功率比在段的小
5．湖面上P、Q两艘小船（均视为质点）相距，一列水波以大小为的波速沿PQ方向传播，在时刻水波恰好到达小船P处，此时小船P由平衡位置开始竖直向上运动，时刻小船P第一次到达最低点。则下列说法正确的是（　　）。
A．水波的周期为
B．水波的波长为
C．水波从小船P传到小船Q的时间为
D．从小船Q起振到小船Q第一次到达最高点的时间为
6．如图所示，曲线为一带负电的粒子在某点电荷产生的电场中的部分运动轨迹，P点为轨迹的最低点，以P点为坐标原点建立直角坐标系，粒子的运动轨迹关于y轴对称，Q点是第Ⅰ象限内轨迹上的一点。粒子只受电场力的作用。下列说法正确的是（　　）
A．点电荷一定带负电
B．点电荷一定在y轴负半轴上的某处
C．Q点的电势一定比P点的电势高
D．粒子在P、Q两点的动能与电势能之和一定相等
7．2023年1月9日，“长征七号”A运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，托举“实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为h，入轨后绕地球做匀速圆周运动，该卫星的（　　）
A．线速度大小为 B．角速度大小为
C．向心加速度大小为g D．周期为
二、多选题
8．一只翠鸟发现露出水面的游鱼，从高空由静止俯冲扎入水中捕鱼。若在翠鸟由静止俯冲至水面的过程中，位移与时间的比值随时间变化的图像为直线，如图所示，其中、均已知，翠鸟在空中运动的时间为，则下列说法正确的是（　　）
A．翠鸟在空中运动的最大速度为 B．翠鸟在空中运动的最大速度为
C．翠鸟在空中运动的距离为 D．翠鸟在空中运动的距离为
9．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，固定的条形磁体附近的金属弦被磁化，当弦上下振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流的增大而变响。下列说法正确的是（　　）
A．弦振动的周期越大，线圈中感应电流的方向变化越快
B．弦振动的周期越小，线圈中感应电流的方向变化越快
C．其他情况不变，只增大线圈的匝数，电吉他的音量增大
D．其他情况不变，只增大线圈的匝数，电吉他的音量减小
10．一棱镜的横截面如图所示，其中ABOD是边长为R的正方形，ODE是四分之一圆弧，圆心为O。一光线从AB边上的中点P入射，进入棱镜后射在O点，并在O点恰好发生全反射。不考虑光线在棱镜内的多次反射，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）
A．棱镜对光线的折射率为
B．棱镜对光线的折射率为
C．光线在棱镜内传播的时间为
D．光线在棱镜内传播的时间为
三、实验题
11．小吴利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。所用器材有：小球、细线、拉力传感器（可以测量细线的拉力）、托盘秤。当地的重力加速度大小为g。
（1）将小球静置于托盘秤上，如图乙所示，托盘秤表盘的示数如图丙所示，则小球的质量______kg。
（2）细线一端与小球相连，另一端绕在水平轴O上。将小球拉至与水平轴O同一高度处后由静止释放，小球在竖直平面内做圆周运动，若小球通过最低点时拉力传感器的示数为F，则能验证机械能守恒定律的等式为__________。
（3）若测得水平轴O与小球之间的细线长度为L，小球的直径为d，则小球做圆周运动的最大速度__________。
12．某物理兴趣小组欲将电流表改装成量程为的电压表。小组同学先用如图甲所示的电路测量电流表的内阻，提供的实验器材有：
A．电流表（量程为，内阻约为）；
B．电流表（量程为，内阻约为）；
C．定值电阻（阻值为）；
D．定值电阻（阻值为）；
E.滑动变阻器R；
F.一节新的干电池E；
G.开关S及导线若干。
（1）图甲中的电阻应选用______（填“C”或“D”）。
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线。( )
（3）正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组的示数和的示数，将对应的数据在坐标系中描点，作出图像如图丙所示，的内阻为______（结果保留三位有效数字）。
（4）给串联一个阻值为______（结果保留三位有效数字）的定值电阻，可将改装成量程为的电压表V。
（5）用标准电压表与V并联进行校准。当的示数为时，的示数为，则V的实际量程为______V（结果保留三位有效数字）。
四、解答题
13．如图所示，一根粗细均匀的“U”形细玻璃管竖直放置，左端足够长、开口，右端封闭且导热良好。管内有一段水银柱，右管封闭了一段空气柱（视为理想气体）。当环境的热力学温度时，左、右两液面的高度差为h，右管空气柱的长度为5h，大气压强恒为8hHg。
（1）若逐渐降低环境温度，求左、右两液面相平时环境的热力学温度；
（2）若不是降低环境温度（环境温度保持不变），往左管缓慢加入水银，直至右液面升高0.5h，求该过程中往左管加入的水银柱的长度H。
14．如图所示，某冰雪游乐场中，质量的小游客静止在足够大的冰面上，他将质量的石块（视为质点）以大小的速度水平推向左侧静止在冰面上的楔形冰块的斜面上，结果石块滑回冰面上后恰好不能追上小游客。不计石块滑上冰块时的机械能损失，所有摩擦不计，取重力加速度大小。求：
（1）冰块的质量；
（2）石块沿斜面上滑的最大高度h。
15．如图所示，在直角坐标系xOy中，A、P、C、B四点的坐标分别为（L，0），（0，L）、（0，L）、（L，0）。内（包括边界）有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场；第II、III象限（含y轴）存在电场强度大小相同的匀强电场，电场强度方向分别沿y轴负方向和正方向。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点沿坐标平面以某一初速度射入第II象限，经电场偏转后从P点以速率v垂直y轴射入磁场，经磁场偏转后恰好未从边界BC射出磁场，然后从D点（图中未画出）通过x轴。不计粒子所受的重力。
（1）求电场的电场强度大小E以及粒子在A点的初速度方向与x轴正方向的夹角θ；
（2）求从粒子通过P点（第一次通过y轴）到粒子第二次通过y轴的时间；
（3）若在粒子第二次通过y轴时，其他条件不变，仅在第III象限加上磁感应强度大小为内磁场的磁感应强度大小的2倍、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场（图中未画出），求粒子在第III象限运动的过程中距离y轴最远时的纵坐标。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】由于该同学做匀速直线运动，所以合力为零，即该同学受竖直向下的重力和踏板对同学向上的支持力。
故选A。
2．D
【详解】A．碳14自发衰变中有能量产生，可见碳14自发衰变时存在质量亏损，A错误；
B．的中子数与的中子数分别为8个和7个，中子数不相等，B错误；
C．由核反应特征知，氮气受到中子的轰击产生的核反应中总质量数不变，C错误；
D．半衰期由原子核本身性质决定，与外界因素无关，即增大压强不能使的半衰期变为5721年，D正确。
故选D。
3．A
【详解】设灯泡均正常发光时通过灯泡的电流为I，根据电路图可知原线圈电路中只接入一盏灯泡，则通过原线圈的电流为
副线圈电路中接入k-1盏灯泡，k-1盏灯泡并联，并联电路的总电流等于各支路电流之和，则通过副线圈的电流为
根据理想变压器电流与线圈匝数关系可知原、副线圈的匝数之比为
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【详解】AB．在段，汽车受到的牵引力大小
汽车在段的输出功率
由于不变，v不变，所以不变，故A、B均错误；
CD．汽车在段受到的牵引力大小
汽车在段的输出功率
汽车在两段行驶的速率相同，所以
故C正确，D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．由于在时刻水波恰好到达小船P处，此时小船P由平衡位置开始竖直向上运动，时刻小船P第一次到达最低点，则有
解得
A错误；
B．根据
解得
B错误；
C．根据
解得水波从小船P传到小船Q的时间
C正确；
D．介质中质点的起振方向相同，即小船Q起振方向为由平衡位置开始竖直向上运动，则从小船Q起振到小船Q第一次到达最高点的时间为
D错误。
故选C。
6．D
【详解】AB．做曲线运动的粒子，受力的方向总是指向运动轨迹凹侧，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，利用轨迹的对称性可知，若点电荷在带负电，一定在y轴的负半轴某处；若点电荷在带正电，一定在y轴的正半轴某处，A、B错误；
C．沿着电场线，电势逐渐降低，若点电荷带负电，可知Q点比P点的电势高；若点电荷带正电，由于无法判断Q点和P点到正点电荷的距离大小，因此无法判断Q点与P点电势的高低，C错误；
D．由于在整个运动过程中，只有电场力做功，因此粒子在P点和Q点的动能与电势能之和保持不变，D正确。
故选D。
7．A
【详解】万有引力提供卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力，有
解得卫星的线速度大小为
角速度大小为
向心加速度大小为
周期为
故选A。
8．BC
【详解】AB．由图像可得
变形得
可知翠鸟从高空由静止俯冲，做匀加速直线运动。根据得加速度为
所以当时，速度最大，大小为
故A错误，B正确；
CD．由匀加速直线运动位移与时间关系可得翠鸟在空中运动的距离为
故C正确，D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】AB．根据
可知，弦振动的周期越大，磁通量的变化率越小，则线圈中感应电流的方向变化越慢，弦振动的周期越小，磁通量的变化率越大，线圈中感应电流的方向变化越快，A错误，B正确；
CD．根据
可知，增大线圈的匝数，则感应电动势增大，感应电流增大，则电吉他的音量增大，C正确，D错误。
故选BC。
10．AD
【详解】AB．根据题意，光路图如图所示
根据临界角与折射率的关系
根据几何关系有
所以
故A正确，B错误；
CD．光在棱镜中的传播速度为
所以光在棱镜中的传播时间为
故C错误，D正确。
故选AD。
11．
【详解】（1）[1]将小球静置于托盘秤上，如图乙所示，托盘秤表盘的示数如图丙所示，则小球的质量为
（2）[2]设细线长度为L，小球下落过程，有
小球在最低点，根据牛顿第二定律，可得
联立，可得
（3）[3]同理，若测得水平轴O与小球之间的细线长度为L，小球的直径为d，小球经过最低点时具有最大速度，有
解得
12． C 300 14.7 14.5
【详解】（1）[1]当电流表A1、A2满偏时，A1并联的电阻约为
图甲中的电阻应选用C；
（2）[2]根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线如图所示
（3）[3]根据串并联电路特点和欧姆定律有
整理得
根据图像可得
代入数据解得
（4）[4]将改装成量程为的电压表，需要串联的电阻为
（5）[5]当的示数为时，的示数为，当的示数为时，的示数为
则V的实际量程为
13．（1）240K；（2）2h
【详解】（1）设玻璃管的横截面积为S，当左、右两液面相平时，右管液面上升0.5h，对右管内的空气，根据理想气体的状态方程有
解得
（2）设右液面升高0.5h时，右管内空气的压强为p，根据玻意耳定律有
解得
左右液面高度差
往左管加入的水银柱的长度
14．（1）6kg；（2）0.75m
【详解】（1）小游客推出冰块的过程中，满足动量守恒
可得小游客的速度
石块滑上冰块再滑下的过程中，满足水平方向动量守恒和机械能守恒，可知
又由于石块恰好不能追上小游客，可知
联立解得
（2）石块沿斜面上滑到最高点的过程中，满足水平方向动量守恒和机械能守恒，则有
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子的运动轨迹如图甲所示，粒子从A点到P点的运动为类平抛的逆运动，设所用时间为，加速度大小为a，有
解得
，
（2）设粒子在△BOC区域内做匀速圆周运动的半径为r，有
解得
根据几何关系可知
，
粒子在磁场中运动的时间
粒子从D点运动到y轴上的G点的时间
又
解得
（3）设△BOC内磁场的磁感应强度大小为，有
解得
将粒子通过G点时的速度v正交分解为、，如图乙所示，有
其中
粒子通过G点后在第III象限的运动是沿x轴负方向、速率为的匀速直线运动和沿逆时针方向、线速度大小为的匀速圆周运动的合运动，将通过距离y轴最远的H点时的线速度分解，如图丙所示，有
设粒子从G点运动到H点的过程中沿y轴方向的分位移大小为，根据动能定理有
解得
根据几何关系可知，O、G两点间的距离
又因为
解得
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