2023届山东省聊城市齐鲁名校大联盟高三下学期三模物理试题

绝密★启用前

2022～2023学年高三年级第三次联考

物理

考生注意：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置．

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效．

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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．智能手机和平板电脑给人类生活和学习带来便利的同时，也给人们的健康带来了威胁，如电子屏幕散发出的短波蓝光辐射（波长在）对眼睛的伤害就是其一．为此，人们专门研制了防蓝光手机膜，以减少或阻断对人眼有害的短波蓝光及紫外光．已知普朗克常数，光在真空中传播速度为，电子电荷量．下列说法正确的是（    ）．

A．防蓝光手机膜是利用光的衍射将蓝光过滤

B．防蓝光手机膜是利用光的偏振将蓝光过滤

C．短波蓝光透过防蓝光手机膜后光的频率将减小

D．若用波长为的蓝光照射某金属材料，恰好能使其发生光电效应，则该金属材料的逸出功约为

2．某室内游泳馆的游泳池里的水温保持恒定，有一气泡从池底缓慢上升（气泡内空气质量、温度保持不变，可视为理想气体）．则在此过程中（    ）．

A．气泡不断膨胀对外做功，内能减少

B．气泡内分子间距离逐渐增大，分子平均动能减小

C．气泡内气体从外界吸收能量，且吸收的热量小于气体对外界做的功

D．单位时间内撞击气泡内壁单位面积上的分子数目减少

3．如图所示，水平天花板上的P、Q两点各固定一个光滑定滑轮，两根细绳穿过定滑轮分别连接A、B、C三个带电绝缘小球，三个小球保持静止状态且处于同一高度，定滑轮与小球在同一竖直面内．已知A、C球的质量均为m，B球的质量为M，、均为正三角形，重力加速度为g．则（    ）．

A．A、B、C可能带同种电荷 B．B球的电荷量最小

C．  D．A、B球之间库仑力大小为

4．类比法是物理学研究问题常用的方法．在历史上，库仑将图1中带电小球拉离平衡位置释放后，小球做偏角很小的振动，类比于图2所示单摆的振动，从而用实验验证了异种电荷间吸引力与电荷间距离的平方成反比关系．已知图1中带电小球与带电大球中心之间距离为r，则小球在带电大球库仑力（远大于重力）作用下微振动周期T（    ）．

A．正比于r B．正比于 C．正比于 D．正比于

5．如图所示，边长为l的正三角形线圈，线圈匝数为n，以角速度绕匀速转动，的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．M为导电环，负载电阻为R，其他电阻不计，在线圈转动一周过程中（    ）．

A．图示时刻（线圈平面与磁场方向垂直），线圈的磁通量最大，产生的感应电动势也最大

B．感应电动势的最大值是

C．R上产生的热量为

D．通过R的电荷量为

6．压电型传感器自身可以产生电压，某压电型传感器输出电压与所受压力成正比，利用该压电型传感器可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图1所示．将压电型传感器固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块，时间内升降机匀速上升，从时刻开始，电流表中电流随时间变化的情况如图2所示，图2中两段曲线为半径相同的半圆，下列判断正确的是（    ）．

A．时间内，升降机的动能先增大后减小

B．时间内，升降机处于静止状态

C．时间内，物块机械能减小

D．、时刻，升降机速度相同

7．如图1所示，为定值电阻，虚线框的四个结点之间接有四个理想二极管，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外环与电路连接，内环存在一个小缺口，电路左端连接在一周期为的正弦交流电源上．由于外环中的电流变化，内环中a、b两点间会产生电势差，规定a端电势高于b端时，a、b间的电压为正，若随t变化的图像如图2所示，则四个结点间二极管的可能接法是（    ）．

A． B． C． D．

8．如图所示，在匀强电场中一带正电粒子先后经过a、b两点．已知粒子的比荷为k，粒子经过a点时速率为，粒子经过a、b两点时速度方向与连线的夹角分别为、，连线长度为L．若粒子只受电场力作用，则下列无法确定的是（    ）．

A．场强的大小  B．场强的方向

C．a、b两点的电势差  D．粒子在a、b两点的电势能之差

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

9．我国早在先秦时期就有关于运动的思辨，如《庄子》书上记载“飞鸟之影，未尝动也”．留意生活，我们不难发现两个现象．现象一：停憩在枝头的小鸟能在一刹那飞走；现象二：近处的飞鸟看上去比远处的飞机飞得还要快．关于以上两个现象，下列解释合理的是（    ）．

A．现象一的原因小鸟在起飞时具有较大的速度

B．现象一的原因小鸟在起飞时具有较大的加速度

C．现象二的原因是飞鸟和飞机都相对人眼近似做圆周运动但飞鸟的角速度更大

D．现象二的原因是飞鸟和飞机都相对人眼近似做圆周运动但飞鸟的角速度更小

10．如图是绳波形成过程的示意图，将两根粗细相同、材料不同的长软绳Ⅰ和Ⅱ的一端连接在一起（图中O点为结点），1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．时刻，手持结点O以一定周期在竖直方向做简谐振动，带动绳Ⅰ、绳Ⅱ上的其他质点依次上下振动，形成向左和向右传播的两列简谐波．已知时，质点14刚要开始振动且方向向上；时，质点4第一次到达最高点．下列判断正确的是（    ）．

A．波在绳Ⅰ、绳Ⅱ中传播周期相等

B．时刻，手持结点O的运动方向竖直向下

C．波在绳Ⅱ中的传播速度可能大于在绳Ⅰ中传播速度的2倍

D．波在绳Ⅱ中的传播速度可能小于在绳Ⅰ中传播速度的2倍

11．图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图，车轮边缘某点P（图中未画出）离水平地面高度h随自行车运动位移x的变化关系如图2所示，图中的L为已知量，则（    ）．

A．该车轮的直径为L

B．该车轮的转速为（转/每秒）

C．在位置，P相对地面的速度为零

D．在位置，P相对地面的速度为

12．如图所示，一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有两个可视为质点的小球A和B，A、B之间用轻杆相连，A球位于圆环最高点．已知小球A和B的质量之比为，轻杆长度是圆环半径的倍．现将小球A、B从图中所示的位置由静止释放，下列说法正确的是（    ）．

A．A球运动到圆环的最低点时，速度为零

B．B球从开始运动至到达圆环最低点的过程中，轻杆对B球所做的总功为零

C．轻杆与竖直方向成时，A球的速度最大

D．轻杆与竖直方向成时，B球的速度最大

三、非选择题：本题共6小题，共60分．

13．（5分）我国古人早在战国时期就认识到光沿直线传播，并有小孔成倒像的实验记载．某研究性学习小组受其启发，设计一个实验，利用小孔成像原理估测太阳的密度，如图1所不．准备的器材有：不透光圆筒，不透光的厚纸，透光的薄纸，米尺，毫米刻度尺．

实验的主要步骤如下：

①圆筒的一端封上不透光的厚纸，另一端封上透光的薄纸；

②用米尺测得圆筒的长度L；

③用针在厚纸的中心扎一个小孔，用螺旋测微器测得针的直径d（即小孔的直径）；

④把有小孔的一端对准太阳，在薄纸的另一端可以看到清晰圆形光斑（即太阳的实像），用毫米刻度尺测得光斑的直径D．

（1）圆筒的一端与零刻度对齐，则图2测得该圆筒的长度__________cm，如图3测得小孔的直径__________mm，如图4测得太阳像的直径__________cm．

（2）设地球环绕太阳的周期为T，引力常量为G，很小时，，则估算太阳的平均密度表达式为__________（用题中给的字母表示）．

14．（8分）为了节能和环保，此公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx），其阻值随光照度的变化是非线性的．某同学研究光敏电阻随照度的变化规律，他采用伏安法测量不同照度的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大．经测量光敏电阻在不同照度下的阻值如下表：

（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线．

（2）根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点__________．

（3）如图4所示，当1、2两端所加电压上升至时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图（不考虑控制开关对所设计电路的影响）．

提供的器材如下：

光敏电阻（阻值见上表）；

直流电源E（电动势，内阻不计）；

定值电阻：，，，（限选其中之一并在图中标出）

开关S及导线若干．

（4）若定值电阻选用电阻，照度降低至__________Lx时启动照明系统．

15．（8分）汽车胎压是指汽车轮胎内部的气压，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标．如图所示，是一辆家用轿车在一次出行过程中仪表盘上显示的两次胎压值，其中图（a）表示刚出发时的显示值，图（b）表示到达目的地时的显示值，出发前胎内温度与环境温度相同．（可近似等于1个标准大气压，车胎内气体可视为理想气体且忽略体积变化）

轿车仪表盘胎压实时监测

（1）此次出行过程中轿车的左前轮胎内气体温度升高了多少摄氏度？

（2）如果出发时就使轮胎气压恢复到正常胎压，需要充入一定量的同种气体，求左前轮胎内充入气体质量和该车胎内原有气体质量之比（忽略充气过程中轮胎体积和温度的变化）．

16．（8分）如图1所示为教材上“做一做”环节“水流导光”实验，如图2所示为其简化示意图．一盛有水的圆柱形大容器侧面开一个圆形小孔，O、A、B分别表示圆形小孔的中心、上沿和下沿，从小孔流出的水在空中运动形成的一段水柱可近似视为平抛运动轨迹．已知小孔的半径为r，激光相对于水的折射率为n，重力加速度为g．假设容器中水面的面积远大于圆形小孔的面积，小孔中心O与水面的高度差为H，则水流出小孔时的初速度是．激光从小孔中心O点垂直于圆形孔射入水柱，调整水的深度使激光第一次照射到水、空气界面处时恰好不能射出水柱进入空气，则此时O点离水面高度差为多大？

17．（13分）如图所示为圆柱形的粒子可控装置简化示意图．圆柱体底面直径和高度均为，在圆柱体底面中心O处放置一粒子发射源，可向圆柱体内各个方向连续不断发射速率不等的同种粒子．已知粒子的质量为m，电荷量为，粒子初速度大小范围为．不计粒子的重力及粒子间的相互作用．

（1）若仅在圆柱体内施加沿圆柱体轴线方向的匀强磁场，为使粒子不能从圆柱体侧面飞出，则磁感应强度至少为多大？

（2）若仅在圆柱体内施加沿圆柱体轴线方向向上的匀强电场，为使粒子不能从圆柱体侧面飞出，则电场场强至少为多大？

（3）若沿圆柱体轴线方向的匀强磁场（磁感应强度）只存在于圆柱体内，沿圆柱体轴线向上方向的匀强电场（电场场强大小存在整个空间内．某一粒子S以初速度从O点沿底面内射出，当智能系统监测到该粒子穿过圆柱体侧面时，立即启动智能开关，从圆柱体上底面中心M处沿上底面以一定的初速度发射一中性粒子P（不计重力），粒子S、P恰好能在空间某处相遇．求粒子P的发射初速度大小．

18．（18分）如图所示，均可视为质点的两个小球A和B，静置于足够大的光滑绝缘水平面上，小球A带正电，电荷量为q，小球B不带电．现在水平面附近空间加水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E，然后A球与B球发生多次碰撞，每次碰撞过程时间极短且不计能量损失，碰撞过程中无电荷转移．已知小球A、B的质量分别为和m，开始时两小球相距为．

（1）求A与B第一次碰前的瞬间A球的速率；

（2）若，求从A开始运动到两球第2次相碰时B球的运动位移大小；

（3）若，求第n次碰撞到第次碰撞经历的时间；

（4）若，求从开始到第n次碰撞时A球电势能的改变量．

2022～2023学年高三年级第三次联考

物理·答案

选择题：共12小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项符合题目要求，每小题3分，共24分；第9～12题有多个选项符合题目要求，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

1．D   2．D   3．A   4．A   5．C   6．D   7．B   8．D

9．BC    10．ACD    11．BD    12．BD

13．（1）80.0（1分）   0.500（1分） 0.69（0.67～0.69，1分）

（2）（2分）

14．（1）如图所示（2分）

（2）如图所示（1分）

特点：光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小（1分）

（3）如图所示（2分）

（4）0.26（0.23～0.28均正确，2分）

15．（1）设标准大气压为．

依题意，刚发出时，左前胎内气体的温度，气压，（1分）

到达目的地时，左前胎内气体的温度设为，气压，

由得，（1分）

解得，（1分）

左前轮胎内气体温度升高℃．（1分）

（2）设左前轮胎体积为V，

依题意，正常胎压，

设打气并恢复到正常胎压时车胎内原有气体在压强为时的总体积为．

由得，（1分）

，（1分）

，（1分）

．（1分）

16．由题意可知，水流出小孔的初速度，（1分）

根据平抛运动规律，可得：，（1分）

，（1分）

，（1分）

（其他解法正确同样给分，如：，2分；，1分）

此时入射角等于临界角，即，（1分）

，（2分）

联解可得．（1分）

17．（1）依题意，只要保证沿底面内发射且发射速度最大的粒子不飞出圆柱体侧面即可．

由牛顿第二定律和向心力得，，（2分）

解得．（1分）

（2）依题意，只要保证沿底面内发射且发射速度最大的粒子不飞出圆柱体侧面即可．

由平抛运动规律可得，，（1分）

其中，（1分）

解得．（1分）

（3）因为电场存在整个空间内，粒子在圆柱体方向始终做匀加速直线运动，

设粒子到达上底面所在平面所需总时间为，有，其中，（1分）

在圆柱体空间内，粒子S在垂直圆柱体轴线方向上做匀速圆周运动，

，（1分）

得，，

俯视图如图1所示，在垂直圆柱体轴线方向粒子S的运动圆心角等于，

粒子S在圆柱体内运动时间，（1分）

粒子S射出圆柱体后，在垂直圆柱体轴线方向（即平行于底面的平面内）以速度上做匀速直线运动，之后再经过时间到达上底面所在平面且与粒子P相遇．

，解得，

设粒子S、P在点相遇，，（1分）

俯视图如图2所示，由几何关系可得点与M点间的距离，（1分）

中性粒子P从发射到与粒子S相遇所用时间，（1分）

所以，中性粒子发射初速度，（1分）

18．（1），（1分）

．（1分）

（2）根据弹性碰撞规律有

，（1分）

，（1分）

得，，

若，即时，，，即每次碰撞后瞬间A、B球速度发生交换．

A、B球第一次碰撞后瞬间，A球速度，B球速度．（1分）

如图1所示，碰撞后，B球保持匀速直线运动，A球初速度为零的匀加速直线运动，直至它们发生第2次碰撞．

A球的加速度

从第1次碰撞到第2次碰撞经历时间，（1分）

此过程中B球做匀速直线运动通过位移．（1分）

（3）由第（2）问弹性碰撞末速度公式不难得出，每次碰撞前后两球的相对速度等大反向，

即，（1分）

如图2所示，由A、B球追及相遇的图像也不难得出，每次碰撞前瞬间的相对速度与前一次碰撞后瞬间的相对速度等大反向，即，（1分）

由此可得，两球每次碰撞前瞬间的相对速度是常量，即有

，（1分）

A球的加速度，

每相邻两次相撞时间间隔相等．（1分）

（4）由第（2）问弹性碰撞末速度公式不难得出，每次碰撞B球速度增量相等，

即，（1分）

由此可得，第1次碰撞后B球速度，（1分）

第2次碰撞后B球速度，

第3次碰撞后B球速度，

……

第次碰撞后B球速度，（1分）

由于每相邻两次碰撞时间间隔不变，均为，

由此可得，从第1次碰撞到第2次碰撞B球通过位移，（1分）

从第2次碰撞到第3次碰撞B球通过位移，

……

从第次碰撞到第n次碰撞B球通过位移，（1分）

所以，从开始到第n次碰撞时，B运动的总位移

，

所以，A运动总位移，（1分）

电场力对A做正功，A的电势能减小

．（1分）