2023届四川省绵阳市南山中学高三3月统一练习（一）物理试题

2023届四川省绵阳市南山中学高三3月统一练习（一）物理试题

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：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、关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）

A．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用

B．通电导线在磁场中一定受到安培力作用

C．洛伦兹力一定对运动电荷不做功

D．安培力一定对通电导线不做功

2、2018年5月21日5点28分，我国在西昌卫星发射中心用“长征四号”丙运载火箭，成功将“嫦娥四号”任务中继星“鹊桥”发射升空，它是世界首颗运行于地月拉格朗日点的中继卫星，是为2018年底实施的“嫦娥四号”月球背面软着陆探测任务提供地月间的中继通信。地月拉格朗日点即为卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点，卫星永远在月球背面，距月球中心的距离设为，距地球中心的距离约为，月地距离约为，则地球质量与月球质量比值最接近（　　）

A．80 B．83 C．85 D．86

3、如图，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β，α>β，则下列说法正确的是（　　）

A．A的向心力小于B的向心力

B．容器对A的支持力一定小于容器对B的支持力

C．若ω缓慢增大，则A、B受到的摩擦力一定都增大

D．若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向下的摩擦力

4、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（      ）

A．  B．

C． D．

5、下列关于核力、原子核的结合能、比结合能的说法正确的是

A．维系原子核稳定的力是核力，核力就是表现为相邻核子间的相互吸引力

B．核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小

C．比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时会释放核能

D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

6、在超导托卡马克实验装置中，质量为的与质量为的发生核聚变反应，放出质量为的，并生成质量为的新核。若已知真空中的光速为，则下列说法正确的是（　　）

A．新核的中子数为2，且该新核是的同位素

B．该过程属于衰变

C．该反应释放的核能为

D．核反应前后系统动量不守恒

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、科学实验证明，通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小，式中常量k>0，I为电流强度，l为距导线的距离。如图所示，三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c，其截面位于等边三角形的三个顶点，a、b、c通过的恒定电流大小分别为Ia、Ib、Ic，b、c位于光滑绝缘水平面上，三根导线均可保持静止状态，则（   ）

A．a、b通有同向的恒定电流

B．导线a受的合磁场力竖直向上

C．导线a、b所受的合磁场力大小相等、方向相反

D．导线a、b、c上通有的电流大小关系为Ia＝2Ib＝2Ic

8、如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒 的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是 F＝F0＋kv（F0，k是常量），金属棒 与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ。下列关于金属棒的速度v随时间t变化的图象和感应电流的功率P随v2变化的图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

9、如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，当电阻箱R=0Ω时，杆的最大速度为2m/s，当电阻箱R=4Ω时，杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是（    ）

A．杆ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大

B．当R一定时，杆ab下滑时通过R的电流方向由P到M

C．当R=4Ω时，杆ab从释放到获得最大速度的过程中，杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率

D．由已知条件可以求得，

10、一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的P-V图象如图所示．若已知在A状态时，理想气体的温度为320K，则下列说法正确的是_______(已知) 

A．气体在B状态时的温度为720K

B．气体分子在状态A分子平均动能大于状态C理想气体分子平均动能

C．气体从状态A到状态C的过程中气体对外做功

D．气体从状态A到状态C的过程中气体温度先降低后升高

E.气体从状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测

具体实验步骤如下：

①按电路原理图a连接线路

②将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R1的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度

③闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置

④记下R2的阻值

回答下列问题：

（1）如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg=___Ω，与毫安表内阻的真实值相比，Rg____（填“>”、“＝”或“<”）

（2）若忽略实验的误差，将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表，则需要并联一个阻值R=___Ω的电阻

（3）根据图b所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是__mA

（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=____

12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供了如下器材：

A．小灯泡(3V，1．8W)

B．电压表(量程3V，内阻约为22kΩ)

C．电流表(量程2.6A，内阻约为2．2Ω)

D．滑动变阻器(2～12Ω，2A)

E．电源(电动势3V，内阻不计)

F．开关及导线若干，坐标纸

实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确，调节测量多组对应的U、I值。如图甲所示，一组同学已经完成导线的连接。

(1)如图甲连接好电路，不闭合电键，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数_______________(填“为零”“不为零”)。

(2)在图甲中闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度变化情况是____________。

(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线_______________(填导线编号)。

(4)图乙中a图线是改正后描出的灯泡U—I图线，图乙中b图线是另一个电源路端电压U与电源电流I的图线。如果将这样的一个灯泡与该电源连成闭合电路，该灯泡消耗电功率为____________W；如果将这样的两个灯泡串联接在该电源上，则每个灯泡消耗电功率为____________W。(结果均保留两位小数)

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，质量为m=0.1kg闭合矩形线框ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R=0.004Ω，其中长LAD=40cm，宽LAB=20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm，线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框CD边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1，AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力F1=1N，且线框不发生转动。求：

(i)速度v1和v2的大小；

(ii)求线框开始运动时，CD边距磁场左边界距离x；

(iii)线图穿越磁场的过程中产生的焦耳热。

14．（16分）内壁光滑的导热汽缸竖直放置，用质量不计、横截面面积S=2×10－4m2的活塞封闭一定质量的理想气体。先在活塞上方缓缀倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半。接着一边在活塞上方缓缓倒上沙子，一边对汽缸加热使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177℃，已知外界环境温度为27℃，大气压强p=1.0×103Pa，热力学温度T=t+273K，重力加速度g取10m/s2，求：

①加热前所倒沙子的质量。

②整个过程总共倒在活塞上方的沙子的质量。

15．（12分）如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直．已知BD＝21cm，不考虑光在AC面的反射．求：

（i）介质的折射率；

（ii）光在介质中的传播时间．

参考答案

一、单项选择题：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、C

【解析】
A．运动电荷在磁场中运动，若速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项A错误；

B．通电导线在磁场中，若电流方向与磁场方向平行，则不受安培力作用，选项B错误；

C．由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向，根据功的定义可知，洛伦兹力对运动电荷不做功，选项C正确；

D．安培力方向与通电导线垂直，可以对通电导线做功，从而把电能转化为机械能，选项D错误。

故选C。

2、B

【解析】
设“鹊桥”中继星质量为m，地球质量为M1，月球质量为M2，对中继星有

对于月球来说，中继星对它的引力远远小于地球对它的引力大小，故略去不计

联立解得

故选B。

3、D

【解析】
A．根据向心力公式知，质量和角速度相等，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为、，，所以A的向心力大于B的向心力，故A错误；

B．根据径向力知，若物块受到的摩擦力恰好为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，则由受力情况根据牛顿第二定律得

解得

若角速度大于，则会有沿切线向下的摩擦力，若小于，则会有沿切线向上的摩擦力，故容器对A的支持力不一定小于容器对B的支持力，故B错误；

C．若缓慢增大，则A、B受到的摩擦力方向会发生变化，故摩擦力数值不一定都增大，故C错误；

D．因A受的静摩擦力为零，则B有沿容器壁向上滑动的趋势，即B受沿容器壁向下的摩擦力，故D正确。

故选D。

4、C

【解析】

根据，,μ0单位为：T•m/A；

A、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C.

【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.

5、C

【解析】
核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间；比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度；

结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量．自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能，分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能。

【详解】

A项：维系原子核稳定的力是核力，核力可以是核子间的相互吸引力，也可以是排斥力，故A错误；

B项：核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力大的多，故B错误；

C项：比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时会亏损质量，放出核能，故C正确；

D项：自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等该原子核的结合能，故D错误。

故选：C。

【点睛】

本题考查对核力的理解．核力是自然界四种基本作用力之一，与万有引力性质、特点不同，同时考查了结合能和比结合能的区别，注意两个概念的联系和应用，同时掌握质量亏损与质能方程。

6、A

【解析】
A．由质量数守恒和电荷数守恒可知新核的质量数和电荷数分别为4和2，新核是，是的同位素，中子数为2，故A正确；

B．该过程是核聚变反应，不属于衰变，故B错误；

C．该反应释放的核能为

故C错误；

D．核反应前后系统动量守恒，故D错误。

故选A。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、BD

【解析】
AB．对长直导线分析，长直导线受到重力、长直导线对长直导线的磁场力和长直导线对长直导线的磁场力，根据平衡条件可知长直导线与长直导线作用力是相互排斥，长直导线对长直导线作用力是相互排斥，所以长直导线与长直导线有反向的恒定电流，长直导线受的合磁场力竖直向上，且有大小等于长直导线的重力，故A错误，B正确；

C．视长直导线、、整体，对其受力分析，根据平衡条件可得光滑绝缘水平面对长直导线支持力等于长直导线重力的倍；对长直导线受力分析，受到重力、光滑绝缘水平面对其支持力、长直导线对其吸引力和长直导线对其排斥力，根据力的合成与分解可得长直导线所受的合磁场力大小等于长直导线重力的倍，方向竖直向下，故C错误；

D．对长直导线受力分析，在水平方向，根据平衡条件可得

即可得

对长直导线受力分析，同理可得

故D正确；

故选BD。

8、ABD

【解析】
AB．分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得

合

因为金属棒从静止出发，所以有

且合

即加速度，加速度方向水平向右；

（1）若，则有

加速度为定值，金属棒水平向右做匀加速直线运动，则有

说明速度与时间成正比，故A可能；

(2)若，则有

随增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度-时间图象的斜率增大；

(3)若，则有

随增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，速度-时间图象的斜率减小，故B可能；

CD．设金属棒在某一时刻速度为，由题意可知感应电动势

环路电流为

则有感应电流与速度成正比；

感应电流功率为

则有感应电流的功率与速度的平方成正比，故C错误，D正确。

故选ABD。

9、AD

【解析】
A．设杆的最大速度为，根据平衡条件可得

解得

所以杆的最大速度随电阻箱的增大而均匀增大，故A正确；

B．当一定时，杆下滑时根据右手定则可知通过的电流方向由到，则通过的电流方向由到，故B错误；

C．当时，杆从释放到获得最大速度的过程中，杆所受安培力的功率等于杆的热功率与电阻箱产生的热功率之和，故C错误；

D．由于，根据题意可知，当电阻箱时，杆的最大速度为2m/s，代入则有

当电阻箱时，杆的最大速度为4m/s，代入则有

联立可得

，

故D正确；

故选AD。

10、ACE

【解析】
A：由图象得：、、、，据理想气体状态方程，代入数据得：．故A项正确．

B：由图象得：、、、，则，所以．温度是分子平均动能的标志，所以状态A与状态C理想气体分子平均动能相等．故B项错误．

C：从状态A到状态C的过程，气体体积增大，气体对外做功．故C项正确．

D：据AB两项分析知，，所以从状态A到状态C的过程中气体温度不是先降低后升高．故D项错误．

E：，A、C两个状态理想气体内能相等，A到C过程；图象与轴围成面积表示功，所以A到C过程，外界对气体做的功；据热力学第一定律得：，解得：，所以状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J．故E项正确．

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、180    <    20    )32       

【解析】
（1）[1]由于指针指在三分之一的位置，说明R2分得电流为电流计电流的两倍，所以电流计电阻是R2的两倍，为180Ω。闭合S2后，R2与Rg的并联值R并<Rg，所以I总>Ig，而此时G的示数为满偏电流的三分之一，所以IR2大于三分之二满偏电流，所以2R2<，即Rg<；

（2）[2]由并联电路分流特点，得

Ω=20Ω

（3）[3]标准毫安表的示数为16.0mA时，改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度，故改装电流表的量程为32mA；

（4）[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值

当量程为32mA时，则有

当量程为30mA时，则有

联立解得

12、不为零    先变暗再变亮    5、6    1.24    2.44   

【解析】
（1）由实物电路图可知，开关不能控制分压电路的闭合和断开，比如闭合电建，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数不为零。

（2）由实物电路图可知，闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程滑动变阻器接入电路的阻值增大，流过灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，当滑片到达左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，灯泡两端电压增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮，

（3）描绘灯泡伏安特性曲线实验滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，所以连线5、6接法错误；

（4）由图乙所示数据可知，灯泡两端电压为2.1V，流过灯泡的电流为2.5A，灯泡实际功率为：（1.23V-1.26V）由图乙所示图线可知电源电动势为，电源内阻为：  当两灯泡串联，设每个灯泡两端的电压为U，流过每一个灯泡的电流为I则，在灯泡U-I图象坐标系内阻作出如图所示：

由图可知此时灯泡两端电压为1.2V，通过灯泡的电流为2.37A，则灯泡的功率为

故本题答案是：(1). 不为零    (2). 先变暗再变亮    (3). 5、6    (4). 1.24    (5). 2.44

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (i)v1=v2=1m/s(ii)0.05m(iii)0.5J

【解析】
根据题意可知LAD=40cm=0.4m，宽LAB=20cm=0.2m，磁场宽度d=10cm=0.1m。

(i)匀速运动受力平衡，根据平衡条件可得

其中安培力为

代入数据解得

AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，根据平衡条件可得

其中安培力为

代入数据解得

(ii)从开始到AB边进入磁场过程中，根据动能定理可得

解得

(iii)在穿越磁场的过程中，根据动能定理可得

解得

。

14、 (1)2kg；(2)4kg

【解析】
（1）初状态时，气体的压强，设气体的体积V1,倒上沙子后，气体的体积

气体发生等温变化，根据玻意耳定律有：

解得：

加热前所倒沙子的质量为m1=2kg；

（2）之后对汽缸加热，缸内气体发生等容变化，加热前气体的温度：

加热前气体的温度：

有：

代入数据解得：

对活塞和沙子受力分析，有：

解得：沙子的质量为m2=4kg。

15、 (1)             (2)

【解析】

（i）由题，作出的光路如图所示

光在E点发生反射，光在F点发生折射，由反射定律得：

因AEF为等边三角形，则，光沿垂直AB面方向射出，则

根据折射定律得：

解得：

（ii）光在介质中的传播速度

由几何关系可得：，

光在介质中的传播时间

解得：

【点睛】先根据题意作出光路图，再根据几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求出折射率，根据求出光在介质中的速度，由几何关系求出光传播的路程，从而求光在介质中运动的时间．