广东省深圳市红岭中学2023届校高三年级四月考试物理试题

这是一份广东省深圳市红岭中学2023届校高三年级四月考试物理试题，共17页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
广东省深圳市红岭中学2023届校高三年级四月考试物理试题
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、如图，在真空中的绝缘光滑水平面上，边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+Q、+Q、-Q的点电荷，以图中顶点为圆心、0. 5L为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D。下列说法正确的是（ ）

A．A点场强等于C点场强
B．B点电势等于D点电势
C．由A点静止释放一正点电荷+q，其轨迹可能是直线也可能是曲线
D．将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D，电荷的电势能始终不变
2、如图所示，圆环固定在竖直平面内，打有小孔的小球穿过圆环．细绳a的一端固定在圆环的A点，细绳b的一端固定在小球上，两绳的联结点O悬挂着一重物，O点正好处于圆心．现将小球从B点缓慢移到B'点，在这一过程中，小球和重物均保持静止．则在此过程中绳的拉力（　　）

A．一直增大
B．一直减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
3、如图所示，质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O分别以初速度v1、v2、v3水平抛出，落在斜面上的位置分别为A、B、C，已知OA=AB=BC，空气阻力不计，则（　　）

A．v1：v2：v3=1：2：3
B．落到斜面时的速度方向不同
C．落到斜面时的动能之比为1：2：3
D．落到斜面时的动能增量之比为1：4：9
4、如图所示，在某一水平地面上的同一直线上，固定一个半径为R的四分之一圆形轨道AB，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与OB在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，OP与OB夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A．小圆环到达B点时的加速度为
B．小圆环到达B点后还能再次回到A点
C．小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为2：
D．小圆环和物块的质量之比满足
5、某加湿器在电子元件控制下，通过的电流如图所示，周期为1.0s，若等效工作电阻恒为，则该加湿器1小时消耗的电能约为（ ）

A．度 B．度 C．度 D．度
6、2018年12月8日，在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将嫦娥四号发射；2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，人类首次实现了月球背面软着陆。如图，嫦娥四号在绕月球椭圆轨道上无动力飞向月球，到达近月轨道上P点时的速度为v0，经过短暂“太空刹车”，进入近月轨道绕月球运动。已知月球半径为R，嫦娥四号的质量为m，在近月轨道上运行周期为T，引力常量为G，不计嫦娥四号的质量变化，下列说法正确的是（　　）

A．嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能与在近月轨道上运行时的机械能相等
B．月球的平均密度ρ=
C．嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为
D．“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为
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、如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈，手机端为接收线圈，接收线圈匝数为，电阻为，横截面积为，手机可看成纯电阻，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是（　　）

A．只要发射线圈中有电流流入，接收线圈两端一定可以获得电压
B．只要接收线圈两端有电压，发射线圈中的电流一定不是恒定电流
C．当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈中有均匀增加的电流
D．若时间内，接收线圈中磁感应强度大小均匀增加，则接收线圈两端的电压为
8、如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向可能是(　　)

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
9、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子仅在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB且aA>aB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（ ）

A．电子一定从A向B运动
B．Q靠近M端且为负电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷，一定有EpA0)。一带负电的粒子(重力不计)位于右侧远处，现给粒子一向左的初速度，使其沿轴线运动，穿过两环后运动至左侧远处。在粒子运动的过程中

A．从O1到O2，粒子一直做减速运动
B．粒子经过O1点时电势能最小
C．轴线上O1点右侧存在一点，粒子在该点动能最大
D．粒子从右向左运动的整个过程中，电势能先减小后增加
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）举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0=5Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。
(1)实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R0的阻值，通过测量得到该电池的U-I如图丁曲线a，由此可知，该电源内阻是否为常数______（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为______V，由图像可知，此时电源内阻值为______Ω。
(2)实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U-I如图丁曲线，在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为______W（计算结果保留两位有效数字）

12．（12分）某实验小组为了测量某微安表G（量程200μA，内阻大约2200Ω）的内阻，设计了如下图所示的实验装置。对应的实验器材可供选择如下：

A．电压表（0~3V）；
B．滑动变阻器（0~10Ω）；
C．滑动变阻器（0~1KΩ）；
D．电源E（电动势约为6V）；
E．电阻箱RZ（最大阻值为9999Ω）；
开关S一个，导线若干。
其实验过程为：
a．将滑动变阻器的滑片滑到最左端，合上开关S，先调节R使电压表读数为U，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱值为；
b．重新调节R，使电压表读数为，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱值（如图所示）为R2；

根据实验过程回答以下问题：
（1）滑动变阻器应选_______（填字母代号）；
（2）电阻箱的读数R2=________；
（3）待测微安表的内阻_________。
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，两相同小木块M、N（均视为质点）的质量均为m=1kg，放在水平桌面上，木块M、N间夹有一压缩的轻质弹簧P，弹簧两端与小木块M、N不拴接，但两木块通过长L=0.1m的细线相连接。桌子中央O左侧粗糙，中央O右侧光滑，小木块M、N与桌子左侧间的动摩擦因数μ=0.5，且开始时木块N离桌子中央O的距离s=1.15m。现让小木块M、N一起以v0=4m/s的初速度向桌子右侧运动，当木块M、N越过桌子中央O进入右侧光滑区后，剪断从N间的细线，发现小木块M最终停在桌面光滑区，而小木块N水平抛出离开桌面，木块N运动到A点时速度方向恰好沿AB方向，小木块N沿斜面AB滑下。己知斜面AB与水平方向的夹角为，斜面长为2.0m，木块N与斜面间的动摩擦因数也是μ=0.5.木块N到达B点后通过光滑水平轨道BC到达光滑竖直圆轨道，底端（稍稍错开）分别与两侧的直轨道相切，其中AB与BC轨道以微小圆弧相接。重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8.
(1)求压缩弹簧的弹性势能Ep；
(2)求水平桌面与A点的高度差；
(3)若木块N恰好不离开轨道，并能从光滑水平轨道DE滑出，则求竖直圆轨道的半径R。

14．（16分）如图所示，在xoy平面内，虚线OP与x轴的夹角为30°。OP与y轴之间存在沿着y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。OP与x轴之间存在垂直于xoy平面向外的匀强磁场。现有一带电的粒子，从y轴上的M点以初速度v0、沿着平行于x轴的方向射入电场，并从边界OP上某点Q （图中未画出）垂直于OP离开电场，恰好没有从x轴离开第一象限。已知粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），粒子的重力可忽略。求：
(1)磁感应强度的大小；
(2)粒子在第一象限运动的时间；
(3)粒子从y轴上离开电场的位置到O点的距离。

15．（12分）图示为直角三角形棱镜的截面，，，AB边长为20cm，D点到A点的距离为7cm，一束细单色光平行AC边从D点射入棱镜中，经AC边反射后从BC边上的F点射出，出射光线与BC边的夹角为，求：
(1)棱镜的折射率；
(2)F点到C点的距离。




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、B
【解析】
A．由场强叠加可知，A点和C点场强大小和方向都不同，选项A错误；
B．由于底边上的正负电荷在BD两点形成电场的电势叠加后的总电势均为零，则BD两点的电势就等于顶端电荷在BD两点的电势，则B点电势等于D点电势，选项B正确；
C．两个正电荷形成的电场在两个电荷连线的垂直平分线上，即与过-Q的电荷的直线上，可知A点与-Q连线上的电场线是直线，且指向-Q，则由A点静止释放一正点电荷+q，其轨迹一定是指向-Q的直线，选项C错误；
D．由B的分析可知，BD两点电势相等，但是与C点的电势不相等，则将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D，电荷的电势能要发生变化，选项D错误。
故选B。
2、A
【解析】
对联结点O进行受力分析，受三个拉力保持平衡，动态三角形如图所示：

可知小球从B点缓慢移到B′点过程中，绳a的拉力逐渐变大，故A正确，BCD错误．
3、C
【解析】
A、设物体的初速度为v0，斜面的倾角为α，斜面落点到O点的长度为L．则小球落在斜面上时，有，得,则有,α、g一定，则得到；由于OA=AB=BC，则OA：OB：OC=1：2：3，由上式得；故A错误。B、设小球落到斜面上时速度与水平方向的夹角为θ，则有，与初速度无关，则知落到斜面时的速度方向相同；故B错误。C、小球落在斜面上速度平方为，落到斜面时的动能为，所以落到斜面时的动能之比为1：2：3，故C正确．D、根据动能定理得，飞行过程中动能增量，得飞行过程中动能增量之比为1:2:3;故D错误．故选C.
【点睛】
三个小球做平抛运动，运用运动的分解法，得出斜面的长度与初速度、运动时间的关系，本题中斜面的倾角反映了位移与水平方向的夹角，关键确定两个方向的位移关系得出时间表达式．
4、B
【解析】
A．小圆环到达B点时受到细线水平向右的拉力和圆弧轨道对圆环的水平向左的支持力，竖直方向受到向下的重力，可知此时小圆环的加速度为g竖直向下，选项A错误；
B．小圆环从A点由静止开始运动，运动到B点时速度恰好为零，且一切摩擦不计，可知小圆环到达B点后还能再次回到A点，选项B正确；
C．小圆环到达P点时，因为轻绳与轨道相切，则此时小圆环和物块的速度相等，选项C错误；
D．当小圆环运动到B点速度恰好为0时，物块M的速度也为0，设圆弧半径为R，从A到B的过程中小圆环上升的高度h=R；物块M沿斜面下滑距离为

由机械能守恒定律可得

解得

选项D错误。
故选B。
5、C
【解析】
根据有效值的定义，有

解得：交流电的有效值

电阻功率

所以加湿器1小时消耗的电能
度
故C正确，ABD错误。
故选：C。
6、B
【解析】
A．嫦娥四号在椭圆轨道上P点时要刹车，机械能减小，则嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能比在近月轨道上运行时的机械能大，选项A错误；
B．由于


解得

选项B正确；
C．嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为

选项C错误；
D．根据动能定理，“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为

选项D错误。
故选B。

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】
A．若发射线圈中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在接收线圈中不会产生感应电流，也就不会获得电压，A错误；
B．只要接收线圈两端有电压，说明穿过接收线圈的磁场变化，所以发射线圈中的电流一定不是恒定电流，B正确；
C．若穿过接收线圈的磁感应强度均匀增加，如果线圈闭合，根据法拉第电磁感应定律

可知线圈中产生恒定的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可知接收线圈中有感应电流且恒定，C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律有

根据分压规律得两端的电压

D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与绳子拉力夹角的对顶角范围内（不含水平方向），如图所示；

所以杆对小球的作用力方向可能是F2和F3，故BC正确，AD错误。
故选BC。
9、CD
【解析】
根据运动轨迹得到电场力方向，从而得到电场力做功及场强方向，即可由电场力做功得到电势能变化，由场强方向得到电势变化；根据加速度得到场源，即可根据场强方向得到场源电性。
【详解】
由运动轨迹只能得到电子受力指向凹的一侧，不能得到运动走向，故A错误；由电场场源为点电荷，aA＞aB可得：点电荷Q靠近M端；又有电子受力指向凹的一侧可得：MN上电场线方向向右，故点电荷Q为正电荷，故B错误；电子受力指向凹的一侧可得：根据电子只受电场力作用；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大可得：EpA＜EpB，故C正确；点电荷带正电，且A点距离点电荷距离较B点近，可知A点电势一定高于B点电势，故D正确，故选CD。
【点睛】
沿着电场线电势降低，但是电势能和电荷电性相关，故我们一般根据电场力做功情况来判断电势能变化，以避免电性不同，电势能变化趋势不同的问题。
10、AC
【解析】
A．圆环在水平线上产生的场强竖直分量叠加为0，只有水平分量相加，所以圆环在水平线上的场强方向与水平线平行，同理圆环在水平线上的场强方向与水平线平行；根据场强的叠加，带负电粒子从到过程中，受到的电场力合力方向始终水平向右，与粒子运动方向相反，所以粒子做减速运动，A正确；
BC．圆环在水平线上处场强为0，在向右无穷远处场强为0，同理圆环在水平线上的场强分布也如此，根据场强的叠加说明在右侧和左侧必定存在场强为0的位置，所以粒子从右侧远处运动到过程中，合场强先水平向左减小，带负电粒子所受电场力水平向右减小，电场力做正功，电势能减小，粒子做加速运动，在右侧某位置合场强为0，粒子速度达到最大，动能最大；继续向左运动，合场强水平向右且增大，粒子所受电场力水平向左，电场力做负功，电势能增大，粒子做减速运动至，B错误，C正确；
D．粒子穿过后，对比上述分析可知，粒子所受电场力先水平向右，后水平向左，所以电势能先减小，后增大，综合BC选项分析，D错误。
故选AC。

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、否 1.80 4.78 2.5
【解析】
（1）[1]．根据闭合电路欧姆定律有：U=E-Ir，所以图象的斜率为电源内阻，但图象的斜率在电流较大时，变化很大，所以电源的内阻是变化的。
[2] [3]．从电压表的示数可以示数为1.80V，再从图象的纵轴截距为2.9V，即电源的电动势为2.9V，又从图象看出，当路端电压为1.80V时，电流为0.23A，所以电源的内阻
。
（2）[4]．在实验一中，电压表的示数为2.0V，连接坐标原点与电源的（2.0V路端电压）两点，作出定值的伏安特性曲线如图所示，

此时还能求出滑动变阻器的阻值
R=Ω-R0≈4.5Ω
同时该直线与图象b有一交点，则该交点是电阻是实验二对应的值，由交点坐标可以读出：0.7V，0.75A。
所以滑动变阻器此时消耗的功率
P=（0.75）2×4.5W=2.5W。
12、B 4653 2170
【解析】
(1)[1]．滑动变阻器用分压电路，则为方便实验操作，滑动变阻器应选择B；
(2)[2]．由图示电阻箱可知，电阻箱示数为
R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω
(3)[3]．根据实验步骤，由欧姆定律可知
U=Ig（Rg+R1）

解得
Rg=2170Ω

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、 (1)4J；(2)0.45m；(3)0.66m
【解析】
(1)设两木块运动到O右侧时的速度大小为，在两木块一起运动到桌子中央O右侧的过程，由动能定理知

解得

剪断细线，两木块组成的系统水平方向动量守恒，设剪断细线后小木块N的速度大小为v，则有

根据能量守恒知

解得

(2)设木块N的抛出点到A点的高度差为h，到A点时，根据平抛运动规律知且

解得

(3)木块N到达A点时的速度大小为

设小木块N到达B点时的速度大小为，从A点到B点，由动能定理知，

设木块N在轨道最高点时最小速度为，木块N从B点到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得

在最高点根据牛顿第二定律知

解得

14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由于粒子从Q点垂直于OP离开电场，设到Q点时竖直分速度为，由题意可知

设粒子从M点到Q点运动时间为，有

粒子做类平抛运动的水平位移如的

由磁场方向可知粒子向左偏转，根据题意可知粒子运动轨迹恰好与轴相切，设粒子在磁场中运动的半径为，由几何关系

设粒子在磁场中速度为，由前面分析可知

洛伦兹力提供向心力

解得


(2)粒子在磁场中运动周期

设粒子在磁场中运动时间为，

粒子离开磁场的位置到轴的距离为，则

沿着轴负方向做匀速直线运动，设经过时间到达轴，

即

(3)由几何关系可得粒子离开磁场的位置到轴距离

粒子离开磁场手，竖直方向做匀速直线运动，经过时间到达轴并离开电场

则

粒子离开电场的位置到点的距离
。
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)由几何知识可知，光束从点入射的入射角，做出光路图：

设对应折射角为，则光束在边的入射角为

在边上的入射角

在边上的折射角

由折射定律，可知在点入射时

在点入射时

解得

折射率为

(2)由几何知识，可知



解得