2022-2023学年安徽省皖北协作区宁夏银川二中下学期高三年级统练三物理试题

这是一份2022-2023学年安徽省皖北协作区宁夏银川二中下学期高三年级统练三物理试题，共15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。

2022-2023学年安徽省皖北协作区宁夏银川二中下学期高三年级统练三物理试题
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、如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是

A．小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝
B．弹簧弹力大小
C．A球质量为
D．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
2、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，轨道半径，其中a是地球同步卫星，不考虑空气阻力。则

A．a的向心力小于c的向心力
B．a、b卫星的加速度一定相等
C．c在运动过程中不可能经过北京上空
D．b的周期等于地球自转周期
3、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳拉直，弹簧处于自然长度。将两球分别由静止开始释放，达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则下列说法正确的是（ ）

A．两球到达各自悬点的正下方时，动能相等
B．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
C．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较小
4、1905年爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。下列给出的与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电
B．图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
C．图丙中，若电子电荷量用表示，已知，由图像可求得普朗克常量的表达式为
D．图丁中，由光电子最大初动能与入射光频率的关系图像可知，该金属的逸出功为或
5、如图所示，电路中为电感线圈，C为电容器，先将开关S1闭合，稳定后再将开关S2闭合，则（　　）

A．S1闭合时，灯A、B都逐渐变亮 B．S1闭合时，灯A中无电流通过
C．S2闭合时，灯B立即熄灭 D．S2闭合时，灯A中电流由b到a
6、一小球系在不可伸长的细绳一端，细绳另一端固定在空中某点。这个小球动能不同，将在不同水平面内做匀速圆周运动。小球的动能越大，做匀速圆周运动的（　　）
A．半径越小 B．周期越小
C．线速度越小 D．向心加速度越小
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、在轴上和处，固定两点电荷和，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在处电势最低，下列说法中正确的是（　　）

A．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为
B．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为
C．处的位置电场强度不为0
D．在与之间的连线上电场强度为0的点有2个
8、下列说法中正确的是________
A．悬浮在液体中的微粒越小，则在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显
B．随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大
C．人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大
D．热量可以自发的从内能小的物体转移给内能大的物体
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
9、如图甲所示，一个匝数为的多匝线圈，线圈面积为，电阻为。一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。在0时刻磁感应强度为，之后随时间变化的特点如图乙所示。取磁感应强度向上方向为正值。线圈的两个输出端、连接一个电阻。在过程中（　　）

A．线圈的点的电势高于点电势
B．线圈的、两点间的电势差大小为
C．流过的电荷量的大小为
D．磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻、上的内能
10、某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B=T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n=r/min．如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2，R1=5.0Ω、R2=5.2Ω，电压表电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I=10A，则下列说法中正确的是

A．交流电压表的示数为720V
B．灯泡的工作电压为272V
C．变压器输出的总功率为2720W
D．若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大
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）某同学手头有一个标有“5V 9W”的小灯泡L，想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：
A．电压表V1(量程为2V，内阻为2kΩ)
B．电压表V2(量程为15V，内阻为15kΩ)
C．电流表A1(量程为2A，内阻约为1Ω)
D．电流表A2(量程为0.6A，内阻约为10Ω)
E.定值电阻R1=4kΩ
F.定值电阻R2=16kΩ
G.滑动变阻器R3(0~5Ω，2A)
H.剂动变鞋器R4(0~150Ω，0.5A)
I.学生电源(直流9V，内阻不计)
J.开关，导线若干
(1)为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______，电压表应选用_______，定值电阻应选用_______(填器材前的字母序号)
(2)在虚线框中画出满足实验要求的电路图_______

(3)根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数Uv的关系为______
12．（12分）某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件．

（1）图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成图中实物间的连线________．
（2）若连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（填“A”或“B”）中有了感应电流．开关闭合后，他还进行了其他两项操作尝试，发现也产生了感应电流，请写出两项可能的操作：
①_________________________________；
②_________________________________．
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）在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间， 为此已发明了“激光致冷”的技术。即利用激光作用于原子，使原子运动速率变慢，从而温度降低。
(1)若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的力学模型相似。如图所示，一辆质量为m的小车（左侧固定一轻质挡板以速度v0水平向右运动；一个动量大小为p。质量可以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零；紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面光滑。求：
①第一个小球入射后，小车的速度大小v1；
②从第一个小球入射开始计数到小车停止运动，共入射多少个小球?

(2)近代物理认为，原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示，现有一个原子A水平向右运动，激光束a和激光束b分别从左右射向原子A，两束激光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请分析：
①哪束激光能被原子A吸收?并说明理由；
②说出原子A吸收光子后的运动速度增大还是减小。

14．（16分）一病人通过便携式氧气袋供氧，便携式氧气袋内密闭一定质量的氧气，可视为理想气体，温度为0时，袋内气体压强为1.25atm，体积为50L。在23条件下，病人每小时消耗压强为1.0atm的氧气约为20L。已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，在标准状况（压强1.0atm、温度0）下，理想气体的摩尔体积都为22.4L。求：
(i)此便携式氧气袋中氧气分子数；
(ii)假设此便携式氧气袋中的氧气能够完全耗尽，则可供病人使用多少小时。（两问计算结果均保留两位有效数字）
15．（12分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y轴沿竖直方向。在x=L到x=2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x=3L的位置，已知匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。求：
(1)电场强度的大小；
(2)带电微粒的初速度；
(3)带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标。




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、B、隔离对B分析，根据共点力平衡得：
 水平方向有：TOBsin45°=F
 竖直方向有：TOBcos45°=mg，
则，弹簧弹力 F=mg，
根据定滑轮的特性知：TOA与TOB相等；故A，B错误.
C、D、对A分析，如图所示：

由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N和T相等，有：2TOAsin60°=mAg，
解得：，由对称性可得：，故C正确，D错误.
故选C.
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．本题采用隔离法研究比较简便．
2、D
【解析】因a、c的质量关系不确定，则无法比较两卫星的向心力的大小，选项A错误；a、b卫星的半径相同，则加速度的大小一定相同，选项B错误；c是一般的人造卫星，可能会经过北京的上空，选项C错误；a、b的半径相同，则周期相同，因a是地球的同步卫星，则两卫星的周期都等于地球自转的周期，选项D正确；故选D.
3、C
【解析】
ABC．两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，AB两球重力做的功相同，两球重力势能减少量相等。B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，弹簧的弹性势能增加，所以B球在最低点的速度要比A的速度小，动能也要比A的小，故AB错误，C正确；
D．由于在最低点时B的速度小，且两球质量相同，根据向心力的公式

可知，B球需要的向心力小，所以绳对B的拉力也要比A的小，故D错误。
故选C。
4、D
【解析】
A．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器也带正电，选项A错误；
B．图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，饱和光电流越大，但是遏止电压和光的强度无关，选项B错误；
C．根据，则由图像可得

解得

选项C错误；
D．图丁中，根据，由光电子最大初动能与入射光频率的关系图像可知，该金属的逸出功为或，选项D正确。
故选D。
5、D
【解析】
AB．S1闭合时，因为电容器通交流阻直流，所以灯A中有短暂电流通过，且不会逐渐变亮，故AB错误；
C．S2闭合时，因为电感线圈，灯B会逐渐熄灭，故C错误；
D．开关S2闭合时，电容放电，所以S2闭合瞬间A灯有电流从b到a ，故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
A．设小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示：

速度为v，细绳长度为L．由牛顿第二定律得：，圆周运动的半径为：r=Lsinθ，小球的动能为：，联立解得：
，
Ek=mgLsinθtanθ，
则知小球的动能越大，θ越大，则做匀速圆周运动的半径越大，故A错误。
B．根据，θ越大，cosθ越小，则周期T越小，故B正确。
C．根据，知线速度越大，故C错误。
D．向心加速度，则向心加速度越大，故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、AC
【解析】
AB．φ－x图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率为零即电场强度为0，则有

则

根据沿电场线方向电势降低可知，内电场强度沿x轴正方向，内电场强度沿x轴负方向，则两个电荷是同种电荷，故A正确，B错误；
C．φ－x图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率不为零，则电场强度不为0，故C正确；
D．由于两个电荷是同种电荷，根据电场的叠加可知，在的左边和的右边合场强不可能为0，所以只有在处合场为0即只有一处，故D错误。
故选AC。
8、BCE
【解析】
A.悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子碰撞时运动状态越容易改变，则布朗运动越明显，选项A错误；
B.随着分子间距离的增大，分子力先做正功后做负功，故分子势能一定先减小后增大，选项B正确；
C.人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大，选项C正确；
D.热量可以自发的从温度高的物体转移给温度低的物体，选项D错误；
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，温度越高，单位体积的分子数越多，则气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多，选项E正确；
9、ABC
【解析】
A．结合图乙知磁场方向向上且逐渐减小。由楞次定律知感应电流的方向由点经线圈到点，则点电势高，A正确；
B．感应电动势为

又有

电势差大小

解得

B正确；
C．流过电路的电荷量大小为

解得

C正确；
D．电磁感应的过程中磁场能量不转化，而是作为媒介将其他形式的能转化为电能，然后再在电阻、上转化为内能，D错误。
故选ABC。
10、CD
【解析】
（1）根据 求出电动势的有效值
（2）根据闭合回路欧姆定律求出原线圈的电压
（3）利用及求出副线圈的电压
（4）根据电路结构求电动机的输出功率
【详解】
A、根据题意电流表的示数为10A，根据 解得原线圈的电流为4A，线圈在磁场中产生电动势的有效值为 ,
则电压表的读数为 ，故A错；
BC、原线圈的电压为 根据 可以求出副线圈上的电压为，所以副线圈上的功率为
此时灯泡上的电压为 故B错；C对
D、把发电机外的所有用电器等效为一个电阻为R的电阻，根据题意可知 ，若负载电路的灯泡增多，则等效电阻R减小，根据电源输出功率与电阻之间关系的函数图像可知，此时发电机的输出功率会增大，故D对；
故选CD
【点睛】
此题比较复杂，对于原线圈中有用电器的变压器问题来说，一般做题的方向是利用前后功率相等来求解的．

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、C G A E 见解析 U=3Uv
【解析】
(1)[1][2][3][4]．由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A，工作电阻为4，所以电流表宜选用电流表A1，即C；因为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，故选用滑动变阻器Ra，即G；电压表V2的量程太大，读数不准确，电压表V1的量程太小，但可以串联定值电阻R1，将量程扩大到6V，故电压表应选用V1，即A；定值电阻应选用R1，即E。
(2)[5]．滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电路图如图所示。

(3)[6]．根据串联电路知识可知
= 3Uv
12、 （2）B； 将滑动变阻器的滑片快速滑动； 将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间．
【解析】
感应电流产生的 条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，所以要想探究这个问题就要从这个条件出发，尽可能的改变穿过线圈B的磁通量，达到电流计发生偏转的效果．
【详解】
（1）连接实物图如图所示：

（2）闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈B中有了感应电流，
根据感应电流产生的 条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化即可，所以要想是电流计指针发生偏转，则还可以采取的措施为：将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间

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)① v0；②；(2)①激光束，理由见解析b ；②减小
【解析】
(1)①取向右方向为正，小车与小球水平方向动量守恒

得
②设入射n个小球后小车将停下来，由动量守恒定律得

解得。
(2)① 激光束b
理由是原子A向右运动，是迎着激光束b运动的，根据多普勒效应，这个原子感受到激光束b的频率升高，进一步接近了原子吸收光谱线的中心频率，原子从激光束b吸收光子的几率增大。原子A的运动方向和激光束a的传播方向相同，所以它感受到激光束a的频率减小，根据多普勒效应，这个原子感受到激光束a的频率降低，进一步远离了原子吸收光谱线的中心频率，原子从激光束a吸收光子的几率减小。综上所述，原子A吸收了激光束b的光子。
②减小。由动量守恒定理得


所以是减小了。
14、 (i)1.7×1024（个）；(ii)
【解析】
(i)便携式氧气袋内的氧气，可视为理想气体，温度为0℃时，袋内气体压强为1.25atm，假设发生等温变化，有
p1V1=p2V2
即
1.25×50=1.0V2
解得
V2=62.5L
物质的量为

氧气分子数
N=n·N0=1.7×1024（个）
(ii)根据理想气体状态方程，有

即

解得
V3=69L
可供病人使用的时间

15、 (1)；(2)；(3)
【解析】
（1）进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，则


（2）粒子轨迹如图所示

由几何关系知

由洛伦兹力提供向心力


竖直方向有

水平方向有

联立解得

（3）竖直方向有

圆心的纵坐标为

联立解得