2022-2023学年陕西省西安市高三下学期（5月）三调物理试题试卷

这是一份2022-2023学年陕西省西安市高三下学期（5月）三调物理试题试卷，共15页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年陕西省西安市一中高三下学期（5月）三调物理试题试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则（ ）

A．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能
B．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q1的电荷量大于q2的电荷量
2、一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为（ ）
A． B．Q C． D．2Q
3、如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为的圆轨道1运动，经点时，启动推进器短时间向后喷气使其变轨，轨道2、3是与轨道1相切于点的可能轨道，则飞行器（　　）

A．变轨后将沿轨道3运动
B．变轨后相对于变轨前运行周期变大
C．变轨前、后在两轨道上运动时经点的速度大小相等
D．变轨前经过点的加速度大于变轨后经过点的加速度
4、2019年4月10日，事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。若太阳演变成一个黑洞后的密度为、半径为，设光速为，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量为G，则的最小值是（　　）
A． B． C． D．
5、一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶，当驾驶员发现前方有险情时，立即进行急刹车，刹车后的速度v随刹车位移x的变化关系如图所示，设汽车刹车后做匀减速直线运动，则当汽车刹车后的速度减小为12m/s时，刹车的距离x1为

A．12m B．12.8m C．14m D．14.8m
6、2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动。黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随着很多新奇的物理现象。传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来，但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“ 黑洞温度"T”。T=其中T为“黑洞”的温度，h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞的质量。K是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”。以下几个选项中能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（ ）
A． B． C． D．
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、一根轻弹賛下端固定，竖直立在水平面上.其正上方一定局度处有一质量为m＝0.2kg的小球从静止开始下落，不计空气阻力.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直且在弹性限度内），当弹簧压缩量为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，重力加速度g取10m/s2，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，则（ ）

A．该弹簧的劲度系数为20N/m
B．当弹簧压缩量时，小球处于超重状态
C．小球刚接触弹簧时速度最大
D．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大
8、如图所示，在同一软铁芯上绕有两个独立的线圈甲与乙，甲线圈连接电池、滑动变阻器、电阻。乙线圈中接有电容器，向左移动滑动变阻器的滑片，使甲线圈中的电流均匀变化。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，下列说法正确的是（　　）

A．电容器的上极板带正电
B．电容器的上极板带负电
C．电容器所带的电荷量恒定
D．电容器所带的电荷量增大
9、如图，质量分别为mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m处，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地，取g=10m/s2，不计细绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是( )

A．A与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力
B．A比B先落地
C．A,B落地时的动能分别为400J、850J
D．两球损失的机械能总量250J
10、某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律，由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共有8卷代替输电线路（忽略输电线的自感作用）．第一次试验采用如图甲所示的电路图，将输电线与学生电源和用电器直接相连，测得输电线上损失的功率为，损失的电压为；第二次试验采用如图乙所示的电路图，其中理想变压器与学生电源相连，其原副线圈的匝数比，理想变压器与用电器相连，测得输电线上损失的功率为，损失的电压为，两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同，下列正确的是

A． B．
C． D．
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）为了测量一个电动势约为6V~8V，内电阻小于的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。
第一步：按电路图连接实物
第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3.0V
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V。

第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表
(2)以上实验可供选择的器材有：
A．电压表（量程为3V，内阻约）
B．电流表（量程为3A，内阻约）
C．电阻箱（阻值范围）
D.电阻箱（阻值范围）
E.滑动变阻器（阻值为，额定电流3A）
F.滑动变阻器（阻值为，额定电流0.2A）
电阻箱应选_______，滑动变阻器应选_______。
③用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为____V，内电阻为_____。（结果保留2位有效数字）
12．（12分）某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下：
A．待测电流表G1（内阻约为10W）；
B．标准电流表G2（满偏电流为6mA ）；
C．滑动变阻器R（最大阻值为3kΩ ）；
D．电阻箱R'（阻值范围为0~999.9 W）；
E．电池组、导线、开关。

(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻，请完成以下实验内容：
①将滑动变阻器R调至最大，闭合S1；
②调节滑动变阻器R，使电流表 G1 满偏；
③再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R¢，电流表 G1指针的位置如图乙所示，此时电阻箱 R¢的示数为4.5W 。可知电流表 G1内阻的测量值为_______，与真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；
(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：
①完善图丙的实物图连接________；
②实验小组根据图丙进行实验，采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ，电阻箱的读数为15.0W ，则电流表 G1 内阻为________W ；
③实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要_____（选填“串联”或“并联”） 一个阻值 Rx=____________W 的电阻（结果保留一位有效数字）。
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）质量为m=10kg的物体静止在光滑水平面上，零时刻开始物体受到水平向东F=100N的力作用，1s后，力F的大小不变，方向改为向北，作用1s。求：
（1）物体第1s末的速度大小；
（2）物体在2s内的位移大小。
14．（16分）如图所示，直角坐标系xOy处于竖直平面内，x轴沿水平方向，在y轴右侧存在电场强度为E1、水平向左的匀强电场，在y轴左侧存在匀强电场和匀强磁场，电场强度为E2，方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直纸面向外。在坐标为（0.4m，0.4m）的A点处将一带正电小球由静止释放，小球沿直线AO经原点O第一次穿过y轴。已知，重力加速度为，求：
(1)小球的比荷（）及小球第一次穿过y轴时的速度大小；
(2)小球第二次穿过y轴时的纵坐标；
(3)小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间。

15．（12分）如图甲所示，一列简谐波沿x轴传播，A、B为平衡位置相距4m的两个质点，它们的振动图像如图乙所示。求该波的波速。




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、D
【解析】
由题，将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，说明Q对q1、q2存在引力作用，则知Q带负电，电场线方向从无穷远到Q，根据顺着电场线方向电势降低，根据电场力做功与电势能变化的关系，分析得知q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能．B点的电势较高．由W=qU分析q1的电荷量与q2的电荷量的关系．
【详解】
将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，则知Q对q1、q2存在引力作用，Q带负电，电场线方向从无穷远指向Q，所以A点电势高于B点电势；A与无穷远处间的电势差小于B与无穷远处间的电势差；由于外力克服电场力做的功相等，则由功能关系知，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能；由W=qU得知，q1的电荷量大于q2的电荷量。故D正确。故选D。
2、A
【解析】
一个中子与某原子核发生核反应生成一个氘核的核反应方程为

自由核子组合释放的能量Q就是氘核的结合能，而氘核由两个核子组成，则它的比结合能为，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、B
【解析】
根据题意，飞行器经过点时，推进器向后喷气，飞行器线速度将增大，做离心运动，则轨道半径变大，变轨后将沿轨道2运动，由开普勒第三定律可知，运行周期变大，变轨前、后在两轨道上运动经点时，地球对飞行器的万有引力相等，故加速度相等，故B正确，ACD错误。
故选B。
4、B
【解析】
根据万有引力提供向心力有

得第一宇宙速度

则第二宇宙速度为

所以

选项B正确，ACD错误。
故选B。
5、B
【解析】
由题意可知，汽车做匀减速直线运动，设加速度大小a，由公式，其中，代入解得：，
当时，汽车刹车的位移为，故B正确。
故选：B。
6、A
【解析】
根据

得，h的单位为

c的单位是m/s， G的单位是

M的单位是kg， T的单位是K，代入上式可得k的单位是

故A正确，BCD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、AD
【解析】
A．当弹簧压缩量为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。由

解得

故A正确；
B．当弹簧压缩量，小球的重力大于弹簧对它的弹力；小球加速下降，加速度向下，处于失重状态，故B错误；
C．当弹簧压缩量为0.1m时，小球的速度最大，随后减小，故C错误；
D．当时，小球的加速度为零，当弹簧的压缩量最大时，小球的加速度最大，即小球的加速度大小先减小后增大，故D正确。
故选：AD。
8、BC
【解析】
AB．电池电路的电流如图所示，在铁芯中产生向下的磁场。向左移动滑片，滑动变阻器有效电阻减小，由欧姆定律知电路电流增大。由题意知电流均匀增大，则该磁场均匀增强。应用楞次定律知乙线圈的感应电流如图所示，则电容器的上极板带负电，故A错误，B正确；

CD．穿过乙线圈的磁通量均匀增加，由电磁感应定律知

该值恒定。由电路规律知电容器的板间电压，则电容器两极板间电压恒定，则电容器所带电荷量

恒定，故C正确，D错误。
故选BC。
9、ACD
【解析】
A项：由于A、B两球对细绳的摩擦力必须等大，且A、B的质量不相等，A球由静止释放后与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力，故A正确；
B项：对A：mAg-fA=mAaA，对B：mBg-fB=mBaB，fA=fB，fA=0.5mAg，联立解得：，
设A球经ts与细绳分离，此时，A、B下降的高度分别为hA、hB，速度分别为VA、VB，
则有：，，H=hA+hB，VA=aAt，VB=aBt 联立解得：t=2s，hA=10m，hB=15m，VA=10m/s，VB=15m/s，
分离后，对A经t1落地，则有：，
对B经t2落地，m则有：
解得：， ，所以b先落地，故B错误；
C项：A、B落地时的动能分别为EkA、EkB，由机械能守恒，有：

代入数据得：EkA=400J、EkB=850J，故C正确；
D项：两球损失的机械能总量为△E，△E=（mA+mB）gH-EkA-EkB，代入数据得：△E=250J，故D正确。
故应选：ACD。
【点睛】
解决本题的关键理清A、B两球在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。要注意明确B和绳之间的滑动摩擦力，而A和绳之间的为静摩擦力，其大小等于B受绳的摩擦力。
10、BC
【解析】
设学生电源提供的电压为U，输出功率为P，输电线的总电阻为r，则第一次实验中的电流为，故，；第二次试验中，根据变压器电流反比线圈匝数可知，输电线中的电流为，故，，所以，，BC正确．
【点睛】
对于远距离输电这一块：
（1）输电电流I：输电电压为U，输电功率为P，则输电电流；
（2）电压损失：，输电线始端电压U与输电线末端电压的差值；
（3）功率损失：远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的功率①，②，③．

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、1.0 C E 6.9 1.5
【解析】
(1)[1]把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为

(2)[2]由题，电压表的量程为3V，内阻约为2kΩ，要改装成9V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为
2×2kΩ=4kΩ
故电阻箱应选C；
[3]在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E；
(3)[4]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为
U=2.3V
则电源的电动势为

[5]内阻为

12、9.0 偏小 10.0 并联 0.05
【解析】
(1)③[1][2]．调节滑动变阻器R，使电流表 G1 满偏，即3mA；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，，则可认为总电流不变，调节电阻箱 R¢，电流表 G1读数为1mA，可知通过电阻箱的电流为2mA，此时电阻箱 R¢的示数为4.5W 。可知电流表 G1内阻的测量值为9.0Ω；
实际上，当闭合 S2后回路电阻减小，则总电流变大，即大于3mA，则电流计读数为1mA，则电阻箱R¢的电流大于2mA，则此时实际上电流表阻值大于9.0Ω，即测量值比真实值偏小；
(2)①[3]．图丙的实物图连接如图：

②[4]．由电路图可知，电流计G1的阻值

③[5][6]．实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要并联一个电阻，阻值为


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）10m/s；（2）5m。
【解析】
（1）由牛顿第二定律：
F=ma
解得a=10m/s2
则第1s末的速度
v=at
解得：v=10m/s
（2）物体第1s内向东的位移

解得：m
物体1s后做类平抛运动，根据牛顿第二定律有：

解得向北的加速度10m/s2
物体第2s内向东的位移
m
物体第2s内向北的位移
=5m
物体在2s内的位移

解得m
14、 (1)，4m/s；(2)；(3)
【解析】
(1)由题可知，小球受到的合力方向由A点指向O点，则
①
解得
②
由动能定理得
③
解得
④
(2)小球在y轴左侧时

故小球做匀速圆周运动，其轨迹如图，设小球做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得
⑤
解得
⑥
由几何关系可知，第二次穿过y轴时的纵坐标为
⑦

(3)设小球第一次在y轴左侧运动的时间为，由几何关系和运动规律可知
⑧
小球第二次穿过y轴后，在第一象限做类平抛运动（如图所示），由几何关系知，此过程小球沿速度v方向的位移和垂直v方向的位移大小相等，设为r，运动时间为，则
⑨
⑩
由①式可得
⑪
可得
⑫
小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间
⑬
15、
【解析】
根据图乙知，该列波周期：
T=0.4s
由A、B振动图像可知，若简谐波沿x轴正方向传播，振动由质点A传播到质点B所需的时间为
（n=1，2，3……）
根据波速定义式有：

联立解得：
（n=0，1，2，3）
由A、B振动图像可知，若简谐波沿x轴负方向传播，振动由质点B传播到质点A所需的时间为
（n=0，1，2，3）
根据波速定义式有：

联立解得：
（n=0，1，2，3）