2023届江苏省扬州市新华中学高三下学期三模物理试题（含解析）

2023届江苏省扬州市新华中学高三下学期三模物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（　　）

A．频率减小 B．波长减小 C．动量减小 D．速度减小

2．一定质量理想气体某温度下的等温线如图中虚线所示，该气体在此温度下的状态a开始绝热膨胀，图中实线能反应此变化过程的是（　　）

A． B．

C． D．

3．我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星（　　）

A．运动速度大于第一宇宙速度

B．运动速度小于第一宇宙速度

C．轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星

D．轨道半径小于“静止”在赤道上空的同步卫星

4．下列四幅图的有关说法正确的是（　　）

A．图（1）中的人用大锤连续敲打，小车能在光滑的水平面上持续向右运动

B．图（2）中若改用绿光照射，验电器金属箔一定不张开

C．图（3）为氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，能使逸出功为2.21eV的金属钾发生光电效应的光谱线有4条

D．图（4）可以得知原子核F的比结合能小于原子核E的比结合能，原子核D和E聚成原子核F时会有质量亏损，要释放能量

5．双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　）

A． B． C． D．

6．图甲为一列简谐横波在t=0.4s时刻的波形图，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为xP=10m、xQ=15m，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A．波速是25m/s，传播方向沿x轴负方向

B．t=0.6s时质点P传播到x=15m处

C．t=0.6s时质点P的速度最大且沿y轴正方向

D．质点P的振动方程为m

7．如图所示甲是产生交流电的示意图，图乙是其产生的正弦交流电输入到图丙的理想变压器，变压器的开关S接1时原、副线圈中的匝数之比为，二极管正向导电电阻不计，所有电表都是理想电表，则下列判断正确的是（　　）

A．电压表的示数为10V

B．若只将S从1拨到2，电流表示数增大

C．在0~0.01s内穿过线圈的磁通量变化为Wb

D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大

8．如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，O为A、B连线中点，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于A、B连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与A、B连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，下列说法正确的是（　　）

A．a、b、c、d、e、f六点中，任何两点的场强及电势均不相同

B．将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功

C．将一电荷由a点移到圆面内各点过程电势能的变化量都不相同

D．沿线段eOf移动的电荷，它所受的电场力先减小后增大

9．如图甲所示，光滑斜面上有固定挡板A，斜面上叠放着小物块B和薄木板C，木板下端位于挡板A处，整体处于静止状态。木板C受到逐渐增大的沿斜面向上的拉力F作用时，木板C的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则由图象可知下列说法正确的是（　　）

A．时物块B和木板C相对滑动

B．木板和物块两者间的动摩擦因数不可求出

C．由题目条件可求木板C的质量

D．时物块B和木板C相对滑动

10．以初速度竖直向上抛出一质量为m的小物块，假定物块所受的空气阻力的大小与速率成正比，小物块经过时间落回原处。下列描述该物体的位移x、空气阻力大小f、物体所受合力大小F、物体的机械能E随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

二、实验题

11．某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变，它的电阻也随之发生变化，其阻值R随压力F变化的图像如图（a）所示，其中R0=15Ω，图像斜率k=1.4Ω/N。小组同学按图（b）所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源电动势E=3.5V，内阻未知，电流表量程为10mA，内阻RA=18Ω，g取10m/s2。实验步骤如下：

（1）实验有下列一些步骤，则最合理的步骤为        。

①秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器电阻接入电阻不变；读出此时毫安表示数I；

②换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；

③秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏；

④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。

（2）实验时发现电流表量程偏小，根据需要将其量程扩大为100mA，则应该给该电流表        （填“串联”或“并联”）阻值为        Ω的电阻。

（3）用改装后的电流表进行操作，若电流表示数20mA，则待测重物质量m=       kg。（结果保留2位有效数字）

（4）电流表表盘改动后，正确的刻线及0刻度位置最合理的是      。

A．  B．  

C．  D．  

（5）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤③的操作，则测量结果        （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

三、解答题

12．如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h。高为h、质量为m的水银将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为T0，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管口，此过程中空气柱的内能增加了∆U。已知水银柱的截面积为S，大气压强为p0。重力加速度为g，求：

（1）水银柱上升至管口的过程中，空气柱需要吸收的热量Q。

（2）若T0=300K，h=20cm，p0=76cmHg，要使水银柱全部溢出管外，管内气体温度至少加热到多少？

13．如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨ab、cd被固定在水平面上，导轨间距L＝0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R＝10Ω，质量m=1kg、电阻r＝2Ω的金属棒垂直于导轨静止在ef处并锁定；导轨及导线电阻均不计。整个装置处在竖直向下的磁场中，be＝0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。0.2s后金属棒解除锁定并同时给金属棒水平向右的初速度v0=6m/s，求：

（1）0.1~0.2s内R上产生的焦耳热；

（2）从t＝0.2s后的整个过程中通过R的电荷量。

14．如图所示，半径为R的光滑半圆形导轨固定在竖直面内的AB两点，直径AB与竖直方向的夹角为60°，导轨上的C点在A点的正下方，D点是轨道的最低点，质量为m的圆环套在导轨上，圆环通过两个相同的轻弹簧分别与A、B两点连接，弹簧原长均为R，对圆环施加水平向右的力F=可使其静止在D点。

(1)求弹簧的劲度系数k：

(2)由C点静止释放圆环，求圆环运动到D点的动能Ek；

(3)由C点静止释放圆环，求圆环运动到D点时对轨道的作用力N。

15．如图所示，圆形匀强磁场区域半径为R，磁场中心与O、O'在同一水平线上，右侧有间隔分布的匀强电场区域和无场区域，宽度都是L，场强大小为E=，MN是无限大竖直接收屏，现有带正电粒子组成的粒子束，沿与水平成60°方向正对场中心射入，粒子质量为m，电荷量为q，速率为v0，恰好从O点沿水平方间进入电场区域，不计重力和粒子间相互作用，求：

(1)磁感应强度大小B：

(2)若接收屏MN距O点距离为2L，粒子击中接收屏时的速度v；

(3)若接收屏MN距O点距离为nL（n=1，2，3………），粒子击中接收屏用时离OO'线的距离y。

参考答案：

1．B

【详解】AB．根据可知光子的能量增加后，光子的频率增加，又根据

可知光子波长减小，故A错误，B正确；

CD．根据

可知光子的动量增加；又因为光子质量不变，根据可知光子速度增加，故C错误，D错误。

故选B。

2．A

【详解】气体绝热膨胀，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低，因此乘积减小，故等温线靠近坐标轴，故A正确，BCD错误。

故选A。

3．B

【详解】AB．第一宇宙速度是指绕地球表面做圆周运动的速度，是环绕地球做圆周运动的所有卫星的最大环绕速度，该卫星的运转半径远大于地球的半径，可知运行线速度小于第一宇宙速度，选项A错误B正确；

CD．根据

可知

因为该卫星的运动周期与地球自转周期相同，等于“静止”在赤道上空的同步卫星的周期，可知该卫星的轨道半径等于“静止”在赤道上空的同步卫星的轨道半径，选项CD错误。

故选B。

4．C

【详解】A．用锤打车，人（包括铁锤）和车组成的系统在水平方向所受的外力之和为零，所以系统水平方向动量守恒，人和车的初动量为零，根据水平方向动量守恒定律可知，锤头打下去时锤头向右运动，车就向左运动；举起锤头时锤头向左运动，车就向右运动，用锤头连续敲击时，车只是左右运动，一但锤头不动，车就停下来，故A错误；

B．由图可知，当用紫光照射时，可以发生光电效应，因为绿光的频率小于紫光的频率，所以若改用绿光照射，验电器金属箔不一定张开，故B错误；

C．一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，一共能产生6条光谱线，其中n=4到n=3的光子能量0.66eV<2.21eV不能使钾发生光电效应，还有n=3到n=2的光子能量1.89eV<2.21eV不能使钾发生光电效应，其余4种光子能量都大于2.21eV均能使钾发生光电效应，故C正确；

D．原子核F的平均核子质量小于原子核E的平均核子质量，原子核F的比结合能大于原子核E的比结合能，原子核D和E聚变成原子核F时核子平均质量减小，会有质量亏损，要释放能量，故D错误。

故选C。

5．A

【详解】光在玻璃中的传播速度为

可知时间差

故选A。

6．C

【详解】A．甲图可知波长为20m，由乙图可知周期为0.8s，根据

解得

由振动图可知，t=0.4s时，质点Q通过平衡位置向下振动，所以波沿x轴正向传播，A错误；

B． 质点P只能在平衡位置附近振动不移动，不会传播到15m处，B错误；

C．t=0.4s时刻质点P在波谷，当t=0.6 s时，即经过了

质点到达平衡位置，速度最大且沿y轴正方向，C正确；

D．t=0.4s时刻质点P在波谷，则在t=0时刻质点P在波峰，振幅为2m，根据

则质点P的振动方程为

D错误。

故选C。

7．C

【详解】A．原线圈的电压

根据变压比可知副线圈电压

由于二极管的单向导电性，所以根据电流的热效应可知

解得电压表的示数为

故A错误；

B．根据变压比可知副线圈电压

若只将S从1拨到2，则增大，故副线圈电压减小，副线圈电流减小，根据变流比可知

因为增大且减小，故原线圈电流减小，电流表示数减小，故B错误；

C．由图乙知，电压从零开始变化，故初始时刻处于中性面，经过0.01s即一半周期，线圈转动180°，因为开始后的周期电压为正，则穿过线圈的磁通量变化为

又因为

解得

故C正确；

D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，原线圈电压不变，根据变压比可知副线圈电压不变，根据

则电压表示数不变，负载电阻增大，则电流减小，电流表示数减小，故D错误。

故选C。

8．B

【详解】A．题图中圆面是一个等势面，e、f的电势相等，根据电场线分布的对称性可知，e、f的场强相同，A错误；

B．题图中圆弧egf是一条等势线，其上任意两点间的电势差都为零，将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功，B正确；

C．a点与圆面内任意一点间的电势差相等，根据公式可知，将一电荷由a点移到圆面内任意一点时，电场力做功相同，则电势能的变化量相同，C错误；

D．沿线段eOf移动电荷，电场强度先增大后减小，则电荷受到的电场力先增大后减小，D错误。

故选B。

9．D

【详解】AD．由图像可知，当时物块B和木板C相对静止，当时木板的加速度变大，可知此时物块B和木板C产生了相对滑动，故A错误，D正确；

B．因当时，，此时木块和木板开始发生相对滑动，此时物块和木板之间的摩擦力达到最大，则对物块

联立方程可求解

故B错误；

C．对木板和木块的整体，当时，，则

当时，，则

联立方程可求解

但是不能求解木板C的质量，故C错误。

故选D。

10．B

【详解】A．根据动能定理知，小物块落回原处的速度小于初速度，根据图像的切线斜率表示速度，可知A图表示小物块落回原处的速度大于初速度，与实际不符，故A错误；

B．小物块上升阶段，由于速度减小，所受阻力减小，由于阻力减小所以加速度减小，可知上升阶段物块做加速度减小的减速运动，则随时间的变化律越来越小，小物块下降阶段，做加速度减小的加速运动，则随时间的变化率也是越来越小，由于落回原处时的速度小于初速度，所以下落时的最大阻力小于上升时的最大阻力，故B正确；

C．小物块上升过程中，合力

则有

不是定值，故图线不是一条倾斜直线，故C错误；

D．由于空气阻力对小物块做负功，所以小物块机械能减小，根据功能关系知

得

速度在变化，图像的切线斜率也应该变化，故D错误。

故选B。

11．     ③①②④     并联     2     10     A     不变

【详解】（1）[1]在本实验中应先让秤盘上不放重物，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏，然后在秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器电阻接入电阻不变，读出此时毫安表示数I，再换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值，最后将电流表刻度盘改装为质量刻度盘，故合理的实验操作顺序为③①②④。

（2）[2][3]当小量程的电流表改装成量程较大的电流表时，需要并联一个小电阻，有

代入数据解得

（3）[4]根据闭合电路欧姆定律可得，当秤盘上不放重物时，调节滑动变阻器使得电流表满偏，有

当秤盘上放上重物，且电流表示数为20mA时，有

联立可得

（4）[5]由于压敏电阻阻值R随压力增大而增大，则电流表示数随压力增大而减小，所以改装后的刻度盘，其零刻度线在电流表的满刻度处。

故选A。

（5）[6]根据操作过程③可知，当电源电动势不变，而内阻增大时，仍可以使得电流表达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值减小，但回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变，所以测量结果不变。

12．（1）；（2）403.3K

【详解】（1）由题意可知，玻璃管上端与大气相同，现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管口，此过程中空气柱的内能增加了∆U，由热力学第一定律，可知空气柱需要吸收的热量：一是使空气柱的内能增加，二是使空气柱对外做功，则为

（2）管内气体温度升高时，气体的压强不变，气体体积增大，当水银柱上升到管口时，温度再升高，水银柱就会开始溢出，这时气体的压强随水银的溢出而减小，气体的体积不断增大，温度就不需要继续升高，设该温度为T2，剩余的水银柱的高度是x，则有气体的初状态为

气体的末状态

由理想气体状态方程可得

即为

要使剩余水银柱全部溢出，可知气体的温度T2最高，则有最大，由数学知识，可知当

时，则有最大值，代入数据解得

可得

解得

13．（1）；（2）10.0C

【详解】（1）在0.1~0.2s内，befc闭合回路中产生的感应电动势为

由闭合电路欧姆定律，可得电路中的电流

由焦耳定律，可得0.1~0.2s内R上产生的焦耳热为

（2）0.2s后，金属棒以水平向右的初速度v0=6m/s做减速直线运动到静止，金属棒只受安培力作用，由动量定理可得

又有

解得

流经金属棒的电荷量即为流经电阻R的电荷量。

14．（1）；（2）；（3），方向竖直向下

【详解】(1)如图1所示，圆环在D点时，BD弹簧处于原长，AD弹簧的伸长量为x=

受力分析，正交分解

解得

(2)C点与D点的高度差 h=0.5R     

圆环从C运动到D，弹簧弹性势能不变，根据机械能守恒

解得

(3)如图2所示，圆环运动到D点时的速度

v=

受力分析，正交分解

解得

根据牛顿第三定律，圆环对轨道的作用力N为

方向竖直向下.

15．（1）；（2），与水平方向成45º；（3）

【详解】(1)粒子在磁场中运动的半径

得

(2)粒子通过L的时间

粒子击中接收屏时的水平速度

vx=v0

粒子击中接收屏时的竖直速度

vy=

粒子击中接收屏时的速度大小

与水平方向夹角满足

得

θ=45º

(3)作vy-t图，可看出水平方向每经过L时，竖直方向位移大小成等差数列．  

通过第1个水平距离L时的竖直距离为

粒子击中接收屏时离OO′线的距离

最终结果