陕西省西安市陕西师范大学附属中学2022-2023学年高三下学期第十次模考理综物理试题（含解析）

陕西省西安市陕西师范大学附属中学2022-2023学年高三下学期第十次模考理综物理试题

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

一、单选题

1．有些金属原子受激后，从某激发态跃迁回基态时，会发出特定颜色的光。图甲所示为钠原子和锂原子分别从激发态跃迁回基态的能级差值，钠原子发出频率为的黄光，可见光谱如图乙所示。锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为（    ）

A．红色 B．橙色 C．绿色 D．青色

2．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000，两个副线圈的匝数分别为n2 = 50和n3 = 100，L1是“6V，2W”的小灯泡，L2是“12V，4W”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为（   ）

A．A B．A C．A D．A

3．如图所示的是由我国天问一号火星环绕器传回的火卫一的照片，这是我国首次拍摄到火卫一的“全身照”。火卫一是太阳系所有的卫星中与其主星的距离最短的一颗卫星。它的轮廓尺寸为，密度很小，约为地球密度的三分之一、对其进行着陆采样研究，将有助于揭开行星的卫星形成之谜。现将火卫一卫星看成一个直径为20km的球体，当质量为100kg的探测器降落在火卫一表面上时，探测器受到的“重力”与下列哪个物体在地球上受到的重力相当（地球半径约为6400km，不考虑火星的影响）（   ）

A．一颗黄豆 B．一枚鸡蛋

C．一枚铅球 D．一辆汽车

4．如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T。忽略粒子在D形盒缝隙间的运动时间和相对论效应，下列说法正确的是（　　）

A．保持B和T不变，该回旋加速器可以加速质子

B．仅调整磁场的磁感应强度大小为B，该回旋加速器仍可以加速粒子

C．保持B和T不变，该回旋加速器可以加速粒子，且在回旋加速器中运动的时间与粒子的相等

D．保持B和T不变，该回旋加速器可以加速粒子，加速后的最大动能与粒子的相等

二、多选题

5．如图所示在竖直壁上有一个可以上下移动的小球抛射装置，小球质量为，改变小球在管中的初始位置，使弹簧的弹性势能与装置高度满足：（为已知常量）。静止的小球在弹簧的作用下水平抛出，不计一切阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）

A．常数的单位为

B．小球离开抛射装置的速度

C．A的高度不同，小球水平落点也不同

D．当弹性势能为时，小球落到水平面的动能最大

6．如图所示，质量为m的物块P与物块Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，内P、Q物块运动的图像如图所示，其中t轴下方部分的面积大小为，t轴上方部分的面积大小为，则（　　）

A．物体Q的质量为

B．时刻Q物体的速度为

C．时刻P物体的速度为

D．时间内弹簧始终对Q物体做正功

7．如图所示，a、b、c、d是圆上的四点，ab=5cm，cd=8cm，，一匀强电场的方向与圆所在平面平行，已知a、b、d三点电势分别为、、，则下列说法正确的是（　　）

A．点电势比点电势低

B．电场强度大小为10V/cm

C．电子在点的电势能比在点的低

D．电子从d点运动到点，克服电场力做功

8．局部空间的地磁场对宇宙射线的作用原理可以用如下的简化模型来研究。如图所示，正圆柱体形状的空间内存在沿轴线方向、大小为B的匀强磁场。一个电量大小为e、质量为m的电子以的初速度从圆柱体的底面O点出发，沿与轴线成角的方向射入磁场，一段时间后恰好经过该圆柱体空间的另一底面圆心点。不考虑洛伦兹力以的其它力，下列说法正确的是（　　）

A．圆柱体空间的底面半径一定不小于

B．电子在圆柱体空间内运动的时间可能为

C．圆柱体空间的高可能为

D．电子在圆柱体空间内运动的某段时间里动量变化量可能为零

三、实验题

9．如图甲为桶装水电动抽水器，某兴趣小组利用平抛运动规律测量该抽水器的流量Q（单位时间流出水的体积）。

（1）如图乙，为了方便测量取下不锈钢出水管，用游标卡尺测量其外径D，读数为_____________cm；

（2）转动出水管至出水口水平，接通电源，待水流稳定后，用米尺测出管口到落点的高度差和管口到落点的水平距离；已知重力加速度，则水流速度v＝______m/s（保留两位有效数字）；

（3）已知出水管管壁的厚度为d，该抽水器的流量Q的表达式为_______（用物理量D、d、v表示）

10．某多用电表内欧姆挡“”的内部电路图如图甲所示，小明同学将电阻箱和电压表并联后接在两表笔、上，欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻（远小于电压表的内阻）和电池的电动势E。实验的主要步骤为：

（1）实验时将选择开关转至欧姆挡“”，将红黑表笔短接，调节，使指针指在右侧零刻度线处。

（2）改变电阻箱的阻值，分别读出6组电压表和电阻箱的示数、，将、的值算出并记录在表格中，请根据数据的对应点在图乙中作出图线。(    )

（3）根据图线得到电动势______V，内电阻______Ω。（结果保留二位有效数字）

（4）由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值偏______（填“大”或“小”）。

四、解答题

11．某种弹射装置如图所示，左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定，弹簧具有的弹性势能，质量的滑块静止于弹簧右端，光滑水平导轨的右端与倾角的传送带平滑连接，传送带长度，传送带以恒定速率顺时针转动。某时刻解除锁定，滑块被弹簧弹射后滑上传送带，并从传送带顶端滑离落至地面。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，轻弹簧的自然长度小于水平导轨的长度且滑块可视为质点，重力加速度取。

（1）求滑块离开传送带时的速度大小；

（2）求电动机由于传送滑块多消耗的电能。

12．如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，导轨间距L=0.5m，导轨上端接一阻值R=lΩ的电阻。匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B=2T。两导体棒a、b质量均为m=lkg、电阻均为r=0.5Ω，且a棒与导轨之间的动摩擦因数μl=0.5，b棒与导轨之间的动摩擦因数μ2 =0.8开始时a棒固定，b棒静止，现让以棒由静止开始下滑，当b棒在安培力作用下刚要开始运动时，两棒恰好相碰，且碰后不分开并一起向下运动。a、b棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：

(1)a棒与b棒刚要相碰时，a棒的速度大小；

(2)a、b棒一起下滑的最大速度；

(3)若两棒相碰后，经过s发现已经达到最大速度，求在这段时间内电路中产生的热量。

五、多选题

13．下列关于分子动理论说法正确的是（　　）

A．用手和活塞在注射器中封堵住一定质量的理想气体，用力向外拉动活塞会明显感觉到反向阻力，这一现象反映气体分子间存在引力

B．两分子从相距无穷远逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子力先变大后变小，再变大

C．温度高的物体与温度低的物体相比，每个分子的动能都更大

D．人在夏天吃冰棍时，冰在嘴里由的冰融化成水时，内能变大

E．标况下氢气的摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，则一个氢气分子的体积满足

六、解答题

14．竖直放置的一粗细均匀的U形细玻璃管中，两边分别灌有水银，水平部分有一空气柱，各部分长度如图所示。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使水平部分右端的水银全部进入右管中。已知，大气压强，，环境温度不变，左管足够长。求：

（ⅰ）此时右管封闭气体的压强；

（ⅱ）左管中需要倒入水银柱的长度。

七、填空题

15．如图所示为双缝干涉实验的原理图，光源S到缝、的距离相等，为、连线中垂线与光屏的交点。用波长为500nm的光实验时，光屏中央处呈现中央亮条纹（记为第0条亮条纹），P处呈现第2条亮条纹。当改用波长为400nm的光实验时，P处呈现第___________条__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。为使P处呈现第2条亮条纹，可把光屏适当________（填“向左平移”或“向右平移”）。

八、解答题

16．两个摆长不同的单摆1、2同轴水平悬挂，两单摆摆动平面相互平行，振动图像如图甲所示。时把单摆1的摆球向左、单摆2的摆球向右拉至摆角相同处，如图乙所示。求：

（1）两单摆摆长之比；

（2）同时释放两摆球，两摆球同时摆到最右端所经历的时间。

参考答案：

1．A

【详解】由波尔理论结合普朗克的量子假说，即，根据图甲可得

，

代入数据可得

对照图乙可知，锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为红光。

故选A。

2．C

【详解】两灯泡正常发光，则U2 = 6V，原线圈两端电压

副线圈上总的输出功率

P出 = PL1＋PL2 = 2W＋4W = 6W

原线圈上输入功率

P入 = P出 = 6W

原线圈中的电流

故选C。

3．B

【详解】在地球表面

在火卫一表面

其中

，

质量为100kg的探测器受到的“重力”

此重力相当于地球上一枚鸡蛋所受到的重力。

故选B。

4．C

【详解】A．D形盒缝隙间电场变化周期为T等于被加速度的在磁场中运动的周期，即

而质子在磁场中的运动周期为

则该回旋加速器不可以加速质子，选项A错误；

B．仅调整磁场的磁感应强度大小为B，则在磁场中的运转周期将要变化，则该回旋加速器不可以加速粒子了，选项B错误；

C．在磁场中运动的周期

THe＝＝＝T

则保持B和T不变，该回旋加速器可以加速粒子，且在回旋加速器中两粒子运动的半径也相同，则粒子运动的时间与粒子的相等，选项C正确；

D．根据

qvmB＝m

Ekm＝mvm2＝∝

可知加速后的最大动能与粒子不相等，选项D错误。

故选C。

5．AD

【详解】A．由能量守恒定律得

化简可得

所以K的单位为

A正确；

B．由能量守恒定律

可得，小球离开抛射装置的速度为

B错误；

C．根据平抛运动知识

水平位移

联立解得

所以小球的水平落点与h无关，C错误；

D．由能量守恒定律知，小球落到水平面上的动能为

可见，当

小球落到水平面的动能最大，即

此时弹簧的弹性势能为

D正确。

故选AD。

6．ACD

【详解】AD．时间内Q所受弹力方向向左，P所受弹力方向始终向右，弹簧始终对Q物体做正功；时刻，PQ所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得

则物体Q的质量为，故AD符合题意；

B．由a-t图像可知，时刻Q物体的速度为

故B不符合题意；

C．由a-t图像可知，时刻P物体的速度为

故C符合题意。

故选ACD。

7．BCD

【详解】B．如图

由圆的性质可知，∠adc=90°，∠abc=90°，故根据几何关系可得

，

设场强E与ad夹角为，与ab夹角为

根据匀强电场场强与电势差的关系有：对a、d两点

对a、b两点

解得

再结合几何关系

即

可得

，

故可知，电场沿a→c方向，所以

故B正确；

A．根据电势与电势差和场强的关系可得

故A错误；

C．根据电势之间的关系可得

所以

从而可知，电势能之差为

故C正确；

D．根据电场力的公式，可得电子从d点运动到c点，克服电场力做功为

故D正确。

故选BCD。

8．AD

【详解】A．将速度分解为沿B和垂B，则电子在沿B方向做匀直，在垂B方向做圆周，其圆周运动

其在圆柱体中心一侧运动范围为直径，故圆柱体半径应不小于

故A正确；

B．一段时间后恰好经过该圆柱体空间的另一底面圆心点，则运动时间与圆周运动周期关系为

故B错误；

C．电子沿B方向位移

故C错误；

D．电子运动时间为周期整数倍时动量变化量为零，故D正确。

故选AD。

9．     0.71     1.0    

【详解】（1）[1]如图用游标卡尺测量其外径D，读数为0.7cm+0.1mm×1=0.71cm；

（2）[2]水流做平抛运动，则

L=vt

解得

v≈1.0m/s

（3）[3]抽水器的流量Q的表达式为

10．          1.4     23     小

【详解】（2）[1]用直线将图中描绘的数据点连接起来，尽量使点迹均匀分布在直线两侧，如图所示

（3）[2][3]根据欧姆定律有

，

解得

根据图像有

，

解得

，

（4）[4]将欧姆表与电压表整体等效为一个新电源，如图所示

可知电动势的测量值等于图中等效电源的电动势，则有

即由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值偏小。

11．（1）；（2）

【详解】（1）根据题意，设滑块被弹簧弹出时速度大小为，解除锁定，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，根据能量守恒定律有

解得

则滑块冲上传送带后先向上做匀加速运动，根据牛顿第二定律得

解得

物块加速到与传送带共速的时间为

物块的位移为

可知，物块从传送带顶端滑离时还没有与传送带共速，由运动学公式有

解得

（2）滑块在传送带上的滑行时间为

滑块与传送带间的相对位移为

由能量守恒定律有

代入数据解得

12．(1)0.5m/s；(2)2m/s；(3)J。

【详解】(1)b棒刚要开始运动时，有

解得

A

此时a棒中的电流

A

整个电路的总电阻为

a棒产生的感应电动势

由闭合电路欧姆定律

解得此时a棒的速度大小为

；

(2)a、b棒碰撞过程满足动量守恒，有

解得

当a、b棒一起下滑加速度为0（即匀速运动）时，速度最大，则电路中的电阻为

a、b棒产生的感应电动势

回路中的感应电流

a、b棒所受的安培力

F=BIL

根据平衡条件可得

解得

；

(3)由于两棒碰后不分开，则两棒一起向下运动的过程中，根据动量定理：

平均感应电动势为

其中

通过电阻R的净电荷量

根据能量守恒定律：

解得

J。

13．BDE

【详解】A．用手和活塞在注射器中封堵住一定质量的理想气体，用力向外拉活塞，活塞明显感受到反向阻力，是由于大气压力的作用，不是气体分子间存在引力导致的， 故A错误；

B．两分子从相距无穷远逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子力先变大后变小，再变大，故B正确；

C．温度高的物体与温度低的物体相比，温度高的物体中分子动能大的分子占比大，不是每一个分子动能都大，故C错误；

D．人在夏天吃冰棍，冰在嘴里由的冰融化成水的过程中吸收热量，内能变大，故D正确；

E．标况下氢气的摩尔体积，则一个氢气分子占据的空间为，但是一个氢气分子的体积小于，故E正确。

故选BDE。

14．（ⅰ）90cmHg；（ⅱ）27cm

【详解】（ⅰ）对右管中的气体研究，初始时

末状态时体积

根据玻意尔定律

解得

（ⅱ）对水平管中的气体，初态压强

末状态

根据玻意尔定律

解得

水平管中气柱的长度变为9cm，此时，原来左侧19cm水银柱已有11cm进入到水平管中，所以左侧管中倒入水银产生的长度为

15．     3     暗条纹     向右平移

【详解】[1][2]由波的干涉规律，P处呈现第2条亮条纹

当改用波长为的光实验时

可知P处呈现第3条暗条纹

[3]由条纹间距公式

可知

当改用波长为的光实验时，则有

因

所以应有

即光屏应向右平移。

16．（1）；（2）

【详解】（1）根据单摆周期公式

可得

由题图甲可知

则有

（2）由题图甲可知，单摆1到达最右端所经历的时间为

单摆2到达最右端所经历的时间为

结合

可得同时释放两摆球，两摆球同时摆到最右端所经历的时间为