甘肃省西北师范大学附属中学2023年高三下学期第三次（4月）月考物理试题

这是一份甘肃省西北师范大学附属中学2023年高三下学期第三次（4月）月考物理试题，共14页。
甘肃省西北师范大学附属中学2023年高三下学期第三次（4月）月考物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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，一个质量为m，带电量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点A、B、C，粒子在A、B两点的速率均为2v0，在C点的速率为v0，已知AB=d，匀强电场在ABC平面内，粒子仅受电场力作用。则该匀强电场的场强大小为（　　）

A． B． C． D．
2、2024年我国或将成为全球唯一拥有空间站的国家。若我国空间站离地面的高度是同步卫星离地面高度的，同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则空间站绕地球做圆周运动的周期的表达式为（　　）
A．
B．
C．
D．
3、如图所示，一正方形木板绕其对角线上O1点做匀速转动。关于木板边缘的各点的运动，下列说法中正确的是

A．A点角速度最大
B．B点线速度最小
C．C、D两点线速度相同
D．A、B两点转速相同
4、据《世说新语》记载，晋明帝司马昭在回答“汝意谓长安与日孰远”时，一句“举目望日，不见长安”惊愕群臣。我们生活的2020年初的地球，需经8分13秒才能看见太阳的光芒，但我们离长安却隔了将近1111年。距研究者发现，地球与太阳的距离不断缩小，月球却在逐渐远去。下列说法正确的是
A．在2020初，地日距离约为150万千米
B．倘若月球彻底脱离了地球，则它受到地球对它的引力为0
C．与长安城中的人相比，我们的“一个月”在实际上应略长于他们的
D．与长安城中的人相比，我们的“一年”在实际上应略长于他们的
5、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光。则下列说法正确的是（　　）

A．在真空中传播时，a光的速度大
B．从玻璃射向空气时，b光发生全发射的临界角小
C．经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距大
D．若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应
6、关于元电荷，正确的说法是（　　）
A．元电荷就是点电荷.
B．1C电量叫元电荷.
C．元电荷就是质子.
D．元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元.
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，在一电场强度为E的匀强电场中放一金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，当达到静电平衡状态后，则有（ ）

A．a、b两点的电场强度都为零 B．a点电场强度为零，b点不为零
C．a、b点的电势相等 D．a点电势比b点电势高
8、下列说法正确的是（　　）
A．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
B．一定量的理想气体压强不变，体积减小，气体分子对容器壁在单位时间内单位面积上碰撞次数增多
C．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
D．液晶具有液体的流动性，但不具有单晶体的光学各向异性
E.一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的
9、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是__________．

A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
E.该循环过程中，气体吸热
10、甲、乙两车在平直公路上同向行驶时的v-t图像如图所示，t0时刻，两车并排行驶，下列说法正确的是（　　）

A．t=0时，甲车在乙车前0.68 v0t0
B．两车速度相等的时刻为1.2t0
C．两车再次并排行驶的时刻为1.4t0
D．两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为0.04v0t0
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）某同学通过实验探究热敏电阻的阻值随温度变化的非线性规律。实验室有器材如下：毫安表（0～300mA），电压表（0～15V），滑动变阻器R（最大阻值为），开关S，导线，烧杯，水，温度计等。


(1)按图甲所示的电路图进行实验，请依据此电路图，用笔画线代表导线正确连接图乙中的元件___；
(2)某一次实验中，电压表与电流表的读数如图丙所示。则电流表的读数为_________A，电压表的读数为_________V。由上述电流值、电压值计算的电阻值为_________；
(3)该实验电路因电流表的外接造成实验的系统误差，使电阻的测量值_________（选填“大于”或“小于”）真实值；
(4)实验中测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的图像如图丁示。则上述(2)中电阻值对应的温度为_________；
(5)当热敏电阻的温度为时，其电阻值为_________。
12．（12分）某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B处分别为光电门，可测得小车遮光片通过A、B处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F。

(1)用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，则宽度d=__________mm，适当垫高木板O端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验；
(2)保持拉力F=0.2N不变，仅改变光电门B的位置，读出B到A的距离s，记录对于的s和tB数据，画出图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=__________kg；
(3)该实验中不必要的实验要求有__________
A．钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B．画出图像需多测几组s、tB的数据
C．测量长木板垫起的高度和木板长度
D．选用宽度小一些的遮光片
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）高空气象探测要用热气球，热气球下端开口与大气相通，加热球内气体的加热源在开口处。某次气象探测时，气球外面大气温度为大气压强，大气密度和。用加热源对球内气体缓慢加热直至气球开始上浮，加热过程中气球体积恒为。热气球的质量，重力加速度g取。求热气球开始上浮时内部气体的密度及温度。
14．（16分）如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U型管左管上端封有长20cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为25cm．水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A．已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化．现将活塞缓慢向左拉，使气体B的气柱长度为25cm，求：
①左右管中水银面的高度差是多大？
②理想气体A的气柱长度为多少？

15．（12分）如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105 Pa，取重力加速度g=10 m/s2 ，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:
(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度
(2)气体的温度冷却到-93°C时离桌面的高度H




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】
粒子在、两点速度大小相同，说明、两点处于同一等势面上，电场线与等势面处处垂直，所以匀强电场的方向应与边垂直，根据，可知直角边为，高为，应用动能定理

求出电场的场强大小为

ABC错误，D正确。
故选D。
2、A
【解析】
在地球表面，得
GM=gR2
空间站做匀速圆周运动时

轨道半径

联立解得

故BCD错误，A正确；
故选A。
3、D
【解析】
A．根据题意，一正方形木板绕其对角线上点做匀速转动，那么木板上各点的角速度相同，故A错误；
B．根据线速度与角速度关系式，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知， 点到BD、BC边垂线的垂足点半径最小，线速度最小，故B错误；
C．从点到、两点的间距相等，那么它们的线速度大小相同，方向不同，故C错误；
D．因角速度相同，因此它们的转速也相等，故D正确；
故选D。
4、C
【解析】
A．由可得，地日距离约为

故A错误；
B．倘若月球彻底摆脱了地球，由万有引力定律可知，地球对它仍然有引力作用，故B错误；
C．由于月地距离增大，故月球的公转周期变长，故现在的一月应该长于过去，故C正确；
D．由于日地距离不断缩小，故地球的公转周期变短，因此现在的一年应该略短于过去，故D错误；
故选C。
5、D
【解析】
A．真空中传播时，各种颜色光的光速均相同，A错误；
B．根据光路图可知光偏折程度小，所以光折射率小，根据全反射定律可知光发生全反射的临界角大，B错误；
C．根据光路图可知光折射率大，所以频率大，波长短，根据可知，经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距小，C错误；
D．光的频率大于光，根据可知光的光子能量大于光，所以若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应，D正确。
故选D。
6、D
【解析】
点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷．而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍．
【详解】
元电荷是最小的带电量，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理量；故A错误；元电荷是带电量的最小值，大小是，故B错误；元电荷是指最小的电荷量，不是指质子，故C错误；元电荷是自然界中电荷的最小单元，故D正确；故选D。
【点睛】
本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识，同时要明确它们之间的区别，这是理清概念的一种重要方法．

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．金属空心导体放在匀强电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以a、b两点的电场强度都为零，A正确，B错误；
CD．处于静电平衡的导体上，以及导体的内部的电势处处相等，即为等势体，则a点电势等于b点电势，C正确，D错误；
故选AC。
8、ABC
【解析】
A．当分子力表现为引力时，增大分子减的距离，需要克服分子力做功，所以分子势能随分子间距离的增大而增大，故A正确；
B．一定量的理想气体保持压强不变，气体体积减小，气体分子的密集程度增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数增多，故B正确；
C．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，故C正确；
D．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故D错误；
E．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，都是不可逆，故E错误；
故选ABC。
9、ADE
【解析】
过程中，体积增大，气体对外界做功，过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，过程中，等温压缩，过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．
【详解】
A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；
B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；
C.过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；
D.过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；
E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即；一个循环，内能不变，，根据热力学第一定律，，即气体吸热，故E正确；
故选ADE
【点睛】
本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．
10、BC
【解析】
A．根据“面积”大小表示位移，由图象可知0到内，甲车通过的位移为

乙车通过的位移为

根据题意则有时，乙车在甲车前

故A错误；
B．甲车做匀速直线运动，速度为

乙车做匀加速直线运动，速度为

两车速度相等，则有

解得

故B正确；
C．设两车再次并排行驶的时刻为，甲车通过的位移为

乙车通过的位移为

其中

解得

故C正确；
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为

故D错误；
故选BC。

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、 0.120 10.5 87.5 小于 20 29
【解析】
(1)[1]电路元件连线如图所示

(2)[2]电流表量程为，分度值为，测量值为

[3]电压表量程为15V，分度值为0.5V，测量值为

[4]由欧姆定律得

(3)[5]电流表外接，电压表分流使电流表读数大于通过热敏电阻的电流，则电阻测量值小于真实值。
(4)[6]图像轴的分度值为，估读至。图像t轴的分度值为，估读至。则对应电阻值为的温度为t=20℃。
(5)[7]对应时的电阻值为。
12、1.125 0.6 AC
【解析】
(1)[1]．根据螺旋测微器的读数规则可知，固定刻度为1mm，可动刻度为12.5×0.01mm=0.125mm，则遮光片宽度：d=1mm+0.125mm=1.125mm。
(2)[2]．小车做匀加速直线运动，通过光电门的时间为tB，利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，小车通过光电门B的速度

设通过光电门A的速度为vA，根据动能定理可知

解得

对照图象可知，斜率

解得小车的质量
m=0.6kg
(3)[3]．A．小车受到的拉力可以通过拉力传感器得到，不需要钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量，故A错误；
B．为了减少实验误差，画出s-vB2图象需多测几组s、tB的数据，故B正确；
C．实验前，需要平衡摩擦力，不需要测量长木板垫起的高度和木板长度，故C错误；
D．选用宽度小一些的遮光片，可以减少实验误差，使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值，故D正确。
本题选不必要的，即错误的，故选AC。

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、，
【解析】
设开始上浮时球内气体密度为，竖直方向受力平衡有

解得
①
热气球底部开口，则加热过程中球内原有气体外溢，取全部气体为研究对象，压强不变。初态：温度

体积；开始上浮时状态：温度T，体积由盖—吕萨克定律得
②
球内原有全部气体质量不变，有
③
解①②③式得

14、①15cm；②12.5cm．
【解析】
①利用平衡求出初状态封闭气体的压强，B中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律即可求出末态B中气体的压强，再根据平衡，即可求出末状态左右管中水银面的高度差△h；
②选择A中气体作为研究对象，根据平衡求出初末状态封闭气体的压强，对A中封闭气体运用玻意耳定律即可求出理想气体A的气柱长度．
【详解】
①设玻璃管横截面为S，活塞缓慢左拉的过程中，气体B做等温变化
初态：压强pB1=75cmHg，体积VB1=20S，
末态：压强pB2，体积VB2=25S，
根据玻意耳定律可得：pB1VB1=pB2VB2
解得：pB2=60cmHg
可得左右管中水银面的高度差△h=（75-60）cm=15cm
②活塞被缓慢的左拉的过程中，气体A做等温变化
初态：压强pA1=（75+25）cmHg=100cmHg，体积VA1=10S，
末态：压强pA2=（75+5）cmHg=80cmHg，体积VA2=LA2S
根据玻意耳定律可得：pA1VA1=pA2VA2
解得理想气体A的气柱长度：LA2=12.5cm
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)B刚要离开桌面时弹簧拉力为

解得

由活塞受力平衡得

根据理想气体状态方程有

代入数据解得

(2)当温度降至198K之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律，则有

代入数据解得