内蒙古自治区包头市第三十三中学2023年高三第三次大联考物理试题

这是一份内蒙古自治区包头市第三十三中学2023年高三第三次大联考物理试题，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。

内蒙古自治区包头市第三十三中学2023年高三第三次大联考物理试题
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，MON是竖直平面内的光滑直角支架，小球p和q通过一根轻绳连接且它们都套在支架上。对p球施加一个沿ON杆水平向右的拉力F，使q球缓慢上升，则此过程中（　　）

A．力F增大 B．力F减小
C．p球受到的支持力增大 D．p球受到的支持力减小
2、2017年11月24日，国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五号任务将是我国首次月球表面采样返回任务，这次任务的完成将标志着我国探月工程“三步走”顺利收官。若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出月球密度的是(　 　)
A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t
B．嫦娥五号贴近月球表面做匀速圆周运动，测出运行周期T
C．嫦娥五号在高空绕月球做匀速圆周运动，测出距月球表面的高度H和运行周期T
D．观察月球绕地球的匀速圆周运动，测出月球的直径D和运行周期T
3、如图所示为一简易起重装置，（不计一切阻力）AC是上端带有滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆BC与AC的夹角∠BCA>90°，现使∠BCA缓缓变小，直到∠BCA=30°。在此过程中，杆BC所产生的弹力（ ）

A．大小不变
B．逐渐增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
4、在物理学发展过程中，有许多科学家做出了突出贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(  )
A．胡克用“理想实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点
B．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是牛顿首先建立的
C．伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体的运动规律
D．笛卡尔发现了弹簧弹力和形变量的关系
5、一质点以初速度v0沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点( )
A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止
B．位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止
C．位移一直增大，直到加速度等于零为止
D．速度一直增大，直到加速度等于零为止
6、在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a、b、c，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（ ）

A．垂直导线向左
B．垂直导线向右
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
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、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计小球与弹簧接触时能量损失，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（　　）

A．最低点的坐标大于
B．当，重力势能与弹性势能之和最大
C．小球受到的弹力最大值等于
D．小球动能的最大值为
8、如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为的形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为的小球沿水平方向，以初速度从形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．该过程中，小球与形管组成的系统机械能守恒
B．小球从形管的另一端射出时，速度大小为
C．小球运动到形管圆弧部分的最左端时，速度大小为
D．从小球射入至运动到形管圆弧部分的最左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小为
9、在《流浪地球》的“新太阳时代”，流浪2500年的地球终于定居，开始围绕比邻星做匀速圆周运动，己知比邻星的质量约为太阳质量的，目前地球做匀速圆周运动的公转周期为1y，日地距离为1AU（AU为天文单位）。若“新太阳时代"地球的公转周期也为1y，可知“新太阳时代”（ ）
A．地球的公转轨道半径约为AU
B．地球的公转轨道半径约为AU
C．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶2
D．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶4
10、如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、φC＝2V、，下列判断正确的是（　　）

A．电场强度的方向由E指向A
B．电场强度的大小为1V/m
C．该圆周上的点电势最高为4V
D．将电子从D点沿DEF移到F点，静电力做正功
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）某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。
(1)实验需要以下哪种电源_________；
A．低压直流电源 B．高压直流电源
C．低压交流电源 D．高压交流电源
(2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数：再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的___值 （填“有效或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为___________ ；

(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成____ （填“正比”" 或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般____ （填“大于" “小于”或“等于"）原线圈与副线圈的匝数之比。
12．（12分）龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值999.9 Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。

（1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为800Ω时，毫安表刚好偏转20格的刻度；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。
实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig=____ mA，内阻=_____Ω。
（2）该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3 A的电流表，则需在毫安表两端________（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。（结果保留一位小数）
（3）改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足，由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为=________Ω。
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）近几年家用煤气管道爆炸的事件频繁发生，某中学实验小组的同学进行了如下的探究：该实验小组的同学取一密闭的容积为10L的钢化容器，该容器的导热性能良好，开始该容器与外界大气相通，已知外界大气压强为1atm，然后将压强恒为5atm的氢气缓慢地充入容器，当容器内混合气的压强达到1.5atm时会自动发生爆炸。假设整个过程中容器的体积不变。求：
(1)有多少升压强为5atm的氢气充入容器时容器将自动爆炸？
(2)假设爆炸时钢化容器内的气体不会向外泄露，经测量可知容器内气体的温度由27℃突然上升到2727℃瞬间的压强应为多大？
14．（16分）如图圆柱形导热气缸质量为，内部横截面积为，活塞的质量为，稳定时活塞到气缸底部的距离为。用竖直方向的力将活塞缓慢向上拉，直到气缸即将离开地面为止，此时活塞仍在气缸中，此过程中拉力做的功为。已知大气压强为，重力加速度为，环境温度不变，气缸密闭性良好且与活塞之间无摩擦。求：
（1）最终活塞到气缸底部的距离；
（2）上拉过程中气体从外界吸收的热量。

15．（12分）如图(b)所示，一个正方体玻璃砖的棱长为，其折射率为。在其中心轴线处有一点光源，该点光源可沿中心轴线上下移动。若点光源移动至某一位置时，玻璃砖上表面均有光线射出，求此时玻璃砖下表面有光线射出的面积




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、A
【解析】
CD．p和q整体分析，p球受到的支持力等于整体重力，故p球受到的支持力不变；故CD错误；
AB．p和q整体分析，拉力F等于OM杆对q球的弹力；对q球分析，设轻绳与OM杆的夹角为，则

q球上升过程中，角变大、变大，故F变大，A正确，B错误。
故选A。
2、B
【解析】
设月球的质量为M，半径为r，则月球的密度
A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间t，根据，可知算出月球的重力加速度，根据，可以算得月球的质量，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故A错误；
B．根据得，所以，已知T就可算出密度，故B正确；
C、根据得，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故C错误；
D、观察月球绕地球的圆周运动，只能算出地球的质量，无法算出月球质量，也就无法算出月球密度，故D错误；
故选B。
3、A
【解析】
以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图，根据平衡条件得出力与三角形ABC边长的关系，再分析绳子拉力和BC杆的作用力的变化情况．
【详解】
以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图，根据平衡条件则知，F、N的合力F合与G大小相等、方向相反.

根据三角形相似得：，又F合=G，得：，，现使∠BCA缓慢变小的过程中，AB变小，而AC、BC不变，则得到，F变小，N不变，所以绳子越来越不容易断，作用在BC杆上的压力大小不变；故选A.
【点睛】
本题运用三角相似法研究动态平衡问题，直观形象，也可以运用函数法分析研究．
4、C
【解析】
AC．伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，并最早建立了平均速度、瞬时速度等描述物体运动的概念，AB错误；
C．伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体运动的规律，C正确；
D．胡克发现弹簧弹力与形变量的关系，D错误．
5、D
【解析】
AD．由题意知：加速度的方向始终与速度方向相同，加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，故A错误，D正确；
B．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，故B错误；
C．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移位移逐渐增大，加速度等于零时做匀速运动，位移仍然增大，故C错误。
6、D
【解析】
根据安培定则可知，导线b在a处的磁场向里，导线c在a处的磁场向外，因b离a较近，可知bc在a处的合磁场垂直纸面向里；因导线a所受安培力的合力恰好为零，可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外；
A．垂直导线向左，与结论不相符，选项A错误；
B．垂直导线向右 ，与结论不相符，选项B错误；
C．垂直纸面向里，与结论不相符，选项C错误；
D．垂直纸面向外，与结论相符，选项D正确；

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】
AC．根据乙图可知，当x=h+x0使小球处于平衡位置，根据运动的对称性可知，小球运动到h+2x0位置时的速度不为零，则小球最低点坐标大于h+2x0，小球受到的弹力最大值大于2mg，选项A正确，C错误；
B．根据乙图可知，当x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，以弹簧和小球组成的系统，机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故B错误；
D．小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知

故小球动能的最大值为，故D正确。
故选AD。
8、ABD
【解析】
A．小球和U形管组成的系统整体在运动过程中没有外力做功，所以系统整体机械能守恒，所以A正确；
B．小球从U形管一端进入从另一端出来的过程中，对小球和U形管组成的系统，水平方向不受外力，规定向左为正方向，由动量守恒定律可得

再有机械能守恒定律可得

解得

所以B正确；
C．从小球射入至运动到形管圆弧部分的最左端的过程时，小球和U形管速度水平方向速度相同，对此过程满足动量守恒定律，得


由能量守恒得

解得

所以C错误；
D．小球此时还有个分速度是沿着圆形管的切线方向，设为，由速度的合成与分解可知

对小球由动量定理得

由于力的作用是相互的，所以平行导槽受到的冲量为

所以D正确。
故选ABD。
9、AC
【解析】
AB．根据万有引力提供向心力可知：

解得公转半径为：

比邻星质量约为太阳质量，公转周期相同，则“新太阳时代”，地球的公转轨道半径约为AU，A正确，B错误；
CD．根据

解得公转速率

比邻星质量约为太阳质量，公转半径之比为1：2，则公转速率之比为1：2，C正确，D错误。
故选AC。
10、AC
【解析】
A．设AE中点为G，如图所示，则根据匀强电场的性质可解得该点的电势为

则

所以GC连线是一个等势线；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由E指向A，故A正确；
B．EA两点间的电势差为

EA两点间的距离

再根据电场强度公式可得

故B错误；
C．沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，则

而

解得

故C正确；
D．电子从D沿着圆周移到F点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功，故D错误。
故选AC。


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 有效 7.2 正比 大于
【解析】
(1) [1]因为探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，必须用交流电，又因为安全起见必须用低压电，所以用低压交流电，故选C。
(1) [2]多用电表测量的交流电压为有效值，不是最大值；
[3]多用电表选用的档位是交流电压的10V档位，所以应该在0~10V档位读数，所以读数应该是7.2V；
(4)[4] 根据可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。
[5]实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2减小，所以导致，故填大于。
12、（1）30 100 （2）并联 1.0 (3)
【解析】
根据部分电路的欧姆定律，由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻，再结合刻度线就能求出毫安表的量程；电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用，根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值；设光敏电阻的电流为I′，由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。
【详解】
（1）设毫安表每格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为时，由闭合电路的欧姆定律可得；当电阻箱的阻值为R=800Ω时，则有，两式联立并代入数据可解得：，该毫安表的量程Ig=30mA；
（2）要将量程为300mA的毫安表改成量程为电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R′，则有，代入数据可解得；
（3）由题意可知，改装后电流表的内阻为，设通过光敏电阻的电流大小为（单位：A）则有成立，且，即，整理可得。

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)1L；(2)15atm
【解析】
(1)体积为压强为的氢气充入容器时，容器将自动爆炸,分压原理可知爆炸时氢气的压强

选择最终充入的所有氢气为研究对象，因为导热性能良好，并且是缓慢地充入容器，故发生等温变化：
初态：压强，体积；
末态：压强，体积；
根据玻意耳定律可得

解得充入压强为氢气的体积

(2) 选择容器内气体为研究对象，爆炸时温度由突然上升到，过程中体积不变，发生的是等容变化：
初态：压强，温度

末态：压强，温度

根据查理定律可得

可得爆炸瞬间容器内气体的压强

14、（1）；（2）
【解析】
（1）以封闭的气体为研究对象，初始状态下，活塞受力平衡，有

所以气体压强
体积
气缸即将离开地面时，气缸受力平衡，有

所以压强
封闭气体体积
气体做等温变化，由玻意耳定律有

解得
（2）设活塞移动过程中气体对活塞做的功为，由动能定理有

由热力学第一定律有

结合等温变化
解得
15、.
【解析】
光路如图，(临界点)点发出的光射至上表面正方形的对角线边缘点恰好全反射，则上表面均有光线射出，射至下表面的点恰好全反射(临界点)，则以点为圆形边缘，其内部有光线射出

点恰全反射，则有

由几何关系得

点恰全反射，由几何关系得

光线射出面积为

联立解得