陕西省实验中学2023届重点高中联盟领军考试4月高三物理试题（文）试题

这是一份陕西省实验中学2023届重点高中联盟领军考试4月高三物理试题（文）试题，共16页。

陕西省实验中学2023届重点高中联盟领军考试4月高三物理试题（文）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、研究光电效应现象的实验装置如图（a）所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图（b）所示。已知电子的质量为m，电荷量为－e，黄光和蓝光的频率分别为v1和v2，且v1
A．U1 B．图（b）中的乙线是对应黄光照射
C．根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率
D．用黄光照射时，光电子的最大初动能为eU2
2、下列现象中，与原子核内部变化有关的是（　　）
A．天然放射现象 B．光电效应现象
C．原子发光现象 D．α粒子散射现象
3、某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，踏板和运动员要经历如图所示的几个位置，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，已知板形变越大时板对人的弹力也越大，在人由C到B的过程中（　　）

A．人向上做加速度大小减小的加速运动 B．人向上做加速度大小增大的加速运动
C．人向上做加速度大小减小的减速运动 D．人向上做加速度大小增大的减速运动
4、已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是 ( )
A．月球质量为
B．月球表面重力加速度为
C．月球密度为
D．月球第一宇宙速度为
5、2016年8月16日，我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速星地量子通信，初步构建量子通信网络。“墨子号”卫星的质量为m(约640kg)，运行在高度为h(约500km)的极地轨道上，假定该卫星的轨道是圆，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。则关于运行在轨道上的该卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．运行的速度大小为 B．运行的向心加速度大小为g
C．运行的周期为 D．运行的动能为
6、如图所示，斜面固定在水平面上，斜面上一个物块在沿斜面向下拉力F1作用下匀速下滑，某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则之后较短的一段时间内物块的运动状态是（　　）

A．仍匀速下滑 B．匀加速下滑
C．匀减速下滑 D．不确定，这与接触面摩擦系数的大小有关
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,倾角为30°的斜面体置于水平地面上。一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,A的质量为m,B的质量为4m。开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动。将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止。下列判断中正确的是　(　　)

A．物块B始终处于静止状态
B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C．物块B受到的摩擦力一直减小
D．小球A、B系统的机械能不守恒
8、如图甲所示，水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L，置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨电阻不计。两根电阻均为R的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触良好，电流表内阻不计。现ab棒在水平外力F作用下由静止向右运动，电流表示数随时间变化图线如图乙所示，在t0时刻cd棒刚要开始运动，下列各种说法中正确的是（　　）

A．ab棒在时间内做匀加速直线运动
B．若在时刻突然撤去外力F，则ab棒的加速度
C．在时间内，通过cd棒的电量为
D．在时间内，力F做的功全部转化为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能
9、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．物体在传送带上的划痕长
B．传送带克服摩擦力做的功为
C．电动机多做的功为
D．电动机增加的功率为
10、关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是_______。
A．对于同一列机械波，障碍物越小，越容易绕过去
B．如果波在传播过程中遇到尺寸比波长大得多的障碍物，该波就不能发生衍射
C．猛击音叉，围绕振动的音叉转一圈的过程中，会听到声音忽强忽弱，这是干涉现象
D．一束白光通过三棱镜后，在屏上出现彩色条纹，这是光的一种干涉现象
E.机械波、电磁波、光波均能产生衍射现象
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）测定一个额定电压UL=2.5V，额定电流约为0.3~0.4A的小灯泡L在正常工作时的阻值。供选择的器材有：
A．电流表A1（量程0.6A，内阻r1约为0.5Ω）
B．电流表A2（量程30mA，内阻r2=30Ω）
C．电流表A3（量程60mA，内阻r3约为20Ω）
D．电压表V（量程15V，内阻r4约为15kΩ）
E.定值电阻R0=70Ω
F.滑动变阻器R1：0~5Ω，额定电流1A
G.滑动变阻器R2：0~1kΩ，额定电流0.2A
H.电源E：电动势为4.5V，内阻不计
I.开关S及导线若干
(1)测量时要求电表示数超过其量程的一半，需选用的实验器材是________和H、I（选填器材前对应的字母序号）。
(2)请在虚线框内画出合适的电路图（图中需标明所选器材的符号）。
（______）

(3)为保证小灯泡L正常工作，测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少？________。
(4)测得小灯泡L在正常工作时的阻值RL=________（用实际所测物理量表示），并说明公式中各符号（题中已知的除外）的物理意义________。
12．（12分）利用图a所示电路，测量多用电表内电源的电动势E和电阻“×10”挡内部电路的总电阻R内。使用的器材有：多用电表，毫安表（量程10mA），电阻箱，导线若干。
回答下列问题：
(1)将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；
(2)将电阻箱阻值调到最大，再将图a中多用电表的红表笔和_____（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。
(3)调节电阻箱，记下多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R；某次测量时电阻箱的读数如图b所示，则该读数为_________W；


(4)甲同学根据，得到关于的表达式，以为纵坐标，R为横坐标，作图线，如图c所示；由图得E=______V，R内=______W。（结果均保留三位有效数字）
(5)该多用电表的表盘如图d所示，其欧姆刻度线中央刻度值标为“15”，据此判断电阻“×10”挡内部电路的总电阻为______Ω，甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是_________________。
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）如图所示，为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出，到达B点恰好抓住摆过来的绳索，这时人的速度恰好垂直于OB向左下，然后摆到左侧平台上的D点。不计一切阻力和机械能损失，不计绳的重力，人可以看作质点，绳索不可伸长。设人的质量为m=50kg，绳索长l=25m，A点比D点低h=3.2m。人刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s2)。若使人能刚好到达D点，求：

(1)人从A点水平跃出的速度；
(2)A、B两点间的水平距离；
(3)在最低点C，人对绳索的拉力。
14．（16分）如图是两个共轴圆筒M、N的横截面，N筒的半径为L，M筒半径远小于L，M、N以相同的角速度顺时针匀速转动。在筒的右侧有一边长为2L的正方形匀强磁场区域abcd，磁感应强度大小为B、方向平行圆筒的轴线。两筒边缘开有两个正对着的小孔S1、S2，当S1、S2的连线垂直ad时，M筒内部便通过S1向ad中点o射出一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，该粒子进入磁场后从b点射出。粒子重力不计，求：
(1)该粒子的速度大小；
(2)圆筒的角速度大小。

15．（12分）如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)

(i)求玻璃的折射率n
(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．



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】
AB．根据光电效应方程则有

在光电管中，遏止电压满足

联立方程有

因为

所以对于同一光电管和金属

蓝光对应的遏止电压大，则图（b）中的乙线是对应蓝光照射，A正确，B错误；
C．极限频率满足

则


联立两式解得

C错误；
D．用黄光照射时，光电子的最大初动能为，D错误。
故选A。
2、A
【解析】
A．天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故A正确；
B．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误；
C．原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出去，没有涉及到原子核的变化，故C错误；
D．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故D错误。
故选A。
3、A
【解析】
人由C到B的过程中，重力不变，弹力一直减小，弹力大于重力，向上做加速运动，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，所以人向上做加速度大小减小的加速运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
4、A
【解析】
飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式；在月球表面，重力等于万有引力，根据万有引力定律列式；月球的第一宇宙速度等于月球表面的瞬时速度．
【详解】
飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上做匀速圆周运动，故；在月球表面，重力等于万有引力，故，联立解得，，月球的密度，A正确BC错误；月球第一宇宙速度为，D错误．
【点睛】
本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁．
5、D
【解析】
A．对卫星，根据牛顿第二定律，有：

解得：

在地面，重力等于万有引力，故：

联立解得：

故A错误；
B．向心加速度由万有引力产生，由于在h高处，卫星的万有引力小于其在地面的重力，根据牛顿第二定律

故B错误；
C．对卫星，根据牛顿第二定律有：

在地面，重力等于万有引力故：

联立解得：

故C错误；
D．由选项A的分析知，故卫星的动能

故D正确；
故选D。
6、C
【解析】
设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，以物体为研究对象进行受力分析如图所示：

沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得：
F1+mgsinθ=μmgcosθ
所以μtanθ；当物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则有：
F2sinθμF2cosθ
所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2后，物块将匀减速下滑，故ABD错误、C正确。
故选C。

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、AB
【解析】
小球下摆时做圆周运动，下摆的速度越来越大，所需向心力越来越大，小球达到最低点时速度最大，绳子的拉力最大；小球A下摆过程中只受重力作用，机械能守恒，设绳子的长度是L，由机械能守恒定律得：，在最低点，由牛顿第二定律得：，解得绳子的拉力为F=3mg，即物块B受到绳子沿斜面向上的拉力为3mg，而B的重力沿斜面向下的分力为4mgsin30°=2mg，所以，斜面对B的静摩擦力沿斜面向下为mg，而物块B在小球A还没有下摆时受到斜面的静摩擦力沿斜面向上为2mg，因此物块B始终处于静止状态，物块B受到的摩擦力先减小后增大，故C错误；对物体B和斜面体整体受力分析，由于A球向左下方拉物体B和斜面体整体，故一定受到地面对其向右的静摩擦力，故B正确；在小球下A摆过程中，只有重力做功，则小球A、物块B与地球组成的系统机械能守恒，故D错误。所以AB正确，CD错误。
8、AC
【解析】
A．由乙图可知，t0时间内I与时间成正比，根据闭合电路欧姆定律

可知时间内，加速度为定值，所以ab棒在时间内做匀加速直线运动，A正确；
B．cd棒刚要开始运动，此时有

对于ab棒撤去外力F后，根据牛顿第二定律

解得

B错误；
C．根据电流的定义式

可知t0时间内通过电路的电荷量大小等于图线与时间轴围成的面积，两导体棒串联，则通过cd棒的电量为

C正确；
D．对于整个系统来说，外力F做的功全部用来克服安培力做功（ab、cd两棒中产生的焦耳热）、克服摩擦力做功（摩擦生热）以及增加动能，D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】
A．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间

在这段时间内物块的位移

传送带的位移

则物体相对位移

故A正确；
BC．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，相对位移等于

产生的热量

传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功为，故BC错误；
D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为

故D正确。
故选AD。
10、ACE
【解析】
A．障碍物越小，机械波越容易绕过去，越容易发生衍射，A正确；
B．只有当障碍物的尺寸与波的波长差不多或比波长短时，才会发生明显的衍射现象，当障碍物的尺寸比波的波长大得多时，也能发生衍射现象，只是不明显，B错误；
C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果，C正确；
D．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的折射现象，D错误；
E．衍射是波的特性，一切波都能发生衍射，E正确。
故选ACE.

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、ABEF 电流表A2的示数为25mA I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数且为25mA
【解析】
(1)[1]测量时要求电表示数超过其量程的一半，额定电压UL=2.5V，则电压表量程太大不能选，可考虑电流表A2与定值电阻R0串联改装成一个电压表，即

改装电压表的量程为；电流表A1可用于测电流；根据欧姆定律估算小灯泡L在正常工作时的阻值为6~8Ω，滑动变阻器R2阻值太大，不适合做限流电阻，滑动变阻器R1小于灯泡正常工作时电阻，宜采用分压电路，所以选择阻值较小，额定电流较大的以分压方式接入电路，采用外接法可以消除系统误差。
故选ABEF。
(2)[2]根据上述分析画出电路图：
。
(3)[3]小灯泡的额定电压为，则

解得

所以调节R1将电流表A2的示数调到25mA。
(4)[4]根据欧姆定律

[5]式中I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数且为25mA。
12、1 23.2 1.43 200 150 甲同学没有考虑毫安表内阻的影响
【解析】
(2)[1]欧姆表中电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电流表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；
(3)[2]由图可知，电阻箱读数为
(4)[3][4]由变形得

由图像可得

解得

截距为

得

(5)[5]由图可知，此欧姆表的中值电阻为

则电阻“×10”挡内部电路的总电阻为
[6]由甲同学处理方法可知，由于没有考虑毫安表的内阻，如果考虑毫安表的内阻则有

由此可知，甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是没有考虑毫安表的内阻

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) 8m/s (2) 4.8m (3)
【解析】
（1）从A到D点由机械能守恒律可以求出从A点跃出的速度；
（2）由平抛的水平和竖直位移规律，求出水平距离即AB两点间的距离；
（3）由机械能守恒律求出到达最低点的速度，再由牛顿第二定律求出人受到绳子的拉力。
【详解】
（1）由A到D，根据机械能守恒定律 mv02=mgh
解得 v0＝=8m/s                                                                             
（2）从A到B，人做平抛运动 y=lcos37°-lcos53°-h                                
而  y=gt2                                                                                                       
所以  x=v0t=4.8m                                                                                              
（3）由A到C，根据机械能守恒定律 
mv02+mgl（1-cos53°-h）=mv2          
F-mg=m                                                                                              
解得 
  根据牛顿第三定律，绳受到的拉力大小与F相等，也是900N．
【点睛】
本题考察机械能守恒律和牛顿第二定律及平抛运动的综合，但要注意的是人跃出时的速度方向是水平跃出，这样才是一个平抛，而到达A点时是与绳子垂直的，从而就没有机械能的损失。
14、 (1)；(2)，（n=1，2，3……）
【解析】
(1)设粒子的速度为v，在磁场做圆周运动的半径R，

如图，由几何关系

得

由洛伦兹力提供向心力

得

(2)设圆筒的角速度为，粒子从射出到到达S2的时间为t，由题意得

又解得
(n=1，2，3……)
15、 (i) (ii)
【解析】
正确画出光路图，根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率，再根据全反射的条件求解从O点折射到AC边上的光线射出的宽度
【详解】
(i)设光线进入棱镜是的折射角为r，如图1所示，

由几何关系可知
根据折射定律可求得
(ⅱ)设光线进入棱镜在AC面发生全发射时的临界角为C，
解得：
如图2所示，当 时，关系进入棱镜在AC面的入射点计为P，随着入射角的增大，光线在AC面的入射点由移，入射角增大，入射角等于C时发生全发射，此时入射点计为Q，所以在AC面上PQ之间有光线射出．
由几何关系知 ，作OD垂直AC，则


所以AC边三有光线射出的宽度
故本题答案是：(i) (ii)
【点睛】
对于光路图的题目来说，最主要的是正确画出光路图，在借助几何关系求解．