安徽省黄山市2022-2023学年高三物理下学期三模试题（Word版附解析）

2023届安徽省黄山市高三下学期三模物理试题一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（　　）A.组合体中货物的加速度不变B.组合体的速度略大于第一宇宙速度C.组合体轨道半径比地球同步卫星轨道半径大D.组合体的加速度小于地表重力加速度【答案】D【解析】【详解】A．组合体绕地球做圆周运动，则组合体中货物的加速度方向一直改变，故A错误；B．第一宇宙速度是最大的环绕速度，组合体的速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．根据开普勒第三定律可知，组合体轨道半径比地球同步卫星轨道半径小，故C错误；D．根据万有引力提供向心力有解得根据万有引力与重力的关系有解得可知组合体的加速度小于地表重力加速度，故D正确；故选D。2.传统的航母动力来源是燃油蒸汽轮机，燃油限制了航母的载重量、续航里程和战斗力。2021年，我国研发的全球首个小型核反应堆“玲珑一号”问世，为我国建造核动力航母奠定了基础，“玲珑一号”的核燃料为浓缩铀，体积小，功率大，的一种核反应方程为，生成的还会发生β衰变。下列说法正确的是（　　） AX粒子带负电B.发生β衰变的半衰期不能通过调节压强和温度来控制C.发生β衰变时产生的β射线是钡原子核外的电子跃迁形成的D.的比结合能大于的比结合能【答案】B【解析】详解】A．根据核反应方程X粒子是中子，不带电，A错误；B．发生β衰变的半衰期不能通过调节压强和温度来控制，B正确；C．发生β衰变时产生的β射线是钡原子核内的中子转变为质子时放出电子形成的，C错误；D．根据比结核能曲线，的比结合能小于的比结合能，D错误。故选B3.如图所示是一种演示气体定律的仪器一哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶，在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，开始时气球自然松弛，气球内气体与外界连通，气体体积为V，瓶内气体体积为。用打气筒出气口紧密贴合气球吹气口并向气球内缓慢打入气体，直至气球体积增大到，容器和气球导热良好，外界温度不变，气球壁厚度不计、重力不计，大气压强为，在此过程中（　　）A.瓶内气体内能减小B.瓶内气体吸热C.瓶内气体压强由变为D.气球中充入的气体质量等于开始时气球中气体质量 【答案】C【解析】【详解】A．瓶内气体做等温变化，内能不变，故A错误；B．瓶内气体体积减小，则外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知瓶内气体向外界放热，故B错误；C．对瓶内气体，根据玻意耳定律有解得故C正确；D．对气球中的气体，初始的压强和体积为，；充气后气球中气体的压强和体积为，，则气球中原来气体与充入气球中气体的质量比为故D错误；故选C。4.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入空气泡，A为入射点，部分光路如图所示。已知A点的入射角C为，介质对a光的折射率，下列判断正确的是（　　）A.a光射出空气泡后的光线相对于射入空气泡前光线的偏向角为B.a光在该介质中传播速度大于b光在该介质中传播速度C.b光可能在D点发生全反射D.a、b光从C、D两点出射光线间的夹角等于【答案】D【解析】 【详解】A.a光由介质进入空气泡中，由折射定律a光在空气泡中的折射角为，则出射光线偏离入射光线，在C点从空气泡进入介质，又偏折，所以相对于射入空气泡前光线的偏向角为，故A错误；B根据折射定律，由于从光密介质进入光疏介质，入射角相同，a光偏折角大，a光折射率大，根据，a光传播速度小，故B错误；C.b光折射率小，临界角大，a光没有发生全反射，故b光也不会发生全反射，故C错误；D.a光由介质进入空气泡中，由折射定律知偏折角为，从C点入射时入射角为，可知为，b光在A点折射角设为，则则b光在A、D两点折射，相对于射入空气泡前光线的偏向角为，由几何关系知，a、b出射光线间夹角为故D正确。故选D。5.如图所示，光滑水平面上质量为2M的物体A以速度v向右匀速滑动，质量为M的B物体左端与轻质弹簧连接并静止在光滑水平面上，在物体A与弹簧接触后，以下判断正确的是（　　）A.在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对A的弹力冲量大小为B.在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率一直增大C.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，弹簧对A、B做功的代数和为0D.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，最大弹性势能为【答案】AD【解析】【详解】A．根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得解得根据动量定理得解得A正确；B．在物体A与弹簧接触到弹簧最短的过程中，弹簧的弹力和B的速度都增大，弹簧对B的弹力做功的功率增大；在弹簧接近原长时，B的速度接近，而弹簧的弹力几乎等于零，弹簧对B的弹力做功的功率几乎等于零，所以在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率先增大后减小，B错误；CD．根据动量守恒定律得解得弹簧对A、B做功分别为弹簧对A、B做功的代数和为 最大弹性势能为C错误，D正确。故选AD。6.如图所示，一绝缘圆环水平放置，圆心为O，其上放置四个电荷量相等的点电荷，这四个点电荷处于互相垂直的两直径的两端，一直径两端的电荷均为正电荷，另一直径两端的电荷均为负电荷。直线为圆环的中轴线，且两点关于O点对称。下列说法中正确的是（　　）A.两点的场强相等B.将某一试探电荷沿中轴线从O点移到点，所受电场力可能先增大后减小C.图中相邻两点电荷间的圆弧中点处电势均相同D.两正电荷所在直径上以O为对称中心的两个点的场强相同、电势相等【答案】AC【解析】【详解】AB．根据对称性及电场的矢量叠加可知中轴线的电场强度为0，将某一试探电荷沿中轴线从O点移到点，所受电场力均为0，两点的场强都为0，故A正确，B错误；C．根据对称性分析可知图中相邻两点电荷间的圆弧中点处电势均相同，故C正确；D．两正电荷所在直径上以O为对称中心的两个点的场强大小相等，方向相反、电势相等，故D错误；故选AC。7.筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“梜”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”。如图所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为，使小球静止，已知小球与筷子之间的动摩擦因数为（），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不考虑小球转动，则（　　） A.每根筷子与小球间的弹力大小可能为B.增大筷子与小球间的弹力，则筷子与小球的摩擦力不一定减小C.增大筷子与小球间的弹力，小球一定会向上运动D.若将两筷子与竖直方向夹角减为，小球一定不能平衡【答案】AB【解析】【详解】A．筷子对小球的压力最小时，小球恰好不下滑，小球受到的最大静摩擦力方向沿筷子向上，如图甲所示，由平衡条件得由以上两式解得当时故A正确； B．对于增大筷子与小球间的弹力N，当时，摩擦力f=0故B正确；C．筷子对小球的压力最大时，小球恰好不上滑，小球受到的最大静摩擦力方向沿筷子向下，如图乙所示，由平衡条件得由以上两式解得即增大筷子与小球间的弹力，小球不会向上运动，故C错误；D．若将两筷子与竖直方向夹角减为，两根筷子对小球摩擦力之和等于小球的重力时，小球能平衡，故D错误。故选AB。8.如图所示，边长为的正方形区域内，以对角线为分界线分布着磁感应强度大小均为B、方向不同的匀强磁场，分界线左下方的磁场方向垂直纸面向里，右上方的磁场方向垂直纸面向外。直角边长度为L、阻值为R的等腰直角三角形单匝金属线框，边与正方形的边在同一直线上，边与正方形的边平行。金属线框以速度v匀速通过正方形区域，金属线框的边刚进入边时计为0时刻，在线框穿过区域的全过程中，下列说法正确的是（　　）A.时刻后，金属线框内的磁通量为零 B.当时，金属线框内感应电流是C.当时，金属线框内磁通量的变化率大小D.在的时间内线框产生焦耳热为全过程产生焦耳热的【答案】ACD【解析】【详解】A．由图可知，时刻后，穿过金属线框在向里和向外两部分磁场相互抵消，所以穿过金属线框abc内的磁通量为零，故A正确；B．当时，ac边和ab产生的感应电动势抵消，线框的感应电动势是0，金属线框abc内感应电流为零，故B错误；C．当时，金属线框abc内磁通量的大小为磁通量的变化率为故C正确；D．在时间内，穿过金属线框的磁通量向里增加，由楞次定律可知，金属线框abc的电流方向沿逆时针方向。在时间内，穿过金属线框的磁通量向里减小至零，由楞次定律可知，金属线框abc的电流方向沿顺时针方向。在时间内，穿过金属线框的磁通量为零，保持不变，没有感应电流，所以在时间内和在时间内产生的热量相等，所以在的时间内线框产生焦耳热为全过程产生焦耳热的，故D正确。故选ACD。第Ⅱ卷（非选择题，共174分）三、非选择题：本题共14小题，共174分。9.现代智能手机一般有速度、加速度传感器，安装应用程序后，就可以直接测量出手机运动时的速度和加速度大小。某同学利用智能手机设计实验探究空气阻力大小与速率的关系，实验装置如图（a ）所示。实验过程如下：（1）先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的长木板上，然后将智能手机固定在小车上；（2）用垫块将长木板一侧垫高，调整垫块位置，使小车在不受槽码牵引时沿长木板做匀速直线运动，以补偿小车所受的摩擦力；（3）然后在小车上安装一面积较大的薄板，用手机记录小车在槽码牵引下，从静止开始沿长木板向下加速运动中多个位置的加速度a和速度v大小，图（b）中已描出表格中前四组数据的点，请将后三组数据在图（b）中描点，并绘制出图线______；（4）测得图像的斜率绝对值为k，槽码的质量为m，手机、薄板和小车的总质量为M，请用题目给出的物理符号表示薄板受到的空气阻力大小与速率v的关系式__________；速度00.050.100.150.200.250.30加速度1.401.351.291.241.191.151.10（5）请在图（c）中定性画出安装薄板的小车从静止开始加速直线运动的图线______。 【答案】①.②.③.【解析】【详解】（3）[1]根据表格数据绘制图象如图：（4）[2]根据牛顿第二定律结合表格可知当时有小车运动后有根据图象有解得 （5）[3]根据表格可知小车的加速度逐渐减小，图线如图：10.为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度（E）描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（lx）。某实验小组根据光敏电阻RG在不同照度下的阻值，绘制RG-E图像如图甲所示。（1）由图甲可知，随着照度的减小，光敏电阻的阻值不断_________（选填“增大”或“减小”）；同一规格的光敏电阻传感器，当照度不同时，其灵敏度（）存在着较大的差异，要使光敏电阻传感器比较灵敏，就应使之工作在灵敏度较大的区间。本实验中，在照度_________（选填“小于0.6lx的区间”或“大于0.6lx以后”）其灵敏度较大；（2）如图乙所示，要求当照度低至0.6lx时光敏电阻RG两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸引照明电路中开关K的衔铁实现启动照明系统，此时RG两端的电压叫做放大电路的激励电压。已知直流电源电动势为6V，内阻不计，放大电路的激励电压为3V，为实现照度低至0.6lx时电磁开关启动照明电路，电阻箱R的阻值为_________kΩ（结果保留2位有效数字）； （3）现有以下实验器材：光敏电阻RG（阻值见图甲）一个、电阻箱（0～99999Ω）一个、滑动变阻器（0～10Ω，1.5A）一个、灵敏电流计G（-500μA～500μA，内阻为200Ω）一个、多用电表一个、直流电源（电动势约为9V，内阻很小）一个、单刀单掷开关两个、导线若干。请从以上提供的实验器材中选择合适的器材，在虚线框中画出两种测定光敏电阻RG阻值的电路图______。【答案】①.增大②.小于0.6lx的区间③.27##28##29④.见解析【解析】【详解】（1）[1]由图甲可知，随着照度的减小，光敏电阻的阻值不断增大；[2]本实验中，在照度小于0.6lx的区间图像的斜率较大，其灵敏度较大；（2）[3]根据图甲，照度低至0.6lx时，RG=28kΩ。根据图乙，当R=RG时，RG两端的电压为3V，电磁开关启动照明电路，所以（3）[4]测定光敏电阻RG阻值的电路图可以从下面的电路中任选两个 11.如图所示，质量为M，倾角为的斜面体（斜面光滑且足够长）静止在粗糙的水平面上，斜面顶端与劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。现按住物块使弹簧的长度为原长时，将物块由静止开始释放，在物块运动过程中，斜面体一直保持静止，重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。则：（1）选物块的平衡位置O为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明小物块的运动是简谐运动；（2）求物块运动到最高点时，斜面体受到的静摩擦力。【答案】（1）见解析；（2），方向水平向左【解析】【详解】（1）设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为，有解得当物块的位移为x时，弹簧的伸长量为，物块所受合力 联立以上各式可得可知物块做简谐运动。（2）由简谐振动的对称性得物块在最高点时对整体研究得所以方向水平向左12.如图所示，竖直平面内的直角坐标系中，第二象限有沿x轴正方向的匀强电场（未知），第四象限有沿y轴正方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，第四象限匀强电场的电场强度大小。现将一个质量为m、电荷量为的小球（可为质点）从第二象限内的点以一定的初速度沿x轴正方向射入，依次经过x轴上的O点和点，已知经过O点的速度方向与x轴正方向成45°，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）小球从P点入射初速度大小和第二象限电场的电场强度大小；（2）第四象限磁场的磁感应强度B大小；（3）小球从P点运动到Q点所用时间。 【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据题意可知，小球从P到O的过程中，水平方向上有竖直方向上有由几何关系有联立可得，（2）小球到达O点的速度为由几何关系可知由牛顿第二定律有联立可得（3）小球从P到O的过程中所用的时间 小球从O到Q做圆周运动所用的时间由题意可知13.如图所示，滑板静止于光滑水平地面上，其表面由长度为L的粗糙水平部分和四分之一光滑圆周组成（半径R未知）平滑连接而成，物体P（可视为质点）置于滑板最右端A点。一根长度为L不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系质量为m的小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至细绳与竖直方向成的位置由静止释放，小球Q到达最低点时与滑块P发生弹性正撞且时间极短，已知物体P的质量为m，滑板的质量为，重力加速度为g，不计空气阻力。则：（1）求小球Q与物体P碰撞前瞬间细线对小球拉力F的大小；（2）若物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为，为保证物体P不会从圆弧上C点离开滑板，求圆弧半径R满足的条件；（3）要使物体P最终停在滑板上且物体P在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求物体P与滑板段的动摩擦因数应满足的条件。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对小球Q摆到最低点的过程，根据机械能守恒定律可知在最低点对小球Q牛顿第二定律可得 联立解得（2）小球Q和物体P发生弹性碰撞，碰撞后P的速度大小为，Q的速度大小为；由于机械能和动量守恒，则解得若滑块P刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C，向左为正，对滑块P和滑槽组成的系统水平方向动量守恒可得根据能量守恒可得解得所以（3）设物体P从滑上圆弧再返回刚好回到滑板最右端A点，物体P与滑板具有共同的速度v，此时μ有最小值，则有根据能量守恒可得联立解得当P滑块滑到凹槽C点又滑回到B点时，滑块P滑回B点时速度恰好为0，此时μ有最大值，利用动量守 恒和能量守恒可得解得所以