2023屆河北省衡水十三高三一輪階段測評（三）物理試題試卷

2023屆河北省衡水十三高三一輪階段測評（三）物理試題試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖是德國物理學(xué)家史特恩設(shè)計的最早測定氣體分子速率的示意圖．M、N是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒N的半徑為R，內(nèi)筒的半徑比R小得多，可忽略不計．筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉(zhuǎn)動．M筒開有與轉(zhuǎn)軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1和v2的分子，分子到達(dá)N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不變，ω取某合適值，則以下結(jié)論中正確的是（）A．當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在不同的狹條上B．當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上C．只要時間足夠長，N筒上到處都落有分子D．分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上2、已知光速為3×108m/s電子的質(zhì)量為9.1×10?31kg，中子的質(zhì)量為1.67×10?27kg，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10?27kg。氫原子能級示意圖如圖所示。靜止氫原子從n=4躍遷到n=1時，氫原子的反沖速度是多少？（）A．4.07m/s B．0.407m/s C．407m/s D．40.7m/s3、如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，若A環(huán)以圖示的順時針方向，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動起來，則（）A．B環(huán)將順時針轉(zhuǎn)動起來B．B環(huán)對桌面的壓力將增大C．B環(huán)將有沿半徑方向擴(kuò)張的趨勢D．B環(huán)中將有順時針方向的電流4、已知火星的半徑是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍，現(xiàn)分別在地球和火星的表面上以相同的速度豎直上拋小球，不計大氣的阻力。則小球在地球上上升的最大高度與在火星上上升的最大高度之比為()A．b/a B．b2/a C．a(chǎn)/b D．b/a25、我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV6、圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）A．交流電的頻率是100HzB．0.02s時線圈平面與磁場方向平行C．0.02s時穿過線圈的磁通量最大D．電流表的示數(shù)為20A二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，以下說法正確的是（）A．氣體的密度增大 B．氣體的壓強(qiáng)增大C．氣體分子的平均動能減小 D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多8、如圖，理想變壓器原.副線圈匝數(shù)比n1:n2=3:1，燈泡A、B完全相同，燈泡L與燈泡A的額定功率相同，但額定電壓不同，當(dāng)輸入端接上(V)的交流電壓后，三個燈泡均正常發(fā)光，圖中兩電流表均為理想電流表，且電流表A2的示數(shù)為2A，則（）A．電流表A1的示數(shù)為12AB．燈泡L的額定功率為20WC．燈泡A的額定電壓為5VD．將副線圈上的燈泡A撤去，燈泡L不能正常發(fā)光9、如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為的帶電小球，以初速度v從點豎直向上運動，通過點時，速度大小為2v，方向與電場方向相反，而后到達(dá)與點在同一水平面上的P點，軌跡如圖。其中N/是N點在MP直線上的投影點。以下關(guān)于小球的運動說法正確的是（）A．從M到N重力勢能增加B．從M到N機(jī)械能增加2mv2C．從M到P動能增加8mv2D．重力與電場力大小之比為1：210、物塊套在光滑的豎直桿上，通過光滑的定滑輪用不可伸長的輕繩將物塊由A點勻速拉到B點，AB高度為h，則在運動過程中（）A．繩中張力變小B．繩子自由端的速率減小C．拉力F做功為D．拉力F的功率P不變?nèi)?、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小宇同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理，遮光條的寬度d為圖乙中的游標(biāo)卡尺（游標(biāo)有十個分度）所示，其中托盤的質(zhì)量為m=10g，每個砝碼的質(zhì)量均為m=10g，小車和遮光條以及傳感器的總質(zhì)量為M=100g，忽略繩子與滑輪之間的摩擦。小宇做了如下的操作：①滑塊上不連接細(xì)繩，將長木板的右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力；②取5個砝碼放在小車上，讓小車由靜止釋放，傳感器的示數(shù)為F，記錄遮光條經(jīng)過光電門時的擋光時間為Δt；③測出遮光條距離光電門的間距為s，如圖丙所示；④從小車上取一個砝碼放在托盤上，并將小車由同一位置釋放，重復(fù)②，直到將砝碼全部放在托盤中；由以上操作分析下列問題：(1)遮光條的寬度d為________mm，遮光條到光電門的間距s為___________m；(2)用以上的字母表示遮光條經(jīng)過光電門時的速度的表達(dá)式為_____________________；(3)在②過程中細(xì)繩的拉力所做的功為________，所對應(yīng)動能的變化量為____________；（用字母表示）(4)在上述過程中如果將托盤及盤中砝碼的總重力計為F′，則F′所做的功為________，所對應(yīng)系統(tǒng)的動能的變化量為______________________；（用字母表示）(5)如果以F′為縱軸，Δt的______________為橫軸，該圖線為直線，由題中的條件求出圖線的斜率k，其大小為_____________________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）小明在實驗室找到一個可調(diào)內(nèi)阻的電池，想自己動手探究電池內(nèi)、外電壓的關(guān)系?？烧{(diào)內(nèi)阻電池由電池槽，正、負(fù)極板，探針，氣室，打氣筒等構(gòu)成，如圖甲所示。電池槽中間有一條電解質(zhì)溶液通道，緩慢推動打氣筒活塞，向電池內(nèi)打氣，可改變通道內(nèi)液面的高度，從而改變電池的內(nèi)阻，液面越低，電池內(nèi)阻越大。電壓表V1與正、負(fù)極板連接，電壓表V2與探針連接。小明將三個相同的小燈泡并聯(lián)接在兩端，每個支路由獨立的開關(guān)控制，如圖乙所示。（1）斷開開關(guān)，兩個電壓表的示數(shù)分別如圖丙中的A、B所示，則_____（填“A”或“B”）為的讀數(shù)，其讀數(shù)為_______，若不計電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于該電源的________。（2）逐步閉合開關(guān)，小明將看到的示數(shù)_____________（填“增大”“減小”或“不變”），的示數(shù)___________（填“增大”“減小”或“不變”），同時會發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)還會滿足________的關(guān)系。若讀得的示數(shù)為，的示數(shù)為，的示數(shù)為，則此時電池的內(nèi)阻_________（用所給物理量符號表示）。（3）保持閉合，用打氣筒向電池內(nèi)打氣，同時記錄的示數(shù)和的示數(shù)，利用多組數(shù)據(jù)畫出圖象，若燈泡電阻恒定，則下列圖象正確的是___________。A．B．C．D．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，絕熱氣缸被一導(dǎo)熱薄活塞分隔成A、B兩部分，活塞左側(cè)用一輕繩固定在氣缸左壁。已知A部分氣體的壓強(qiáng)為2×105Pa，B部分氣體的壓強(qiáng)為1×105Pa，A、B'體積之比為1：3，氣缸內(nèi)氣體溫度為27℃，活1塞橫截面積為50cm2，氣缸內(nèi)表面光滑，A、B中氣體均為理想氣體。（i）求輕繩的拉力大小F；（ii）若輕繩突然斷掉，求再次平衡時A、B兩部分氣體的體積之比。14．（16分）如圖甲所示為足夠長、傾斜放置的平行光滑導(dǎo)軌，處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌上端接有一定值電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為37°，金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運動，金屬棒的質(zhì)量為0.2kg，其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示.金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計，，求：（1）拉力F做功的最大功率（2）回路中的最大電功率15．（12分）如圖所示，一桌面厚度AC=h，C到地面的高度為10h。O點為桌面上一點，O點到A的距離為2h，在O點固定一個釘子，在釘子上拴一長度為4h的輕質(zhì)細(xì)線，細(xì)線另一端拴一個質(zhì)量為m的小球P（可視為質(zhì)點）。B在O正上方，OB距離為4h，把小球P拉至B點。（重力加速度為g）(1)若小球獲得一個水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；(2)給小球一水平向右的初速度，當(dāng)小球恰好在豎直面內(nèi)做圓周運動時，小球運動到C點正下方后瞬間細(xì)線斷了。已知小球在運動過程中沒有與桌腿相碰，求小球自細(xì)線斷開瞬間運動到地面的水平位移和細(xì)線能承受的彈力的范圍。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】微粒從M到N運動時間，對應(yīng)N筒轉(zhuǎn)過角度，即如果以v1射出時，轉(zhuǎn)過角度：，如果以v2射出時，轉(zhuǎn)過角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整數(shù)倍，即當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在不同的兩處與S平行的狹條上，故A正確，D錯誤；若相差2π的整數(shù)倍，則落在一處，即當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上．故B錯誤；若微粒運動時間為N筒轉(zhuǎn)動周期的整數(shù)倍，微粒只能到達(dá)N筒上固定的位置，因此，故C錯誤．故選A點睛：解答此題一定明確微粒運動的時間與N筒轉(zhuǎn)動的時間相等，在此基礎(chǔ)上分別以v1、v2射出時來討論微粒落到N筒上的可能位置．2、A【解析】

氫原子從n=4躍遷到n=1時放出光子的能量為光子的動量光子的能量可得根據(jù)動量守恒定律可知可得故選A。3、C【解析】略考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；楞次定律．分析：因帶電絕緣環(huán)A的運動，相當(dāng)于電荷定向移動，從而產(chǎn)生電流，導(dǎo)致圓環(huán)B中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．使得處于磁場中的B圓環(huán)受到力的作用．解答：解：A、A環(huán)以圖示的順時針方向，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動起來，設(shè)絕緣環(huán)帶正電，所以產(chǎn)生順時針方向的電流，使得B環(huán)中的磁通量變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是逆時針的，兩環(huán)的電流方向相反，則具有沿半徑擴(kuò)張趨勢．若絕緣環(huán)帶負(fù)電，所以產(chǎn)生逆時針方向的電流，使得B環(huán)中的磁通量仍變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是順時針的，兩環(huán)的電流方向仍相反，則仍具有沿半徑擴(kuò)張趨勢．由上可知，B環(huán)不會轉(zhuǎn)動，同時對桌面的壓力不變．故選C點評：由楞次定律來確定感應(yīng)電流方向，同時當(dāng)電流方向相同時，兩者相吸引；而當(dāng)電流方向相反時，兩者相排斥．4、D【解析】

根據(jù)在星球表面重力與萬有引力相等，有：，可得：，故；豎直上拋運動的最大高度，所以有；故A，B，C錯誤；D正確；故選D.5、D【解析】

由題意應(yīng)該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯誤，D正確。故選D。6、B【解析】

A．根據(jù)圖乙，交變電流周期為頻率為A錯誤；BC．時，電流最大，線圈平面與磁場方向平行，穿過線圈的磁通量為零，B正確，C錯誤；D．根據(jù)圖乙，電流的最大值電流的有效值所以電流表示數(shù)為，D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，根據(jù)密度公式得密度也就不變．故A錯誤．根據(jù)氣體狀態(tài)方程PV/T=C，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，氣體的壓強(qiáng)就會增大．故B正確．溫度是氣體分子平均動能變化的標(biāo)志，當(dāng)溫度升高時，氣體分子的平均動能增大，故C錯誤．氣體壓強(qiáng)是氣體分子撞擊器壁而產(chǎn)生的，由于氣體的壓強(qiáng)增大，所以每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多．故D正確．故選BD．點睛：能夠運用控制變量法研究多個物理量變化時的關(guān)系．溫度是氣體分子平均運動劇烈程度的標(biāo)志，當(dāng)溫度越高時，分子平均動能增大；當(dāng)溫度越低時，分子平均減?。?、BD【解析】

A．因三個燈泡均正常發(fā)光，所以副線圈中總電流為由變壓規(guī)律可知原線圈中電流為即電流表A1的示數(shù)為，故A錯誤；BC．令副線圈兩端電壓為，則由變壓規(guī)律可知原線圈兩端電壓為令燈泡L兩端電壓為，則有根據(jù)題意則有聯(lián)立可得，則燈泡A的額定電壓為10V，燈泡L與燈泡A的額定功率相同，則燈泡L和A的額定功率故B正確，C錯誤；D．將副線圈上的燈泡A撤去，則輸出電流變小，根據(jù)理想變壓器中電流與匝數(shù)成反比可知，輸入電流變小，燈泡L不能正常發(fā)光，故D正確；故選BD。9、BCD【解析】

A．小球在電場中運動的過程中，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，到達(dá)N點時，其豎直方向的速度為零，M到N，在豎直方向上有則該段過程重力勢能的增加量為故A錯誤；B．從M到N機(jī)械能增加量為故B正確；C．根據(jù)題意可知，從M到N與從N到M所用時間相等，根據(jù)v=at可知，到達(dá)P點時小球在水平方向的速度為此時小球的合速度為則從M到P動能增加量為故C正確；D．從M到N，豎直方向有水平方向上有所以重力與電場力大小之比為1：2，故D正確。故選BCD。10、BD【解析】

A．因為物塊做勻速直線運動，在豎直方向上合力為零，則有因為增大，減小，則拉力T增大，故A錯誤；B．物塊沿繩子方向上的分速度該速度等于自由端的速度，增大，自由端速度v減小，故B正確；C．F為變力，不能用功的定義。應(yīng)根據(jù)動能定理，拉力F做功等于克服重力做的功，即故C錯誤；D．拉力的功率為可知拉力F的功率P不變，故D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、12.01.44FsF′s倒數(shù)的二次方7.9×10－6~8.1×10－6【解析】

(1)[1]該游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為12mm+0×0.1mm=12.0mm[2]刻度尺要估讀，讀數(shù)為s=1.44m。(2)[3]當(dāng)時間間隔比較小時，平均速度約等于某一位置或某一時刻的瞬時速度，故由平均速度公式可得，經(jīng)過光電門位置的速度(3)[4][5]傳感器的示數(shù)為細(xì)繩的拉力，則其做功為Fs，所對應(yīng)動能的變化量為(4)[6][7]F′所做的功為F′s，所對應(yīng)動能的變化量為(5)[8][9]由動能定理整理得圖像為直線的條件是橫坐標(biāo)為Δt倒數(shù)的二次方，該圖線的斜率為代入數(shù)據(jù)得k=8.0×10－612、B2.70（2.68～2.72）電動勢減小增大兩電壓表示數(shù)之和保持不變（或）AD【解析】

（1）[1][2][3]斷開開關(guān)外電路斷開，電源輸出電流為零，內(nèi)電阻電壓為零，即兩探針之間電壓為零，題圖丙中的為電壓表的讀數(shù)。根據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則，其讀數(shù)為2.70V。電源兩極之間的開路電壓等于電源電動勢，若不計電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于電源的電動勢。（2）[4][5][6][7]逐步閉合開關(guān)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可判斷出電源輸出電流逐漸增大，由可知逐漸減小，小明將看到的示數(shù)逐