黑龍江省綏棱一中2023屆全國高三模擬考三全國I卷物理試題

黑龍江省綏棱一中2023屆全國高三模擬考(三）全國I卷物理試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的a、b兩點關(guān)于水平邊cd對稱，點電荷Q1、Q2固定在c、d兩點上。一質(zhì)量為m、帶負電的小球P在a點處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．Q2對P的靜電力大小為B．Q1、Q2的電荷量之比為C．將P從a點移到b點，電場力做正功D．將P從a點沿直線移到b點，電勢能先增大后減小2、如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)、外分布著兩方向相反的勻強磁場，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B．頂點A處有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分線發(fā)射不同速度的粒子粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為+q，粒子重力不計．則粒子以下列哪一速度值發(fā)射時不能通過C點（）A． B． C． D．3、目前在太陽系內(nèi)一共已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約127萬顆小行星，但這可能僅是所有小行星中的一小部分.若某顆小行星在離太陽中心R處做勻速圓周運動，運行的周期為T，已知引力常量為G，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出太陽的（）A．表面加速度大小 B．密度 C．半徑 D．質(zhì)量4、如圖是某型號的降壓變壓器（可視為理想變壓器），現(xiàn)原線圈兩端接上正弦交流電，副線圈接一負載電阻，電路正常工作，若（）A．負載空載（斷路），則原線圈電流為零B．負載空載（斷路），則副線圈兩端電壓為零C．負載電阻阻值變小，則輸入電流變小D．負載電阻阻值變小，則副線圈兩端電壓變小5、下列屬于理想化物理模型的是（）A．電阻 B．點電荷 C．力的合成 D．瞬時速度6、如圖所示，一根長為L的金屬細桿通有電流時，在豎直絕緣擋板作用下靜止在傾角為的光滑絕緣固定斜面上。斜面處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。若電流的方向和磁場的方向均保持不變，金屬細桿的電流大小由I變?yōu)?.5I，磁感應(yīng)強度大小由B變?yōu)?B，金屬細桿仍然保持靜止，則（）A．金屬細桿中電流方向一定垂直紙面向外 B．金屬細桿受到的安培力增大了C．金屬細桿對斜面的壓力可能增大了BIL D．金屬細桿對豎直擋板的壓力可能增大了BIL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、如圖所示，A、B、C三點組成一邊長為l的等邊三角形。該空間存在平行于ABC平面的勻強電場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子僅受電場力作用依次通過A、B、C三點，通過A、C兩點的速率均為v0，通過B點時的速率為，則該勻強電場場強E的大小和方向分別是A．E= B．E=C．方向垂直AC斜向上 D．方向垂直AC斜向下8、質(zhì)量為m的小球以初速度從O點水平拋出，經(jīng)過A點時其速度方向與水平面的夾角為37°，經(jīng)過B點時，其速度方向與水平面的夾角為60°，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，，，則下列說法正確的是（）A．小球從O點運動B點經(jīng)歷的時間為B．小球從O點運動A點的過程中速度大小的改變量為C．小球從O點運動B點的過程中重力做的功為D．小球在B點時重力的功率為9、如圖所示，以O(shè)為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強電場中，圓所在平面與電場方向平行，M、N為圓周上的兩點．帶正電粒子只在電場力作用下運動，在M點速度方向如圖所示，經(jīng)過M、N兩點時速度大小相等．已知M點電勢高于O點電勢，且電勢差為U，下列說法正確的是()A．M,N兩點電勢相等B．粒子由M點運動到N點，電勢能先增大后減小C．該勻強電場的電場強度大小為D．粒子在電場中可能從M點沿圓弧運動到N點10、如圖甲為研究光電效應(yīng)實驗的部分裝置示意圖。實驗中用頻率為的光照射某種金屬，其光電流隨光電管外電源電壓變化的圖像如圖乙。已知普朗克常量為，電子帶的電荷量為。下列說法中正確的是（）A．測量電壓時，光電管的極應(yīng)連接外電源的負極B．光電子的最大初動能為C．該金屬的逸出功為D．當(dāng)電壓大于時，增加光照強度則光電流增大三、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．（6分）頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。如圖所示是物體下落時的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，照片中的?shù)字是豎直放置的刻度尺的讀數(shù)，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點時速度大小為______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），實驗中物體由點下落至點，動能的增加量約為重力勢能減少量的____%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）(1)在“研究平拋物體的運動”實驗的裝置如下左圖所示，下列說法正確的是_____A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．斜槽軌道必須光滑D．每次釋放小球時的位置越高，實驗效果越好(2)為了描出物體的運動軌跡，實驗應(yīng)有下列各個步驟：A．以O(shè)為原點，畫出與y軸相垂直的水平軸x軸；B．把事先做的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使由斜槽上滾下拋出的小球正好從紙片的缺口中通過，用鉛筆在白紙上描下小球穿過這個缺口的位置；C．每次都使小球由斜槽上固定的標(biāo)卡位置開始滾下，用同樣的方法描出小球經(jīng)過的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來，這樣就描出了小球做平拋運動的軌跡；D．用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；E．在斜槽末端抬高一個小球半徑處定為O點，在白紙上把O點描下來，利用重垂線在白紙上畫出過O點向下的豎直直線，定為y軸．在上述實驗中，缺少的步驟F是___________________________________________________，正確的實驗步驟順序是__________________．(3)如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=_____（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2）．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）如圖所示金屬小球A和B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端，A球質(zhì)量為2m，不帶電，B球質(zhì)量為m，帶正電，電量為q，OA=2L，OB=L，輕桿可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在過O點的豎直虛線右側(cè)區(qū)域存在著水平向左的勻強電場，此時輕桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，且OA與豎直方向夾角為37°，重力加速度為g。（1）求勻強電場的電場強度大小E；（2）若不改變場強大小，將方向變?yōu)樨Q直向上，則由圖示位置無初速釋放輕桿后，求A球剛進入電場時的速度大小v。14．（16分）空間存在一邊界為MN、方向與紙面垂直、大小隨時間變化的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖甲所示，方向向里為正。用單位長度電阻值為R0的硬質(zhì)導(dǎo)線制作一個半徑為r的圓環(huán)，將該圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上，如圖乙所示。(1)判斷圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向；(2)求出感應(yīng)電動勢的大?。?3)求出0~t1的時間內(nèi)電路中通過的電量。15．（12分）如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強電場，在BC右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強磁場，L1、L2、L3是磁場的邊界（BC與L1重合），寬度相同，方向如圖所示，區(qū)域Ⅰ的磁感強度大小為B1．一電荷量為q、質(zhì)量為m（重力不計）的帶正電點電荷從AD邊中點以初速度v0沿水平向右方向進入電場，點電荷恰好從B點進入磁場，經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與B點同一水平高度處進入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知AB長度是BC長度的倍．（1）求帶電粒子到達B點時的速度大??；（2）求磁場的寬度L；（3）要使點電荷在整個磁場中運動的時間最長，求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強度B2的最小值．

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、B【解題分析】

A．由于P處于平衡狀態(tài)，可知Q2對P的靜電力大小為選項A錯誤；B．同理可知Q1對P的靜電力大小為設(shè)ac=L，則由庫侖定律聯(lián)立解得Q1、Q2的電荷量之比為選項B正確；CD．將P從a點移到b點，電場力先做正功，后做負功，電勢能先減小后增加，選項CD錯誤；故選B。2、C【解題分析】

粒子帶正電，且經(jīng)過C點，其可能的軌跡如圖所示：

所有圓弧所對圓心角均為60°，所以粒子運行半徑：r=（n=1，2，3，…），粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：（n=1，2，3，…），則的粒子不能到達C點，故ABD不合題意，C符合題意。故選C?！绢}目點撥】粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出粒子的運動軌跡是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識求出粒子的可能軌道半徑，應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的速度即可解題．3、D【解題分析】

AC．在太陽表面，重力和萬有引力相等，即因根據(jù)已知條件無法求出太陽半徑，也就無法求出太陽表面的重力加速度，故AC錯誤；B．在不知道太陽半徑的情況下無法求得太陽的密度，故B錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得求得中心天體質(zhì)量故D正確。故選：D。4、A【解題分析】

AB．把變壓器看做一個電源，副線圈所連電路為外電路，負載斷路，相當(dāng)于電路的外電路斷路，則副線圈兩端仍有電壓，但是電路中無電流，A正確B錯誤；CD．負載電阻變小，根據(jù)可知副線圈兩端電壓不變，所以副線圈中電流增大，根據(jù)可知，不變，增大，則也增大，即輸入電流變大，CD錯誤。故選A。5、B【解題分析】

理想化模型的特點是現(xiàn)實生活中不存在。通過想象合理分析得出忽略次要因素，只考慮主要因素，據(jù)此判斷即可?！绢}目詳解】建立理想化模型的一般原則是首先突出問題的主要因素，忽略問題的次要因素．物理學(xué)是一門自然學(xué)科，它所研究的對象、問題往往比較復(fù)雜，受諸多因素的影響有的是主要因素，有的是次要因素．為了使物理問題簡單化，也為了便于研究分析，我們往往把研究的對象、問題簡化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如質(zhì)點、電場線、理想氣體、點電荷、自由落體運動等，電阻、力的合成以及瞬時速度均不符合理想化模型的定義，ACD不符合題意，B符合題意。故選B。6、D【解題分析】

A．金屬細桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，金屬細桿中電流方向可能垂直紙面向外，也可能垂直紙面向里，故A錯誤；B．由于磁場與電流方向垂直，開始安培力為，后來的安培力為則金屬細桿受到的安培力增大了故B錯誤；C．金屬細桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，將斜面的支持力分解成水平方向和豎直方向，則水平方向和豎直方向的合力均為零，由于金屬細桿的重力不變，故斜面的支持力不變，由牛頓第三定律可知，金屬細桿對斜面的壓力不變，故C錯誤；D．由于金屬細桿受到斜面的支持力不變，故安培力的大小變化量與擋板的支持力的大小變化量相等；如果金屬細桿中電流方向垂直紙面向里，安培力方向水平向右，當(dāng)安培力增大，則金屬細桿對擋板的壓力增大，由于安培力增大BIL，所以金屬細桿對豎直擋板的壓力增大了BIL；如果金屬細桿中電流方向垂直紙面向外，安培力方向水平向左，當(dāng)安培力增大BIL，則金屬細桿對擋板的壓力減小BIL，故金屬細桿對豎直擋板的壓力可能增大了BIL，D正確。故選D。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、BC【解題分析】

AB.據(jù)題意可知AC為該勻強電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，據(jù)動能定理可得解得，故A錯誤B正確。CD.據(jù)題意可知AC為該勻強電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，故C正確D錯誤。8、AD【解題分析】

A．小球從O點運動到B點時的豎直速度經(jīng)歷的時間為選項A正確；B．小球從O點運動到A點的過程中速度大小的改變量為選項B錯誤；C．小球從O點運動B點的過程中，下落的高度重力所做的功為選項C錯誤；D．小球在B點時重力的功率為選項D正確；故選AD。9、AB【解題分析】

帶正電粒子僅在電場力作用下，從M運動到N，由速度大小，得出粒子的動能，從而確定粒子的電勢能大與小。由于勻強電場，則等勢面是平行且等間距。根據(jù)曲線運動條件可從而確定電場力的方向，從而得出勻強電場的電場線方向?！绢}目詳解】帶電粒子僅在電場力作用下，由于粒子在M、N兩點動能相等，則電勢能也相等，則M、N兩點電勢相等。因為勻強電場，所以兩點的連線MN即為等勢面。根據(jù)等勢面與電場線垂直特性，從而畫出電場線CO．由曲線運動條件可知，正電粒子所受的電場力沿著CO方向；

可知，速度方向與電場力方向夾角先大于90°后小于90°，電場力對粒子先做負功后做正功，所以電勢能先增大后減小。故AB正確；勻強電場的電場強度Ed=U式中的d是沿著電場強度方向的距離，則，故C錯誤；粒子在勻強電場受到的是恒定的電場力，不可能做圓周運動，選項D錯誤；故選AB.【題目點撥】緊扣動能相等作為解題突破口，由于僅在電場力作用下，所以得出兩點的電勢能大小關(guān)系。并利用等勢面與電場線垂直的特性，從而推出電場線位置。再由曲線運動來確定電場力的方向。同時考查U=Ed中d的含義重要性，注意公式中的d為沿電場線方向上的距離。10、BD【解題分析】

A．電壓為反向遏止電壓，此時光電管的極應(yīng)連接外電源的正極，A錯誤；B．光電子克服電場力做功，根據(jù)能量守恒定律，光電子的最大初動能B正確；C．光電效應(yīng)方程為結(jié)合B選項解得金屬的逸出功為C錯誤；D．電壓對應(yīng)正向飽和電流，已收集了相應(yīng)光照強度下的所有的光電子。若增大光照強度，光子數(shù)量增加，光電子數(shù)量增加，則電路中的光電流增大，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、1.1695~97均正確【解題分析】

[1]根據(jù)公式可得[2]同理可得物體有B到C過程中，動能增加量為重力勢能的減少量為動能的增加量約為重力勢能減少量的12、AB；調(diào)整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平；DFEABC；；0.7m/s【解題分析】

（1）將斜槽的末端切線調(diào)成水平，以保證小球做平拋運動，選項A正確；將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，防止小球下落時碰到木板，選項B正確；斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達底端的速度相等即可，選項C錯誤；每次釋放小球時的位置必須相同，并非越高實驗效果越好，選項D錯誤；故選AB.（2）在上述實驗中，缺少的步驟F是：調(diào)整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平；正確的實驗步驟順序是DFEABC；（3）設(shè)相鄰兩點間的時間間隔為T，豎直方向：2L-L=gT2，得到，

水平方向：，

水平方向：v0=2×=0.7m/s．【題目點撥】關(guān)于平拋運動實驗要掌握實驗的注意事項、實驗步驟、實驗原理．平拋運動分解為：水平方向的勻速直線運動，豎直方向的自由落體運動，尤其是注意應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律解決平拋運動問題．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、（1）；（2）?！窘忸}分析】

（1）輕桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時，根據(jù)力矩平衡M逆=M順，有mAg2Lsin37°=qELcos53°+mBgLsin53°其中mA=2m，mB=m，勻強電場的電場強度大小E=（2）A、B球角速度相等，根據(jù)v=r，A球線速度是B球線速度的2倍，A球線速度為v，B球線速度為，無初速釋放輕桿后，直至A球剛進入電場過程中，系統(tǒng)根據(jù)