蕪湖市無為第一中學(xué)2023-2024學(xué)年新高三上學(xué)期測(cè)評(píng)物理試題一、單選題（每小題只有一項(xiàng)符合題目要求）1.氫原子的能級(jí)圖如圖所示。如果大量氫原子處于能級(jí)的激發(fā)態(tài)，下列說法正確的是（）A.這群氫原子最多可能輻射6種處于巴耳末系的光子B.從能級(jí)躍遷到能級(jí)的氫原子所輻射光子的波長最長C.用能量為的電子轟擊處于能級(jí)的氫原子，可以躍遷到能級(jí)D.能級(jí)的氫原子至少需吸收能量的光子才能電離【答案】C【解析】【詳解】A．巴耳末系指氫原子從高能級(jí)躍遷至能級(jí)輻射出的光，可知大量氫原子處于能級(jí)的激發(fā)態(tài)，最多輻射2種處于巴耳末系的光子，即能級(jí)躍遷至能級(jí)與能級(jí)躍遷至能級(jí)，A錯(cuò)誤；B．在輻射光子中，從能級(jí)躍遷到能級(jí)的氫原子所輻射光子的能量最大，根據(jù)可知，從能級(jí)躍遷到能級(jí)的氫原子所輻射光子的波長最短，B錯(cuò)誤；C．能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)需要吸收的能量可知，用能量為的電子轟擊處于能級(jí)的氫原子，可以躍遷到能級(jí)，C正確；D．能級(jí)的氫原子的電離能可知，能級(jí)的氫原子至少需吸收能量的光子才能電離，D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，甲、乙兩物體分別從A、C兩地由靜止出發(fā)做勻加速運(yùn)動(dòng)，B為AC中點(diǎn)，兩物體在AB段的加速度大小均為a1，在BC段的加速度大小均為a2，且a1<a2，若甲由A到C所用時(shí)間為t甲，乙由C到A所用時(shí)間為t乙，則t甲和t乙的大小關(guān)系為（）A. B. C. D.無法確定【答案】C【解析】【詳解】做出兩個(gè)物體的速度圖像，二者的位移相等，則圖像的面積相等，由圖像可以看出，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，一質(zhì)量為2m的物塊在水平外力F=的作用下靜止在角為30°的斜面體上.已知物塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8，重力加速度大小為g，關(guān)于物塊所受的摩擦力f，下列說法正確的是（）Af＝mg、沿斜面向上B.f＝、與F的方向相反C.、與F方向的夾角為120°D.、與F方向的夾角為120°【答案】D【解析】【詳解】ABCD．重力沿斜面向下的分力為：所以重力沿斜面向下的分力與F的合力與摩擦力f平衡，則：，與F的夾角α為：解之得α=60°所以f與F方向的夾角為120°，故D正確，ABC錯(cuò)誤．4.細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘連，平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為53°，如圖所示(已知cos53°＝06，sin53°＝08)，以下說法正確的是()A.細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為gB.細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為gC.小球靜止時(shí)細(xì)繩的拉力大小為mgD.小球靜止時(shí)彈簧的彈力大小為mg【答案】C【解析】【詳解】CD．靜止時(shí)，設(shè)繩子拉力為T，彈簧彈力為F，對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知可知C正確，D錯(cuò)誤；AB．細(xì)線燒斷瞬間，彈簧的彈力不能突變，因此小球所受的合力與剪斷前細(xì)繩的拉力等大反向，根據(jù)牛頓第二定律，加速度大小為，AB錯(cuò)誤。故選C。5.一顆偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行，它的運(yùn)行軌道距地面高度為h。設(shè)地球半徑為R，地面重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T。要使該衛(wèi)星在一天的時(shí)間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的全部情況全都拍攝下來，則衛(wèi)星在通過赤道上空時(shí)，衛(wèi)星上的攝像機(jī)應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長至少為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)衛(wèi)星周期為T1，根據(jù)萬有引力提供向心力得在地球表面解得地球自轉(zhuǎn)角速度為在衛(wèi)星繞行地球一周的時(shí)間T1內(nèi)，地球轉(zhuǎn)過的圓心角為那么攝像機(jī)轉(zhuǎn)到赤道正上方時(shí)攝下圓周的弧長為解得故選A。6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用輕軟細(xì)繩系在邊長為a的正方形截面木柱的邊A處（木柱水平放置，圖中畫斜線部分為其豎直橫截面），軟繩長4a，質(zhì)量不計(jì)，它所能承受的最大拉力為6mg。開始繩呈水平狀態(tài)，若以豎直向下的初速度拋出小球，為使繩能繞在木柱上，且小球始終沿圓弧運(yùn)動(dòng)，最后擊中A點(diǎn)，則小球允許的初速度范圍為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】為使繩能繞在木柱上，則小球通過最高點(diǎn)的最小速度滿足解得此過程由動(dòng)能定理，得解得為使繩能繞在木柱上，則小球通過最低點(diǎn)的最大速度滿足解得此過程由動(dòng)能定理，得解得所以小球允許的初速度范圍為故選B。7.如圖甲所示，邊長為L的正方形abcd區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為，方向垂直于abed所在平面，且周期性變化（周期T可根據(jù)需要調(diào)整），如圖乙所示，設(shè)垂直abcd平面向里為磁感強(qiáng)度的正方向。現(xiàn)有一電子在時(shí)刻由a點(diǎn)沿ab方向射入磁場(chǎng)區(qū)，已知電子的質(zhì)量為m，電荷量大小為e，圖中邊界上有兩點(diǎn)f、g，且，關(guān)于電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是（）A.調(diào)整磁場(chǎng)變化周期T，讓電子沿bc方向經(jīng)過c點(diǎn)，電子的速度大小一定是B.調(diào)整磁場(chǎng)變化周期T，讓電子經(jīng)過d點(diǎn)，電子的速度大小一定是C.要想讓電子經(jīng)過點(diǎn)f點(diǎn)，則磁場(chǎng)變化周期一定是D.要想讓電子垂直bc邊過g點(diǎn)，則磁場(chǎng)變化周期一定是【答案】D【解析】【詳解】A．要想讓電子沿bc方向經(jīng)過c點(diǎn)，可能的軌跡如圖所示也可以轉(zhuǎn)奇數(shù)個(gè)圓弧后到c，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力，有可得根據(jù)以上分析則有（n＝0，1，2…）解得（n＝0，1，2…）故A錯(cuò)誤；B．要想讓經(jīng)過d點(diǎn)，可能軌跡如圖所示可知，，解得或者先順時(shí)針轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的半個(gè)周期，之后逆時(shí)針轉(zhuǎn)，從ad方向經(jīng)過d這種情況下解得故B錯(cuò)誤；C．要想讓電子經(jīng)過f點(diǎn)，軌跡可能如圖所示由幾何關(guān)系可得解得只要滿足運(yùn)動(dòng)時(shí)間即可；或者如圖所示圓周周期，每一次轉(zhuǎn)過120°圓心角解得故C錯(cuò)誤；D．要想讓電子垂直bc邊過g點(diǎn)，經(jīng)過偶數(shù)次偏轉(zhuǎn)，每一次轉(zhuǎn)過60°圓心角，圓周周期，則有解得故D正確。故選D。二、多選題（每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選不全得2分，有選錯(cuò)的得0分）8.兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說法正確的是（）A.在階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小B.在階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能也減小C.在時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大D.分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過程中不變【答案】ACD【解析】【詳解】A．在階段，兩分子間的斥力和引力的合力表現(xiàn)為引力，兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近，做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小，故A正確；B．在階段，兩分子間的斥力和引力的合力表現(xiàn)為斥力，做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，故B錯(cuò)誤；C．在時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故C正確；D．在整個(gè)過程中，只有分子力做功，分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故D正確。故選ACD。9.如圖所示，為地球赤道上的物體，為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，為地球同步衛(wèi)星；已知地球的半徑與重力加速度g，關(guān)于、、三個(gè)物體或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（）A.、、三者速度關(guān)系是B.、、三者周期關(guān)系是C.、、三者加速度的關(guān)系是D.、、三者所受到向心力的關(guān)系是【答案】BC【解析】【詳解】A．因ac的周期相同，角速度相同，根據(jù)可知bc均為衛(wèi)星，根據(jù)可得可得則、、三者速度關(guān)系是選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因ac的周期相同根據(jù)開普勒第三定律可知?jiǎng)t、、三者周期關(guān)系是選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)可知根據(jù)可得可得可得、、三者加速度的關(guān)系是選項(xiàng)C正確；D．、、三者質(zhì)量關(guān)系不確定，則所受到向心力的關(guān)系不能確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。10.一鐵球以初速度v豎直向上拋出，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后鐵球運(yùn)動(dòng)的路程與位移大小之比為5：4，則該過程的位移大小和時(shí)間可能為（）A.位移大小為 B.位移大小為C.時(shí)間為 D.時(shí)間為【答案】AD【解析】【詳解】因路程與位移大小之比為5：4而不等，質(zhì)點(diǎn)速度減為零時(shí)的時(shí)間和位移為，質(zhì)點(diǎn)反向加速的時(shí)間為，速度為，有，若總位移為正，即，可知，有解得則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為位移大小為若總位移為負(fù)，即，可知，有解得則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為位移大小為故選AD。11.如圖所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在M和P之間接有阻值為R的甲與乙兩個(gè)定值電阻，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m，電阻為r，并與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給導(dǎo)體桿ab一初速度v0，使桿向右運(yùn)動(dòng)。最后桿停在導(dǎo)軌上。下列說法正確的是（）A.全過程中在導(dǎo)體桿ab中產(chǎn)生的熱量為B.ab桿速度減為時(shí)，ab桿加速度大小為C.ab桿速度減為時(shí)，通過甲電阻的電量D.ab桿速度減為時(shí)，ab桿走過的位移【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)能量守恒定律可知，全過程中回路產(chǎn)生總焦耳熱為整個(gè)過程通過兩個(gè)定值電阻的電流始終大小相等，且始終等于通過ab電流大小的一半，則根據(jù)焦耳定律可推知在導(dǎo)體桿ab中產(chǎn)生的熱量為故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)b桿速度減為時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為通過ab桿的電流大小為ab桿受到的安培力大小為所以此時(shí)ab桿的加速度大小為故B正確；C．對(duì)ab桿速度由v0減至的過程，根據(jù)動(dòng)量定理有根據(jù)上式可得該過程通過ab的電荷量為所以通過甲電阻的電量為故C錯(cuò)誤；D．在ab桿速度由v0減至的過程，通過ab的平均感應(yīng)電流為所以解得ab桿走過的位移為故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題12.利用圖1所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是______A．重物最好選擇密度較小的木塊B．可以不測(cè)量重物的質(zhì)量C．應(yīng)先釋放重物后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D．可以利用公式求解瞬時(shí)速度（2）實(shí)驗(yàn)中，得到圖2所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起點(diǎn)O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，若要驗(yàn)證從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為________．（3）小明同學(xué)提出根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v和對(duì)應(yīng)的下落距離h；以為縱坐標(biāo)，以h為橫軸畫出的圖線如下圖所示，就證明機(jī)械能是守恒的．你覺得他說的對(duì)嗎?______請(qǐng)說明理由__________。（4）絕大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，該誤差________A．屬于偶然誤差，可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小B．屬于系統(tǒng)誤差，可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小C．屬于偶然誤差，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力來減小D．屬于系統(tǒng)誤差，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力來減?。?）某同學(xué)想用圖3所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．他將一條輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球a和b，b球的質(zhì)量是a球的3倍，a球靜止于地面．當(dāng)繩剛好被拉緊時(shí)，釋放b球．測(cè)得釋放時(shí)b球距地面的高度，a球上升的最高點(diǎn)距地面的高度，則滿足_____時(shí)即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．【答案】①.B②.③.不對(duì)④.見解析⑤.D⑥.1.5【解析】【詳解】（1）[1]A．為了減小空氣阻力的影響，重物最好選擇密度較大、體積較小的鐵塊，故A錯(cuò)誤；B．驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中質(zhì)量可以約掉，所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，故B正確；C．應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電再釋放重物，故C錯(cuò)誤；D．重物下落過程受到一定的阻力，重物的加速度小于重力加速度，用公式求解瞬時(shí)速度，等于間接使用了機(jī)械能守恒定律了，故D錯(cuò)誤。故選B。（2）[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則有要驗(yàn)證從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，則有聯(lián)立可得（3）[3][4]設(shè)重物下落過程受到大小恒定的阻力，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得可知圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線，僅通過圖像為為過原點(diǎn)的傾斜直線就證明機(jī)械能是守恒的說法是不對(duì)的；為了證明機(jī)械能是守恒的，除了圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線，還需要滿足圖像斜率為g。（4）[5]由于重物下落過程受到一定的阻力，重物減少的重力勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，絕大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，該誤差屬于系統(tǒng)誤差，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力來減小。故選D。（5）[6]設(shè)a球的質(zhì)量為，b球的質(zhì)量為，釋放后b球下落高度為的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒可得可得b球著地后，a球繼續(xù)上升到最高點(diǎn)過程，根據(jù)機(jī)械能守恒可得聯(lián)立可得13.如圖（a）為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中是電池，和是固定電阻，是可變電阻。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位分別為直流電壓擋和擋、直流電流擋和擋、歐姆擋。改裝多用表表盤如圖（b）所示。（1）測(cè)量時(shí)，接線柱A接的是________（填“紅”或“黑”）表筆；若開關(guān)B端與觸點(diǎn)“1”相連，則此時(shí)多用電表的擋位為________擋，若開關(guān)B端與觸點(diǎn)“5”相連，則此時(shí)多用電表的擋位為________擋；（擋位填寫要求具體到量程）（2）若開關(guān)B端與觸點(diǎn)“1”相連，進(jìn)行相關(guān)測(cè)量時(shí)，多用電表指針指示位置如圖（b）所示，則此時(shí)多用電表的讀數(shù)為________；（3）若電池E的電動(dòng)勢(shì)為，當(dāng)把開關(guān)B端接到觸點(diǎn)“3”，短接A、B表筆進(jìn)行歐姆調(diào)零后，再用該擋測(cè)量一個(gè)未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到表頭G滿偏刻度的處，則該電阻的阻值為________。（4）若電池E由于長時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)由下降到，但仍可調(diào)零。用重新調(diào)零后的歐姆表測(cè)得某待測(cè)電阻阻值為，則這個(gè)待測(cè)電阻阻值的真實(shí)值為________?！敬鸢浮竣?黑②.③.④.⑤.4500⑥.400【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，黑筆接電源正極，紅筆接電源負(fù)極，所以與A接線柱相連的是黑表筆；[2]若開關(guān)B端是與“1”相連的，則此時(shí)應(yīng)為量程較大的電流表，所以多用電表的擋位為2.5mA；[3]若開關(guān)B端與觸點(diǎn)“5”相連，則此時(shí)應(yīng)為量程較大的電壓表，所以多用電表的擋位為5V；（2）[4]此時(shí)多用電表的讀數(shù)為；（3）[5]當(dāng)把開關(guān)B端接到位置3，短接A、B表筆，有I=1mA，根據(jù)E=IR內(nèi)其中，用該擋測(cè)量一個(gè)未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表G滿偏刻度的處，有聯(lián)立解得（4）[6]若歐姆表長時(shí)間不用，電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?1.2V，那么中值電阻而指針?biāo)柑幍碾娏鳛楫?dāng)電動(dòng)勢(shì)降低后有解得14.如圖所示，兩根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動(dòng)。一個(gè)半徑R=5cm、質(zhì)量m=20kg的水泥圓筒從木棍的上部恰好能勻速滑下，已知兩木棍間距d=8cm，與水平面的夾角α=37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。（1）兩根直木棍對(duì)水泥圓筒彈力的合力及摩擦力的合力的大小；（2）每根直木棍與水泥桶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）將水泥圓筒沿直木棍勻速向上拉動(dòng)，所需最小拉力?（sin74°=0.96）【答案】（1）160N，120N；（2）0.45；（3）192N【解析】【詳解】（1）從右側(cè)視角分析，在沿斜坡方向根據(jù)平衡條件垂直于斜坡方向有（2）由底部沿木棍向上看，受力關(guān)系如圖所示圖中θ角滿足解得；根據(jù)平衡條件有解得又因?yàn)槊扛竟鞯哪Σ亮λ詣?dòng)摩擦因數(shù)（3）從右側(cè)視角受力分析，如圖所示因木棍提供的支持力合成為，摩擦力合成為故這兩個(gè)力的合力方向固定，圖中β角滿足故現(xiàn)問題變?yōu)椤拔矬w受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡，拉力最小值為多少”，根據(jù)力學(xué)平衡的矢量三角形得解得15.如圖（a）所示，“系留氣球”是一種用纜繩固定于地面、高度可控的氦氣球，作為一種長期留空平臺(tái)，具有廣泛用途。圖（b）為某一“系留氣球”的簡化模型圖；主、副氣囊通過無漏氣、無摩擦的活塞分隔，主氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氦氣（可視為理想氣體）副氣囊與大氣連通。輕彈簧右端固定、左端與活塞連接。當(dāng)氣球在地面附近達(dá)到平衡時(shí)，活塞與左擋板剛好接觸（無擠壓），彈簧處于原長狀態(tài)。在氣球升空過程中，大氣壓強(qiáng)逐漸減小，彈簧被緩慢壓縮。當(dāng)氣球上升至目標(biāo)高度時(shí)，活塞與右擋板剛好接觸（無擠壓）氦氣體積變?yōu)榈孛娓浇鼤r(shí)的1.5倍，此時(shí)活塞兩側(cè)氣體壓強(qiáng)差為地面大氣壓強(qiáng)的。已知地面附近大氣壓強(qiáng)、溫度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，活塞厚度忽略不計(jì)。（1）設(shè)氣球升空過程中氦氣