天津沙河中学2023年高三物理测试题含解析

天津沙河中学2023年高三物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）空闻有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是(

)

A．O点的电势最低

B．和两点的电势相等

C．和-两点的电势相等

D.点的电势低于点的电势参考答案：C2.如图所示，在一匀强电场中的O点固定一电量为Q的正点电荷，设正点电荷Q的电场与匀强电场互不影响，a、b、c、d为电场中的四点，分布在以O为圆心、r为半径的圆周上，一电量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡．则下列说法正确的是(

)A．电场中a、c两点间的电势差

B．电场中a、c两点间的电势差C．电场中b、d两点间的电势差

D．电场中b、d两点间的电势差参考答案：B3.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，再经过0．6s波形第一次出现如图中的虚线所示。a、b、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是A．周期为2．4sB．波速可能为250m/sC．质点b开始振动方向沿y轴负方向D．质点a在这0．6s时间内通过的路程一定小于30cm参考答案：D4.质量为m的物体被绳经过光滑小孔而牵引在光滑的水平面上做匀速圆周运动．当绳子拉力为某个值F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则此过程中物体克服外力所做的功为…………（）

A．0

B．3FR

C．

D．参考答案：D5.（单选题）如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心r=0.1m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘的动摩擦因数为μ=0.8，木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同．若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值为(已知)A．8rad/s

B．2rad/sC．rad/s

D．rad/s参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=

mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=

（用给出的字母符号表示）。参考答案：0.776mm，7.（00年吉、苏、浙）（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为：，式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有得：U=hvB

通过导体的电流密度I=nev·d·h

由

，有

得

8.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）9.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。参考答案：(1)等压

(2)降低

(3)放热

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)10.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。参考答案：11.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)请根据下表的实验数据作出s—h关系的图象.(2)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s—h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)

(3)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果_________(选填“偏大”或“偏小”).

参考答案：12.作匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为

s，角速度为

rad/s。

参考答案：13.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示，U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板移到图中虚线所示的位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）.参考答案：变小

不变三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高，电阻率变小，水质受到影响。某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图(1)所示，两电极相距，管内充满待测的河水。安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径，测量结果如图（2）所示。为测管内河水电阻供选器材有：电压表V1：量程15V，内阻约电压表V2：量程3V，内阻约电流表A1：量程0.6A，内阻约电流表A2：量程150mA，内阻约滑动变阻器甲：最大值为，额定电流足够大滑动变阻器乙：最大值为，额定电流足够大电源E1：电动势15V，内阻电源E2：电动势3V，内阻开关、导线若干。该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图（3）所示。①据图（2）读出玻璃管的内径d=__________mm。②实验时，所选用的电压表为____（填“V1”或“V2”），所选用的电流表为_____（填“A1”或“A2”），所选的滑动变阻器为_____（填“甲”或“乙”），所选的电源为____（填“E1”或“E2”）。③在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图。参考答案：（1）（1分）②AC（1分）；（2分）（2）①6.70（±0.20）（2分）②V1、A2、甲、E1（各1分）③如右图所示（2分）游标卡尺的读数等于游标上0刻线对应的主尺上的读数加上游标上与主尺对齐的格子数乘以精度，即0.60cm+35×0.002cm=0.670cm=6.70mm。由U－I图象可知电源应选择E1；由U－I图象可估算玻璃管内水的电阻约为100Ω，通过最大的电流为150mA，所以电流表选择A2、电压表选择V1；由U－I图象可知电压值从零开始变化，所以滑动变阻器应该接成分压电路，采用分压接法时滑动变阻器的阻值稍小一些好，故选择滑动变阻器甲；由于，所以选用电流表外接法。15.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：（1）关于油膜面积的测量方法，下列做法中正确的是

A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积（2）实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，又测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d=

m．参考答案：（1）D；（2）5.0×10﹣10【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】（1）明确用“油膜法”估测分子大小的实验原理：认为油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度即为油酸分子直径．液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积．（2）在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．【解答】解：（1）液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，由于油膜不规则，无法用刻度尺去量油膜的面积．故ABC错误，D正确．（2）一滴油酸的体积为：V=?cm3=1×10﹣4cm3=1×10﹣10m3油酸分子的直径为：d==m=5.0×10﹣10m故答案为：（1）D；（2）5.0×10﹣10四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t=0时刻波源开始振动，在t=3s时刻的波形如图所示．求：①该波沿x方向传播的速度；②7s内x=2m处质点运动的路程．参考答案：解：①根据②由图，得λ=4m周期经2s位于x=2m质点开始起振

实际振动时间所以x=2m处质点运动的路程：s=4A+A=5A=50cm答：①该波沿x方向传播的速度为1m/s；②7s内x=2m处质点运动的路程为50cm．【考点】横波的图象．【分析】（1）根据求波传播速度；（2）先求出x=2m处质点实际振动的时间，质点振动一个周期通过的路程为4A，根据振动时间和周期之间的关系即可求出质点运动的路程；17.已知氢原子基态电子轨道半径为r0=0.528×10-10m,量子数为n的激发态的能量En=eV.求：(1)电子在基态轨道上运动的动能；

(2)计算这几条光谱线中波长最短的一条光谱线的波长.(k=9.0×109N·m2/C2,e=1.60×10-19C,h=6.63×10-34J)参考答案：(1)库仑力提供向心力，则有=,则=,代入数据得电子在基态轨道上运动的动能为13.6eV.(2)波长最短的光频率最高、能量最大，对应处于n=3的激发态的氢原子向n=1能级跃迁所发出光的光谱线.将能量单位“eV”换算成国际单位“J”后得：λ==1.03×10-7m.18.如图（甲）的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴0转动．轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、H