湖北省第五届测评活动2023年物理高三上期末联考模拟试题含解析

湖北省第五届测评活动2023年物理高三上期末联考模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab。电子的电荷量为e，质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为A． B．C． D．2、如图所示，在以R0为半径，O为圆心的圆形区域内存在磁场，直径MN左侧区域存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B1；MN右侧区域也存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B2，有一质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力）沿垂直于MN的方向从P点射入磁场，通过磁场区域后自Q点离开磁场，离开磁场时其运动方向仍垂直于MN。已知OP与MN的夹角为θ1，OQ与MN的夹角为θ2，粒子在左侧区域磁场中的运动时间为t1，粒子在右侧区域磁场中的运动时间为t2，则下列说法正确的是（）A． B．C． D．3、一平行板电容器的电容为C，A极板材料发生光电效应的极限波长为，整个装置处于真空中，如图所示。现用一波长为（＜）的单色光持续照射电容器的A极板，B极板接地。若产生的光电子均不会飞出两极板间，则下列说法正确的是（）（已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，光电子的电量为e）A．光电子的最大初动能为B．光电子的最大初动能为C．平行板电容器可带的电荷量最多为D．平行板电容器可带的电荷量最多为4、如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，则电流表的示数为。（）A． B．C． D．5、如图所示，电源电动势为E、内阻不计，R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，C为电容器，电流表A为理想电表、当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是A．A的示数变大，电容器的带电量增多B．A的示数变大，电容器的带电量减少C．A的示数不变，电容器的带电量不变D．A的示数变小，电容器的带电量减少6、一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p-V图象如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴．则（）A．M→N过程气体温度不变B．N→Q过程气体对外做功C．N→Q过程气体内能减小D．Q→M过程气体放出热量二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+()A．在电场中的加速度之比为1:1B．在磁场中运动的半径之比为C．在磁场中转过的角度之比为1:2D．离开电场区域时的动能之比为1:38、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W”的灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．电压表的示数约为1244.32VB．电流表的示数约为0.82AC．a、b两端的电压是1045VD．a、b两端的电压是1100V9、如图所示，半径为r、电阻为R的单匝圆形线框静止于绝缘水平面上，以圆形线框的一条直径为界，其左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向里的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律分别如图乙所示。则0~t0时间内，下列说法正确的是（）A．时刻线框中磁通量为零B．线框中电流方向为顺时针方向C．线框中的感应电流大小为D．线框受到地面向右的摩擦力为10、关于热现象和热力学定律，下列说法正确的是A．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能一定增加B．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动C．在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D．气体被压缩时，内能一定增加E.从单一热源吸收热量使之全部变成机械功是可能的三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图甲所示为由半导体材料制成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻和继电器设计的温控电路。设继电器的线圈电阻，当继电器线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。（1）实验过程中发现，开关闭合后电路不工作。某同学为排查电路故障用多用电表测量各接入点间的电压，则应将如图丙所示的选择开关旋至__________（选填“”“”“”或“”）。（2）用调节好的多用电表进行排查，在图乙电路中，断开开关时，发现表笔接入、时指针发生偏转，多用表指针偏转如图丁所示，示数为__________；闭合开关，接入、和接入、时指针均发生偏转，接入、时指针不发生偏转，则电路中__________（选填“”“”或“”）段发生了断路。（3）故障排除后，在图乙电路中，闭合开关若左侧电源电动势为内阻可不计，滑动变阻器接入电路的阻值为，则温度不低于__________时，电路右侧的小灯泡就会发光。12．（12分）用分度为0.05mm的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图，此示数为_______mm。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，矩形PQMN区域内有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，已知PQ长度为3L，PN长度为L。质量为m、电量大小为q的带负电粒子以某一初速度从P点平行PQ射入匀强电场，恰好从M点射出，不计粒子的重力，可能用到的三角函数值sin30°=0.5，sin37°=0.6，sin45°=。(1)求粒子入射速度v0的大小；(2)若撤走矩形PQMN区域内的匀强电场，加上垂直纸面向里的匀强磁场。该粒子仍以相同的初速度从P点入射，也恰好从M点射出磁场。求匀强磁场磁感应强度B的大小和粒子在磁场中运动的时间t。14．（16分）自动化构件是现代化机械的重要组成部分，某种自动化构件的简化示意图如图所示。两个在点相切的光滑圆形细管道，左管道在点与斜面相切，右管道在点与另一斜面相切，两斜面与竖直线夹角均为30°。两圆形管道的圆心、及其相切点在同一水平面上，管道圆弧的半径均为，管道的横截面积很小。在点处有两个小物块甲和乙，物块甲上连接一个轻弹簧，两小物块压缩弹簧后处于静止状态且锁定。小物块在管道内光滑滑动与斜面间的动摩擦因数为，物块甲的质量为。(1)物块乙为某一质量时，解除点锁定后，物块甲运动至左管道的最低点时，对管道的压力是其重力的7倍，物块乙上升的最高点为右管道的处。求物块甲在点时的速度大小及沿斜面向上滑动的时间；(2)若其他条件不变，仅改变物块乙的质量，使物块乙弹开后上升能够滑过点，求物块乙的质量范围。15．（12分）由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O表示圆的圆心，圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射，反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求：(i)透明物体对该光的折射率；(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

正离子由a到b的过程，轨迹半径，根据牛顿第二定律：，正离子在b点吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为q－ne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：n＝A．。故A不符合题意。B．。故B不符合题意。C．。故C不符合题意。D．。故D符合题意。2、D【解析】

AB．粒子运动轨迹如图所示：

由几何知识可知，粒子在两个磁场中的轨迹半径分别为粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则故AB错误；

CD．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为粒子在磁场中转过的圆心角θ相等，粒子在磁场中的运动时间为则有故C错误，D正确。

故选D。3、C【解析】

AB．根据光电效应方程可知选项AB错误；CD．随着电子的不断积聚，两板电压逐渐变大，设最大电压为U，则且Q=CU解得选项C正确，D错误。故选C。4、D【解析】

线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流。

此交变电动势的最大值为设此交变电动势在一个周期内的有效值为E′，由有效值的定义得解得故电流表的示数为故选D。5、A【解析】

电容器接在（或滑动变阻器）两端，电容器两端电压和（或滑动变阻器）两端电压相等，滑动变阻器滑片向右移动，电阻增大，和滑动变阻器构成的并联电路分压增大，所以两端电压增大，根据欧姆定律：可知电流表示数增大；电容器两端电压增大，根据：可知电荷量增多，A正确，BCD错误。故选A。6、D【解析】

A．M→N过程气体的pV乘积先增加后减小，可知温度先升高后降低，选项A错误；B．N→Q过程气体的体积不变，不对外做功，选项B错误；C．N→Q过程气体压强增大，体积不变，由可知，温度升高，则内能增加，选项C错误；D．Q→M过程气体压强不变，体积减小，外界对气体做功，即W>0；由可知，温度降低，内能减小，即∆E<0，根据热力学第一定律∆E=W+Q可知Q<0，气体放出热量，选项D正确．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCD【解析】

A．两个离子的质量相同，其带电量是1:3的关系，所以由可知，其在电场中的加速度是1:3，故A错．B．离子在离开电场时速度，可知其速度之比为1:．又由知，，所以其半径之比为:1，故B正确．C．由B的分析知道，离子在磁场中运动的半径之比为:1，设磁场宽度为L，离子通过磁场转过的角度等于其圆心角，所以有，则可知角度的正弦值之比为1:，又P+的角度为30°，可知P3+角度为60°，即在磁场中转过的角度之比为1:2，故C正确．D．离子在电场中加速时，据动能定理可得:，两离子离开电场的动能之比为1:3，故D正确．8、BC【解析】

A．由输出端交变电压的图象可求出有效值220V，由原、副线圈匝数之比4:1，可得原、副线圈的电压之比4:1，则原线圈的电压即电压表的示数为故A错误；B．副线圈电压为220V，L2、L3、L4三只灯泡都正常发光，电流表的示数为故B正确；CD．原、副线圈的电流之比，则原线圈电流为灯泡的电阻则、两点的电压故C正确，D错误。故选BC。9、ACD【解析】

A．时刻，两部分磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，线框中的磁通量为零，A正确。B．根据楞次定律可知，左侧的导线框的感应电流是逆时针，而右侧的导线框的感应电流也是逆时针，则整个导线框的感应电流方向为逆时针，B错误。C．由法拉第电磁感应定律，因磁场的变化，导致导线框内产生感应电动势，结合题意可知整个导线框产生感应电动势为左、右两侧电动势之和，即由闭合电路欧姆定律，得感应电流大小故C正确。D．由左手定则可知，左、右两侧的导线框均受到向左的安培力，则所受地面的摩擦力方向向右、大小与线框所受的安培力大小相等，即故D正确。故选ACD。10、ACE【解析】

A．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，一定吸收热量，分子平均动能不变，则分子势能一定增加，故A正确；B．悬浮颗粒受到液体分子不均匀的撞击从而做无规则运动，即为布朗运动，所以布朗运动是悬浮颗粒的运动，故B错误；C．分子永不停息地做无规则热运动，所以在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故C正确：D．气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，故D错误；E．由热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量，使之全部变成机械功是可能的，但会产生其他影响，故E正确。故选：ACE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、C6.142【解析】

(1)[1]挡位测量电阻值，挡位测量交流电压，挡位测量直流电压，挡位测量电流值，为测量各接入点间的电压，选择挡位。(2)[2][3]选择“”电压挡，则每一大格表示，每一小格表示，测量的精确度为，应估读到（此时应为估读），指针对应的示数为。闭合开关，接入