广东省广州市天河区普通高中2023届高三下学期综合测试物理试题（三）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023届天河区普通高中毕业班综合测试（三）物理本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。一、单项选择题；本题共7小题，每小题4分，共28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.计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器。且电压保持不变图示键盘连着正在工作的计算机，按下“？”键过程中，按键金属片间组成的电容器（）aA.电容变小 B.金属片间的场强变小C.电荷量增大 D.处于放电状态〖答案〗C〖解析〗按下“？”键过程中，按键金属片间组成的电容器两极板间距d减小，根据可知电容C变大，因两板电压U一定，根据Q=CU可知，电容器带电量增大，电容器处于充电状态，此时根据可知金属片间的场强E变大。故选C。2.如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光。关于这三束单色光，下列说法正确的是（）A.单色光a的频率最大B.单色光c在玻璃中的传播速度最大C.通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光c的最大D.单色光a从玻璃射向空气的全反射临界角最大〖答案〗D〖解析〗A．由图看出，c光的偏折程度最大，a光的偏折程度最小，知c光的折射率最大，频率最大，a光的折射率最小，频率最小，故A错误；B．由公式可知，c光的折射率最大，在玻璃中传播最小，故B错误；C．c光的频率最大，则波长最小，根据双缝干涉条纹的间距公式可知，通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光c最小，故C错误；D．由公式可知，a光的折射率最小，从玻璃射向空气的全反射临界角最大，故D正确。故选D。3.如图（a），在2022年北京冬奥会上，某次冰壶比赛中运动员用红壶正面撞击静止的黄壶，碰撞后两壶始终沿同一直线运动，其运动的速度随时间变化的v-t图像如图（b）所示，则（）A.碰后黄壶的运动距离为4m B.碰后黄壶的速度为0.8m/sC.碰后红壶的加速度较大 D.0~2s内红壶的平均速度为0.8m/s〖答案〗A〖解析〗B．由于红壶正面撞击黄壶，且由图（b）知，两壶碰后运动方向相同，可知碰后红壶速度小于黄壶速度，则碰后故B错误；A．v-t图像与t轴围成的面积代表位移，碰后黄壶的运动距离为故A正确；C．v-t图像斜率代表加速度，由图知，斜率相等，加速度相等，故C错误；D．加速度大小2s时红壶速度0~2s内红壶的平均速度为故D错误。故选A。4.光电管是一种利用光照产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可以形成光电流。下表中记录了某同学进行光电管实验时的数据。次入射光子的能量/eV相对光强饱和光电流大小/mA逸出光电子的最大初动能/eV14.0弱290.824.0中430.834.0强600.8由表中数据得出的以下论断中正确的是（）A.三次实验采用了不同频率的入射光B.三次实验光电管中的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0eV，不论光强多大，饱和光电流一定大于60mAD.若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大初动能为1.8eV〖答案〗D〖解析〗A．入射光子的能量相同，根据可知三次实验采用了相同频率的入射光，故A错误；B．根据可知，最大初动能相同，则逸出功相同，因此金属板材质相同，故B错误；C．饱和光电流，只与光照强度有关，故C错误；D．根据，代入数据得故D正确。故选D。5.2021年1月，“天通一号”03星发射成功。发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送上轨道1（椭圆轨道，P、Q是远地点和近地点）后火箭脱离；卫星再变轨，到轨道2（圆轨道）；卫星最后变轨到轨道3（同步圆轨道）。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点，忽略卫星质量变化。则下列说法正确的是（）A.卫星在三个轨道上的周期T3＝T2＞T1 B.由轨道1变至轨道2，卫星在P点向前喷气C.卫星在三个轨道上机械能E3＞E2＞E1 D.轨道1在Q点的线速度小于轨道3的线速度〖答案〗A〖解析〗A．因为轨道2、3都是圆心相同的圆轨道，且能够相交于M、N点，所以圆轨道2、3半径相同，且半径都大于轨道1的半长轴，根据开普勒第三定律可知T3＝T2＞T1故A正确；B．卫星由轨道1变至轨道2，需要在P点向后喷气做加速运动，从而使万有引力不足以提供向心力而做离心运动，故B错误；C．卫星轨道越高，卫星从地球表面到达该轨道过程中推进器对卫星做的功越多，卫星的机械能越大，所以卫星在三个轨道上机械能E3=E2＞E1故C错误；D．设地球质量为M，卫星质量为m，绕球做半径r、线速度为v的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有解得假设卫星在近地圆轨道上运动的线速度大小为v1，卫星在轨道2、3上运行的线速度大小分别为v2、v3，根据上式可知设卫星在轨道1上经过Q时的线速度大小为vQ，则卫星从近地圆轨道变至轨道1的过程需要在Q点加速，所以故D错误。故选A。6.如图所示，将一个足球用三个立柱（可视为质点）支起，小立柱成正三角形放在水平地面上，立柱与足球球心的连线与竖直方向的夹角均为37°，已知每个立柱对足球的支持力大小为1.5N，，不计足球与立柱间的摩擦，则下列说法正确的是（）A.每个立柱受到三个力的作用B.地面对立柱的作用力竖直向上C.足球的重力为2.7ND.每个立柱受到地面的摩擦力为0.9N〖答案〗D〖解析〗C．对足球分析，根据平衡条件可知，三个立柱对足球作用力N的合力与足球的重力G平衡，则选项C错误；D．足球对每个立柱有斜向下的压力，其大小等于N，且方向和竖直方向夹角为37°，对单独一个立柱分析，根据平衡条件可知其受到地面的摩擦力大小为选项D正确；AB．每个立柱受到自身的重力、足球的压力、地面的支持力和地面的摩擦力，共四个力作用，根据力的合成可知地面对立柱的作用力斜向上而不是竖直向上，选项AB错误。故选D。7.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，现对核（）加速，所需的高频电源的频率为f，已知元电荷为e，下列说法正确的是（）A.被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径增大而增大B.高频电源的电压越大，氚核最终射出回旋加速器的速度越大C.氚核的质量为D.在磁感应强度B和频率f不变时，该加速器也可以对氦核（）加速〖答案〗C〖解析〗A．根据周期公式可知，被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期与D型盒半径大小无关。A错误；B．设D形盒的半径为R，则最终射出回旋加速器的速度满足即有最终射出回旋加速器的速度与电压无关。B错误；C．根据周期公式可知C正确；D．因为氚核（）与氦核（）的比荷不同，在磁场中圆周运动周期不同，所以不能用来加速氦核（）。D错误。故选C。二、多项选择题；本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不会的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为（V），则（）A.电压表的示数为VB.在天逐渐变黑过程中，电流表A2的示数变小C.在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D.在天逐渐变黑过程中，理想变压器的输入功率变小〖答案〗BD〖解析〗A．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为故A错误；B．在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大，电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以电流变小，电流表A2的示数变小，故B正确；CD．由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，因输入电压不变，故输入电流变小，故C错误，D正确。故选BD。9.如图所示为某喷灌机的喷头正在进行农田喷灌，喷头出水速度的大小和方向可以调节，已知图示出水速度与水平方向夹角，假设喷头贴近农作物表面，忽略空气阻力，下列哪种调整方式会使水喷得更远（）A.减小出水速度 B.增大出水速度C.适当减小角 D.适当增大角〖答案〗BD〖解析〗设出水速度为v，根据斜抛运动规律可得水在空中做斜抛运动的时间为则喷水距离为45度时射程最远，由于此时2θ=60°，根据上式可知若要使水喷得更远，即增大x，可以增大出水速度、适当增大θ角。故选BD。10.如图甲所示为安装在某特高压输电线路上一个六分导线间隔棒，图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，某瞬时，6条输电导线中通过垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，该时刻（）A.O点的磁感应强度为零B.b、c、d、e、f处5根导线在a处产生的磁场磁感应强度方向沿aO，由a指向OC.c导线所受安培力方向沿Oc指向cD.a导线所受安培力为2.5F〖答案〗AD〖解析〗A．根据安培定则，a、d两条导线在O点的磁感应强度等大反向，b、e两条导线在O点的磁感应强度等大反向，c、f两条导线在O点的磁感应强度等大反向，所以O点的磁感应强度为零；A正确；BD．根据安培定则，b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向如图所示，设b在a处产生的磁感应强度大小为B，则f在a处磁感应强度大小为B，c、e在a处磁感应强度大小为，d在a处产生的磁感应强度大小为，根据磁感应强度的叠加可知，b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向垂直于斜向左下，合磁感应强度大小为2.5B，方向垂直aO；根据左手定则和安培力公式可知，a受安培力方向为沿，由a指向O，大小为2.5F。B错误，D正确；C．同理可得c导线所受安培力方向沿，由c指向O，C错误。故选AD。三、非选择题；共54分。11.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图甲所示。实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m②将气垫导轨右端调节高些，以平衡摩擦力③用游标卡尺测量挡光条宽度d④用刻度尺测出两光电门A、B中心之间的距离s⑤用天平测出滑块和挡光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m⑥接通气源，将滑块移至光电门A右侧某处，待托盘和砝码静止不动时，释放滑块，且要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门B⑦从数字计时器（图中未画出）上分别测得挡光条通过光电门A和光电门B挡光所用的时间和⑧用公式计算出系统重力势能减少量，用公式计算出系统动能的增加量，通过比较和是否相等，就能验证该过程系统机械能是否守恒。上述实验步骤②有错，应改为_________；实验步骤⑧中表达式有错，应改为_________；多次测量发现总是略小于，原因可能是_________。〖答案〗⑧将气垫导轨调节至水平存空气阻力〖解析〗⑧[1]汽垫导轨是常用的一种实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦，所以不需要平衡摩擦力，所以应改为将气垫导轨调节至水平。[2]系统动能的增加量为[3]多次测量发现总是略小于，原因可能是存在空气阻力。12.水的硬度指水中钙、镁离子含量（以mg/L为单位），水的硬度会影响水的电阻率。为测量样品水质的电阻率，某同学将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形透明塑料管道，管道中可用圆形金属电极密封一定的长度（如图（1）所示）。容器内的直径为D。（1）测量管道的内直径，应该使用图（2）中游标卡尺的部位为（）A.甲B.乙C.丙D.丁（2）用游标卡尺测量内直径D，读数如图（3），D=______________cm；（3）该同学用图（4）电路来测量水样的电阻率。①调整电阻箱R的阻值，使灵敏电流表满偏，记录电阻箱阻值R和接入电路的水样长度L。②改变接入电路的水样长度L，重复①。多次测量后，根据数据得到图（5），图（5）中直线截距分别为R0和L0。则水样的电阻率为_____________（用D，R0、L0表示）；（4）图（5）中接入电路中水样长度为时，水样的电阻为_____________；（5）灵敏电流表的内阻对本实验结果___________（填“有”或"无”）影响。〖答案〗（1）A（2）1.17（3）（4）（5）无〖解析〗(1)[1]测量管道的内直径，应该使用部位甲，故选A；(2)[2]由图可知，游标卡尺主尺的读数为1.1cm，副尺的分度值为，因此副尺的读数为，则该钢笔帽的内径为；(3)[3]因为灵敏电流表示数始终满偏，则电阻满足得根据直线的斜率得(4)[4]根据电阻定律可得(5)[5]无论电表是否有阻值，R与Rx之间的电压和不变，也就是始终成立，因此灵敏电流表的内阻对本实验结果无影响。13.如图甲所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图像，质点A的振动图像如图乙所示。A、B两点皆在x轴上，两者相距s=20m。此简谐波的传播速度为_________；此波由A点传播到B点的时间内质点A通过的路程为_________。〖答案〗10m/s2m〖解析〗[1]由图1可知，此波的波长为，由图2可知，此波的周期T=0.4s，所以根据t=0时刻质点A的向上振动，此波沿x轴正向传播。[2]此波由A传播到B点所需的时间由图像可知此波的振幅A=0.1m，质点A每个周期运动的路程为0.4m，所以0~20s内质点A运动的路程为14.汽车轮胎内气压的压强简称胎压，胎压是否正常对汽车行驶安全非常重要。某日一司机驾车从广州外出旅游，出发前测得其汽车轮胎的胎压均为240kpa，当时气温为27°C，之后便驱车到中国北方某城市，下车时发现有一汽车轮胎的胎压为210kpa，当时气温为7°C。假定此过程汽车轮胎容积均保持在30L不变。（1）该汽车轮胎是否漏气，请计算说明。（2）若漏气，则对该轮胎进行打气，设打入气体的压强为100kpa，温度为7°C，则要使轮胎的压强恢复为240kpa，则应打入气体的的体积为多少？（设打气过程气体温度不变）〖答案〗（1）漏气（见详析）；（2）9L〖解析〗（1）假设汽车轮胎未漏气，当时气温为17°C时，胎压为p2，，由等容变化，查理定律，得得p2=224kpa由于p20=210kpa<p2=224kpa，故该汽车轮胎漏气。（2）设打入压强为P=100kpa，温度为7°C气体的体积为，对打入后轮胎内全部气体为研究对象，等温变化，有即得15.如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路．线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计．求0至t1时间内（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量〖答