科尔沁左翼中旗2023届高三下学期5月模拟（三）物理试卷
一、选择题（每题6分，共48分。14-18题为单选题，19-21为多选题）
14. 根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（ ）
A .13.6eV B .3.4eV C .10.2eV D .12.09eV
15. 2022年4月16日，神舟十三号飞船完成与天宫空间站对接任务后成功返回地球。如图所示圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点是轨道1的近地点，在地面附近。则下列说法正确的是（ ）
A .飞船在轨道1上某处的速率可能等于空间站在轨道2上的速率
B .飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度
C .飞船在轨道1上的运行周期大于在轨道2上的运行周期
D .飞船从Q点向P点运动过程中，机械能减小
16. 如图所示，是质量为的滑块在大小为的水平恒力作用下，在光滑的水平面上运动的一段轨迹，滑块通过P、Q两点时的速度大小均为 ， 在P点的速度方向与连线的夹角 =30O， 则滑块从P运动到Q的过程中（ ）
A .水平恒力F与连线的夹角为60O B .滑块从P到Q的时间为
C .滑块的最小速度为 D .滑块到直线的最大距离为
17.沿着轴的一电场的图像如图甲所示，沿着轴的另一电场的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A .甲图中，至电场的方向沿着轴的正方向
B .甲图中，O至电场强度的大小为
C .乙图中，O至电场的方向沿着轴的负方向，至电场的方向沿着轴的正方向
D .乙图中，坐标原点处与处之间的电势差为
18.如图，甲、乙两个物块（均可视为质点）用轻质细绳相连后放在水平圆盘上，甲的质量为2m，乙的质量为m，甲到圆心的距离为2R，乙到圆心的距离为R，两物块与水平圆盘间的动摩擦因数均为 ， 重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。让圆盘绕通过圆心的竖直轴匀速转动，在逐渐缓慢增大转动的角速度的过程中（ ）
A .当时，绳的拉力为0 B .当时，绳的拉力为
C .当时，乙受到的摩擦力为0 D .当时，甲、乙两物块都会相对圆盘滑动
19. 在如图所示的理想变压器电路中，变压器原，副线圈的匝数比为 ， 定值电阻、Ω，为电阻箱。在a、b端输入正弦交变电压u=10sin100πt（V），通过调节电阻箱的阻值，来改变变压器的输出功率。下列说法正确的是（ ）
A .当变压器输出功率最大时，变压器副线圈两端的电压为5V
B .当变压器输出功率最大时、电阻箱接入电路的电阻为0.25Ω
C .当变压器输出功率最大时，变压器输出的最大功率为5W
D .当变压器原线圈中的电流分别为0.5A、1.5A时，变压器的输出功率相等
20. 如图所示，光滑的水平绝缘轨道和半径的竖直半圆光滑绝缘轨道相切于点。半圆轨道直径的右侧有垂直轨道水平向里匀强磁场和竖直方向的匀强电场，磁感应强度。、为两相同的金属球，质量均为 ， 带电量分别为、。初始时球静止在轨道处，球以向右运动。与碰撞后，球恰好能沿半圆轨道做匀速圆周运动且对轨道无压力，不计两球间的库仑力，取。下列说法正确的是（ ）
A .碰后球的速度大小为 B .、两球碰撞为弹性碰撞
C .碰后球也能沿半圆轨道运动 D .匀强电场竖直向上，电场强度大小为
21. 如图所示，系在墙上的轻绳跨过两个轻质滑轮连接着物体P和物体Q，两段连接动滑轮的轻绳始终水平。已知P、Q的质量均为1 ， P与水平桌面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为 ， 当对P施加水平向左的拉力时，Q向上加速运动。下列说法正确的是（ ）
A .P，Q运动的加速度大小之比为1∶2
B .P的加速度大小为2
C .轻绳的拉力大小为12N
D .若保持Q的加速度不变，改变拉力F与水平方向的夹角，则力F的最小值为
二、非选择题（共4题，共47分）
22.（5分）某同学用如图甲所示的实验装置验证物块A、B组成的系统机械能守恒。A从高处由静止开始下落，B上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：已知打点计时器所用电源的频率为f，0是打下的第一个点，每5个点取1个计数点，计数点间的距离表示如图乙所示。已知物块A、B的质量分别为mA、mB ， 重力加速度为g，则
（1） 在纸带上打下计数点5时，物块A的速度为 ；
（2） 在打计数点0~5点过程中系统动能的增加量 ，系统势能的减少量 （以上均用题目中所给字母表示）；
（3） 该同学以物块A速度的平方为纵轴，以物块A下落的高度h为横轴，做出图像如图丙所示，、 ，则当地的重力加速度 m/s2（计算结果保留3位有效数字）。
23.（10分）某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表（量程为3V），滑动变阻器的最大阻值为R = 12Ω，该同学用刻度尺测得滑动变阻器有电阻丝缠绕的ab部分的长度为L = 20cm（电阻丝缠绕均匀）。
（1） 该同学先利用如图乙所示电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的U′—I图像如图丁所示，可知这两节纽扣电池串联后的电动势为E = V，内阻为r = Ω；
（2） 该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验：
①调节图甲中滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；
②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱R0 ， 直到电压表达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数为R0= Ω；
③已知所用的弹簧的劲度系数为k = 2.0 × 102N/m，重力加速度g = 10m/s2 ， 则该电子秤所能称量的最大质量为m = kg（结果保留两位有效数字）；
（3） 实验过程所称量物体的质量和电压表的示数U的关系为 （填“线性”或“非线性”）。
24.（14分）某次冰壶训练中使用的红冰壶和蓝冰壶的质量均为 ， 刚开始时，蓝冰壶静止在冰面上，红冰壶以一定的初速度水平向右运动，如图所示。经过一段时间后，红冰壶与蓝冰壶发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后两冰壶分别向右运动了和 ， 两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为 ， 重力加速度大小为。求：
（1） 碰撞后瞬间两冰壶的速度大小；
（2） 碰撞前瞬间红冰壶的速度大小；
（3） 两冰壶在碰撞过程中损失的机械能。
25.（18分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计，导轨平面与水平面夹角=30°，N、Q两端接有R=0.75的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知棒ab的质量m=0.2kg，电阻r=0.25 ， 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T。棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度v0=0.5m/s沿导轨向上开始加速运动，能达到的最大速度v=2m/s。
（1） 判断流经棒ab中电流的方向，求棒ab两端的最大电压；
（2） 求该过程中拉力的大小；
（3） 若棒ab从v0开始运动到v1=1.5m/s的过程中电阻R上产生的焦耳热Q=0.21J，求此过程中棒ab的位移大小。
三、选做题（共1题，共15分）
33.（1）（5分）一定质量的理想气体从状态A开始，经历了AB、BC、CD和DA四个过程，其p-V图像如图所示，其中AB、CD均与横坐标平行，DA、BC均与纵坐标平行。对该气体，下列说法正确的是（ ）
A .从状态A到状态B气体对外做功
B .状态C的温度高于状态A的温度
C .状态A的内能大于状态B的内能
D .从状态D到状态A气体从外界吸收热量
E .状态C在单位时间内撞到容器壁单位面积的分子个数小于状态D的分子个数
（2）（10分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l'1=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。
（物理）答案
题号 14 15 16 17 18 19 20 21
答案 D A D D B BCD AD ACD
22.（5分）
（1）
（2）
（3）
23.（10分）
24.（14分）
（1）0.5m/s，1m/s
（2）1.5m/s
（3）10J
25.（18分）
33.（15分）
（1）答案：ABE
（2）
内蒙古自治区通辽市科尔沁左翼中旗2023届高三下学期5月模拟（三）物理试卷（答案）
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