2023四川省乐山市高考物理三调试卷
    

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）
    

1.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂．图是这类结构的一种简化模型，硬杆左端可绕通过点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端点通过钢索挂于点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略．有一质量不变的重物悬挂于点，现将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点缓慢向下移动，以保证硬杆始终处于水平．则在上述变化过程中，下列说法中正确的是A.硬杆对点的弹力不变
    

B.钢索对点的拉力变小
    

C.钢索和硬杆对点的作用力的合力变大
    

D.钢索和硬杆对点的作用力的合力不变
    

2.年月日，“嫦娥二号”从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，由近月点成功落月，如图所示．下列有关“嫦娥二号”的说法正确的是A.沿轨道Ⅰ运动的速度大于月球的第一宇宙速度
    

B.沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
    

C.沿轨道Ⅱ经过点的速度大于沿轨道Ⅰ经过点的速度
    

D.在轨道Ⅱ上经过点时的加速度小于经过点的加速度
    

3.下列说法正确的是A.元电荷就是电子或者质子
    

B.两点电荷所带的电荷量一定时，电荷间的距离越大，它们间的静电力就越小
    

C.电场中任意两点之间的电势差只与场强有关
    

D.电场线是在电荷周围实际存在的线，用来描述电场的强弱和方向
    

4.质量为的物体放在粗糙的水平面上，水平拉力作用于物体上，物体产生的加速度为，若作用在物体上的水平拉力变为，则物体产生的加速度A.小于B.等于C.在和之间D.大于5.下列关于光电效应的说法正确的是A.光电效应实验说明光具有波粒二象性
    

B.逸出的光电子的最大初动能与入射光的强度有关
    

C.用某种色光去照射金属而没能发生光电效应，则说明该色光的频率低于金属的截止频率
    

D.用某种色光去照射金属而没能发生光电效应，若增加光照时间有可能使该金属发生光电效应
    

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）
    

6.如图，平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，为固定于轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为，点为轴正方向上距点为的一点。现有一个比荷大小为、带正电的粒子不计重力从挡板下端处分别以不同的速率沿轴负方向射入磁场，若粒子与挡板相碰就立即以原速率弹回，碰撞时电荷量不变，粒子最后都能经过点，则粒子射入时的速率可能是
    

A.B.C.D.7.如图所示，用长为的轻质杆连着质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
    

B.小球过最低点时轻杆对小球的拉力一定大于小球重力
    

C.小球在最高点时轻杆受到作用力有可能为零
    

D.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为8.如图，、分别是斜面的顶端和底端，、是斜面上的两个点，且，点在点的正上方，与等高．从点以不同的水平速度抛出质量相等的两个小球不计空气阻力，球落在点，球落在点，两球从抛出到落在斜面上的运动过程中的说法正确的是A.球和球运动时的加速度大小之比为：B.球和球动能增加量之比为：C.球和球抛出时初速度大小之比为：D.球和球运动的时间之比为：9.下列说法正确的是A.液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著
    

B.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
    

C.第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律
    

D.一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加
    

E.因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势
    

10.如图为一列在均匀介质中沿轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波源在点，波速为，该时刻机械波刚好传播到处．下列说法正确的是A.质点此时刻开始后的振动函数表达式为B.点振幅比点振幅小
    

C.再经过，质点具有正向的最大加速度
    

D.再经过，质点通过的路程是E.再经过，坐标为的点具有轴正向最大速度
    

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）
    

11.研究表明：人从高处下落，脚触地瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍。为探究这个问题，某同学用重物从高处自由下落冲击地面来模拟人体落地的情形。表为实验过程中测得的相关数据：
    

常量和测量物理量	测量数据
重力加速度
重物包括传感器的质量
重物下落高度
重物反弹高度
最大冲击力
重物与地面接触时间

为测量地面对重物的平均作用力与重物重力的比值，表中的      不需要测量填物理量的符号；若不考虑重物与地面的形变，由表可知      结果保留位有效数字；
    

通过上述实验，如果人从一定的高度由静止竖直跳下，为减小脚触地瞬间受到的冲击力，可采取什么措施？      
    

12.某物理学习小组要描绘一只小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
    

A.电压表，内阻约
    

B.电压表，内阻约
    

C.电流表，内阻约
    

D.电流表，内阻约
    

E.滑动变阻器
    

F.滑动变阻器
    

G.电源，内阻不计
    

H.电键一个，导线若干
    

电压表应选用      ，电流表应选用      ，滑动变阻器应选用      用序号字母表示。
    

为完成本实验，请用笔画线当导线，将实物图连成完整的电路，要求实验误差尽可能的小图中有几根导线已经接好。
    

四、计算题（本大题共4小题，共52.0分）
    

13.如图所示，一个带正电的粒子以平行于轴正方向的初速度从轴上点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过轴上定点，可在第一象限的某区域内加一方向沿轴负方向的匀强电场．已知所加电场的场强大小为，电场区域沿方向的宽度为，，，粒子的质量为，带电量为，重力不计，试讨论电场的左边界与的可能距离．
    

14.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，光滑圆弧轨道的最低点与足够长的水平轨道相切，整个轨道处于同一竖直平面内．可视为质点的物块从点正上方处无初速度下落，恰好落入小车圆弧轨道，并沿半径为的四分之一圆弧轨道滑下，最终小车与物块一起运动．已知小车的质量为，物块的质量为，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失重力加速度用表示，求：
    

物块到达点时的速度大小；
    

物块到达圆弧轨道最低点时，它对轨道的压力；
    

物块与小车作用过程产生的热量？
    

15.如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度，气体的温度给汽缸缓慢加热至，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度处，此过程中缸内气体增加的内能已知大气压强，活塞横截面积求：
    

(ⅰ)活塞距离汽缸底部的高度；
    

(ⅱ)此过程中缸内气体吸收的热量．
    

16.空气中一束单色光斜射到厚度为的上下表面平行的透明介质砖中，光路如图所示。已知光线在上表面的入射角，折射角，光线在上表面的反射光线为，进入介质中的光线经下表面反射后再经上表面折射出的光线为。已知，，求：
    

该透明介质的折射率；
    

光线、之间的距离；
    

从光线射入透明介质到刚折射出透明介质的过程中光线传播的距离。
    

参考答案及解析
    

1.答案：
    

解析：解：、以点为研究对象，分析受力，作出力图，
    

根据平衡条件得：
    

钢索对点的拉力，则，杆对点的支持力，
    

将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点缓慢向下移动，减小，则增大，增大，故AB错误；
    

C、始终水平，点始终平衡，钢索和硬杆对点的作用力的合力与重力平衡，保持不变。故C错误，D正确。
    

故选：。
    

以点为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解钢索对点的拉力和杆对点的支持力．将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点缓慢向下移动时，减小，分析钢索和硬杆对点的作用力的变化．始终水平，点始终平衡，对点拉力与杆对点支持力的合力与重力平衡，保持不变．
    

本题是实际问题，为受力分析中的动态平衡问题，解决本题时要注意先进行受力分析，作出受力分析图，根据平衡条件求解．
    

2.答案：
    

解析：
    

月球第一宇宙速度是环绕月球做匀速圆周运动的最大速度，由开普勒行星运动定律确定周期大小关系，根据万有引力公式结合牛顿第二定律分析加速度大小。
    

A.月球第一宇宙速度是环绕月球做匀速圆周运动的最大速度，“嫦娥二号”绕月球运动，其速度小于月球第一宇宙速度，故A错误；
    

B.轨道Ⅱ的半轴长小于轨道的半径，故周期小于轨道Ⅰ上的周期，故B错误；
    

C.卫星沿轨道Ⅱ经过点时要做近心运动，万有引力应大于该点所需提供的向心力。所以速度小于沿轨道Ⅰ经过点的速度，故C错误；
    

D.在轨道Ⅱ上运动，卫星只受万有引力作用，故在近月点的加速度大于远月点的加速度，即在轨道Ⅱ上经过点时的加速度小于经过点的加速度，故D正确。
    

故选D。  
    

3.答案：
    

解析：解：、元电荷的定义：自然界一个电子所带的电量为最小的电荷量为，我们把这个最小的电荷量定义为元电荷，元电荷指的是一个电子所带的电荷量，不是单个电子，故A错误；
    

B、根据库仑定律：，可知两点电荷量一定时，电荷间的距离越大，它们之间的静电力就越小，故B正确；
    

C、电场中任意两点的电势差由电场本身决定，与电场强度，两点之间的距离和位置都有关，故C错误；
    

D、电场线是人们为了更好的描述电场而假想的线，实际并不存在，故D错误；
    

故选：。
    

A、由元电荷的定义进行分析；
    

B、由库仑定律进行分析；
    

C、由电势差的定义进行分析；
    

D、由电场线的定义进行分析；
    

本题主要考查了关于元电荷，库仑定律，电势差和电场线的知识点，一定要区分清楚元电荷和点电荷的区别。
    

4.答案：
    

解析：解：设物体所受的滑动摩擦力大小为，当拉力变为时物体的加速度为。
    

由牛顿第二定律得：，，
    

则，即；
    

故选：。
    

当水平拉力变为时，物体所受的滑动摩擦力大小没有变化，根据牛顿第二定律对前后两种进行研究，分析两次加速度之比，进行选择．
    

本题考查对牛顿第二定律的理解能力，公式中是合力，不是拉力，不能简单认为拉力变为倍，加速度就变倍．
    

5.答案：
    

解析：解：、光电效应说明光具有粒子性，故A错误．
    

B、根据光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，故B错误．
    

C、用某种色光去照射金属而没能发生光电效应，则说明该色光的频率低于金属的截止频率，故C正确．
    

D、用某种色光去照射金属而没能发生光电效应，若增加光照时间，不能发生光电效应，故D错误．
    

故选：．
    

光电效应说明光具有粒子性；结合光电效应方程分析光电子的最大初动能与什么因素有关；当入射光的频率大于金属的截止频率，会发生光电效应，与光的照射时间无关．
    

解决本题的关键知道光电效应的条件，知道能否发生光电效应与入射光的强度、照射时间无关，与入射光的频率有关．
    

6.答案：
    

解析：
    

由题意，带正电的小球从挡板下端处小孔向轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，所以小球运动的圆心的位置一定在轴上，然后由几何关系得出可能的碰撞的次数，以及圆心可能的位置，然后由比较公式即做出判定。
    

提供带电粒子在磁场中的圆周运动来考查牛顿第二定律，向心力公式，并突出几何关系在本题的应用，同时注重对运动轨迹的分析，利用圆的特性来解题是本题的突破口。
    

由题意，小球运动的圆心的位置一定在轴上，所以小球做圆周运动的半径一定要大于等于，而，所以小球最多与挡板碰撞一次，碰撞后，第二个圆心的位置在点的上方．也可能小球与挡板没有碰撞，直接过点．
    

由于洛伦兹力提供向心力，所以：，得：
    

若小球与挡板碰撞一次，则轨迹可能如图：
    

设，由几何关系得：
    

联立得：，，
    

分别代入得：，
    

，
    

若小球没有与挡板碰撞，则轨迹如图，设，由几何关系得：
    

联立得：，
    

代入得：，故B、D正确，、C错误。
    

故选BD。
    

7.答案：
    

解析：解：、在最高点，向心力的大小，不一定等于重力，故A错误；
    

B、在最低点，小球靠拉力和重力的合力提供向心力，合力向上，则拉力大于重力，故B正确；
    

C、当小球在最高点，速度为，，此时小球靠重力提供向心力，轻杆的作用力为零，故C正确；
    

D、轻杆在最高点可以表现为拉力，可以表现为支持力，在最高点的最小速度为零，可知小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，最高点的速率为零，故D错误。
    

故选：。
    

物体做圆周运动需要的向心力是由合力提供，而轻杆既可以提供拉力，又可以提供支持力，所以小球到达最高点时的速度可以等于零，根据牛顿第二定律列式判断。
    

解决本题的关键知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力。在最高点的最小速度为注意与绳球模型的不同。
    

8.答案：
    

解析：解：、平抛运动的加速度为，则两球的加速度相同。故A错误。
    

B、根据动能定理得，，知球和球动能增加量之比为：故B正确；
    

、因为，则的高度差是高度差的倍，根据得：，解得运动的时间比为：
    

球在水平方向上的位移是球在水平方向位移的倍，结合，解得初速度之比为：故C错误，D正确；
    

故选：。
    

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度确定运动的时间，通过水平位移求出初速度之比．根据动能定理求出动能的增加量之比．
    

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解．
    

9.答案：
    

解析：解：、固体微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，固体微粒各个方向受力越趋近平衡，布朗运动越不明显，故A错误；
    

B、在时，分子力表现为引力，分子间距离增大时分子力做负功，故越大，分子势能越大，故B正确；
    

C、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故C错误；
    

D、根据理想气体状态方程可知，压强、体积都增大时，温度升高，则内能增加，故D正确；
    

E、由于蒸发只在液体表面进行，因此液体表面分子比较稀疏，分子间的距离大于平衡距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势。故E正确
    

故选：。
    

布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显；
    

根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．
    

第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律；
    

根据理想气体状态方程可知，压强、体积都增大时，温度升高，则内能增加；
    

液体表面张力的原因是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力．
    

本题考查布朗运动、热力学第二定律即理想气体状态方程等内容，学习中注意加强基础知识的积累是关键．
    

10.答案：
    

解析：解：由图可知，该波的起振的方向向下，波长是，则周期：；该波的角频率：
    

A、由波的平移法可知，质点此时刻运动的方向向下，开始后的振动函数表达式为故A正确；
    

B、同一列波上，各处的振幅相同．故B错误；
    

C、再经过，质点恰好经过平衡位置，加速度为故C错误．
    

D、，，质点通过的路程为：故D正确．
    

E、该波传播到坐标为的点的时间：，再经过，坐标为的点振动的时间：，质点位于负的最大位移处，所以具有轴正向最大速度．故E正确．
    

故选：
    

由波的传播方向可确定点的振动方向．根据简谐波的特点，分析的振幅关系和点方向的位移．根据质点简谐运动的周期性求出内质点通过的路程．
    

本题求质点的路程，先确定振动的时间与周期的关系，再用到质点在一个周期内路程是这个结论．
    

11.答案：、  穿上运动鞋或屈腿弯曲，增加脚与地面的接触时间
    

解析：解：重物在空中运动的过程，由机械能守恒定律得：
    

得
    

所以重物与地面接触前瞬间的速度大小为
    

重物离开地面瞬时的速度大小为
    

重物与地面接触的过程，取竖直向上为正方向，由动量定理得：
    

联立解得
    

所以地面对重物的平均作用力与重物重力的比值为
    

因此上表中不需要测量的是和。
    

代入数据解得
    

由，可以看出人从一定高度由静止竖直跳下，可以穿上运动鞋或屈腿弯曲，增加脚与地面的接触时间来减小脚触地瞬间受到的冲击力。
    

故答案为：
    

、，。
    

穿上运动鞋或屈腿弯曲，增加脚与地面的接触时间。
    

先根据机械能守恒定律求出重物落地时的速度大小和重物离开地面时的速度大小。对重物与地面接触的过程，利用动量定理列式，求出地面对重物的平均作用力大小，从而平均作用力与重物重力的比值，即可确定不需要测量的物理量。代入数据可求出。
    

根据的表达式，分析减小脚触地瞬间受到的冲击力的措施。
    

根据物体不同的运动过程，正确选取动量定理是解答此题的关键。重物与地面接触过程，涉及力在时间上的效果，要优先考虑动量定理，解题时要注意规定正方向。
    

12.答案：  
    

解析：解：灯泡额定电压是，电压表应选A；灯泡额定电流为：，故电流表选D；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的；
    

描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻较小，故电流表应采用外接法；连接实物图如图所示。
    

故答案为：； ； ；如图所示。
    

根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，在保证电路安全的情况下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器。
    

描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，从而连接实物电路图。
    

本题考查了选择实验器材、作实验电路图等，注意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键。
    

13.答案：解：设电场的右边界与的距离为，带电粒子刚进入第一象限时做匀速直线运动位移为，然后进入偏转电场做类平抛运动竖直方向的偏转位移为，带电粒子出电场后做匀速直线运动到达，运动轨迹如图：
    

带电粒子进入偏转电场做类平抛运动，结合平抛运动规律解题：
    

水平方向匀速直线运动：
    

竖直方向初速度为零的匀加速直线运动：
    

竖直分速度：
    

把代入整理得：
    

答：电场的右边界与的可能距离为．
    

解析：带电粒子刚进入第一象限时做匀速直线运动位移，然后进入偏转电场做类平抛运动竖直方向的偏转位移，带电粒子出电场后做匀速直线运动到达，根据运动学关系式解得结果．
    

注意类平抛运动过程水平方向的运动与竖直方向的运动具有等时性，然后分别应用匀速运动规律和初速度为零匀加速直线运动规律解题．
    

14.答案：解设物块到达点的速度为，由机械能守恒定律得：
    

．
    

解得：
    

物块到达圆弧轨道最低点时，设物块受到的支持力为，由牛顿第二定律得：
    

解得：
    

根据牛顿第三定律知物块到达圆弧轨道最低点时，它对轨道的压力为．
    

设物块和小车的最终速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律有：
    

根据能量守恒定律有：
    

由以上两式得：
    

答：物块到达点时的速度大小是；
    

物块到达圆弧轨道最低点时，它对轨道的压力是；
    

物块与小车作用过程产生的热量是．
    

解析：物块自由下落的过程，由机械能守恒定律求物块到达点时的速度．
    

物块到达圆弧轨道最低点时，由合力提供向心力，根据圆周运动向心力的公式即可计算出支持力，再得到压力．
    

物块与小车作用过程，根据动量守恒定律和能量守恒定律结合求产生的热量．
    

本题首先要分析物理过程，确定研究对象，其次要把握解题的规律，采用机械能守恒、动量守恒、牛顿定律结合研究．
    

15.答案：解：气体做等压变化，根据气态方程可得：
    

即
    

      解得             
    

在气体膨胀的过程中，气体对外做功为
    

根据热力学第一定律可得气体内能的变化为
    

得                                  
    

答：(ⅰ)活塞距离汽缸底部的高度；
    

(ⅱ)此过程中缸内气体吸收的热量
    

解析：气体做等压变化，根据理想气体状态方程求高度；在气体膨胀的过程中，气体对外做功，
    

加热的过程中内能的变化可由热力学第一定律列方程求解得出
    

此题考查理想气体状态方程和热力学第一定律，应用理想气体状态方程时温度用热力学温度，分析好状态参量列式计算即可
    

16.答案：解：根据，解得
    

如图所示，根据几何关系可知，，解得
    

根据解得光在介质中传播速度，
    

折射光线在介质中传播的时间为，解得
    

光线传播的距离为，解得
    

答：该透明介质的折射率为；
    

光线、之间的距离为；
    

从光线射入透明介质到刚折射出透明介质的过程中光线传播的距离为。
    

解析：根据折射定律列式求解；
    

根据夹角和几何关系列式求解；
    

根据解得光在介质中传播速度，计算光传播时间，再计算光传播距离。
    

本题考查光的折射定律，正确使用折射定律，从几何关系求出长度关系是解题关键。