廣東省清遠市黃花中學2023年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選)大量氫原子處于n＝4的激發態，當它們向較低能級躍遷時，下列說法中錯誤的是

（填選項前的字母）

A.最多能輻射6種不同頻率的光子

B.從n＝4躍遷到n＝1能級輻射的光子波長最長

C.從n＝4躍遷到n＝1能級輻射的光子頻率最高

D.從n＝4躍遷到n＝1能級輻射的光子能量最大參考答案：B2.今年春節前后，我國部分省市的供電系統由于氣候原因遭到嚴重破壞。為此，某小區啟動了臨時供電系統，它由備用發電機和副線圈匝數可調的變壓器組成，如圖所示，圖中R0表示輸電線的電阻。滑動觸頭P置于a處時，用戶的用電器恰好正常工作，在下列情況下，要保證用電器仍能正常工作，則(

)

A．當發電機輸出的電壓發生波動使V1示數小于正常值，用電器不變時，應使滑動觸頭P向上滑動

B．當發電機輸出的電壓發生波動使V1示數小于正常值，用電器不變時，應使滑動觸頭P向下滑動

C．如果V1示數保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向上滑

D．如果V1示數保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向下滑參考答案：

答案：AC3.如圖1所示驗電器A帶負電，驗電器B不帶電，用導體棒連接A、B的瞬間，下列敘述中錯誤的是（

）A、有瞬時電流形成，方向由A到B

B、A、B兩端的電勢不相等C、導體棒內的電場強度不等于零

D、導體棒內的自由電荷受電場力作用做定向移動參考答案：A4.如圖所示，彈簧秤一端固定在墻壁上，另一端與小木塊A相連，當用力加速抽出長木板B的過程中，觀察到彈簧秤的示數為4.0N，若勻速抽出木板B，彈簧秤的示數大小（

）A．一定大于4.0N

B．一定等于4.0NC．一定小于4.0N

D．一定為零參考答案：B當用力加速抽出木板B時，A物體保持靜止，故可知A受B的摩擦力f=F=4.0N；因A對B物體的壓力不變，故A、B間的摩擦力不會發生變化，故勻速拉動時摩擦力也為4.0N；物體A在彈簧秤的作用下仍保持靜止，故彈簧秤對A的拉力仍為4.0N，即彈簧秤的示數大小仍等于4.0N。5.如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直。若要在線圈中產生abcda方向的感應電流，可行的做法是（

）

A．AB中電流I逐漸增大

B．AB中電流I先增大后減小

C．AB正對OO′，逐漸靠近線圈

D．線圈繞OO′軸逆時針轉動90°（俯視）參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

（1）你認為還需要的實驗器材有

．

（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）7.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運動。若小球做平拋運動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點距斜面左端的水平距離x應滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關系如圖b所示，則斜面的高h應為

m。參考答案：h＞x＞h－H，48.如圖，電源電動勢E=12V，內阻r=1Ω，電阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑動變阻器R的阻值0～30Ω．閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P由a端向b端滑動時，理想電流表和理想電壓表示數變化量的大小分別用△I、△U表示．則5Ω；R1消耗的最小電功率為P=1.78W．參考答案：解：根據閉合電路歐姆定律得

U=E﹣I（R1+r），則由數學知識得知：=R1+r=4+1=5Ω．當變阻器與電阻R2并聯的電阻最大時，外電路電阻最大，總電流最小，R1消耗的電功率最小，此時有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω則外電路總電阻為：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω電路中總電流為：I==A=AR1消耗的最小電功率為：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案為：5，1.78．9.一定質量的理想氣體，從初始狀態A經狀態B、C再回到狀態A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．（1）從狀態A到B，氣體經歷的是等溫（選填“等溫”“等容”或“等壓”）過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小為p0V0；（3）從A經狀態B、C再回到狀態A的過程中，氣體吸放熱情況為放熱（選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”）．參考答案：：解：（1）據題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由=c得知氣體的溫度不變，即從狀態A到B，氣體經歷的是等溫過程．（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）氣體從A經狀態B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內能不變，根據熱力學第一定律得知氣體要放熱．故答案為：①等溫；②p0V0；③放熱；【解析】10.氫原子從能級A躍遷到能級B吸收波長為λ1的光子，從能級A躍遷到能級C吸收波長為λ2的光子，若λ2>λ1，則當它從能級B躍遷到能級C時，將____（選填“吸收”或“放出”）波長為

的光子．參考答案：11.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內電阻Ω，當滑動變阻器R1的阻值調為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．參考答案：0.5；12.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的1/m，數據如下表：實驗次數12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在下圖的方格坐標紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數1/m之間的關系式是

（3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

參考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結論2分）；(3)。（2分）（1）根據勻變速直線運動的推論可解。（2）描點，連線，讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側，誤差較大的點應舍去。根據數學知識求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當力F為一大于零的值時，加速度a仍為零，說明實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。13.用直升機懸掛一面紅旗，在天空中勻速水平飛行。紅旗（包括旗桿）質量m，懸掛紅旗的細繩質量不計，與豎直方向成θ角。不計直升機螺旋槳引起的氣流對紅旗的影響，紅旗受到的空氣阻力為

；直升機質量M，機身受水平方向的空氣阻力f。不考慮空氣浮力，直升機螺旋槳受到空氣的作用力為

。參考答案：mgtanθ；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組利用如圖1所示的電路做“測量電池的電動勢和內電阻”的實驗。（1）請你根據電路圖，在圖2所示的實物圖上連線。（2）該小組利用測量出來的幾組電壓和電流值畫出了U—I圖線如圖3。根據圖線求出電源的電動勢E=__________，電源的內電阻r=___________。（3）另一實驗小組也做了“測量電池的電動勢和內電阻”的實驗，他們在實驗室里找到了以下器材：A．一節待測的干電池B．電流表A1（滿偏電流3mA，內阻RA1=10Ω）C．電流表A2（0～0.6A，內阻RA2=0.1Ω）D．滑動變阻器R1（0～20Ω，10A）E．定值電阻R0（1190Ω）F．開關和導線若干某同學發現上述器材中雖然沒有電壓表，但提供了兩塊電流表，于是他設計了如圖4所示的電路，并進行實驗。該同學測出幾組電流表A1、A2的數據I1、I2，利用測出的數據畫出I1－I2圖像，則由圖像可得被測干電池的電動勢E=________V，內電阻r=________Ω。參考答案：（1）

（2分）（2）U0

（3）1.5

0.6

15.某課外活動小組利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律。⑴某同學用20分度游標卡尺測量小球的直徑，讀數如圖甲所示，小球直徑為

▲

cm。圖乙所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為2.55ms、5.15ms，由此可知小球通過光電門A、B時的速度分別為vA、vB，其中vA＝

▲

m/s。⑵用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，已知當地的重力加速度為g，只需比較

▲

是否相等，就可以驗證機械能是否守恒（用題目中涉及的物理量符號表示）。⑶通過多次的實驗發現，小球通過光電門A的時間越短，⑵中要驗證的兩數值差越大，試分析實驗中產生誤差的主要原因是

▲

。參考答案：．⑴1.020，4（4.0或4.00也算對）（每空2分）；⑵gh和（2分）；⑶小球上升過程中受到空氣阻力的作用；速度越大，所受阻力越大四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為一簡易火災報警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發出報警的響聲。27℃時，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為5cm。⑴當溫度達到多少℃時，報警器會報警?⑵如果大氣壓降低，試分析說明該報警器的報警溫度會受到怎樣的影響?參考答案：解析：①溫度升高時，下端氣體等壓變化：

（3分）

解得：

（2分）

②由玻馬定律，同樣溫度下，大氣壓降低則下端氣柱變長，即V1變大。而剛好報警時V2不變，由可知，T2變小，即報警溫度降低。

17.（10分）一種U型池的滑板運動場地截面示意圖如圖所示，場地由兩個完全相同的圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構成，圓弧滑道的半徑R=3.5m，B、C分別為圓弧滑道的最低點，B、C間的距離s=8.0m．運動員從A點出發，通過AB、BC滑道，沖向CD滑道，到達圓弧滑道的最高位置D后豎直向上騰空躍起，在空中做出翻身、旋轉等動作，然后再落回D點．假設某次運動中運動員經過水平滑道B點時水平向右的速度v0=17m/s，運動員從B點運動到C點所用時間t=0.5s，從D點躍起時的速度vD=8.0m/s．設運動員連同滑板的質量m=50kg，忽略空氣阻力的影響，假定BC間阻力不變，重力加速度g取l0m/s2．求：（1）運動員從D點躍起后在空中完成動作的時間；（2）運動員從C點到D點運動的過程中需要克服摩擦阻力所做的功；（3）若運動員從D點返回需要在BC段通過蹬地做功才能重新到A點，某同學想計算此運動員需要通過蹬地做多少功W才能恰好回到A點，其列式分析如下：W﹣WfDC﹣WfCB﹣WfBA=0﹣mvD2其中WfCB大小等于從B到C過程動能減少量，即WfCB=mvC2﹣mvB2；WfCD和WfBA等于（2）小題中C點到D點運動的過程中克服摩擦阻力所做的功的大小．這位同學的分析正確嗎？若正確請計算W的大小；若不正確，請簡要說明理由．參考答案：（1）運動員從D點躍起后在空中完成動作的時間為1.6s；（2）運動員從C點到D點運動的過程中需要克服摩擦阻力所做的功為2275J；（3）若運動員從D點返回需要在BC段通過蹬地做功才能重新到A點，某同學想計算此運動員需要通過蹬地做多少功W才能恰好回到A點，其列式分析如下：W﹣WfDC﹣WfCB﹣WfBA=0﹣mvD2其中WfCB大小等于從B到C過程動能減少量，即WfCB=mvC2﹣mvB2；WfCD和WfBA等于（2）小題中C點到D點運動的過程中克服摩擦阻力所做的功的大小．這位同學的分析不正確，D到C，B到A過程與C到D比較，速度不同，根據向心力公式，支持力不同，摩擦力也不同，則摩擦力做功不同．

考點：動能定理的應用；向心力．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）運動員從D點躍起后做豎直上拋運動，根據上拋運動規律求解在空中運動的時間；（2）在BC段運動員做勻減速運動，根據運動規律求得運動在C點的速度，再根據動能定理求得從C至D過程中克服摩擦力做的功；（3）答案不正觸，摩擦力的大小與正壓力有關，而在圓弧面上由于運動速度不同，摩擦力的大小也不同，故摩擦力做的功不同，所以此分析是錯誤的．解答：解：（1）運動員從D點躍起后再空中做豎直上拋運動，設上升時間為t1，由：vD=gt1則運動員在空中的時間為t′=2t1=即從D點躍起后，在空中做動作的時間為1.6s；（2）從B到C為勻變速運動，根據勻變速直線運動的平均速度公式有：所以可得運動員經過C點時的速度：vc=從C到D令克服摩擦力做功為Wf，則根據動能定理有：帶入數據得克服摩擦阻力所做的功：Wf=2275J；（3）不正確，D到C，B到A過程與C到D比較，速度不同，根據向心力公式，支持力不同，摩擦力也不同，則摩擦力做功不同．答：（1）運動員從D點躍起后在空中完成動作的時間為1.6s；（2）運動員從C點到D點運動的過程中需要克服摩擦阻力所做的功為2275J；（3）若運動員從D點返回需要在BC段通過蹬地做功才能重