2023屆北京市清華大學中學高三下學期物理試題3月月考試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、“太極球”運動是一項較流行的健身運動。做該項運動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，球拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，保持太極球不掉到地上。現將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓小球在豎直面內始終不脫離平板做勻速圓周運動，則（）A．小球的機械能守恒B．平板對小球的彈力在處最大，在處最小C．在兩處，小球可能不受平板的摩擦力D．小球在此過程中做勻速圓周運動的速度可以為任意值2、如圖所示，一飛行器圍繞地球沿半徑為的圓軌道1運動，經點時，啟動推進器短時間向后噴氣使其變軌，軌道2、3是與軌道1相切于點的可能軌道，則飛行器（）A．變軌后將沿軌道3運動B．變軌后相對于變軌前運行周期變大C．變軌前、后在兩軌道上運動時經點的速度大小相等D．變軌前經過點的加速度大于變軌后經過點的加速度3、在下列四個核反應方程中，x1、x2、x3和x4各代表某種粒子。①②③④以下判斷正確的是（）A．x1是質子 B．x2是中子 C．x3是α粒子 D．x4是氘核4、甲、乙兩運動員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運動，速度大小都是2m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1m/s和2m/s。求甲、乙兩運動員的質量之比（）A． B． C． D．5、托卡馬克（Tokamak）是一種復雜的環形裝置，結構如圖所示．環心處有一歐姆線圈，四周是一個環形真空室，真空室外部排列著環向場線圈和極向場線圈．當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達到較高的溫度．再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨界溫度．同時，環形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環向場線圈共同產生磁場，在真空室區域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行．已知真空室內等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應的原理是相同的B．極向場線圈和環向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應強度B必須正比于溫度T6、分別用頻率為ν和2ν的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動能之比為1∶3，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，電子電量為e。下列說法正確的是（）A．用頻率為2ν的單色光照射該金屬，單位時間內逸出的光電子數目一定較多B．用頻率為的單色光照射該金屬不能發生光電效應C．甲、乙兩種單色光照射該金屬，對應光電流的遏止電壓相同D．該金屬的逸出功為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，質量均為m的a、b兩小球在光滑半球形碗內做圓周運動，碗的球心為O、半徑為0.1m，Oa、Ob與豎直方向夾角分別為53°、37°，兩球運動過程中，碗始終靜止在水平地面上，已知sin37°0.6，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．a、b兩球做圓周運動的線速度之比為B．a、b兩球做圓周運動的角速度之比為C．a、b兩球相鄰兩次相距最近的時間間隔為sD．a、b兩球運動過程中，碗對地面始終有摩擦力作用8、如圖所示，半徑為R的光滑圓環固定在豎直平面內，AB、CD是圓環相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高。一個質量為m的光滑小球套在圓環上，一根輕質彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處.小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內，重力加速度為g。下列說法正確的有（）A．小球運動到B點時的速度大小為B．彈簧長度等于R時，小球的機械能最大C．小球運動到B點時重力的功率為D．小球在A、B兩點時對圓環的壓力差為4mg9、下列說法正確的是（）A．液體表面存在張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內部分子間的距離B．密閉容器中的理想氣體溫度不變，體積增大，則氣體一定吸熱C．分子間距增大時，分子勢能增大，分子力做負功D．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化E.液體不浸潤固體的原因是，附著層的液體分子比液體內部的分子稀疏10、利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域?；魻栐Ｓ脙煞N半導體材料制成：一類是N型半導體，其載流子是電子，另一類是P型半導體，其載流子稱為“空穴”，相當于帶正電的粒子。把某種材料制成的長方體霍爾元件豎直放在勻強磁場中，磁場B的方向垂直于霍爾元件的工作面，當霍爾元件中通有如圖所示方向的電流I時，其上、下兩表面之間會形成電勢差。則下列說法中正確的是（）A．若長方體是N型半導體，則上表面電勢高于下表面電勢B．若長方體是P型半導體，則上表面電勢高于下表面電勢C．在測地球赤道的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面平行D．在測地球兩極的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面平行三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組采用圖甲所示的裝置“探究動能定理”即探究小車所受合外力做功與小車動能的變化之間的關系。該小組將細繩一端固定在小車上，另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實驗中，小車在細繩拉力的作用下從靜止開始加速運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，力傳感器記錄細繩對小車的拉力大小：（1）實驗中為了把細繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個重要步驟是_____；（2）若實驗中小車的質量沒有遠大于重物的質量，對本實驗______影響（填“有”或“沒有”）；（3）實驗時，下列物理量中必須測量的是______。A．長木板的長度LB．重物的質量mC．小車的總質量M12．（12分）課外興趣小組在一次拆裝晶體管收音機的過程中，發現一只發光二極管，同學們決定測繪這只二極管的伏安特性曲線。(1)由于不能準確知道二極管的正負極，同學們用多用電表的歐姆擋對其進行側量，當紅表筆接A端、黑表筆同時接B端時，指針幾乎不偏轉，則可以判斷二極管的正極是_______端(2)選用下列器材設計電路并測繪該二極管的伏安特性曲線，要求準確測出二極管兩端的電壓和電流。有以下器材可供選擇：A．二極管RxB．電源電壓E＝4V(內電阻可以忽略)C．電流表A1(量程0～50mA，內阻為r1＝0.5Ω)D．電流表A2(量程0～0.5A，內阻為r2＝1Ω)E.電壓表V(量程0～15V，內阻約2500Ω)F.滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)C．滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω)H.定值電阻R3＝7ΩI.開關、導線若干實驗過程中滑動變限器應選___________(填“F”或“G”)，在虛線框中畫出電路圖_______(填寫好儀器符號)(3)假設接入電路中電表的讀數：電流表A1讀數為I1，電流表A2讀數為I2，則二極管兩瑞電壓的表達式為__________(用題中所給的字母表示)。(4)同學們用實驗方法測得二極管兩端的電壓U和通過它的電流I的一系列數據，并作出I－U曲線如圖乙所示。(5)若二極管的最佳工作電壓為2.5V，現用5.0V的穩壓電源(不計內限)供電，則需要在電路中串聯一個電限R才能使其處于最佳工作狀態，請根據所畫出的二極管的伏安特性曲線進行分析，申聯的電阻R的阻值為_______________Ω(結果保留三位有效數字)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一不計電阻的導體圓環，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環接觸良好?，F將此裝置的一部分置于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環的直徑在同一直線上?，F使輻條以角速度ω繞O點順時針轉動，右側電路通過電刷與輻條中心和圓環的邊緣良好接觸，R1=R，右側為水平放置的足夠長的光滑平行導軌，間距為2r，導軌之間有垂直導軌平面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，質量為m、電阻為R的導體棒ab垂直放置在導軌上且接觸良好，不計其他電阻。（1）若S閉合，S1斷開時，求理想電表的示數；（2）若S、S1都閉合，求出導體棒ab能夠獲得的最大速度vm；（3）在導體棒ab加速過程中通過的電荷量q。14．（16分）一定質量的理想氣體，狀態從A→B→C的變化過程可用如圖所示的p－V圖線描述，氣體在狀態A時溫度為TA=300K，試求：(1)氣體在狀態B時的溫度TB和狀態C時的溫度TC；(2)若氣體在B→C過程中氣體內能減少了200J，則在B→C過程吸收或放出的熱量是多少？15．（12分）如圖所示，可沿氣缸壁自由活動的活塞將密封的圓筒形氣缸分割成、兩部分，內是真空?；钊c氣缸頂部有一彈簧相連，當活塞位于氣缸底部時彈簧恰好無形變。開始時內充有一定質量、溫度為的氣體，部分高度為。此時活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等?，F將內氣體加熱到，達到新的平衡后，內氣體的高度等于多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A．小球在豎直平面內做勻速圓周運動，動能不變，但重力勢能變化，機械能變化，故A錯誤；B．對小球受力分析可知，小球在最高點A處時，其重力和平板對它的壓力的合力提供向心力，而在最低點處時，平板對小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，故在A處最小，C處最大，故B錯誤；C．小球在兩處時，若平板的支持力與小球的重力的合力恰好提供向心力，小球相對平板沒有相對運動趨勢，摩擦力為零，故C正確；D．小球在最高點，速度有最小值，其最小值滿足解得故D錯誤。故選C。2、B【解析】

根據題意，飛行器經過點時，推進器向后噴氣，飛行器線速度將增大，做離心運動，則軌道半徑變大，變軌后將沿軌道2運動，由開普勒第三定律可知，運行周期變大，變軌前、后在兩軌道上運動經點時，地球對飛行器的萬有引力相等，故加速度相等，故B正確，ACD錯誤。故選B。3、C【解析】

A．根據質量數和電荷數守恒得x1的電荷數為0，質量數為1，所以x1是中子，故A錯誤；B．根據質量數和電荷數守恒得x2的電荷數為1，質量數為2，所以x2為氘核，故B錯誤；C．根據質量數和電荷數守恒得x3的電荷數為2，質量數為4，所以x3是α粒子，故C正確；D．根據質量數和電荷數守恒得x4的電荷數為1，質量數為1，所以x4是質子，故D錯誤；故選C。4、B【解析】

甲、乙相遇時用力推對方的過程系統動量守恒，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′代入數據可得m甲×2+m乙×（-2）=m甲×（-1）+m乙×2解得m甲：m乙=4：3故B正確，ACD錯誤。

故選B。5、C【解析】

A、目前核電站中核反應的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發電場，則在托卡馬克的內部無法產生電場，等離子體無法被加速，因而不能發生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．6、B【解析】

A．單位時間內逸出的光電子數目與光的強度有關，由于光的強度關系未知，故A錯誤；BD．光子能量分別為和根據愛因斯坦光電效應方程可知光電子的最大初動能為，逸出光電子的最大初動能之比為1：3，聯立解得用頻率為的單色光照射該金屬不能發生光電效應，故B正確，D錯誤；C．兩種光的頻率不同，光電子的最大初動能不同，由動能定理可知，題目對應的遏止電壓是不同的，故C錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB．小球做勻速圓周運動，由重力和支持力的合力提供向心力，則θ是半徑與豎直方向的夾角，解得則線速度之比為則故A錯誤，B正確。C．a的角速度b的角速度相距最近時滿足解得選項C錯誤；D．a、b兩球運動過程中，兩球對碗的壓力的水平分量為mgtanθ，因θ不同，則兩球對碗的壓力的水平分量不相等，對碗來說兩球對碗的水平方向的作用力不為零，則碗對地面始終有摩擦力作用，選項D正確。故選BD。8、BD【解析】

A．小球在A點和B點時，彈簧的形變量相同，則彈性勢能的變化量為零，根據能量守恒得解得故A錯誤；B．除重力以外其它力做功等于機械能的增量，當彈簧長度等于R時，彈簧彈力做功最多，則小球的機械能最大，故B正確；C．小球運動到B點時，重力的方向與速度方向垂直，則重力的功率為零，故C錯誤；D．在A點，有在B點，根據牛頓第二定律得解得可知小球在A、B兩點對圓環的壓力差為4mg，故D正確。故選BD。9、ABE【解析】

A．液體表面層分子間的距離大于液體內部分子間距離，分子力表現為引力，故液體表面存在表面張力；故A正確；B．密閉容器中的理想氣體溫度不變，氣體內能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學第一定律可得氣體一定要從外界吸熱，故B正確；C．當分子間作用力表制現為斥力時，距離增大，分子力做正功，分子勢能減小；當分子間作用力表現為引力時，距離增大，分子力做負功，分子勢能增大。故C錯誤；D．根據熱力學第二定律的另一種表述可知，熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化，故D錯誤；E．液體不浸潤固體的原因是，附著層的液體分子可能比液體內部稀疏，也就是說，附著層內液體分子間的距離大于分子力平衡的距離，附著層內分子間的作用表現為引力，附著層由收縮的趨勢，就像液體表面張力的作用一樣。這樣的液體與固體之間表現為不浸潤，所以E正確。故選ABE。10、BD【解析】

AB．若長方體是N型半導體，由左手定則可知，電子向上表面偏轉，則上表面電勢低于下表面電勢；若長方體是P型半導體，則帶正電的粒子向上表面偏轉，即上表面電勢高于下表面電勢，選項A錯誤，B正確；C．赤道處的地磁場是水平的，則在測地球赤道的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面垂直，選項C錯誤；D．兩極處的地磁場是豎直的，在測地球兩極的地磁場強弱時，元件的工作面應與所在位置的水平面平行，選項D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、平衡摩擦力沒有C【解析】

（1）[1]實驗前調節長木板的傾角以平衡摩擦力，以保證細繩的拉力等于小車受的合力；

（2）[2]由于有力傳感器測量繩的拉力，則沒必要使小車質量遠大于重物和力傳感器的總質量，即對本實驗沒有影響；

（3）[3]實驗中需要測量小車的動能，故需要知道小車的總質量M，故AB錯誤，C正確。12、AF119【解析】

(1)[1]當紅表筆接端、黑表筆同時接端時，指針幾乎不偏轉，說明電阻很大，二極管反向截止，根據歐姆表的工作原理可知，黑表筆應與歐姆表內部電池的正極相連，由二極管的單向導電性可知，端應是二極管的正極；(2)[2]由圖乙可知，實驗中要求電壓從零開始調節，故滑動變阻器應采用分壓接法；所以滑動變阻器應選阻值小的，即滑動變限器應選F；[3]在測量正向加電壓的伏安特性曲線時，實驗中最大電壓約為3V，所以電壓表V(量程0～15V，內阻約2500Ω)不符合題意，故需要電流表A2(量程0～0.5A，內阻為