湖北省仙桃、天門、潛江三市2023屆高三下學期“三診”模擬考試物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，兩根相距為L的平行直導軌水平放置，R為固定電阻，導軌電阻不計。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導軌放置，桿與導軌之間有摩擦，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。t=0時刻對金屬桿施加一水平外力F作用，使金屬桿從靜止開始做勻加速直線運動。下列關于通過R的電流I、桿與導軌間的摩擦生熱Q、外力F、外力F的功率P隨時間t變化的圖像中正確的是（）A． B． C． D．2、關于元電荷，正確的說法是（）A．元電荷就是點電荷.B．1C電量叫元電荷.C．元電荷就是質(zhì)子.D．元電荷目前被認為是自然界中電荷的最小單元.3、空中飛椅是游樂場里少年兒童們十分喜愛的娛樂項目，其模型如圖所示，頂端轉(zhuǎn)盤上吊著多個座椅，甲、乙兩個兒童分別坐在A、B兩個吊椅中，當轉(zhuǎn)盤以一定的角速度穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動時，連接座椅的鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為a、θ。巳知連接A、B座椅的鋼絲繩長度分別為L1、L2，甲、乙兩兒童的質(zhì)量分別為m1、m2，兩座椅的質(zhì)量相等，若a>θ，則一定有A．L1>L2 B．L1<L2C．m1>m2 D．m1<m24、三根通電長直導線垂直紙面平行固定，其截面構(gòu)成一正三角形，O為三角形的重心，通過三根直導線的電流分別用I1、I2、I3表示，方向如圖。現(xiàn)在O點垂直紙面固定一根通有電流為I0的直導線，當時，O點處導線受到的安培力大小為F。已知通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度大小和電流成正比，則（）A．當時，O點處導線受到的安培力大小為4FB．當時，O點處導線受到的安培力大小為C．當時，O點處導線受到的安培力大小為D．當時，O點處導線受到的安培力大小為2F5、真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點由靜止釋放，經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場，射出后都打在同一個與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點。粒子重力不計。下列說法中正確的是（）A．在熒光屏上只出現(xiàn)1個亮點B．三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間之比為2∶1∶1D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶2∶26、現(xiàn)有一輕質(zhì)繩拉動小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，小球質(zhì)量為m，速度為v，重力加速度為g，輕繩與豎直方向夾角為，小球在運動半周時，繩對小球施加的沖量為（）A． B．C． D．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、如左圖所示,假設某星球表面上有一傾角為θ的固定斜面,一質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上運動,其速度–時間圖象如右圖所示.已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝該星球半徑為R=6×104km.引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,則下列正確的是:()A．該星球的第一宇宙速度B．該星球的質(zhì)量C．該星球的自轉(zhuǎn)周期D．該星球的密度8、假設何雯娜質(zhì)量為m=40kg，在某次蹦床比賽中，她從最低點以一定的初速度v0豎直向上跳起，取運動過程的最低點為重力零勢能面，她的機械能和重力勢能隨離開最低點的高度h的變化規(guī)律如圖所示，在整個運動過程中，可將她視為質(zhì)點，空氣阻力不可忽略并且大小恒定，取g=10m/s2，則（）A．初速度v0=11m/sB．下降加速度為7m/s2C．落回最低點的動能1480JD．上升運動時間為9、如圖所示，兩平行金屬板A、B板間電壓恒為U，一束波長為λ的入射光射到金屬板B上，使B板發(fā)生了光電效應，已知該金屬板的逸出功為W，電子的質(zhì)量為m。電荷量為e，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說法中正確的是（）A．若增大入射光的頻率，金屬板的逸出功將大于WB．到達A板的光電子的最大動能為－W＋eUC．若減小入射光的波長一定會有光電子逸出D．入射光子的能量為10、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)以直線AB為分界線，上半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。下半圓內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小未知，圓的半徑為R。在磁場左側(cè)有一粒子水平加速器，質(zhì)量為m，電量大小為q的粒子在極板M右側(cè)附近，由靜止釋放，在電場力的作用下加速，以一定的速度沿直線CD射入磁場，直線CD與直徑AB距離為0.6R。粒子在AB上方磁場中偏轉(zhuǎn)后，恰能垂直直徑AB進入下面的磁場，之后在AB下方磁場中偏轉(zhuǎn)后恰好從O點進入AB上方的磁場。帶電粒子的重力不計。則A．帶電粒子帶負電B．加速電場的電壓為C．粒子進入AB下方磁場時的運動半徑為0.1RD．AB下方磁場的磁感應強度為上方磁場的3倍三、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）實驗小組的同學用如圖所示的裝置做“用單擺測重力加速度”的實驗。（1）實驗室有如下器材可供選用：A．長約1m的細線B．長約1m的橡皮繩C．直徑約2cm的鐵球D．直徑約2cm的塑料球E.米尺F.時鐘G.停表實驗時需要從上述器材中選擇：____（填寫器材前面的字母）。（2）在挑選合適的器材制成單擺后他們開始實驗，操作步驟如下：①將單擺上端固定在鐵架臺上②測得擺線長度，作為單擺的擺長③在偏角較小的位置將小球由靜止釋放④記錄小球完成n次全振動所用的總時間t，得到單擺振動周期⑤根據(jù)單擺周期公式計算重力加速度的大小。其中有一處操作不妥當?shù)氖莀___。（填寫操作步驟前面的序號）（3）按照以上的實驗步驟，測量多組擺長和對應的周期，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出了圖像，根據(jù)該圖像得出重力加速度的測量值為____m/s2。（4）實驗后同學們進行了反思。他們發(fā)現(xiàn)由單擺周期公式可知周期與擺角無關，而實驗中卻要求擺角較小。請你簡要說明其中的原因______。12．（12分）某物理興趣小組的同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，輕繩一端固定在光滑固定轉(zhuǎn)軸O處，另一端系一小球．（1）張小明同學在小球運動的最低點和最高點附近分別放置了一組光電門，用螺旋測微器測出了小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d＝____mm，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，測出小球經(jīng)過最高點的擋光時間為Δt1，經(jīng)過最低點的擋光時間為Δt2.（2）戴小軍同學在光滑水平轉(zhuǎn)軸O處安裝了一個拉力傳感器，已知當?shù)刂亓铀俣葹間.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小是F1，在最低點時繩上的拉力大小是F2.（3）如果要驗證小球從最低點到最高點機械能守恒，張小明同學還需要測量的物理量有_____（填字母代號）．戴小軍同學還需要測量的物理量有______（填字母代號）．A．小球的質(zhì)量mB．輕繩的長度LC．小球運行一周所需要的時間T（4）根據(jù)張小明同學的思路，請你寫出驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式：________________(用題目所給得字母表示）（5）根據(jù)戴小軍同學的思路，請你寫出驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式：____________________(用題目所給得字母表示）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）質(zhì)量為的小型無人機下面懸掛著一個質(zhì)量為的小物塊，正以的速度勻速下降，某時刻懸繩斷裂小物塊豎直下落，小物塊經(jīng)過落地，已知無人機運動中受到的空氣阻力大小始終為其自身重力的0.1倍，無人機的升力始終恒定，不計小物塊受到的空氣阻力，重力加速度為，求當小物塊剛要落地時:（1）無人機的速度;（2）無人機離地面的高度。14．（16分）湯姆孫利用磁偏轉(zhuǎn)法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當D1、D2兩極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P3點。假設電子的電量為e，質(zhì)量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大小；（2）若測得電子束不偏轉(zhuǎn)時形成的電流為I，且假設電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大小；（3）推導出電子比荷的表達式。15．（12分）如圖所示為玻璃制成的長方體，已知長AB=l=0.6m，寬d=AD=0.2m，高h=AA1=m，底面中心O點有一個點光源，玻璃對光的折射率為1.5，俯視看ABCD面的一部分會被光照亮，求：照亮部分的面積。

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、B【解析】

A．t時刻桿的速度為v=at產(chǎn)生的感應電流則I∝t；故A錯誤。

B．摩擦生熱為則Q∝t2，故B正確。C．桿受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律得F-f-F安=ma得F隨t的增大而線性增大，故C錯誤。

D．外力F的功率為P-t圖象應是曲線，故D錯誤。

故選B。2、D【解析】

點電荷是當兩個帶電體的形狀對它的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷．而元電荷是帶電量的最小值，它不是電荷，所有帶電體電荷量均是元電荷的整數(shù)倍．【詳解】元電荷是最小的帶電量，而點電荷是一種理想化的物理模型，二者不是同一物理量；故A錯誤；元電荷是帶電量的最小值，大小是1.6×10【點睛】本題關鍵是對點電荷、元電荷的概念要有清晰的認識，同時要明確它們之間的區(qū)別，這是理清概念的一種重要方法．3、A【解析】

設座椅做勻速圓周運動時轉(zhuǎn)速為n，由重力和繩子的拉力的合力提供座椅圓周運動的向心力，如圖，則有：解得據(jù)題知：n相同，r也相同，則當L變長時，θ變大，與m無關。A.L1>L2與計算結(jié)果相符，故A正確。B.L1<L2與計算結(jié)果不符，故B錯誤。C.m1>m2與計算結(jié)果不符，故C錯誤。D.m1<m2與計算結(jié)果不符，故D錯誤。4、C【解析】

根據(jù)安培定則畫出在O點的磁感應強度的示意圖如圖所示當時，三根導線在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，設為，根據(jù)磁場疊加原理可知，此時O點的磁感應強度為此時O點處對應的導線的安培力AB．由于通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度大小和電流成正比，當時，則有，根據(jù)磁場疊加原理可知，此時O點的磁感應強度為此時O點處對應的導線的安培力故AB錯誤；C．當時，有，如圖所示根據(jù)磁場疊加原理可知此時O點處對應的導線的安培力故C正確；D．當時，有，如圖所示根據(jù)磁場疊加原理可知此時O點處對應的導線的安培力故D錯誤。故選C。5、A【解析】

ABC．根據(jù)動能定理得則進入偏轉(zhuǎn)電場的速度因為質(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為2：1：1，則初速度之比為，在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間，則知時間之比為，在豎直方向上的分速度則出電場時的速度因為粒子的比荷不同，則速度的大小不同，偏轉(zhuǎn)位移因為則有與粒子的電量和質(zhì)量無關，則粒子的偏轉(zhuǎn)位移相等，熒光屏將只出現(xiàn)一個亮點，故A正確，BC錯誤；D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對粒子做功W=qEy因為E和y相同，電量之比為1：1：2，則電場力做功為1：1：2，故D錯誤。故選A。6、A【解析】

由題意可知在水平方向運動半周，速度反向，水平方向有Ix=2mv豎直方向上繩子與豎直線夾角滿足mgtan=故豎直方向沖量為根據(jù)矢量的合成的三角形法則可知繩對小球施加的沖量為故A正確，BCD錯誤。故選A。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、ABD【解析】上滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律，在沿斜面方向上有，下滑過程中，在沿斜面方向上有，又知v-t圖像的斜率表示加速度，則上滑和下滑過程中的加速度大小分別為：，，聯(lián)立解得，故該星球的第一宇宙速度為，A正確；根據(jù)黃金替代公式可得該星球的質(zhì)量為，B正確；根據(jù)所給條件無法計算自轉(zhuǎn)周期，C錯誤；該星球的密度，D正確．8、AD【解析】

A．運動員的機械能由動能和重力勢能構(gòu)成，當h=0m時，重力勢能為零，動能為Ek0=2420J，根據(jù)：則v0=11m/s，A正確；B．空氣阻力做功改變機械能，所以E機-h的斜率大小為空氣阻力，即：根據(jù)牛頓第二定律，下降加速度為：B錯誤；C．由于存在空氣阻力，上升過程和下降過程損失的機械能均為420J，故回到最低點時動能為：Ek=2420J-840J=1580JC錯誤；D．上升加速度為：上升時間為：D正確。故選AD。9、BCD【解析】

A．金屬板的逸出功取決于金屬材料，與入射光的頻率無關，故A錯誤；B．由愛因斯坦光電效應方程可知，光電子的逸出最大動能根據(jù)動能定理則當?shù)竭_A板的光電子的最大動能為故B正確；C．若減小入射光的波長，那么頻率增大，仍一定會有光電子逸出，故C正確；D．根據(jù)，而，則光子的能量為故D正確。故選BCD。10、AC【解析】

A．從C點入射的粒子向下做勻速圓周運動，即受到洛侖茲力向下，由左手定則知道粒子帶負電，所以選項A正確；B．由題意知，粒子在AB上方磁場中做勻速圓周運動的半徑r1＝0.6R，在電場中加速有：在AB上方磁場中：聯(lián)立得：所以選項B錯誤；C．粒子在AB下方磁場中做勻速圓周運動，由幾何關系：解得r2＝0.1R所以選項C正確；D．由洛侖茲力提供向心力得到半徑：由于r1＝6r2，所以B2＝6B1所以選項D錯誤。故選AC。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、ACEG②，單擺的擺長應等于擺線長度加擺球的半徑；9.86是單擺做簡諧運動的周期公式。當擺角較小時才可以將單擺的運動視為簡諧運動。【解析】

（1）[1]．單擺的擺長不可伸長，為減小空氣阻力的影響和實驗誤差，先選用長約1m的細線，直徑約2cm的鐵球，要用米尺測量擺長，停表測量周期，故答案為：ACEG。

（2）[2]．操作不妥當?shù)氖洽冢畣螖[的擺長應等于擺線長度加擺球的半徑。

（3）[3]．根據(jù)單擺的周期公式得解得由圖像可知解得g=9.86m/s2（4）[4]．公式是單擺做簡諧運動的周期公式。當擺角較小時才可以將單擺的運動視為簡諧運動。12、5.700BAF2－F1＝6mg【解析】

（1）[1]．螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為5.5mm，可動刻度讀數(shù)為20.0×0.01mm，故最終讀數(shù)為兩者相加，即5.700mm.（3）[2][3]．根據(jù)小明同學的實驗方案，小球在最高點的速度大小為v1＝小球在最低點的速度大小為v2＝設輕繩長度為L，則從最低點到最高點依據(jù)機械能守恒定律有化簡得所以小明同學還需要測量的物理量是輕繩的長度L；根據(jù)小軍同學的實驗方案，設小球做圓周運動的半徑為r，則小球在最低點有在最高點有從最低點到最高點依據(jù)機械能守恒定律有聯(lián)立方程化簡得F2－F1＝6mg所以小軍同學還需要測量的物理量就