绝密★启用前
风化店中学2022-2023学年高三下学期4月月考
物理考试
本试卷满分100分，考试用时75分钟．
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．氢原子能级图如图所示，用某单色光照射大量处于基态的氢原子后，氢原子辐射的光对应谱线有一部分属于帕邢系，则该单色光的光子能量可能为（ ）．
A． B． C． D．
2．黑洞是一种密度极大、体积极小的天体，引力大到光都无法逃脱其“魔掌”，所以黑洞无法直接被观测，但可以通过观测绕其运动的恒星，大致推测出黑洞的质量．观察发现，某恒星绕银河系中心黑洞人马座的周期为n年，此恒星到人马座的平均距离为（地球到太阳的平均距离为），不考虑相对论效应，则人马座的质量与太阳质量的比值为（ ）．
A． B． C． D．
3．如图所示，在正四面体的顶点A、B分别固定两个等量异种点电荷，O点是的中心，E、F、G分别为、、的中点．下列说法正确的是（ ）．
A．C、D两点的电场强度相同 B．E、F两点的电场强度相同
C．上各点的电势均相同 D．G点的电场强度大小是O点的两倍
4．如图甲所示，均匀介质中两波源O、M分别位于x轴上、处，时刻两波源开始沿y轴振动，振动图像分别如图乙、丙所示．在x轴上处有一质点P，已知两波源产生的简谐横波在介质中的传播速度均为，下列说法正确的是（ ）．
A．时质点P开始振动 B．两列波的波长均为
C．质点P为振动加强点 D．两波源O、M间有6个振动加强点
5．如图所示，虚线过半径为R的透明球体的球心O，一束单色光从B点由真空射入透明球体后，从C点射出，已知入射光线和的夹角为，在B点的入射角为，出射光线和的夹角为，光在真空中的传播速度为c，则单色光在透明球体中的传播时间为（ ）．
A． B． C． D．
6．如图甲所示，将一圆环套在固定的足够长的水平杆上，环的内径略大于杆的截面直径，对环施加一斜向上与杆的夹角为的拉力F，当拉力逐渐变大时环的加速度随拉力F的变化规律如图乙所示．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）．
A．圆环的质量为
B．圆环与杆之间的动摩擦因数为0.2
C．当时，圆环的加速度大小为
D．当圆环受到的摩擦力大小为时，圆环的加速度大小可能为
7．如图所示，水平地面上的木板中央竖直固定一根轻杆，轻杆顶端用轻绳连接一可看作质点的小球，初始时把小球拉至水平，由静止释放，小球向下摆动的过程中木板恰好没有滑动．已知小球与木板的质量相等，则木板与地面间的静摩擦因数为（ ）．
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．脉冲点火器是利用脉冲原理产生连续性瞬间电火花，从而点燃燃气具火焰的电子产品，相比于早期的压电式点火装置，脉冲点火器稳定性高、操作简单．家用燃气灶的电子点火器如图甲所示，其内部需要一节干电池供电，其工作原理如图乙所示，转换器可以将直流电压转化为如图丙所示的脉冲电压（波形可认为按正弦规律变化），峰值为，将其加在理想升压变压器的原线圈上，当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，钢针和金属板就会产生电火花，进而点燃燃气灶，下列说法正确的是（ ）．
A．燃气灶点火属于尖端放电现象
B．图乙中理想电压表的示数为
C．变压器原、副线圈的匝数比应满足
D．点火器正常工作时，单位时间内的放电次数为
9．社会主义核心价值观基本内容为富强、民主、文明、和谐、自由、平等、公正、法治、爱国、敬业、诚信、友善．某公司为了宣传社会主义核心价值观基本内容，用一根轻质细绳将12盏灯笼按如图所示的形式依次悬挂起来，为了追求美感，平衡时左、右两侧细绳与竖直方向的夹角均力，相邻两灯笼间的水平距离均为，“富强”与“友善”两盏灯笼结点的高度均为h，每盏灯笼的质量均为M，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）．
A．“平等”与“公正”两灯笼间细绳中的张力大小为
B．“爱国”与“敬业”两灯笼间细绳中的张力大小为
C．“和谐”灯笼的结点距地面的高度为
D．“公正”灯笼的结点距地面的高度为
10．两平行、光滑的直导轨与水平面间的夹角为，导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，两根长度、材料均相同的均质金属棒P、Q垂直地放在导轨上，一根轻质细绳跨过如图所示的轻质定滑轮，一端悬吊一重物，另一端连接金属棒Q，定滑轮右侧的细绳和导轨平行，将两金属棒同时由静止释放，经过一段时间后，金属棒P的速度始终为v．已知金属棒Q的质量为，金属棒P和重物的质量均为m，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，闭合回路中除两金属棒以外的电阻均不计，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）．
A．金属棒Q的最大速度为 B．金属棒Q的最大加速度为
C．金属棒P、Q的加速距离之比等于 D．金属棒Q上产生的焦耳热的最大功率为
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某同学按图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度．将物块A与动滑轮连接，跨过动滑轮的细绳竖直，物块B锁定在已平衡摩擦力的固定木板上，使系统保持静止状态，测量遮光片中心到光电门的高度为h，突然解除锁定，物块A由静止开始向下运动，记录遮光片通过光电门的遮光时间为，已知物块A（包括遮光片）与物块B的质量相等，不计两滑轮及绳的质量，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度如图乙所示，遮光片的宽度__________cm；
（2）当地重力加速度的表达式__________．（用d、h、表示）
12．（9分）某探究小组找到由三块完全相同的铅蓄电池串联而成的电池组，如图甲所示．小组成员欲测量铅蓄电池在电量即将放尽时的电动势和内阻，可供选择的器材如下：
A．待测电池组（额定电动势为，内阻较小）；
B．电流表（量程为，内阻）；
C．电压表（量程为，内阻）；
D．定值电阻；
E．定值电阻；
F．滑动变阻器；
G．滑动变阻器；
H．导线若干、开关．
探究小组设计了如图乙所示的实验方案．请回答下列问题：
（1）滑动变阻器R应选择______，①处应选择______；（均填写器材前序号）
（2）探究小组测得多组U、I数据，绘制出如图丙所示的图线，则每块铅蓄电池的电动势为______V、内阻为______（结果均保留一位小数），铅蓄电池电动势的测量值__________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．
13．（11分）如图所示，粗细均匀、长度的两根相同的玻璃管A、B底部通过细玻璃管连通，将左侧玻璃管顶端密封，右侧玻璃管距顶端处开有小孔．当左侧玻璃管封闭理想气体的热力学温度时，玻璃管中长度的水银柱恰好全部在右侧，现缓慢升高封闭理想气体的温度．已知外界大气压强恒为，两玻璃管均竖直放置，底部细玻璃管体积可以忽略不计．
（1）当封闭气体的热力学温度时，求水银柱上升的高度h；
（2）要使水银全部从小孔溢出，求理想气体的热力学温度的最小值．
14．（12分）如图所示，倾角为、足够长的固定斜面上静置一滑块．现将一表面光滑、质量为m的物体从滑块上方由静止释放，释放后物体与滑块每次碰撞时的速度均相同．己知滑块与斜面间的动摩擦因数，物体释放时与滑块的间距为L，两者每次碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短，重力加速度大小为g．求：
（1）滑块的质量M；
（2）物体与滑块碰撞后两者之间的最大距离d．
15．（16分）利用电场和磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用．如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内边长为L的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场．一带电荷量为q、质量为m的粒子从P点以速度垂直射入电场，从a点进入磁场后，恰好从c点离开磁场．已知P点坐标为，a点坐标为，c点坐标为，不计粒子受到的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子离开磁场时的速度大小v；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小B．
高三物理考试参考答案
1．B 【解析】本题考查氢原子光谱，目的是考查学生的理解能力．
从氢原子能级图知帕邢系是高能级向第3能级跃迁时辐射的光谱，当处于基态的氢原子吸收光子能量后应跃迁到第4、5、6…能级，
故
或，选项B正确．
2．A 【解析】本题考查天体运动，目的是考查学生的推理论证能力．
对人马座有，
对太阳有，解得，选项A正确．
3．A 【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的模型建构能力．
根据对称性知，C、D两点的电场强度大小相等，方向均与平行，选项A正确；
E、F两点的电场强度大小相等，方向不同，选项B错误；
所在的平面为的中垂面，中垂面上各点的电势均相同，E、F两点电势不相等，选项C错误；
设正四面体的棱长为L，则O点到顶点A、B的距离分别为、，
则O点的电场强度大小，
G点的电场强度大小，选项D错误．
4．D 【解析】本题考查机械波，目的是考查学生的推理论证能力．
波源M的振动传到质点P所用的时间，选项A错误；
由题图乙、丙可以看出两列波的周期，波速都是，则波长，选项B错误；
当两列波叠加时，合振动等于两个振动的矢量和，由图像可知，两列波振动步调相反，到O、M两点间的距离差等于半波长的偶数倍时为振动减弱点，到O、M两点间的距离差等于半波长的奇数倍时为振动加强点，、、、、、共6处振动加强点，选项C错误、D正确．
5．C 【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力．
作出如图所示的光路图，
结合折射定律有，，
，，，，
解得，选项C正确．
6．C 【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力．
图像的拐点对应圆环受到的摩擦力为0，F在内对应，
对应，
结合图像知，，，选项A、B均错误；
当时，圆环的加速度大小为，选项C正确；
当圆环受到的摩擦力大小为时，圆环的加速度大小可能为0、、，选项D错误．
7．C 【解析】本题考查能量守恒定律的综合应用，目的是考查学生的创新能力．
设轻绳与水平方向的夹角为时，小球的速度大小为v，轻绳中的张力大小为T，
有，，解得．
要使木板不滑动，则轻绳中的拉力在水平方向的分力不大于对应木板受到的最大静摩擦力，
即恒成立，整理得，
显然上式右边为第一象限内单位圆上的点与定点连线斜率的相反数，
当时，存在最大值，即，选项C正确．
8．AD 【解析】本题考查尖端放电及变压器问题，目的是考查学生的模型建构能力．
从题意可知，燃气灶点火属于尖端放电现象，选项A正确；
理想电压表的示数为有效值，有，
故理想电压表的示数为，选项B错误；
当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，钢针和金属板就会产生电火花，临界情况为，
故变压器原、副线圈的匝数比应满足，选项C错误；
点火器正常工作时，钢针和金属板间每隔时间T放电一次，选项D正确．
9．AC 【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的模型建构能力．
对“平等”灯笼右侧的6盏灯笼整体进行受力分析，如图甲所示，显然，选项A正确；
对单个灯笼受力分析，如图乙所示，可知，，…，，
由于“爱国”与“敬业”两灯笼之间细绳与水平方向的夹角满足，
所以细绳中的张力大小为，选项B错误；
由于相邻两灯笼之间的水平距离为，
所以“和谐”灯笼的结点距地面的高度为，
“公正”灯笼的结点距地面的高度为，选项C正确、D错误．
10．ACD 【解析】本题考查电磁感应的综合应用，目的是考查学生的创新能力．
经过一段时间后，金属棒P的速度始终为v，说明金属棒Q一定沿导轨向上做匀速直线运动，由于两金属棒都匀速运动，故回路中的电流不变，安培力不变，所以金属棒P最终受到的安培力大小恰好等于其自身受到的重力沿导轨向下的分力，金属棒Q受到的安培力大小也为，方向沿导轨向下，把金属棒Q和重物看成一个整体有，解得．
任意瞬间金属棒P受到的合外力与金属棒Q和重物构成的整体受到的合外力大小始终相等，所以它们加速时的加速度大小之比始终等于对应的质量之比的倒数，即加速度大小之比为，由于两金属棒同时由静止开始加速，所以任意瞬间它们的速度大小之比都为，选项A正确；
释放瞬间金属棒Q的加速度最大，最大值为号，选项B错误；
金属棒P、Q在任意瞬间内通过的位移大小之比始终为，
故金属棒P、Q的加速距离之比等于，选项C正确；
两金属棒匀速运动时，机械能损失的功率为，
金属棒P、Q的电阻之比为，所以金属棒Q上产生的焦耳热的最大功率为，选项D正确．
11．（1）0.170（3分） （2）（3分）
【解析】本题考查“测量重力加速度大小”，目的是考查学生的实验探究能力．
（1）从对齐的刻度反推得．
（2）根据牛顿第二定律有，，解得；
物块A到达光电门时的速度大小，
由可得，解得．
12．（1）F（2分） E（2分）
（2）1.8（2分） 0.1（2分） 等于（1分）
【解析】本题考查“测电源电动势和内阻”的实验，目的是考查学生的实验探究能力．
（1）滑动变阻器R应选择F，电池组的额定电动势为，电压表（量程为，内阻），电压表需要改装，若①处选择D，改装后的电压表的量程为，量程太小，不符合题意；①处应选择E，改装后的电压表的量程为．
（2）当电压表的示数为U时，改装后的电压表的示数为，
根据闭合电路欧姆定律有，
结合图像可得当时，，即；
当时，，
即，解得．
电流表的内阻可认为属于电池组的内阻，对电动势的测量没有任何影响，所以铅蓄电池电动势的测量值等于真实值．
13．【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理论证能力．
（1）根据理想气体状态方程，有，（3分）
解得．（2分）
（2）设封闭理想气体的水银柱长度为x时，理想气体的热力学温度为T，
则有，（2分）
整理得，（2分）
当时，T取最大值，最大值为，
因此理想气体的热力学温度不低于时，水银才能全部从小孔溢出．（2分）
14．【解析】本题考查动量守恒定律、能量守恒定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力．
（1）以沿斜面向下为正方向，设物体与滑块碰撞时的速度大小为v，碰撞后的速度分别为、，
则有（1分）
（1分）
，（1分）
，（1分）
解得．（2分）
（2）每次碰撞后，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，滑块沿斜面向下做匀减速直线运动，当两者速度相等时距离最大，从碰撞到两者速度相等所用的时间为t，则有
（2分）
（2分）
解得．（2分）
15．【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的偏转，目的是考查学生的创新能力．
（1）设粒子在电场中运动时的加速度大小为a，运动时间为t，则有
（1分）
（1分）
（1分）
解得．（1分）
（2）设粒子在a点时的速度方向与x轴的夹角为，此时位移偏角为，
有如图所示的几何关系，
则有，（1分）
，（1分）
，（1分）
解得．（1分）
（3）如图所示，设粒子在磁场中运动的轨道半径为R，则有
，（3分）
，（2分）
解得．（3分）
