2023届山东省临沂市高三下学期第三次模拟考试物理试题

2023届山东省临沂市高三下学期第三次模拟考试物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势
差（也称霍尔电势差），这一现象就是霍尔效应。

现有一金属导体霍尔元件连在如图所示电路中，电源内阻不计，电动势恒
定，霍尔电势差稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．若元件的厚度增加，a、b两端电势差减小
B．a端电势低于b端电势
C．若要测量赤道附近的地磁场，工作面应保持竖直
D．霍尔电势差的大小只由单位体积内电子数目和电子的热运动速率决定
第(2)题
把一根大约30m长网线的两端连在一个灵敏电流表两个接线柱上，形成闭合回路。

两同学东西方向面对面站立，每分钟摇动网
线120次，使网线中点O在竖直面内做半径为1m的匀速圆周运动，如图1所示。

已知当地的地磁场磁感应强度大小约为4.5×10-5T，方向与水平地面约成37°角向下，则（ ）
A．摇动过程中，网线上产生了大小变化、方向不变的电流
B．摇动过程中，O点与其圆周运动圆心等高时网线产生的感应电动势最大
C．摇动过程中，O点附近5cm长的网线（可近似看成直线）产生的感应电动势最大约为9π×10-6V
D．按图2的方式摇动与图1方式相比，回路中能产生更明显的电磁感应现象
第(3)题
“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱在2021年10月16日成功对接，航天员顺利进入“天和”核心舱。

载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，其简化示意图如图所示。

先把飞船发射到近地圆形轨道Ⅰ，然后经过多次变轨使飞船不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨进入空间站轨道。

Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。

P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅲ上，载人飞船在Q点的加速度比在P点的加速度大
B．载人飞船在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上运行的周期小
C．载人飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度大于在轨道Ⅳ上经过P点的速度
D．在轨道Ⅲ上，载人飞船在P点的机械能比在Q点的机械能大
第(4)题
下列四种运动模型能看成质点的是（ ）
A．研究“天宫二号”绕地球转动的周期
B．研究无轨电车经过大桥的时间
C．研究火箭发射经过发射塔尖的过程中
D．观察体操运动员的翻滚动作
第(5)题
安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。

如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。

某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。

根据表中测量结果可推知错误的是（ ）
测量序号B x/μT B y/μT B z/μT
10-2145
202046
321045
4-21045
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第1次测量时x轴正向指向东方
D．第4次测量时y轴正向指向东方
第(6)题
如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A
．甲图中，物体在0~t0这段时间内的平均速度小于
B．乙图中，物体的加速度为1m/s2
C．丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D．丁图中，t=3s时物体的速度为25m/s
第(7)题
如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为2∶1，电压表和电流表均为理想电表，定值电阻
，M、N输入如图乙所示的电压，时间内为正弦曲线，则电压表和电流表的示数分别为（ ）
A．、
B．、
C．、
D．、
第(8)题
月球表面的重力加速度是地球表面的，假设分别在水平地面和月面斜向上踢出相同的足球，足球飞出的初速度大小、速度方
向与水平方向的夹角均相等，不计空气阻力。

比较足球在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．足球在月球上空中运动的时间是在地球上的36倍
B．足球在月球上的水平射程是在地球上的36倍
C．足球两次在空中运动的过程所受重力的冲量大小相等
D
．月球上踢出足球时脚对足球做的功是地球上的
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
2021年6月17日，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波乘神舟十二号载人飞船成功飞天，成为中国空间站天和核心舱的首批入驻人员，开启了中国载人航天工程空间站阶段的首次载人飞行任务。

已知中国空间站和国际空间站都在离地高度约为的圆形轨道飞行，下列说法正确的是（ ）
A．神舟十二号载人飞船在上升阶段加速度达到时，处于超重状态，宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍
B．国际空间站比中国空间站质量大，所以国际空间站在轨道上绕地球做匀速圆周运动的加速度更大
C．与离地高度约为的同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更大
D．处于低轨道的神舟十二号与处于高轨道的天和核心舱交汇对接时需要适当加速
第(2)题
如图所示，半球形容器ABC固定在水平面上，AC是水平直径，一个物块从A点正上方由静止释放刚好能从A点进入容器，第一
次从P点由静止释放，P点离A点高度为h，结果物块从C点飞出上升的高度为，第二次由Q点由静止释放，Q点离A点高度为
物块与容器内壁间的动摩擦因数恒定，B为容器内壁最低点，容器的半径为h，则下列判断正确的是（ ）
A
．第一次，物块由A点运动到C点的过程克服摩擦做的功为
B．第二次，物块运动到C点的速度刚好为零
C
．第一次，物块运动到B点的最大动能为
D．第一次，物块从A点运动到B点克服摩擦力做的功大于从B点运动到C点克服摩擦力做的功
第(3)题
如图所示，导轨间距为L的两平行光滑金属导轨固定在高度为h的绝缘水平台面上，左端连接定值电阻R和开关S，右端与台面右边缘平齐，空间中存在垂直导轨平面向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m，阻值均为R的导体棒a、b垂直导轨放置。

开始时开关断开，给导体棒a一水平向右的初速度，b离开导轨后瞬间闭合开关，最终a、b到达水平面上同一位置。

若
导体棒间发生碰撞则为弹性碰撞，下列说法正确的是（）
A．导体棒a、b有可能会发生碰撞B．开关闭合前、后瞬间导体棒a的加速度不同
C．初始时a、b之间的最大距离是D．初始时a、b之间的最小距离是
第(4)题
一玩具小车（可视为质点）以初速度沿粗糙斜面从底端向顶端滑去，已知斜面倾角为，此后该小车运动的水平分速度与时
间的关系图像可能是（ ）
A．B．C．D．
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示为一压杆式汽缸活塞抽气装置，汽缸导热及密封性能良好，上方活塞PQ固定，下方活塞MN可沿器壁无摩擦移动。

压动轻杆，活塞MN在轻绳的牵引下可向上移动，当汽缸内部压强大于外界大气压时，活塞PQ上的单向排气阀门a便被顶开，当内部气压小于外界大气压时，阀门a便闭合，外界大气压强始终为。

初始时，两活塞间距为L，汽缸内部气压与外界大气压相等，环境温度为7℃。

某次操作中压动轻杆使活塞MN缓慢向上移动后，活塞MN在重力作用下又落回原处。

（1）环境温度保持不变，活塞落回原处稳定后，汽缸内部气压为多少？
（2）活塞MN落回原处后，若把环境温度升高到32℃，阀门a是否会被顶开？
第(2)题
国内936型登陆舰搭载电磁炮出海，试验射程可达200公里，某同学设计了电磁碰撞测试装置，可以通过超级电容器的储能来判断电磁炮的威力。

如图所示，粗糙的平行金属导轨MN、M′N′固定在水平面上，导轨间距L=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1=1.0T，其左端MM′之间用导线接入电源，电源的电动势为E=110V，内阻r=1Ω，右端通过绝缘物质与足够长的光滑金属导轨PQ、P′Q′相连。

金属导轨PQ、P′Q′之间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，金属导轨右端QQ′之间连接一个电容C=9F的超级电容（原来不带电）。

一根质量m1=10kg、电阻R1=1Ω的金属棒AB放置在金属导轨MN、M′N′上。

接通电源后，金属棒AB从静止开始向右加速运动，其与导轨MN、M′N′间动摩擦因数为µ=0.05，与CD相碰之前已经匀速。

金属
棒AB与质量m2=90kg，电阻R2=4Ω的金属棒CD刚好在绝缘物质处发生弹性碰撞，碰后立即撤走金属棒AB，此后金属棒CD向右运动。

已知电容器的储能公式，重力加速度g取10m/s2，金属棒与导轨接触良好，其他电阻忽略不计，不考虑电磁辐射。

求：
（1）金属棒AB向右运动的过程中，加速度的最大值；
（2）碰撞后，金属棒CD向右运动的过程中最小的速度；
（3）碰撞后金属棒CD上产生的焦耳热。

第(3)题
滑板是第24届北京冬奥会上一个很精彩的项目。

如图所示为滑板运动的训练场地：一半径为R的冰制竖直圆弧最低点C，最高点D，D点切线竖直，圆弧左端与倾角为θ的冰制斜面相切，为保证运动员的安全，在上AB间铺有长度为4L防滑材料，当长度为L的滑板全部处于AB内时，恰能保持静止，其余部分摩擦不计。

一次训练时，教练员在AB之间推动运动员到滑板离开B点，运动员从D点滑出，竖直上升到最高点E，下落后沿轨道返回。

运动员和滑板总质量为m，运动员始终站在滑板的正中，板对斜面压力均匀。

滑板长度和运动员身高远小于圆弧半径，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计空气阻力。

试求：
（1）防滑材料与滑板之间的动摩擦因数；
（2）运动员在圆轨道最低点C受到轨道支持力的大小；
（3）为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行，滑板离开B点时的速度。

第(4)题
如图所示，静止在光滑地面上的两个小物块A、B的质量分别为，，两者之间有一被压缩的轻弹簧，轻弹簧与A、B不栓结，小物块A的左侧固定一个倾角为的足够长的粗糙斜面，小物块B的右侧固定一个半径为的光滑半圆形轨
道，斜面底端和半圆形轨道的最低点均与水平地面平滑连接。

已知，小物块A与斜面之间的动摩擦因数为，小物块A、B均可视为质点，重力加速度取，，。

（1）若释放弹簧后能使小物块B通过半圆形轨道的最高点后水平飞出，求开始时轻弹簧所具有的弹性势能的最小值。

（2）当弹簧初始的弹性势能为上述最小值时，斜面的倾角为多大时，小物块A沿斜面向上滑行的距离最短，并求出最短距离L。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某实验小组的同学欲“探究做功与速度变化的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为物体，B为光电门，C为力的传感器，D为遮光片，P为小桶(内有砂子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦。

(1)他们用游标卡尺测出了遮光片的宽度d(如图乙所示)，则遮光片的宽度为____mm；又测出了物体(包括遮光条)的质量为m。

(2)将物体放在某一位置，测出此位置时遮光片前端到光电门的距离s，计算出遮光片中点到光电门的距离x，然后将物体由静止释放，读出物体通过光电门时的遮光时间t；再多次改变s，计算出相应的x，读出对应的时间t；并在物体运动过程中记录了传感器的示数F，根据所记录的数据，作出以x为横坐标，以为纵坐标的图像。

在实验过程中，有同学提出应平衡摩擦力。

你认为实验中是否必须平衡摩擦力?__________(填“是”或“否”)
(3)除了x和t外，下列物理量中，必须测量的物理量是________(填物理量前面的序号)
A．遮光片宽度d
B．物体质量m
C．传感器示数F
(4)
通过正确的操作，各物理量均采用国际单位，作出的图像是一条直线，计算得出直线的斜率为k。

实验完成后，一位同学发现，根据前面测出的物理量，还可以得出物体与水平面间的动摩擦因数μ，则μ=_________(用实验中测出的物理量的字母表示)
第(2)题
某实验小组想对一内阻未知的电压表进行改装，请将下列实验步骤补充完整。

（1）如图甲示为某一同学测量一量程为3V的直流电压表V1的内阻R V的电路图，其中R V约为几千欧，电路中用到的可调恒压电源（不计内阻）能满足本实验要求，现该小组同学进行以下操作：
①将电阻箱的阻值调为_________Ω；
②接通电源，再闭合开关S；
③由零开始调节恒压电源的输出电压，使电压表的指针指到3V位置；
④调节_________使电压表的指针指到_________V位置，读出此时电阻箱的阻值，如图乙所示，此时电阻箱的阻值
为_________kΩ，即为电压表内阻的测量值；
⑤断开开关S。

（2）若将上述量程为3V的直流电压表V1改装成量程为9V的直流电压表V2，电压表V1应_________（填“串联”或“并联”）阻值为_________kΩ的定值电阻。