广东省深圳市名校2023届高三下学期三模考试物理

试卷更新日期：2023-10-19 类型：高考模拟

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一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，满分28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。

1. “天宫课堂”中，宇航员王亚平演示了“液桥演示实验”，即在太空中，两个塑料板间用水搭建一座长约10cm的桥，如图1。受其启发，某学生设想“天地同一实验”，固在空间站和地面做同一个实验，观察实验现象，下列说法正确的是

图1 图2 图3 图4

A、液桥的建立是由于液体表面存在张力，在地面做相同实验，也能观察到同样长度的桥 B、用图2中的器材做单摆实验，空间站和地面实验现象相同 C、图3相同密闭容器内装着完全相同的气体，在相同温度下，空间站和地面容器内气体压强不同 D、图4将两端开口的圆柱形毛细管竖直插入水中，相同装置在空间站和地面观察到管中液面升高的高度不同

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2. 场致发射显微镜能够用来分析样品的原子排列，其核心结构如图，金属针与荧光膜之间加上高电压，形成辐射状电场，电子分别位于A点与B点时，下列关于电子所受到的电场力和具有的电势能判断正确的是

A、 $F_{A} = F_{B}$ ， $E_{P A} = E_{P B}$ B、 $F_{A} = F_{B}$ ， $E_{P A} < E_{P B}$ C、 $F_{A} > F_{B}$ ， $E_{P A} > E_{P B}$ D、 $F_{A} > F_{B}$ ， $E_{P A} < E_{P B}$

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3. 根据机动车的运动情况，绘制如图 $\frac{x}{t^{2}} - \frac{1}{t}$ 图像，已知一质量为1000kg的机动车在水平路面沿直线减速行驶，规定初速度v₀的方向为正方向。请判定以下说法合理的是

A、机动车的初速度 $v_{0} = 10 m / s$ B、机动车的加速度大小为2m/s² C、机动车在前3s的位移是12m D、机动车前3s的动量变化量为 $1.2 \times 1 0^{4} k g \cdot m / s$

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4. 舞蹈《只此青绿》表演中，需要舞者两脚前后分开，以胯部为轴，上半身缓慢后躺，与地面近乎平行，在舞考缓慢后躺的过程中，下列说法正确的是

A、舞者对地面的压力就是舞者的重力 B、地面对舞者的支持力和舞者的重力是一对平衡力 C、舞者受到地面的摩擦力向前 D、舞者处于失重状态

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5. 现有一航天器A，通过一根金属长绳在其正下方系一颗绳系卫星B，一起在赤道平面内绕地球做自西向东的匀速圆周运动。航天器A、绳系卫星B以及地心始终在同一条直线上。不考虑稀薄的空气阻力，不考虑绳系卫星与航天器之间的万有引力，金属长绳的质量不计，下列说法正确的是

A、正常运行时，金属长绳中拉力为零 B、绳系卫星B的线速度大于航天器A的线速度 C、由于存在地磁场，金属长绳上绳系卫星A端电势高于航天器B端电势 D、若在绳系卫星B的轨道上存在另一颗独立卫星C，其角速度小于绳系卫星B的角速度

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6. 一列简谐横波在 $t_{1} = 0.2 s$ 的波形图如图甲所示，平衡位置在 $x = 2 m$ 处的质点M的振动图像如图乙所示。已知质点N的平衡位置在 $x = 3.5$ m处，下列说法正确的是

图甲图乙

A、N点在t₁时刻偏离平衡位置的位移为0.1m B、 $t_{2} = 0.3 s$ 时，质点N的运动方向沿y轴负方向 C、质点N从 $t = 0$ 时刻起每经过0.05s所通过的路程都是0.2m D、如果该波源沿波的传播方向移动，则在x正半轴较远处的观测仪器接收到该波的频率小于5Hz

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7. 如图为风力发电机的结构简图。风轮机叶片转速为n，转动时所有叶片迎风总面积为S₀ ，风轮机转动时通过转速比为1：k的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，V为交流电压表，忽略线圈电阻，则

A、线圈位于图示位置时，交流电压表示数为零 B、从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 $2 π N B S k n s i n (2 π n t)$ C、变压器原、副线圈的匝数比为 $2 π N B S k n ： U$ D、单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 $\frac{1}{2} ρ S_{0} v^{3}$

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二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，满分18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求.

8. 如图为光电倍增管的原理图，管内由一个阴极K、一个阳极A和K、A间若干对倍增电极构成。使用时在阴极K、各倍增电极和阳极A间加上电压，使阴极K、各倍增电极到阳极A的电势依次升高。当满足一定条件的光照射阴极K时，就会有光电子射出，在加速电场作用下，光电子以较大的动能撞击到第一个倍增电极上，将动能转移给其他电子，从而激发出更多电子，最后阳极A收集到的电子数比最初从阴极发射的光电子数增加了很多倍。下列说法正确的有

A、光电倍增管适用于所有频率的光 B、保持入射光不变，增大各级间电压，阳极收集到的电子数可能增多 C、保持入射光频率和各级间电压不变，增大入射光光强可能影响阳极收集到的电子数 D、分别用蓝光和紫光照射阴极，均逸出光电子，蓝光和紫光照射逸出的光电子的动能可能相等

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9. 如图所示，一轻质绝缘细线一端固定在O点，另一端系一带电量大小为q、质量为m的小球，小球静止悬挂放置在正对距离为d的平行板电容器A、B间，电容器极板足够大，电容器两板连接在电源两端细线与竖直方向夹角 $θ = 60 °$ ，细线、小球在竖直平面内纸面内，A、B两板平行正对倾斜放置，且与纸面垂直、与细线平行。已知重力加速度为g，下列说法正确的有

A、小球带正电 B、电源电动势 $E = \frac{\sqrt{3} m g d}{2 q}$ C、若在竖直面内保持两板正对面积不变，B板向A板缓慢靠近，则小球将缓慢上移 D、若绳子突然断开，则小球将做曲线运动

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10. 如图甲所示，一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上，水平面内两条平行直线MN、QP间在垂直水平面的匀强磁场， $t = 0$ 时，线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙实线所示，已知线框质量 $m = 1 k g$ ，电阻 $R = 4 Ω$ ，则

A、磁场密度为4m B、匀强磁场的磁感应强度为1T C、线框穿过QP的过程中产生的焦耳热等于4J D、线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为0.5C

甲乙

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三、实验题：本大题共2小题，满分16分.

11. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，把角速度的增加量 $Δ ω$ 与对应时间 $Δ t$ 的比值定义为角加速度 $β$ （即 $β = \frac{Δ ω}{Δ t}$ ）。我们用电磁打点计时器（所接交流电的频率为50Hz）、复写纸、米尺、纸带来完成下述实验：

甲乙
①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，用游标卡尺测得圆盘直径d为6.000cm，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。

(1)、如图乙所示，纸带上A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，由于刻度尺1cm~5cm之间刻度不清楚，因此无法读出A、B之间的距离。根据纸带，打下计数点B时，圆盘转动的角速度为 rad/s，圆盘转动的角加速度大小为rad/²。（本题计算结果均保留三位有效数字）

(2)、根据圆盘直径，可以判断出我们使用的游标卡尺为（选填“10分度”或“20分度”），理由。

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12. 半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变。某实验小组想测量某一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值R_N ，其阻值约几十千欧，现有以下器材；
压力传感器；电源：电动势6V，内阻不计；
电流表A，量程250μA，内阻的为50Ω；电压表V：量程3V，内阻约为20kΩ；
滑动变阻器 $R_{1}$ ：阻值范围0~100Ω；滑动变阻器 $R_{2}$ ，阻值范围0~20kΩ；
开关S；导线若干

(1)、为了提高测量的准确性，应该选以下电路图进行测量，其中，滑动变阻器应选（填元器件符号），使用该电路得到的测量值（选填“大于”“小于”或者“等于”）真实值；
A. B. C. D.

(2)、通过多次实验测得其阻值 $R_{N}$ 随压力F变化的关系图像如图甲所示，该学习小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置，可以将质量大于0.5kg的物体和小于0.5kg的物体进行分拣，图中 $R_{N}$ 为压力传感器，R'为滑动变阻器，电源电动势为6V（内阻不计）。分拣时质量不同的物体通过传送带运送到托盘上，OB为一个可绕O转动的杠杆，下端有弹簧，当控制电路两端电压 $\geq$ 2V时，杠杆OB水平，物体水平进入通道1；当控制电路两端电压<2V时，控制电路控制杠杆的B端下移，物体下滑进入通道2，从而实现分拣功能。根据以上原理可知，R'接入电路的阻值为kΩ（重力加速度大小取10m/s² ，结果保留2位有效数字），质量为0.4kg的物体将进入（选填“通道1”或“通道2”）。

甲乙

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四、计算题：本大题共3小题，满分38分.

13. 如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方0.9m的高度处，水面与P点同高，浮标Q离P点1.2m远，鱼饵灯M在浮标正前方1.8m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率 $n = \frac{4}{3}$ ， $\sqrt{7} \approx 2.65$ ，求：

(1)、鱼饵灯离水面的深度；

(2)、若鱼饵灯缓慢竖直上浮，其发出的光恰好无法从水面PQ间射出时，距离水面的深度。

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14. 如图，光滑水平面上静置一质量 $M = 2 k g$ 的木板，木板右侧某位置固定一半径 $R = 0.9 m$ 的光滑绝缘竖直半圆轨道，轨道下端与木板上表面齐平，虚线右侧存在竖直方向的匀强电场，质量 $m_{1} = 1 k g$ 的物块a以 $v_{0} = 3 m / s$ 的水平速度冲上木板左端，与木板的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，到达木板右端时刚好与木板共速，之后物块a与静止在半圆轨道底端的物块b（质量 $m_{2} = 2 k g$ 、电荷量q=+0.04C）发生弹性正碰，碰后物块b电荷量不变，长木板瞬间停止且不再运动。已知物块b在半圆轨道内运动过程中对轨道各点的压力大小均相等。g取10 $m / s^{2}$ ，求：

(1)、匀强电场的场强；

(2)、长木板的长度；

(3)、定量计算说明物块b离开半圆轨道后能否落回木板。

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15. 如图，在平面直角坐标系xOy平面内存在两处匀强磁场，第一象限内的匀强磁场分布在三角形OAC之外的区域，磁感应强度大小为2B，方向垂直纸面向里，A、C两点分别位于x轴和y轴上， $∠ O A C = 30 °$ ，OC的长度为2R，第二象限内的匀强磁场分布在半径为R的圆形区域内，磁感应强度大小为B，圆形区域的圆心坐标为（ $-$ R，R），圆形区域与x、y轴的切点分别为P、Q，第三、四象限内均无磁场。置于P点的离子发射器，能持续地从P点在xOy平面内向x轴上方 $180 °$ 范围内以恒定速率发射同种正离子，离子质量均为m，电荷量均为q；在y轴上的CG之间放置一个长CG=2R的探测板，所有打到探测板上的离子都被板吸收。已知从P点垂直于x轴发射的离子恰好经过Q点进入第一象限，不计重力及离子间的相互作用，求：

(1)、圆形区域内磁场的方向及离子的发射速率v₀；

(2)、从P点垂直于x轴发射的离子，从发射到第二次经过边界AC所用的时间t；

(3)、探测板CG上有离子打到的区域长度。

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