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广东省六校2023届高三下学期第四次联考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、下列四个实验，使用的物理方法与其他三个不同的是( )
A.图甲：探究两个互成角度的力的合成规律
B.图乙：探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C.图丙：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
D.图丁：利用教学用的可拆变压器，探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
2、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是( )
A.图甲：光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以氢原子发射光子的频率是不连续的
C.图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D.图丁：光照到不透明的小圆盘上出现了泊松亮斑，这是光的偏振现象
3、如图甲所示，用手握住长绳的一端，时刻在手的带动下绳上A点开始上下振动，其振动图像如图乙所示，则能正确反映时刻绳上形成的波形的是( )
A. B. C. D.
4、2022卡塔尔世界杯的比赛用球——ALRIHLA在比赛开始前，静置于球员入场通道口的桌面上。如图所示，用三个立柱(可视为质点)将足球支起，小立柱成正三角形放在水平桌面上，立柱与足球球心的连线与竖直方向的夹角均为53°，已知每个立柱对足球的支持力大小为2.5N，，不计足球与立柱间的摩擦，则下列说法正确的是( )
A.单个立柱对足球的作用力竖直向上
B.足球对立柱的力与桌面对立柱的力是一对相互作用力
C.足球的重力为4.5N
D.减小立柱与足球球心的连线与竖直方向的夹角，则每个立柱对足球的支持力变大
5、计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号，当按下键时，电容器的( )
A.电容变大 B.极板的电量变小
C.极板间的电压变大 D.极板间的场强变小
6、如图为“反向蹦极”运动简化示意图.假设弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定，打开扣环，人从A点静止释放，沿竖直方向经B点上升到最高位置C点，B点时速度最大。不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.从A点到C点过程中，人的加速度一直减小
B.B点为弹性轻绳处于原长的位置
C.从A点到B点过程中，弹性轻绳的弹性势能一直在减小
D.从B点到C点过程中，人的机械能保持不变
7、小李同学在学习过程中非常喜欢总结归纳，下图是他用来描述多种物理情景的图像，其中横轴和纵轴的截距分别为n和m，在如图所示的可能物理情景中，下列说法正确的是( )
A.若为图像，则物体做匀减速直线运动
B.若为图像且物体初速度为零，则物体的最大速度为
C.若为图像，则物体做匀变速直线运动
D.若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻
8、风力发电为2022年卡塔尔世界杯供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速为n，并形成半径为r的圆面，通过转速比为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，为交流电压表，忽略线圈电阻，则( )
A.线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为零
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
C.变压器原、副线圈的匝数比为
D.单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为
二、多选题
9、北京时间2022年11月12日12时10分，天舟五号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，采取自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。已知天和核心舱的运动可看作匀速圆周运动，运动的周期为90分钟，下列说法正确的是( )
A.空间站的运行速度大于7.9km/s
B.空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径
C.航天员们可以在空间站内借助搬运货物的机会锻炼身体
D.航天员们可以在空间站内使用弹簧拉力器来锻炼身体
10、在飞机起飞的过程中，由于高度快速变化，会引起机舱内气压变化，乘客小周同学观察发现，在此过程中密封桶装薯片的薄膜盖子凸起，如图所示。若起飞前后桶内气体的温度保持不变，则下列关于桶内气体(可视为理想气体)的说法中正确的是( )
A.桶内气体压强p增大 B.桶内气体分子平均动能不变
C.桶内气体从外界吸收热量 D.桶内气体对外做功，内能减小
11、如图所示，MN为半径为R、固定于竖直平面内的光滑圆管轨道，轨道上端切线水平，O为圆心,M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪。现发射质量为m的小钢珠，小钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出落到OP上距O点2R的Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，则该次发射( )
A.小钢珠在M点时，弹簧处于原长状态
B.小钢珠经过N点时的速度大小为
C.小钢珠到达N点时对上管壁的压力大小为2mg
D.小钢珠落到Q点时的速度方向与OP间的夹角为45°
12、如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑链接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、长为L、电阻为2R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过定值电阻的电流方向是：
B.金属棒两端电势差的最大值为
C.电阻R产生的焦耳热为
D.金属棒通过磁场所用的时间为
三、实验题
13、某探究性实验小组用如图1所示的实验装置来测量重力加速度。他们将两个完全相同的圆柱形小磁铁叠放在一起并用细线悬挂起来构成一个能在竖直平面内摆动的单摆。在细线的悬挂点正下方放有一根与小磁铁摆动平面垂直的粗直导体棒，导体棒通过导线与电流传感器一起构成一个闭合回路。当小磁铁摆动时，在回路中就会产生感应电流，电流传感器可以通过计算机记录相应的电流随时间变化的图象，如图2所示。
（1）小李同学用20分度的游标卡尺测量一个圆柱形小磁铁的厚度，读数如图3所示，则其厚度_______cm，小张同学用卷尺测得细线悬挂点到与小磁铁的连接点之间的长度为。
（2）图2中图线上(下)方标出的数据分别表示的是感应电流取极值时对应的时刻，由图可知，小磁铁摆动的周期为_______s(结果保留两位小数)，进一步计算重力加速度g的表达式为_______(用题目所给的符号表示)
14、疫情期间，电子体温计已逐渐成为居家必备的物品之一。某物理兴趣小组制作了一个简易电子体温计，其原理图如图2所示。
（1）兴趣小组测出某种热敏电阻的图象如图3所示，那么他们选用的应该是下图______电路(填“甲”或“乙”)，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而______(填“增大”或“减小”)；
（2）小周同学用一个内部电源电动势为3V、中值电阻为100Ω的欧姆表(已调零)接在上述热敏电阻(伏安特性曲线如图3所示)两端，测量其阻值，如图4所示，则测量值为______Ω(结果保留3位有效数字)；
（3）热敏电阻的阻值随温度的变化如图5所示，在设计的电路中(如图2所示)，已知电源电动势为5.0V(内阻不计)，电路中二极管为红色发光二极管，红色发光二极管的启动(导通)电压为3.0V，即发光二极管两端电压时点亮，同时电铃发声，红色发光二极管启动后对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电阻的温度高于38.5C时红灯亮且铃响发出警报，其中电阻______(填“”或“”)为定值电阻，其阻值应调为______Ω(结果保留两位有效数字)。
四、计算题
15、如图所示，边长为L的正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。D为BC的中点，有一群带电量为、质量为m的粒子从D点以不同速率沿与BC成30°的方向射入磁场。不计粒子重力和粒子间的相互作用，求：
（1）粒子在磁场中运动的最长时间t；
（2）从AC边射出的粒子的速度取值范围。
16、如图所示，小周同学在玩弹象棋子游戏，水平桌子高，长为，开始时两棋子分别静置在桌子的两端，小周同学用力弹红棋子，红棋子以的初速度向右运动，正碰黑棋子后两棋子均做平抛运动，落地瞬间两棋子相距。两棋子质量相同且可视为质点，与桌面摩擦系数均为，重力加速度。
（1）求碰撞黑棋子前瞬间，红棋子的速度v的大小；
（2）设碰后瞬间红棋子速度为，黑棋子速度为，若定义恢复系数，求k的值；
（3）两棋子每次碰撞的恢复系数k相同，若某次游戏，红棋子位于桌子最左端，黑棋子位于桌子正中央，小周同学用力弹红棋子，要让黑棋子落地而红棋子不落地，求红棋子的初速度取值范围(可用根号表示)。
参考答案
1、答案：A
解析：图甲：探究两个互成角度的力的合成规律，利用等效替代法；图乙：探究加速度与物体受力、物体质量的关系，利用控制变量法；图丙：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，利用控制变量法；图丁：利用教学用的可拆变压器，探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，利用控制变量法；使用的物理方法与其他三个不同的是图甲，故A正确，BCD错误；
故选：A。
2、答案：B
解析：A.根据爱因斯坦光电效应方程，可知光电子的最大初动能和入射光频率是线性关系，但不是正比关系，故A错误；
B.如图乙所示，氢原子的能级是分立的，能级差是量子化的，所以原子的发射光子频率不连续，故B正确；
C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验的结果，提出了原子核式结构模型，故C错误；
D.光照到不透明的小圆盘上出现了泊松亮斑，这是光的衍射现象，故D错误。
故选B。
3、答案：D
解析：
4、答案：C
解析：A、不计足球与立柱间的摩擦，三个立柱对足球作用力为弹力，方向垂直于足球的切面，沿半径方向指向足球，不是竖直向上，故A错误；
B、足球对立柱的力与立柱对足球的力是一对相互作用力，桌面对立柱的力和立柱对桌面的力为一对相互作用力，故B错误；
C、由于三个立柱对称摆放，则每个立柱对足球的弹力大小相等，对足球受力分析，一个立柱对足球的作用力如图：
由平衡条件得：，故C正确；
D、设立柱与足球球心的连线与竖直方向的夹角为θ，由C得，，则，减小θ，增大，则减小，故D错误。
故选：C。
5、答案：A
解析：A.根据,当按下键时，极板间间距d减小，则电容变大，A正确；
B.连接电源不断电，即极板间电压不变，根据，根据上述，电容变大，则极板的电量变大，B错误；
C.连接电源不断电，即极板间电压不变，C错误；
D.根据，极板间电压不变，极板间间距减小，则极板间电场强度变大，D错误。
故选A。
6、答案：C
解析：
7、答案：D
解析：A、若为图像，图像的斜率表示速度，则物体的速度不变，做匀速直线运动，故A错误；
B、若为图像且物体初速度为零，根据速度一位移公式，得：，则图像与x轴所围的面积表示速度平方的一半，时速度最大，且，所以物体的最大速度为，故B错误；
C、若为图像，根据，k是图像的斜率，k不变，可知v减小时，a减小，物体做的是非匀变速直线运动，故C错误；
D、若为图像，图像与时间轴所围的面积表示速度变化量，结合初速度为零，知时，速度最大，故D正确。
故选：D。
8、答案：B
解析：A、线圈位于图示位置时，线圈所在平面与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量最大，变化率最小，电动势为零，交流电压表的示数为有效值，故不为零，故A错误；
B、风轮机叶片转速为n，发电机线圈的转速为kn，线圈转动的角速度：，电动势的峰值，则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，故B正确；
C、变压器原线圈电压的有效值为，变压器原副线圈的匝数比为，故C错误；
D、单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为，单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为，故D错误。
故选：B。
9、答案：BD
解析：A、7.9km/s是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，空间站的运行速度小于7.9km/s，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力有：，解得：，结合周期关系可知空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故B正确；
CD、空间站中的物体处于完全失重状态，不能借助搬运货物的机会锻炼身体，可以使用弹簧拉力器来锻炼身体，故C错误，D正确；
故选：BD。
10、答案：BC
解析：A、桶内气体温度不变，体积增大，由理想气体状态方程得，桶内气体压强减小，故A错误；
B、温度是分子平均动能的标志，桶内气体温度不变，分子平均动能不变，故B正确；
CD、气体温度不变，内能变化量为零，气体体积增大，对外做功，由热力学第一定律得：表达式中，W为负值，则Q为正值，即桶内气体从外界吸收热量，故C正确，D错误。
故选：BC。
11、答案：ABD
解析：
12、答案：AD
解析：
13、答案：（1）0.330（2）2.01；
解析：（1）图3游标卡尺分度值为0.05mm，读数为。
（2）单摆在一个周期内两次经过最低点，由图2可知，小磁铁摆动的周期为。
（3）根据单摆周期公式，可得。
14、答案：（1）乙；减小（2）400（3）；
解析：
15、答案：（1）（2）
解析：（1）由几何关系可得，粒子从BC边射出运动的时间最长
洛伦兹力提供向心力
解出
（2）恰好不从AC射出时，轨迹与AC相切
洛伦兹力提供向心力
解得
则从AC边射出的粒子的速度取值范围为
16、答案：（1）4m/s（2）0.5（3）
解析：（1）根据动能定理，对红棋子
解出
（2）两棋子碰撞，动量守恒
两棋子做平抛运动
解出
（3）根据动能定理，对红棋子
两棋子碰撞，动量守恒
黑棋子要落地
红旗子不能落地
解出

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