2022-2023学年吉林省长春市高三第三次质量监测物理试卷及答案解析

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年吉林省长春市高三第三次质量监测物理试卷一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）1.2022年诺贝尔物理学奖同时授予法国物理学家阿兰·阿斯佩、美国物理学家约翰·克劳泽和奥地利物理学家安东·蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。下列有关量子化的说法正确的是(

)A.普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍

B.爱因斯坦的光电效应理论揭示了光具有波动性

C.根据玻尔理论，大量处于n=4能级的氢原子向n=1能级跃迁时能发射出32.空间站在地球外层的稀薄大气中绕行时，因受气体阻力的影响，轨道高度会逐渐降低，空间站可通过发动机对轨道进行修正。如图所示为某空间站在某年2月初到8月初期间离地高度随时间变化的曲线。下列说法正确的是(

)A.空间站绕地球运行速度约为10.0km/s

B.2月份空间站的动能减小，机械能减小

C.若要增加空间站高度，应开启发动机，向运动方向喷气3.如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，原长为2R的轻质弹簧一端固定在圆环的最高点A，另一端与套在环上的质量为m的小球相连。小球静止时位于B点，此时弹簧与竖直方向夹角θ=30∘，已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是A.小球对圆环的弹力方向背离圆心

B.圆环对小球的弹力大小为3mg

C.弹簧的劲度系数为3+4.倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是由薄且均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶(如图甲所示)折射形成。图乙为光线的简化光路图，冰晶的上下表面平行且与侧面垂直，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳高度角α增大到某一临界值时，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见，下列说法正确的是(

)A.光线有可能在下表面发生全反射

B.光从空气进入冰晶后波长变长

C.红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度小

D.随太阳高度角α增大，紫光比红光先在侧面发生全反射5.某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的I−t图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)A.电容器放电时电子由b向a通过电阻R

B.电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大

C.将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变短

D.电容器充电结束所带电荷量约为5二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）6.如图所示是用于离子聚焦的静电四极子场的截面图，四个电极对称分布，其中两个电极带正电荷，形成高电势+φ，两个电极带负电荷，形成低电势−φ。图中a、b、c、d四个点为电场中的四个位置。下列说法正确的是(

)A.图中虚线表示电场线

B.a点的电场强度大于b点的电场强度

C.电荷在四个电极的表面分布不均匀

D.电子在c点的电势能小于电子在d点的电势能7.气压式升降椅通过气缸上下运动来调节椅子升降，其简易结构如图甲所示，圆柱形气缸与椅面固定连接，柱状气缸杆与底座固定连接。可上下移动的气缸与气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，设气缸气密性、导热性良好，忽略摩擦力。气体的压强和体积倒数的关系如图乙所示，升降椅无人坐时，气体的状态为A。某人缓慢坐在座椅上直到双脚离开地面，气体达到稳定状态B。然后打开空调调节室内温度，经过一段时间室内温度缓慢变化到设定温度，稳定后气体状态为C。最后人缓慢离开椅面，气体最终达到另一个稳定状态D。已知气缸的横截面积为S，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(

)A.人的质量可表示为p1+p2Sg

B.气体在状态A的温度高于状态D的温度

C.气体从状态A到状态D，气体向外放出的热量大于外界对气体做的功

8.如图所示为某速度选择器的示意图，在xOy平面内，有垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆心位于O点的两圆弧形极板间形成半径为R的圆弧形狭缝，圆心角为60∘。当极板间加上电压时可在狭缝中形成场强大小处处相等的径向电场。在−R2,0点处有一离子源S，可向各方向垂直磁场连续发射质量为m、电量为q、速率不同的正离子，图示位置极板关于y轴对称。以O点为圆心在A.通过速度选择器的离子一定从Q端射入狭缝

B.速度选择器的外侧极板为负极板

C.当速度选择器处于图示位置时，通过速度选择器离子的速度大小为qBRm

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）9.如图甲所示为某物理实验小组同学探究“利用单摆测重力加速度”的实验装置。将选好的一根长约1m左右的细线穿过带孔的小钢球，在细线的下端打一个比小球上的孔径稍大些的结。把细线的上端固定在铁架台上，铁架台放在实验桌边，使悬点伸到桌面以外，摆线自然下垂。(1①测量摆长：用刻度尺测出悬点到小球上端的距离为l0，用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示，则小球直径d=_________cm②测量周期：将单摆从平衡位置拉开一个较小的角度，然后释放小球，让小球保持竖直面内摆动。用停表记下单摆50次全振动的时间，计算出完成一次全振动的时间T。③多次改变摆长，重复前面实验过程。(2)根据多次改变摆线长度得到的数据作出T2−l图像，即可求出当地的重力加速度。理论上T2−l图像是一条经过坐标原点的直线，实验时某同学误把l0记作摆长l，绘出T2−l图像如图丙所示。请你判断用该图像_________(填“能”或“不能”10.某学习小组同学需要测量阻值约为15Ω的电阻RxA.电流表A1，量程100mAB.电流表A2，量程2mAC.电压表V1，量程10V，内阻D.电压表V2，量程3V，内阻E.保护电阻R0约25F.滑动变阻器R，总阻值10Ω，额定电流为1G.电池组，电动势12VH.开关及导线若干。实验要求测量多组数据，并尽可能提高实验结果的精确度。(1)根据实验要求，在答题卡指定位置画出实验设计电路图(2)电流表应选_________，电压表应选_________(填器材前面的字母序号(3)在某次测量中，电压表示数为U、电流表示数为I。写出Rx的表达式为_________(用U、I四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）11.2022年北京冬奥会我国运动员在冰壶比赛中取得了新的突破。比赛中运动员用脚蹬固定的起踏器后和冰壶一起前进，在前掷线处将冰壶脱手。按比赛规则，队友可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数来调节冰壶的运动，使其到达理想位置。已知冰壶质量m=20kg，运动员质量M=70k(1)在某次投壶过程中运动员离开起踏器时他和红色冰壶的速率v1=2m/s，已知运动员和起踏器相互作用的时间(2)若红色冰壶沿直线运动到距营垒中心x0=5m处的速度v2=1.812.如图所示，空间存在方向水平向右、范围足够大的匀强电场。一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内。圆管的圆心为O，半径为2L(圆管口径可忽略不计)，D点为圆管的最低点，管口A、B两点在同一水平线上，P点位于O点正上方，PO=AB=2L。一质量为m、电荷量为q的带负电小球((1)匀强电场的电场强度(2)小球在ADB管中运动经过(3)当小球从管口B离开时立即撤去电场。经过一段时间后小球到达AB所在水平线上的N点(图中未标出)，小球从P点运动到N13.如图所示，在两根水平的平行光滑金属导轨右端c、d处，连接两根相同的平行光滑14圆弧导轨。圆弧导轨均处于竖直面内，与水平轨道相切，半径r=0.5m，顶端a、b处连接一阻值R=2.0Ω的电阻，平行导轨各处间距均为L=0.5m，导轨电阻不计。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=2.0T。一根质量m=1.0k(1(2)金属棒做匀加速直线运动时通过金属棒的电荷量(3)若金属棒运动到cd处，调节拉力F使金属棒沿圆弧导轨做匀速圆周运动至ab处。计算金属棒从cd运动至ab

答案和解析1.【答案】A

【解析】【详解】A.普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，A正确；B.爱因斯坦的光电效应理论揭示了光具有粒子性，B错误；C.根据玻尔理论，大量处于

n=4

能级的氢原子向

n=1

能级跃迁时能发射出

CD.密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷，D错误。故选A。

2.【答案】D

【解析】【详解】A.卫星圆周运动绕地球最大速度为第一宇宙速度7.9km/s，因此不可能是B.2月份到3月份，半径变小，引力做正功，动能增大，因为有阻力做负功，机械能减小，故B错误；C.若要增加空间站高度，应开启发动机，使其加速，向运动反方向喷气，故C错误；D.根据图像可知，3月份到4月份轨道变高过，所以3月份发动机对轨道进行过修正，故D正确。故选D。

3.【答案】C

【解析】【详解】A.以小球为研究对象，由于重力作用，弹簧一定被拉伸，弹簧弹力F沿弹簧斜向上；由平衡条件，弹簧弹力F与圆环对球的弹力

FN

的合力跟重力等大反向，画出受力分析如图。所以圆环对球的弹力方向一定背离圆心，则小球对圆环的弹力方向指向圆心，故AB.由相似三角形几何关系可得mA解得FN=mg故B错误；C.由胡克定律得F解得k故C正确；D.若换用原长相同、劲度系数更大的轻质弹簧，小球要保持平衡，选项B中式子仍成立；劲度系数变大，则弹簧形变量变小，小球沿圆环上移，即小球静止时位于B点上方，故D错误。故选C。

4.【答案】D

【解析】【详解】A.下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆原理可知，光线不可能在下表面发生全反射，故A错误；B.光从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小，根据v可知，波长变小，故B错误；C.红光频率低，折射率小，根据v可知，红光传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大，故C错误；D.因为紫光频率高，折射率大，则临界角小，所以随太阳高度角

α

增大，紫光比红光先在侧面发生全反射，故D正确。故选D。

5.【答案】D

【解析】【详解】A.开关S接1时电源给电容器充电后上极板带正电，开关S接2时，电容器放电，电流由极板正极流过电阻R到负极板，而电子的移动方向与电流方向相反，则电子由a向b通过电阻R，故A错误；B.电容器放电过程中电流逐渐减小，根据欧姆定律

u=iR

，可知电阻RC.由

q=It

可知，

I−t

图像中曲线与坐标轴围成的面积即电容器充电结束时所带电荷量，若R增大，总电量

D.

I−t

图像中曲线与坐标轴围成的面积即电容器充电结束时所带电荷量，格数割补后约为q故D正确。故选D。

6.【答案】CD【解析】【详解】A.四个电极都是等势面，电场线与等势面垂直，则图中虚线表示等势线，故A错误；B.因b点等势面较a点密集，则b点电场线分布较a点密集，即b点的电场强度大小比a点的电场强度大小较大，故B错误；C.每个电极附近的等势面分布的疏密不同，则电极表面的电场线疏密不同，则电荷在每个电极的表面分布不均匀，故C正确；D.越靠近正电荷电势越高，越靠近负电荷电势越低，故c点的电势高于d点的电势，而电子带负电，负电荷在电势越低的地方电势能越大，所以电子在c点的电势能小于电子在d点的电势能，故D正确。故选CD。

7.【答案】BC【解析】【详解】A.升降椅无人坐时，气体的状态为A。某人缓慢坐在座椅上直到双脚离开地面，气体达到稳定状态B，根据Δ得m故A错误；B.根据p图像与原点连线的斜率代表温度的大小，所以气体在状态A的温度高于状态D的温度，故B正确；C.气体从状态A到状态D，体积减小，温度降低，外界对气体做功，气体内能减小，根据热力学第一定律，气体向外放出的热量大于外界对气体做的功，故C正确；D.状态C体积小，温度低，分子平均动能小，但是压强高，根据压强微观解释可知，在状态C比在状态A时单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数多，故D错误。故选BC。

8.【答案】AB【解析】【详解】A.根据左手定则可知，离子在磁场中均逆时针做圆周运动，可知通过速度选择器的离子一定从Q端射入狭缝，A正确；C.当速度选择器处于y轴对称位置时，设通过速度选择器离子的速度大小为v，则由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的对称性可知，粒子初速度方向与SQ连线夹

60∘

角，如下图，设轨迹圆心为O1，半径为r，则

r洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律q解得vC错误；B.当速度选择器处于y轴对称位置时，进入速度选择器的粒子在洛伦兹力和电场力共同作用下通过速度选择器，圆周半径为R，向心力是进入前的一半，则电场力应与洛伦兹力方向相反，即电场强度的方向沿半径向外，则速度选择器的外侧极板为负极板，B正确；D.进入速度选择器速度最大的粒子是圆周运动半周后经过(R由几何关系知2q解得vD正确。故选ABD。

9.【答案】

2.030

能

9.76

m/【解析】【详解】(1d(2T可得T可知

T2−k根据图像可得k解得g

10.【答案】

A

D

Rx=【解