卷子答案网-一个不只有答案的网站淮安市 2023 届高三年级三统模拟检测试卷
物 理 2023.03
考试时间：75分钟 总分：100分
一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分．每小题只有一个选项最符合题意．
235 238
1．U-Pb法是一种重要的同位素测年方法，铀的两种放射性核素 92 U和 92 U，经过一系列的 α衰
207 Pb 206变和β衰变能分别生成 82 和 82 Pb两种铅同位素，通过测定物体中两种铅同位素的原子数目之
比，可得到物体的形成年代。下列说法正确的是（ ）
235
A． 92 U
207
衰变生成 82 Pb的过程经历了 8 次 衰变
238 206
B． 92 U衰变生成 82 Pb的过程经历了 6 次 衰变
C．物体中两种铅同位素原子数目的比值与时间成正比
235 U 238D． 92 和 92 U衰变为铅的过程形成的质量数较大的原子核可能相同
2．光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻
机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。若浸没液体的
折射率为 1.65，当不加液体时光刻胶的曝光波长为 193nm，则加上液体后（ ）
A．紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加
20
B．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的
33
C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率
D．在液体中的曝光波长约为 117nm
3．人类首次发现的引力波来源于距地球之外 13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程．设两
个黑洞 A、B绕其连线上的 O 点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞 A的轨道半径大于黑洞 B的轨道
半径，两个黑洞的总质量为 M，两个黑洞中心间的距离为 L，则（ ）
试卷第 1页，共 7页
A．黑洞 A的质量一定大于黑洞 B的质量
B．黑洞 A的线速度一定小于黑洞 B的线速度
2 3
C．其运动周期 4 = √
D．两个黑洞的总质量 M一定，L越大，角速度越大
4．如图所示，在水平转台上放置一圆锥形物体，物块在平行于锥面的细绳作用下静止在圆锥体表
面，在圆锥体随平台逐渐加速转动的过程中，物块始终与锥面保持相对静止。关于此过程下列判断
正确的是（ ）
A．物块受到的合力为 0
B．绳上的拉力逐渐增大
C．锥面对物块的支持力保持不变
D．没有任何力对物块做功
5．一定质量的理想气体经历了如图所示的 、 、 、 四个过程，其中 的延长线通过坐标原
点，气体 、 、 、 四个状态的压强与温度的关系如图所示，则
（ ）
A．气体在 过程中体积的变化量等于 过程中体积的变化量
B．气体在 过程中内能的增加量小于 过程中内能的减少量
C．气体在 过程中吸收的热量等于 过程中放出的热量
D．气体在 过程中吸收的热量小于 过程中放出的热量
6．某物理兴趣小组设计了一个如图所示的发电装置，永磁铁在螺线管中做简谐振动时能产生周期
为0.02 的正弦式交流电，电压最大值为√2V。理想变压器原、副线圈匝数之比为1: 10，灯泡 的电
阻恒为5 ，额定电压为2.5 ，定值电阻 1 = 30 、 2 = 10 ，滑动变阻器 R的最大阻值为30 ，
下列说法正确的是（ ）
A．灯泡上交流电的频率为 500Hz
B．滑动变阻器滑键向下移动，灯泡变亮
试卷第 2页，共 7页
C．为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为 20Ω
D．灯泡正常工作时，原线圈输入功率为5√2W
7．如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波 t0 时刻的波形图像，O
点是波源，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的传播速度为 1m/s
B．再经过 0.3s，乙图中质点 Q刚好开始振动，Q的起振方向沿 y轴正方向
C．当乙图中质点 Q第一次到达波峰时，质点 P正处于平衡位置向下振动
D．从该时刻到质点 Q开始振动，质点 P运动的路程为 0.3m
8.如图所示，真空中有一个边长为 L的正方体，正方体的两个顶点处分别放置一对电荷量都为 q的
正、负点电荷。图中的 a、b、c、d是其他的四个顶点，下列表述正确的是（ ）
A．a点电势高于 c点电势
B．a、c两点电场强度的比值为2√2
C．a、b、c、d四个顶点处电场方向不相同
D．将正点电荷移到 c点，b点的电场强度不变
9．北京高能物理研究所的正、负粒子对撞机是世界八大高能加速器中心之一，是中国第一台高能
加速器，其结构如图所示，正、负粒子由静止开始经过电压为 U的直线加速器加速后，沿圆环切线
方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度
大小为 B，正、负粒子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，
然后在碰撞区内迎面相撞，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A．正、负粒子的比荷可以不相同
试卷第 3页，共 7页
B．磁感应强度 B一定时，比荷相同的粒子，电荷量大的粒子进入磁场时动能大
C．加速电压 U一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度 B越大
D．对于给定的正、负粒子，粒子从静止到碰撞运动的时间变短，可能是由于 不变、 变大引起的
10．轻质细线绕过两个等高、光滑定滑轮 P、Q，两端分别连接着质量均为 m的小球 A、B，已知
P、Q间细线水平，间距为 l，A、B小球处于静止状态。现将一质量也为 m的物体 C，通过光滑的轻
挂钩挂在细线上与两定滑轮等间距的位置 O，静止释放后向下运动。若 A、B始终没有与 P、Q相
碰，重力加速度为 g，则 C物体在下降过程中（ ）
2
A．下降的最大高度为
3
B．加速度先增大后减小
C．最大动能时细线夹角恰好为90
D．小球 C的动量变化率一直在增大
二、非选择题：共 5 题，共 60 分.其中第 12 题~第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和
重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
11．某实验小组计划用一个实验方案完成对一个电流表内阻的测量和电源电动势及内阻的测量。实
验器材有：待测电源 E，待测内阻的电流表 A，电压表 V（量程为
3.0V，内阻很大），电阻箱 R（0～99.99Ω），单刀开关S1 ，单刀双掷开
关S2 ，导线若干。设计的电路图如图所示，进行了如下操作：
Ⅰ.将 2接到 a，闭合S1 ，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如
图甲所示的位置，记录下此时的电压表示数为 2.00V，然后断开 1；
Ⅱ.保持电阻箱示数不变，将 2切换到 b，闭合S1 ，记录此时电压表的读数（如图乙所示），然后断
开 1。
甲 乙 丙
试卷第 4页，共 7页
请你解答下列问题：
（1）图甲所示电阻箱的读数甲丙为___________Ω，图乙所示的电压表读数为___________V。由此
可算出电流表内阻RA的阻值为5.00 。
（2）在完成上述操作后，继续以下操作：将S2 切换到 ，闭合S1 ，多次调节电阻箱，读出多组电
1 1
阻箱的示数 R和对应的电压表示数 U，由测得的数据绘出了如图丙所示的 图线。根据实验原理
1 1
得到 和 的函数关系式为__________________；由函数关系式和图像可求得电源电动势 E和电源内
阻 r，其中E = ___________ ， r = ___________ （计算结果保留三位有效数字）。
12．如图所示为一放在水平桌面上的玻璃砖的扇形横截面，该扇形所对圆心角为135°、半径为 ，
上涂有吸光材料。一细光束始终平行于桌面从 上射入玻璃砖，光束在 上的入射点以非常小
6
的速度匀速由 移向 的过程中，光恰好不射出时入射点的位置到圆心的距离为√ 。光在真空中的
3
速度为 。求：
（1）玻璃砖对光的折射率；
（2）光恰好在圆弧面发生全反射时，光线在玻璃砖内传播的时间（可用含正、余弦值的式子表
示）。
13．如图所示，粗细均匀的 U型玻璃管竖直放置，右管口封闭，管内 A、B两段水银柱将管内封闭
有长均为10cm的 a、b两段气体，水银柱 A长为5cm，水银柱 B在右管中的液面比在左管中的液面
高5cm，大气压强为75cmHg，环境温度为320K ，现将环境温度降低，使气柱 b长度变为9cm，
求：
（1）降低后的环境温度；
（2）水银柱 A下降的高度。
试卷第 5页，共 7页
14．如图，光滑水平面上有一质量为 m=1kg的滑块 A静止在 P点，在 O点有一质量为 M=2kg、长度
为 L=0.6m的长木板 B，其两侧有固定挡板，在长木板 B上最右侧放置一质量也为 M=2kg小物块 C，
滑块 A在外力 F=2N作用下，经过时间 t=1.5s到达 O点时，在 O点立即撤去外力同时与 B发生碰
撞。已知小物块 C与长木板 B间的动摩擦因数为μ=0.1，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极
g 2短， =10m/s 求：
（1）滑块 A刚到达 O点时的速度；
（2）滑块 A与长木板 B碰后瞬间，长木板的速度；
（3）物块 C最终与长木板 B 右侧挡板的距离；
试卷第 6页，共 7页
15．高能粒子实验装置，是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，下图给出了一种该装
置的简化模型。在光滑绝缘的水平面 区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B 的匀强磁
场；在 < 0区域内存在沿 y 轴正方向的匀强电场。质量为 、电荷量大小为 带负电的粒子 1从点
以一定速度释放，沿直线从坐标原点 进入磁场区域后，与静止在点 ( , )、质量为 的中性粒子
3
2发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子 2。（不计碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场、磁场变
化引起的效应）
（1）求电场强度的大小E ；
（2）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，求两粒子在磁场中运动的半径和从两粒子碰撞到下次再相
遇的时间间隔Δt；
（3）若两粒子碰撞后，粒子 2首次离开第一象限时，撤去电场和磁场，经一段时间后，再在全部
区域内加上与原来相同的磁场，此后两粒子的轨迹恰好不相交，求这段时间 t 。
试卷第 7页，共 7页
淮安市 2023 届高三年级三统模拟检测试卷
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C B D C A B B A
235 U 207 Pb
1．B【详解】AB．设 92 衰变生成 82 的过程经历了 次 衰变和 次 衰变，有235 4 = 207
238 206
，92 2 + = 82，解得 = 7， = 4 ，同理可得， 92 U 衰变生成 82 Pb 的过程经历了 8 次 衰变和 6
次 衰变，故 A 错误，B 正确；
207 Pb 206C．由半衰期知识可知， 82 、 82 Pb 的原子数目均与时间成指数函数关系，故两种铅同位素原子数目
的比值不与时间成正比，故 C错误；
235 U 238D． 92 衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生 α 衰变次数的关系为 1 = 235 4 ， 92 U
235
衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生 α 衰变次数的关系为 2 = 238 4 ，可知 92 U 和
238
92 U 衰变为铅的过程中形成的质量数较大的原子核不可能相同，故 D 错误。
′ 1932．D【详解】D．紫外线在液体中的波长 = = nm ≈ 117nm，故 D 正确；
1.65
A．紫外线进入液体频率不变，根据 E = h 可知光子能量不变，根据 D 选项分析可知波长变短，故 A 错
误；
′ 1.65 33
B．设传播 L 距离，在真空中的时间 = ，在液体中所需的时间 = = =
20
故 B错误；
C．由 A 选项分析可知紫外线在液体中波长变短，更不容易发生衍射，故 C 错误。
R
3．C【详解】A．设两个黑洞质量分别为 mA、mB，轨道半径分别为 RA 、 B ，角速度为
则由万有引力定律可知 = 2 2 ， 2 =
2 ， + =
R R联立可以得到 = ，而 A B ，所以 < 故选项 A 错误；
B．由于二者角速度相等，则线速度分别为 = ， = ，则 > ，故选项 B错误；
2 CD．联立方程式 = ， 2 2 =
2 ， + =
2 3 2 3
可以得到 = + = ，而且 = ，整理可以得到 = 2 √ ，可知当总质量 M 一定，L越大，
则 T 越大，角速度越小，故选项 C 正确，D 错误。
4．B【详解】A．物块随锥体做变速圆周运动，则受到的合力不为 0，选项 A 错
误；
B．设细绳与竖直方向夹角为θ，则对物块，沿斜面方向 =
2 ，则随角速度逐渐增加，绳上的拉力逐渐增大，选项 B 正确；
C．沿垂直斜面方向 = 2 ,则随角速度增大，锥面对物块的支持力逐渐减小，选项 C
错误；
D．转动过程中，因为物块的动能增加，则一定有力对物块做功，选项 D 错误。
2
5．D【详解】A．气体在 bc 过程是等温压缩，压强增大到 b态的 1.5 倍，则体积变为 b 态的 ；da 过程是
3
答案第 1页，共 5页
1
等温膨胀，压强变为 d 态压强的 ，则体积变为 d 态体积的 2倍；因 ab 两态体积相等，设为 V，则 c 态体
2
2 1
积 V，d 态体积 V，气体在 bc 过程中体积的变化量小于 da 过程中体积的变化量，选项 A 错误；
3 2
B．气体在 ab 过程中温度变化量等于 cd 过程中温度变化量，则气体在 ab 过程中内能的增加量等于 cd 过
程中内能的减少量，选项 B 错误；
CD．由以上分析可知，气体在 ab 过程中体积不变，则 Wab=0
气体在 cd 过程中体积减小，则 > 0
则气体在 ab 过程中吸收的热量 = , cd 过程中放出的热量 = +
其中 = ,气体在 ab 过程中吸收的热量小于 cd 过程中放出的热量，选项 C 错误，D 正确。
1
6．C【详解】A. 变压器不改变交流电的频率，则灯泡上交流电的频率为 = = 50Hz选项 A 错误；
B. 滑动变阻器滑键向下移动，R 阻值变大，变压器次级电阻变大，次级电压不变，则次级电流减小，则
灯泡变暗，选项 B 错误；
C. 变压器初级电压有效值为 U1=1V,则次级电压 = 22 = 10 11
10 2.5
灯泡正常工作，则 R1电流 1 =
2 = A=0.25A
1 30
2.5
则通过滑动变阻器的电流 = 1 = A-0.25A=0.25A 5
10 2.5
滑动变阻器接入电路的电阻为 = 2 2 = 10 = 20 ，选项 C 正确； 0.25
( + )
D. 灯泡正常工作时，次级总电阻 = 1 2总 + = 20 1+ + 2
2 102
次级的总功率为 2 =
2 = W=5W，则原线圈输入功率为 5W，选项 D 错误。
总 20
7．A【详解】A．由图甲可知该波的周期为 0.2s，由图乙可知该波的波长为 0.2m，则该波的波速
0.2
v = = m/s =1m/s
T 0.2 ，A 正确；
B．由图乙可知 0时刻波刚好传播到 x = 0.2m处，经过 0.3s，波传播的距离 = = 1 × 0.3 = 0.3
可知波传播到 x = 0.5m处的质点Q，结合图甲可知 Q 的起振方向沿 y 轴负方向，故 B 错误；
3
C．由 B 选项分析可知波传播到 x = 0.5m处的质点Q后，第一次到达波峰还需要的时间 ′ = = 0.15
4
9
即从 t0 时刻起，经过的时间为 0.45s，即 T ，由同侧法可知， t y0 时刻质点 P 向 轴正方向振动，经过
4
9
T 后，质点 P 正处于波峰位置，故 C 错误；
4
6
D．从该时刻到质点 Q 开始振动，经过的时间为 0.3s，即 T ，质点 P 运动的路程 = 6 = 6 × 2 =
4 cm
0.12 ，故 D 错误。
8. B【详解】A．因 ac 两点在过等量异号电荷连线的中垂面上，可知 a 点电势等于 c 点电势，选项 A 错
误；
B．a 点电场强度 = √2 2
两电荷在 c 点产生的场强竖直方向的分量低消，则水平方向叠加的电场强度
= √2 4 5 = 则 a、c 两点电场强度的比值为的比值为2√2，选项 B 正确； (√2 )2 2 2
C．a、b、c、d 四个顶点都处在两电荷连线的中垂面上，则四点处电场方向相同，选项 C错误；
D．原来 b 点在两电荷连线的中垂面上，b 点场强方向垂直中垂面指向负电荷一方；将正点电荷移到 c
答案第 2页，共 5页
点，b 点仍在两电荷连线的中垂面上，b 点场强方向仍垂直中垂面指向负电荷一方，但是由于两个中垂面
不同，则 b 点的电场强度一定不同，则场强要变化，选项 D错误。
1 2 2
9．B【详解】A．根据动能定理得 = 2，根据牛顿第二定律得 = ，解得 = ，根据上
2 2 2
式，正、负粒子的比荷一定相同，A 错误；
2 1 1
B．根据 = ， =
2 ，解得 2 2 = ，磁感应强度 B 一定时，比荷相同的粒子，电 2 2
荷量大的粒子进入磁场时动能大，B 正确；
1 2 1 2
C．根据 = 2， = ，解得 = √ ，加速电压 U 一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度
2
B 越小，C 错误；
D．对于给定的正、负粒子，粒子从静止到碰撞运动的时间变短，一定是速度 v 变大引起的，根据 =
1 2
2，解得 = √ ，速度 v 变大，可能是由于 B 不变、U 变大引起的，D错误。
2
10．A【详解】A．C 下降到最低点时三个物体的速度均为 0，令此时 C 左右细线与竖直方向此时的夹角为
l l l
mg = 2mg
，对 ABC 构成的系统有 2 tan 2sin 2 ，解得 = 37
l 2l
hmax = =
则 C 物体下降最大高度为 2 tan 3 ，A正确；
B．C 刚刚释放时，仅受重力作用，加速度为重力加速度，随后向下受到重力与细线的作用力，加速度方
向向下，大小变小，根据上述可知，C 物体向下运动时，存在最大速度，此时加速度为 0，之后向下运动
过程，速度减小，加速度方向向上，大小变大，因此 C 物体在下降过程中，加速度先减小后增大，B 错
误；
C．根据上述，动能最大时，速度达到最大，此时，加速度为 0，对 A 分析有 1 =
令 C 左右细线与竖直方向此时的夹角为 ，对 C 分析有2T1 cos = mg ，解得 = 60
故细线间夹角为120 ，C 错误；
D． 根据动量定理可知 C 物体动量变化率指的是 C 受到的合外力，由 B 选项分析可知，合外力先减小后增
大。故 D 错误。
1 1 + 1
11．20.00 2.50 = + 2.63 1.00
【详解】（1）[1]电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为图中电阻箱的读数为20.00Ω；
[2]电压表的精度为 0.1V，读数应估读一位，该电压表读数为2.50V；
U
U = E (RA + r ) 1 1 + 1
（2）[3]根据 R ，变形得 = +
1 + 0.608 0.380
[5][4]结合图像有 = 0.380 1， = ，解得 ≈ 2.63 ， ≈ 1.00
0.10
12．（1）对于在圆弧面上发生全反射的光束，结合几何知识可知，反射光最终一定会照射到 AC 上，作出
光恰在圆弧面上发生全反射的情况，如图所示
1
根据临界角与折射率的关系 =
光在玻璃砖上的入射角为 = 45°，由折射定律有 =
√6 6 光恰好不射出时入射点的位置到圆心的距离为 ，由几何关系有
√
= ，解得 = √2
3 3
（2）结合上述分析和几何知识可知，光从射入玻璃砖到第一次打到圆弧面上经过的距离为 1 =
2√3 75°
3
答案第 3页，共 5页
60°
光从第一次打到圆弧面上到打到底面经过的距离为 2 = ，光在玻璃砖中的传播速度为 = 75°
+ 2√6 75° √6
则光恰好在圆弧面发生全反射时，光线在玻璃砖内传播的时间为 = 1 2 = ( + )
3 2 75°
13．（1）开始时，左管中气柱 a 的压强为 1 = 75 + 5 = 80
右管中气柱 b 的压强为 2 = 1 5cmHg = 75cmHg
温度降低后，气柱 a 的压强不变，气柱 b 的压强为 ′2 = 1 7cmHg = 73cmHg
′ ′
对气柱 b 研究，根据理想气体状态方程 2 2 = 2 2 ,解得 2 = 280.32 1 2
′
（2）气柱 a 发生等压变化，则 1 = 1 ，解得 ′1 = 8.76cm 1 2
则水银柱 A 下降的高度为 = 1cm + 10cm 8.76cm = 2.24cm
14．（1）设滑块 A 刚到达 O 点时的速度为 v0，根据动量定理有 Ft = mv0 ，解得 v0 = 3m/s，方向水平向
右。
（2）滑块 A 与长木板 B 碰后瞬间，设滑块和长木板的速度分别为 v 0 和 v1，根据动量守恒定律和能量守恒
1 1 2 1
定律分别有 0 =
′ + ， 2 = ′ + 20 1 0 0 1， 联立解得 1 = 22 2 2 m/s ，方向水平向右。
（3）长木板 B 和物块 C 组成的系统在水平方向素手合外力为零，所以动量守恒，设 B、C 最终达到的共同
速度为 v，则 1 = 2
1 1
设 C 相对 B 滑动的距离为 x ，对 B、C 组成的系统根据功能关系有 = 2 2 2
2 2 1
，联立
解得 = 1
所以物块 C 最终与长木板 B 右侧挡板的距离为 0 = 2 = 0.2
15．（1）带负电的粒子 1 从点S 以一定速度释放，沿直线从坐标原点O进入磁场区域 =
2 2
粒子 1 进入磁场后，做匀速圆周运动 = ，由几何关系 = ，解得电场强度的大小 =
1
（2）粒子 1 由坐标原点O进入磁场区域后，经过 圆周在点 P 点与中性粒子 2 发生弹性正碰，此时粒子 1
4
m
速度方向沿 y 轴正方向，以沿 y 轴正方向为正，由动量守恒和机械能守恒可得mv = mv1 + v2 ，
3
1 1 1 m
mv2 1 3= mv21 + v
2
,解得 1 = ， 2 = 2
2 2 2 3 2 2
q
碰撞后两粒子均带负电，电荷量均为 ，做匀速圆周运动，设半径分别为 r r1 ， 2 ，则
2
2 2
1 =
1， = 22 ，解得 = ， = 2 1 2 3 1 22
2 2 2
所以第一次碰后两粒子轨迹重合，到下次相遇 = = =
2 1
（3）两粒子运动轨迹如图所示 粒子 2 首次在A 点离开第一象限时，粒子 1
1 1
运动到 N 点，由 1 = 2， 1 = 2,所以 1 = 3 3 2
1 1
所以粒子 1 转过的圆心角 为粒子 2 转过圆心角的 ，即 = × 90 = 30
3 3
此时，撤去电场和磁场，两粒子做匀速直线运动，经一段时间 t 后，粒子 1 运动的位移大小 =
′ =
2
答案第 4页，共 5页
3
粒子 2 运动的位移大小 = ′ = 3
2
此时，在全部区域内加上与原来相同的磁场，此后两粒子的轨迹恰好不相交（恰好相切），设两圆心O1O2
与 x 轴正方向的夹角为 ，由几何关系 = ， 1 = 2 ， = ( + ) 6 0 =
3
+ 1 ，整理得
√
= 2 ，
2
由几何关系 2 = 2 + + = 2 + + ( + 3 0
) 6 0 ， 2 = 3 +
5 2√7 2 4√7
整理得 = 2 ，解得 = ，这段时间 ′ = =
2 7 7
答案第 5页，共 5页