吉林省長春市九臺市師范中2023屆高三TOP20十二月聯考（全國Ⅰ卷）物理試題試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、火星的質量是地球質量的a倍，半徑為地球半徑的b倍，其公轉周期為地球公轉周期的c倍。假設火星和地球均可視為質量分布均勻的球體，且環繞太陽的運動均可看成是勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為a：bB．同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a：bC．太陽、火星間的距離與日、地之間的距離之比為D．太陽的密度與地球的密度之比為c2：12、密閉容器內封有一定質量的空氣，使該容器做自由落體運動，氣體對容器壁的壓強（）A．為零 B．保持不變C．減小 D．增大3、如圖所示，是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線，是關于對稱且平行的兩束不同單色細光束，從玻璃體右方射出后的光路如圖所示，是垂直于放置的光屏，是屏上的一個光斑，根據該光路圖，下列說法正確的是（）A．在玻璃中，光的波長比光的波長短B．在真空中，光的頻率比光的大C．光的光子動量比B光的小D．通過同一雙縫干涉裝置，光的干涉條紋間距比光的小4、如圖所示為四分之一圓柱體OAB的豎直截面，半徑為R，在B點上方的C點水平拋出一個小球，小球軌跡恰好在D點與圓柱體相切，OD與OB的夾角為60°，則C點到B點的距離為()A．R B． C． D．5、如圖所示，物體A、B用細繩連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45°的斜面上，B懸掛著．已知質量mA＝2mB，不計滑輪摩擦，現將斜面傾角由45°增大到60°，但物體仍保持靜止，下列說法正確的是A．繩子的張力增大B．物體A對斜面的壓力將增大C．物體A受到的靜摩擦力增大D．滑輪受到繩子的作用力保持不變6、圖1所示為一列簡諧橫波在某時刻的波動圖象，圖2所示為該波中x=1.5m處質點P的振動圖象，下列說法正確的是A．該波的波速為2m/sB．該波一定沿x軸負方向傳播C．t=1.0s時，質點P的加速度最小，速度最大D．圖1所對應的時刻可能是t=0.5s二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，A、B、C三個物體分別用輕繩和輕彈簧連接，放置在傾角為θ的光滑斜面上，當用沿斜面向上的恒力F作用在物體A上時，三者恰好保持靜止，已知A、B、C三者質量相等，重力加速度為g。下列說法正確的是A．在輕繩被燒斷的瞬間，A的加速度大小為B．在輕繩被燒斷的瞬間，B的加速度大小為C．剪斷彈簧的瞬間，A的加速度大小為D．突然撤去外力F的瞬間，A的加速度大小為8、一個電子在電場力作用下做直線運動（不計重力）。從0時刻起運動依次經歷、、時刻。其運動的圖象如圖所示。對此下列判斷正確的是（）A．0時刻與時刻電子在同一位置B．0時刻、時刻、時刻電子所在位置的電勢分別為、、，其大小比較有C．0時刻、時刻、時刻電子所在位置的場強大小分別為、、，其大小比較有D．電子從0時刻運動至時刻，連續運動至時刻，電場力先做正功后做負功9、如圖所示，兩根間距為L、電阻不計、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平故置。導軌所在空間存在方向與導軌所在平面垂直、磁感應強度大小為B的勻強磁場。平行金屬桿ab、cd的質量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2，長度均為L，且始終與導軌保持垂直。初始時兩金屬桿均處于靜止狀態，相距為x0。現給金屬桿ab一水平向右的初速度v0，一段時間后，兩金屬桿間距穩定為x1，下列說法正確的是（）A．全屬桿cd先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動B．當全屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為C．在整個過程中通過金屬桿cd的電荷量為D．金屬桿ab、cd運動過程中產生的焦耳熱為10、下列關于振動和波的說法，正確的是。A．聲波在空氣中傳播時，空氣中各點有相同的振動頻率B．水波在水面上傳播時，水面上各點沿波傳播方向移動C．聲波容易繞過障礙物傳播是因為聲波波長較長，容易發生衍射D．當兩列波發生干涉時，如果兩列波波峰在某質點相遇，則該質點位移始終最大E.為了增大干涉條紋間距，可將藍光換成紅光三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）現測定長金屬絲的電阻率．①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結果如圖所示，其讀數是______．②利用下列器材設計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻．這段金屬絲的電阻，約為，畫出實驗電路圖，并標明器材代號．電源（電動勢，內阻約為）電流表（量程，內阻）電流表（量程，內阻約為）滑動變阻器（最大阻值，額定電流）開關及導線若干③某同學設計方案正確，測量得到電流表的讀數為，電流表的讀數為，則這段金屬絲電阻的計算式______．從設計原理看，其測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．12．（12分）用圖甲所示的實驗裝置驗證、組成的系統的機械能守恒。從高處由靜止開始下落，同時向上運動拉動紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，其中0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數點間還有4個未標出的點，計數點間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為，，，取。完成以下問題。（計算結果保留2位有效數字）(1)在紙帶上打下計數點5時的速度_____。(2)在打0~5點過程中系統動能的增加量______，系統勢能的減少量_____，由此得出的結論是________________。(3)依據本實驗原理作出的圖像如圖丙所示，則當地的重力加速度______。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）直流電動機的工作原理可以簡化為如圖所示的情景，勻強磁場方向豎直向下，磁感應強度大小為B；平行金屬軌道MN、PQ，相距為L，固定在水平面內；電阻為R的金屬導體棒ab與平行軌道垂放置，且與軌道接觸良好；MP間接有直流電源。閉合開關S，金屬導體棒向右運動，通過輕繩豎直提升質量為m的物體，重力加速度為g。忽略一切阻力、導軌的電阻和直流電源的內阻。(1)求物體勻速上升時，通過導體棒ab的電流大小；(2)導體棒ab水平向右運動的過程中，同時會產生感應電動勢，這個感應電動勢總要削弱電源電動勢的作用，我們稱之為反電動勢。設導體棒ab向上勻速提升重物的功率為P出，電流克服反電動勢做功的功率為P反，請證明：P出=P反；(解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明)(3)若通過電源連續調節MP間的電壓U，物體勻速上升的速度v也將連續變化，直流電動機所具有這種良好的“電壓無極變速”調速性能在許多行業中廣泛應用。請寫出物體勻速上升的速度v與電壓U的函數關系式。14．（16分）如圖所示，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，兩活塞用一根長度為L的剛性輕質細桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮氣，大、小活塞的質量分別為2m、m，橫截面積分別為2S、S。氮氣和汽缸外大氣的壓強均為p0，大活塞與大圓筒底部相距。現通過電阻絲緩慢加熱氮氣，使小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊位置。已知大活塞導熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱，兩活塞與汽缸壁之間的摩擦不計，重力加速度為g。求：①初始狀態下氧氣的壓強；②小活塞與大圓筒底部平齊時，氧氣的壓強。15．（12分）如圖所示為一個帶有閥門K、容積為2dm3的容器(容積不可改變)。先打開閥門讓其與大氣連通,再用打氣筒向里面打氣,打氣筒活塞每次可以打進1×105Pa、200cm3的空氣,忽略打氣和用氣時氣體的溫度變化(設外界大氣的壓強po=1×105Pa)(i)若要使氣體壓強增大到5.0×105Pa,應打多少次氣?(ii)若上述容器中裝的是5.0×105Pa的氧氣,現用它給容積為0.7dm3的真空瓶充氣,使瓶中的氣壓最終達到符合標準的2.0×105Pa,則可充多少瓶?

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A．當衛星繞任一行星表面做勻速圓周運動時的速度即為該行星的第一宇宙速度，由解得則火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為故A錯誤；B．對于天體表面的物體，萬有引力近似等于重力，即有：解得：則同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a∶b2故B錯誤；C．根據開普勒第三定律可知，太陽、火星之間的距離與日、地之間的距離之比為故C正確；D．由于太陽的質量、半徑與地球的質量、半徑的關系未知，所以不能確定它們的密度之間的關系，故D錯誤。故選C。2、B【解題分析】氣體的壓強是由于氣體分子做無規則運動，對器壁頻繁地撞擊產生的，容器做自由落體運動時處于完全失重狀態，但氣體分子的無規則運動不會停止．根據氣體壓強的決定因素：分子的平均動能和分子的數密度可知，只要溫度和氣體的體積不變，分子的平均動能和單位體積內分子數目不變，氣體對容器壁的壓強就保持不變，故B正確，ACD錯誤．故選B．點睛：大量的氣體分子做無規則熱運動，對器壁頻繁、持續地碰撞產生了壓力，單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產生持續、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．3、C【解題分析】

AB．由光路圖可知玻璃體對光的折射率大于對光的折射率，由此可知光的頻率大于光的頻率，光的頻率越小則波長就越長，故光的波長比光的波長長，故AB錯誤；C．根據可知，光子的頻率越大，則動量也就越大，故光的光子動量比光的小，故C正確；D．根據可知，光的波長越長，則干涉條紋間距越大，即光的干涉條紋間距比光的大，故D錯誤。故選C。4、D【解題分析】

由幾何知識求解水平射程．根據平拋運動的速度與水平方向夾角的正切值得到初速度與小球通過D點時豎直分速度的關系，再由水平和豎直兩個方向分位移公式列式，求出豎直方向上的位移，即可得到C點到B點的距離．【題目詳解】設小球平拋運動的初速度為v0，將小球在D點的速度沿豎直方向和水平方向分解，則有，解得：，小球平拋運動的水平位移：x＝Rsin60°，x＝v0t，解得：，，設平拋運動的豎直位移為y，，解得：，則BC＝y－(R－Rcos60°)=，故D正確，ABC錯誤．【題目點撥】本題對平拋運動規律的直接的應用，根據幾何關系分析得出平拋運動的水平位移的大小，并求CB間的距離是關鍵．5、C【解題分析】

物體B受豎直向下的重力mg和豎直向上的繩子拉力T，由二力平衡得到：T=mg；以物體A為研究對象，物體A受力如下圖所示：A靜止，處于平衡狀態，由平衡條件得：f+T-2mgsin45°=0N-2mgcos45°=0解得：f=2mgsin45°-T=2mgsin45°-mgN=2mgcos45°當由45°增大到60°時，f不斷變大，N不斷變小；A．繩子張力T=mg保持不變，故A錯誤；B．物體A對斜面的壓力N′=N=2mgcosθ將變小，故B錯誤；C．摩擦力變大，故C正確；D．繩子的拉力不變，但是滑輪兩邊繩子的夾角減小，則滑輪受到繩子的作用力變大，選項D錯誤．6、D【解題分析】

由圖1可知波長λ=4m，由圖2知周期T=4s，可求該波的波速v=λ/T=1m/s，故A錯誤；由于不知是哪個時刻的波動圖像，所以無法在圖2中找到P點對應的時刻來判斷P點的振動方向，故無法判斷波的傳播方向，B錯誤；由圖2可知，t=1s時，質點P位于波峰位置，速度最小，加速度最大，所以C錯誤；因為不知道波的傳播方向，所以由圖1中P點的位置結合圖2可知，若波向右傳播，由平移法可知傳播距離為x=0.5+nλ，對應的時刻為t=（0.5±4n）s，向左傳播傳播距離為x=1.5+nλ，對應的時刻為t=（1.5±4n）s，其中n=0、1、2、3……，所以當波向x軸正方向傳播，n=0時，t=0.5s，故D正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解題分析】

A.把看成是一個整體進行受力分析，有:在輕繩被燒斷的瞬間，之間的繩子拉力為零，對，由牛頓第二定律得：解得：故A正確；B.對于，由牛頓第二定律得：彈在輕繩被燒斷的瞬間，對于，繩子拉力為零，彈力不變，根據牛頓第二定律：彈解得：故B錯誤；C.剪斷彈簧的瞬間，對于整體，彈簧彈力為零，根據牛頓第二定律：解得：的加速度大小：故C正確；D.突然撤去外力的瞬間，對于整體，一起做勻減速直線運動，由牛頓第二定律：彈解得：的加速度大小：故D錯誤。8、AC【解題分析】

A．電子只受電場力作用沿直線運動，該直線為一條電場線。結合其圖象知其運動情景如圖所示。則0時刻與時刻電子在同一位置。所以A正確；B．電子受電場力向左，則場強方向向右，沿電場線方向電勢逐漸降低，則有所以B錯誤；C．圖象的斜率為加速度。由圖象知過程加速度增大，過程加速度減小。又有則有所以C正確；D．由圖象知過程速度減小，過程速度增大，則其動能先減小、后增大。由動能定理知電場力先做負功，后做正功。所以D錯誤。故選AC。9、CD【解題分析】

A．因為最終兩金屬桿保持穩定狀態，所以最終兩金屬桿所受的安培力均為零，即回路中無感應電流，穿過回路的磁通量不再改變，則兩金屬桿最終的速度相同，所以金屬桿ab先做加速度逐漸減小。的減速直線運動，最后做勻速直線運動，金屬桿cd先做加速度逐漸減小的加速直線運動，最后做勻速直線運動，A項錯誤；B．兩金屬桿中的電流大小始終相等，根據安培力公式F安=BIL可知兩金屬桿所受的安培力大小時刻相等，再根據牛頓第二定律F=ma可知當金屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為，B項錯誤；C．設從金屬桿ab獲得一水平向右的初速度v0到最終達到共同速度所用的時間為t。則在這段時間內，回路中的磁通量的變化量=BL（x1-x0）根據法拉第電磁感應定律有由閉合電路歐姆定律有設在這段時間內通過金屬桿cd的電荷量為q，所以有聯立以上各式解得q=C項正確；D．設兩金屬桿最終的共同速度為v，根據動量守恒定律有設金屬桿ab、cd產生的焦耳熱為Q，則由能量守恒定律有解得Q=D項正確。故選CD。10、ACE【解題分析】

A．聲波在空氣中傳播時，根據波的形成原理可知，空氣中各點有相同的振動頻率，故A正確；B．水波在水面上傳播時，水面上各點不會隨著波傳播方向而移動，故B錯誤；C．聲波容易繞過障礙物傳播是因為聲波波長較長，容易發生明顯的衍射現象，故C正確；D．當兩列波發生干涉時，如果兩列波波峰在某點相遇時，則該質點位移此時最大，然后會變小，當平衡位置相遇時，則位移為零，故D錯誤；E．根據干涉條紋間距公式，可知，為了增大干涉條紋間距，可將藍光換成紅光，即波長變長，故E正確。故選ACE。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（均可）相等【解題分析】

根據螺旋測微器的讀數法則可知讀數為因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內阻已知，故用A1表當電壓表使用，為了調節范圍大，應用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖由電路圖可知流過的電流為，電阻兩端的電壓為，因此電阻該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等12、2.4