山西省沁县2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

山西省沁县2023届高三（上）摸底测试物理试题

第Ⅰ卷(选择题  共48分)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

1. 图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上，下列说法正确的是(　　)

A. 共有10种不同频率的光子辐射出来

B. 共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象

C. 入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大

D. 从金属板中逸出的光电子就是粒子

2. 我国火星探测器“天问一号”在海南文昌发射成功，开启了我国探测火星之旅，它将在明年2月份抵达环绕火星轨道，届时探测器将环绕火星运行2个月。假设探测器在环绕火星轨道上做匀速圆周运动时，探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，探测器仪表上显示的绕行速度为v，已知引力常量G，则火星的质量为(　　)

A.  B.  C.  D.

3. 一长为L、质量可不计的刚性的硬杆，左端通过铰链固定于O点，中点及右端分别固定质量为m和质量为2m的小球，两球与杆可在竖直平面内绕O点无摩擦地转动。开始时使杆处于水平状态并由静止释放，如图所示。当杆下落到竖直位置时，在杆中点的球的速率为(　　)

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表，下列说法中正确的是(  )

A. 只将S从a拨接到b，电流表的示数将减半

B. 只将S从a拨接到b，电压表的示数将减半

C. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半

D. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输人的功率将为原来的

5. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为r和3r的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k，重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内，粒子的最大速度为(　　)

A. kBr B. 2kBr C. 3kBr D. 4kBr

6. 如图所示，小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和。忽略空气阻力，则(　　)

A. A和B的位移大小相等 B. A的运动时间是B的2倍

C. A的初速度是B的 D. A的末速度比B的大

7. 如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O，一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点．在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上，由静止开始释放．已知静电力常量为k、重力加速度为g，且 (忽略空气阻力及小球对原电场的影响) ，则

A. 小球刚到达C点时，其动能为

B. 小球刚到达C点时，其加速度为零

C. A、B两处的电荷在D点产生的场强大小为

D. 小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先减小后增大

8. 如图所示，一粗糙的绝缘细杆倾斜固定放置，顶端A固定一个带电小球，另一套在杆上的带电小环从杆上B点静止释放，沿杆运动至C点停下，则(　　)

A. 带电小环运动过程中的电势能先增大后减小

B. 带电小球和带电小环带同种电荷

C. 带电小环下滑过程先做匀加速运动后做匀减速运动

D. 带电小环下滑过程克服摩擦力做的功大于机械能的变化量

第Ⅱ卷(非选择题共62分)

二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)

(一)必考题

9. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果保留2位有效数字)：

(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s；

(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；

(3)该电动小车的额定功率为______W。

10. 某同学使用伏安法测量一电阻的阻值。

(1)该同学设计了如图甲所示的电路图，实验中读出电流表和电压表的读数分别为I0和U0，根据公式得出了被测电阻的阻值。由于电压表不能看作理想电表，该同学测出的阻值_________(填“大于”或“小于”)被测电阻的真实值；

(2)为使测量结果更准确，该同学又设计了如图乙所示的电路图。

①按照电路图乙，将图丙中实物连线补充完整__________；

②该同学连接好电路，保持开关S2断开、闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表A1、A2和电压表V的示数分别为I1、I2和U，则电压表V的内阻__________；

③闭合开关S2，读出电流表A1和电压表V的示数分别为I1′和U′，则被测电阻的阻值__________(用I1、I2、U、I1′和U′表示)。

11. 如图所示，一质量m=2.0×10-2kg、电荷量q=+1.0×10-3C的粒子在匀强电场中运动，电场强度E=100V/m，方向沿y轴负方向。粒子在O点动能为1.0J，速度与x轴正方向夹角为。粒子再次经过x轴的位置记为a点。取粒子在O点时的电势能为零，不计粒子的重力。求

(1)0、a两点间的距离；

(2)粒子从O点到a点的过程中，最大电势能的值。

12. 如图所示，一底端带挡板的斜面体固定在水平地面上，倾角θ=、高度h=1.6m。一质量M=1kg、长度L=2m的薄木板B置于斜面頂端，恰好能保持静止。一质量m=3kg的小物块A以沿斜面向下、大小为4m/s的速度滑上木板B，已知A、B之间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力。求：

(1)斜面与木板间的动摩擦因数；

(2)物块A刚滑上B时，A、B的加速度；

(3)薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间。

(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

【物理-选修3-3】

13. 用“油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下：

A．用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N，求出_____；

B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成_____；

C．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；

D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数约为M个，计算出油酸薄膜的面积。

利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径d的表达式为d=_____m。

14. 如图所示，一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上，一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时，底部阀门关闭，缸内气体体积为气缸容积的，温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热，使缸内气体温度缓慢上升到400K。

(i)求此时缸内气体的压强；

(ii)打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，求活塞缓慢回到初始位置时，缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。

【物理-选修3-4】

15. 一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，已知O、P的平衡位置相距0.6m。这列波的波源起振方向沿y轴__________方向(选填“正”或“负")，波速为_________m/s，波长为_____m。

16. 如图所示，一细光束从空气垂直射到直角三棱镜的AB界面上，在BD界面的中点E发生全反射，并从AD界面射出(不考虑光束在AD界面上发生反射的光线)，出射光线与BD界面平行。已知AB长为2L，∠A=90°， ∠B =60°，光在真空中传播速度为c，求：

①棱镜材料的折射率n；

②光在棱镜中传播所用时间t。

参考答案

一.选择题

1. C  2. C  3. A  4. C  5. D  6. AD  7. BD  8. BD 

二. 非选择题

9. (1). 2.0   

(2). 4.1   

(3). 3.3

10. (1). 小于   

(2).    

(3).    

(4).

11. 解:(1)电场强度沿y轴负方向，x轴为等势线，则有

Uoa=0，Eko=Eka

以x、y轴正向为正方向，由

Eko=mvo2

可得

vo=va=10m/s

沿x轴方向的分量

vx=vocos60°=5m/s

沿y轴方向的分量

vy=vosin60°=5m/s

y轴方向由动量定理可得

-qE·t=(-mvy)-mvy

解得

t=2s

再由x轴方向匀速运动可得

xoa=vx·t=10m

(2)粒子从O点运动到a点的过程中，vx不变，vy先减小后增大，当vy=0时粒子最小速度

vmin=vx=5m/s

因为粒子只受电场力，所以减少的动能等于增加的电势能，则有

Eko-Ekm=Epm-0

解得

Epm=0.75J

12. (1)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的动摩擦因数应满足

得

(2)物块A在木板上滑行时，以A为研究对象，有

方向沿斜面向上，以木板B为研究对象有

方向沿斜面向下

(3)假设A与木板达到共同速度时，A还没有到达底端，则有

解得

，

此过程

故

说明以上假设成立，共速后，由于

则A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，该过程所用时间

所以

13. (1). 1滴油酸酒精溶液的体积   

(2). 单分子油膜  

(3).

14. 解:(i)若气体进行等压变化，则当温度变为400K时，由盖吕萨克定律可得

解得

说明当温度为400K时活塞已经到达顶端，则由理想气体状态变化方程可得

解得

(ii)温度为400K，压强为p0时气体的体积为V′，则

解得

打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，活塞缓慢回到初始位置时气缸内剩余的压强为p0的气体体积为缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比

15. 正方向 ；0.2m/s ；0.8m

16. 解:①光在直角三棱镜中传播的光路图如图所示：

设光在AD界面的入射角为r，折射角为i ，根据几何关系和折射定律可得

解得

②根据直角三角形的边角关系可得

解得