山西省太原市万柏林区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

山西省太原市万柏林区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. 氢原子的能级图如图所示。根据玻尔理论，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时(　　)

A. 原子的能量增大

B. 核外电子的动能增大

C. 最多发出3种不同频率的光

D. 由n=2跃迁到n=1释放的光子能量最小

2. 中国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器，并于12月17日凌晨，返回器携带月球样品着陆地球。降落月球之前，嫦娥五号探测器在近月点“刹车”，从椭圆环月轨道变为圆形环月轨道，如图所示。嫦娥五号(　　)

A. 在A点时的机械能比在B点时的机械能大

B. 在圆轨道运动的周期大于其在椭圆轨道运动的周期

C. 在A点时的加速度比其在B点时的加速度大

D. 在A点时的速率比其在B点时的速率小

3. 如图所示，物体从A点以不同的速度水平抛出，忽略空气阻力，关于物体的运动下列说法正确的是(　　)

A. 物体的落点离A点越远，则物体从A点抛出的速度一定越大

B. 物体的落点离A点越远，则物体运动的时间一定越长

C. 若物体落到斜面上，则物体落到斜面上时的速度方向一定不同

D. 若物体落到斜面上，则整个运动过程物体速度变化的方向一定不同

4. 如图所示，a、b、c为水平面内的三点，其连线构成一个等边三角形，两根长直导线竖直放置且过a、b两点，两导线中分别通有方向相反的电流I1和I2。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式B=表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点，则电流I1:I2值为(　　)

A. 1:2 B. 1:5 C. 2:1 D. 3:1

5. 如图所示，直线边界OM与ON之间的夹角为30°，相交于O点。OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。ON上有一粒子源S，S到O点的距离为d。某一时刻，粒子源S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，已知粒子的带电量为q，质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小均为v，。则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )

A.                              B.  

C.                             D.

6. 如图所示，传送带倾角为a，表面粗糙，以恒定速度v0逆时针运行。一小滑块从斜面顶端由静止释放，运动到斜面底端过程中，其速度随时间变化的图像关系可能是(　　)

A.  

B.

C.  

D.

7. 如图所示，在纸面内有半园形轻质导体框，O为圆心，圆半径长为L，AO段、弧AB段电阻均为r，BO段导体的电阻可忽略，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合，现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度沿顺时针方向，从图示位置匀速转动一周，下列说法正确的是(  )

A. 圆弧AB段内电流方向总是从A流向B

B. 转动的前半周内AB两端电压为

C. 转动的后半周内通过O点的电量为

D. 外力对线框做的功为

8. 宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即，为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度与速度的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为、，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为，星球的半径为，引力常量为，忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出(　　)

A. 滑块的质量为

B. 星球的密度为

C. 星球的第一宇宙速度为

D. 该星球近地卫星的周期为

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. 某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，气垫导轨上安装有两个光电传感器，滑块上宽度为d的遮光条，当遮光条通过光电传感器时，光电传感器会输出高电压，并能在与之相连的计算机上显示。

(1)在实验前，该同学在调节导轨水平时，先接通气源，将滑块(不挂重物)置于气垫导轨上轻推滑块，让滑块先后通过光电传感器1和2，计算机上得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象，这说明气垫导轨_________；

A.已经调成水平

B.左端高右端低

C.左端低右端高

(2)实验时，用细绳跨过气垫定滑轮与质量m的重物相连，将滑块由图甲所示位置释放，测得遮光条通过光电传感器时遮光时间分别为t1和t2，重力加速度大小g已知，要验证机械能是否守恒，还应测出的物理量是_______和_________。

10. 某同学要测量阻值约为59Ω的一段金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：

A.电流表A1(0~0.6A，内阻R1g约1Ω)

B.电流表A2(0~50mA，内阻R2g为5Ω)

C.电压表V(0-15V，内阻Rv约50kΩ)

D滑动变阻器R0(0~5Ω)

E.定值电阻R1(阻值55Ω)

F定值电阻R2阻值5Ω)

G.电池组E(3V，内阻约0.5Ω)

开关一个，导线若干

(1)该同学将金属丝紧密地并排绕制成一个线圈，用刻度尺测出它的宽度为d，数出圈数n，如图甲所示，则金属丝的直径为D然后把金属丝拉直。用刻度尺量出长度l=______。

(2)要精确测量金属丝的电阻，该同学思考后设计了部分电路，请你利用所供器材，在如图乙所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号，电阻丝用电阻R替代。______

(3)按设计的电路图连接电路，滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，设电压表V两端电压为U，流过A1、A2的电流分别为I1、I2，写出金属丝的电阻的表达式R=______(选择题目给出的物理量表示)。

4)移动滑动变阻器的潜片，多测几组数据，求出金属丝的电阻平均值R，则金属丝的电阻率的表达式为ρ＝____(用d、n、R、l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，半径为的四分之一光滑圆弧轨道BC被竖直固定，O为圆心，C为圆轨道的最低点，OC竖直。长为、质量为的木板静止在水平面上，其左侧紧邻圆轨道的C点，上表面与C点等高。距木板右侧处有固定的竖直挡板，挡板上有橡皮泥(木板撞击挡板时会被橡皮泥牢牢粘住)。现有质量为、可视为质点的物块从B处静止释放。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度。求：

(1)物块在C处时对圆轨道的压力；

(2)木板被粘住瞬间，物块距木板左端的距离；

(3)木板与物块、地面间因摩擦而产生的总热量。

(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. 下列说法正确的是(　　)

A. 温度：是分子平均动能的标志

B. 分子力随着分子的距离增大而增大

C. 一定质量的理想气体等压膨胀，一定吸收热量

D. 液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

E. 某种液体的饱和汽压可能比该温度下未饱和汽压小

14. 如图所示，两根粗细均匀的竖直玻璃管A与B通过一条橡皮管连通，其中注入水银，原来两管内的水银面一样高，封闭管A内空气柱长L1=57cm，开口管B的管顶比A高H=57cm。现将B管缓慢下降，直到两管管顶平齐，这时两管内水银面高度差为h=19cm。环境温度为27℃，取绝对零度为-273℃。求：

(1)大气压强p0(计算结果可以用cmHg表示)；

(2)为使两管内的水银面再次达到相同的高度，可以保持右管的位置不变并对左管缓慢加热，则左管内气体最终的温度为多少摄氏度？

【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，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面CD面是半径为R的圆弧面，为对称轴。一束单色光从O点斜射到AB面上，折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角的正弦值为，，透明材料对该单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：

(1)与的夹角大小；

(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射)(结果可以用根号表示)。

参考答案

一.选择题

1. B  2. C  3. A  4. A  5. D  6. AC  7. CD  8. ABC 

二. 非选择题

9. (1). C   

(2). 滑块与遮光条总质量   

(3). 两光电传感器的距离

10. (1). 7.80   

(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. 解：(1)物块从B到C有

解得

物块在C处有

解得

由牛顿第三定律可得：物块对轨道的压力大小为120N，方向竖直向下.

(2)物块滑上木板时加速度

由牛顿第二定律可得：

解得木板加速度

设物块经时间与木板共速，则

解得

在内，木板位移

物块位移

由于，说明共速时物块未掉下木板；

又因，说明木板在末未到达挡板处。

假设之后，M、m一起匀减速运动，其加速度

而物块的摩擦力故假设成立

故木板被粘住瞬间，物块距木板左端的距离为

(3)一起减速有

解得

木板被粘住后，物块减速到0，有

解得

由于说明物块停下时还未到达挡板。

物块在时间内与木板间因摩擦生热

木板被粘住后，物块与木板间因摩擦生热

木板与地面间因摩擦生热

故

13. ACD

14. 解：(1)依题意可以得到水银柱初末状态的位置示意图甲、乙、丙

图甲中，左管气体压强

体积为

图乙中左管内气体压强

体积

图丙中左管气体压强

体积

依题意，结合甲乙两图的水银柱的位置关系可得

由玻意耳定律

解得

(2)根据题意，结合乙丙两图的水银柱的位置关系可知

由盖吕萨克定律

即

解得

15. 正方向 ；0.2m/s ；0.8m

16. 解:(1)由折射公式有

解得，

光在圆弧面上刚好发生全反射，因此有

解得临界角，

由几何关系可知

故。

②由几何关系知，光在E点的反射光线EF平行于AB，则

光在材料中传播的速度

因此材料中传播时间