山西省大同市矿区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

山西省大同市矿区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. 工程院院士黄旭华获得了今年国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献，下列说法正确的是(　　)

A. 核潜艇的核反应也叫热核反应

B. 原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量

C. 核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度

D. 核聚变和核裂变都能放出核能，故一切核反应都应放出核能

2. 我国“嫦娥四号”探测器在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的南极一艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内成功实现软着陆，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图(如图)。因为月球背面永远背对我们，我们无法直接观察，因此，“嫦娥四号”在月球背面每一个新的发现，都是“世界首次”。按计划我国还将发射“嫦娥五号”，执行月面采样返回任务。已知“嫦娥四号”发射到着陆示意图如图所示，轨道②③④相切于P点，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，地球和月球的质量分别为M1和M2，月球半径为R，月球绕地球转动的轨道半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是(　　)

A. 月球的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的

B. 探测器绕月飞行时，在轨道③上经过P点的速度小于在轨道④上经过P点的速度

C. 探测器在轨道③上经过P点受到的月球引力小于在轨道④上经过P点受到的月球引力

D. 若要实现月面采样返回，探测器在月球上发射时速度应大于

3. 如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的(　　)

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，O、A、B是匀强电场中的三个点，电场方向平行于O、A、B所在的平面。OA与OB的夹角为60°，OA=3l，OB=l。现有电荷量均为q(q>0)的甲、乙两粒子以相同的初动能从O点先后进入匀强电场，此后甲经过A点时的动能为，乙经过B点时的动能为，若粒子仅受匀强电场的电场力作用，则该匀强电场的场强大小为(　　)

A  B.  C.  D.

5. 空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b，圆环a在前、圆环b在后。圆环直径为d，两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连，如图所示。一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动(如图)，金属棒电阻为r。棒与两圆环始终接触良好，圆环电阻不计。则下列说法正确的是(　　)

A. 金属棒在最低点时回路电流为零

B. 金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点)，a环电势低于b环

C. 从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为

D. 电阻R两端电压的有效值为

6. 如图所示，总质量为M、带有光滑平台的小车静止在光滑水平地面上，一轻质弹簧左端固定于平台上竖直挡板，右端用质量为m的小球压缩一定距离后用细线捆住。固定小车，烧断细线，小球被弹出后落在车上A点，水平位移大小为L，弹簧对小球的冲量大小为I；不固定小车，烧断细线，小球落在车上B点(图中未标出)，则(　　)

A. 小球水平位移大小大于L B. 小球水平位移大小小于L

C. 弹簧对小球的冲量大小大于I D. 弹簧对小球的冲量大小小于I

7. 如图所示，相距L的两平行光滑金属导轨间接有两定值电阻和，它们的阻值均为。导轨(导轨电阻不计)间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为、电阻也为的金属棒在恒力的作用下由静止开始运动，运动距离时恰好达到稳定速度。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好，则在金属棒由静止开始运动到速度达到稳定的过程中(　　)

A. 电阻上产生的焦耳热为

B. 电阻上产生的焦耳热为

C. 通过电阻的电荷量为

D. 通过电阻的电荷量为

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. 某同学欲将量程为300的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：

A．微安表头G(量程300，内阻约为几百欧姆)

B．滑动变阻器(0 ～10)

C．滑动变阻器(0～50)

D．电阻箱(0～9999.9)

E．电源(电动势约为1.5V)

F．电源(电动势约为9V)

G．开关、导线若干

该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：

①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；

②断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；

③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200，记下此时电阻箱的阻值。

回答下列问题：

(1)实验中电源应选用_____(填“”或“”)，滑动变阻器应选用____(填“”或“”)。

(2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=______。

(3)实验测得G的内阻Rg＝500Ω，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为_____Ω的电阻与G并联。(保留一位小数)

(4)接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx＝_______Ω。(保留一位小数)

11. 如图所示，水平面内平行放置着间距为3L的光滑金属导轨，在平行导轨左端连接阻值为R的电阻。虚线ab，cd，ef均与两导轨垂直，ab、cd间距等于cd、ef的间距，均为L。在abcdef区域内存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场(边界上有磁场)，磁感应强度为B，磁强左边界ab长为L，右边界长为3L，∠adh=∠bcg=45°。现将长度略大于3L的导体棒P放置在导轨上，在外力作用下使其以初速度v0开始从磁场的左边界向右做直线运动，P始终垂直于导轨并与导轨接触良好，在P到达cd前速度v与位移x满足关系v=，到达cd后保持匀速运动，不计导体棒P和导轨的电阻。求

(1)导体棒P从ab运动到cd过程中产生的感应电动势的变化规律；

(2)整个过程中通过电阻R的总电量；

(3)电阻R上产生的热量。

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. 下列说法中正确的是(     )。

A. 第二类永动机和第一类永动机都违背了能量守恒定律

B. 晶体一定有固定的熔点，但物理性质可能表现各向同性

C. 布朗运动说明构成固体的分子在永不停息地做无规则运动

D. 分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力减小，斥力也减小

E. 由于液体表面层中分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力

14. 如图所示，竖直放置的导热圆柱形容器开口向上，用质量m = 10kg的活塞密封一部分理想气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器内侧的底面积S = 50cm2，开始时气体的温度t =27°C，活塞到容器底的距离L = 20cm。在气体从外界吸收Q =60J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离L' = 2cm。巳知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2.。求：

①活塞停止上升时容器内气体的温度t2；

②密闭气体内能的增加量∆U。

【物理-选修3-4】

15. 图甲是沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，乙图是处质点的振动图像。P是处的质点，Q是处的质点。下列说法正确的是_____

A. 该波沿x轴正方向传播

B. 在时刻，质点P的振动速度一定是10m/s

C. Q质点在0.2s~0.4s内的路程为10cm

D. 以为计时起点，P质点的振动方程为(cm)

E. 该波源的振动频率为5Hz

16. 梯形棱镜横截面如图所示，图中∠C=∠D=90°，∠B=60°，BC长为L。截面内一细束光线从棱镜AB边上的F点垂直AB边射入，在BC的中点P点恰好发生全反射，已知光在真空中传播的速度为c。

(1)棱镜对该光的折射率；

(2)求从CD边射出的光线折射角的正弦值以及细光束从射入棱镜到射出CD边所用的时间t(不考虑在CD界面的反射)。

参考答案

一.选择题

1. C  2. D  3. B  4. C  5. D  6. BD  7. AD  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). E2   

(2). R2   

(3).    

(4). 0.5   

(5). 4.3

11. 解:(1)导体棒P从ab向cd运动时，由题意可知当位移为x时导体棒的有效长度

L'=L+2x

感应电动势大小为

由此可知导体棒P的电动势与x无关，大小恒定。

(2)设通过R的电量为q，整个过程的平均电动势为E，平均电流为I，则有

，，，

解得

(3)导体棒到达cd处时，则有

从cd到ef过程中感应电动势为

所以从ab到ef全程中通过R的电流不变，均为

设全程时间为t，则有

产生热量有

解得

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. BDE

14. 解:①活塞缓慢上升过程发生等圧変化

由盖·吕萨克定律可得

解得

t2=57°C

②设活塞封闭气体的压强为p，活塞缓慢上升过程中受力平衡，则有

气体体积增大，外界对气体做负功，由做功公式可得

由热力学第一定律可得

解得

15. ACD

16. 解:(1)光路图如下

由几何关系可知恰好发生全反射的临界角为，则

故

(2) 由光路图可知求从CD边射出的光线折射角的正弦值为

由几何关系知的距离

至射出边的距离

又有介质中光速

且

故解得