山西省洪洞县2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

山西省洪洞县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. 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. 如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是(　　)

A. 卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度

B. 卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度

C. 卫星甲的周期等于卫星乙的周期

D. 卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度

3. 如图所示，在某一水平地面上的同一直线上，固定一个半径为R的四分之一圆形轨道AB，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与OB在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，OP与OB夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是(   )

A. 小圆环到达B点时的加速度为

B. 小圆环到达B点后还能再次回到A点

C. 小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为2：

D. 小圆环和物块的质量之比满足

4. 如图，一理想变压器原线圈与交变电源相连，副线圈中接有阻值为3Ω的定值电阻与理想电流表。当理想电压表的读数为12 V时，电流表读数为2A，下面说法正确的是(　　)

A. 变压器原、副线圈匝数比为1：2 

B. 原线圈电流的有效值为1A

C. 副线圈电流的有效值为A 

D. 变压器的输入功率为24 W

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，钟表挂在竖直墙面上，秒针尾部有一质量为m的圆形小片P，在秒针做匀速圆周运动过程中，以下分析正确的是(　　)

A. 在任意相等时间内，P所受重力对P做的功相等

B. 在任意相等时间内，P所受重力对P的冲量相等

C. 秒针对P的作用力所做的功等于P的机械能变化量

D. 秒针对P的作用力的冲量等于P的动量变化量

7. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量为、边长的正方形单面线圈，其总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B大小随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是()(　　)

A. 线圈中产生逆时针方向的感应电流

B. 线圈中的感应电流大小为

C. 时轻质细线的拉力大小为

D. 内通过线圈横截面的电荷量为

8. 如图所示，有质量均为m的三个小球A、B、C，A与B、C间通过轻绳连接，绳长均为l，B、C套在水平光滑横杆上，之间用一根轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现有A球由静止释放自由运动到最低点，两轻绳的夹角由120°变为60°，整个装置始终处于同一个竖直平面内，忽略空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A. A在最低点时，B对水平横杆的压力等于

B. 弹簧的最大弹性势能为

C. 在A下降过程中轻绳对B做功的功率先增大后减小

D. 在A下降的过程中轻绳对B做功为

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. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两个位置安装光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，光线被遮光条遮挡时，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据输入计算机。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，计算机上形成如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。

(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的 ___________(选填“大于”“等于”或“小于”)时，说明气垫导轨已调水平。

(2)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，测量结果如图丙所示，则___________mm。

(3)细线绕过气垫导轨左端的定滑轮，一端与滑块P相连，另一端与质量为m的钩码Q相连。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，、、m、g和d已知，已测出滑块的质量为M，两光电门间的距离为L。若上述物理量间满足关系式mgL=___________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。

10. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，对给定电容值为C的电容器充电后放电，无论采用何种放电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。

(1)请在图1中画出上述u－q图像_________。类比直线运动中由v－t图像求位移的方法，可以推导出两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep=  _____ (用C和U表示)。

(2)在如图2所示的放电电路中，R表示电阻。通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电，对应的q－t曲线如图3中①②所示。

a.①②两条曲线不同是  _____ 的改变造成的；

b.在实际应用中，有时需要电容器快速放电，有时需要电容器均匀放电。依据a中的结论，说明实现这两种放电方式的途径 _______。

(3)如图4所示，若某法拉电容的额定电压为2.7V，电容为10F，其充满电后储存的电能为___J(计算结果保留三位有效数字)。

11. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ。两导轨上端接有阻值为R的定值电阻，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。质量为m、电阻为r的金属杆ab，在沿导轨平面向上的恒力作用下，由静止开始从导轨底端向上运动，稳定时金属杆做速度为v0的匀速直线运动。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，不计空气阻力和导轨电阻。求：

(1)金属杆匀速运动时R两端的电势差；

(2)金属杆ab开始运动时加速度的大小。

12. 如图所示为小朋友玩的“风火轮”游戏装置模型。已知滑块A质量m=0.1kg，平板车B质量M可调，凹槽F一侧的位置也可调，滑块A与所有接触面之间动摩擦因数均为µ=0.5，凹槽地面对平板车B的摩擦不计。开始时平板车B紧靠凹槽E侧静止，游戏时先让滑块A压缩弹簧至最短，此时A(可看做质点)至平台右侧距离S=0.4m，由静止释放A后被弹出至E点时滑块以速度v0=4m/s冲上平板车B，平板车B运动至F侧立刻被粘在F位置固定不动，已知斜面FG与水平面间夹角θ=37°，h=0.03m，g=10m/s2，(不计滑块A由平台至B和由B至斜面转换间能量损失)：

(1)求弹簧压缩至最短时的弹性势能EP；

(2)若平板车B质量M=0.4kg，B车右端刚运动至F侧瞬时，滑块A恰好以速度v1=2m/s冲上斜面FG，求B车上表面长度L；

(3)保持平板车上表面长度不变，仅调节平板车B的质量为M=0.1kg，调整F侧的位置使凹槽间距EF=1.7m，求滑块A由水平台E处运动到斜面顶端G处所用的时间。

(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. 对于一定量的理想气体，下列说法中正确的是(　　)

A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大

B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变

C. 当分子热运动变剧烈时，温度必升高

D. 当分子间的平均距离变大时，压强可以不变

E. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大

14. 如图所示，可自由移动的活塞将密闭的气缸分为体积相等的上下两部分A和B．初始状态时，A、B中气体的温度都是800K，B中气体的压强为，活塞质量，气缸内横截面积，气缸和活塞都是由绝热的材料制成。现保持B中气体温度不变，设法缓慢降低A中气体的温度，使A中气体体积变为原来的，若不计活塞与气缸壁之间的摩擦，g取10，求降温后A中气体的温度。

【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，等腰直角△ABC为一微棱镜的横截面，∠A= 90°，AB=AC=4a，紧贴BC边上的P点放一点光源，BP=BC。已知微棱镜材料的折射率n=，sin 37°=0.6，只研究从P点发出照射到AB 边上的光线。

(1)某一光线从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，求该光线在AB边上入射角的正弦值；

(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。

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参考答案

一.选择题

1. C  2. C  3. B  4. B  5. D  6. BC  7. AC  8. BCD 

二. 非选择题

9. (1). 等于   

(2). 8.475(8.472~8.478之间均可)   

(3).

10. (1).        

(2). R    减小电阻R，可以实现对电容器更快速放电；增大电阻R，可以实现更均匀放电  

(3). 36.5

11. 解：(1)由法拉第电磁感应定律得

由闭合电路欧姆定律得

R两端的电势差

解得

，

(2)如图所示，金属杆匀速运动时所受的安培力大小

由平衡条件得

解得

金属杆ab开始运动时，则，，FA=0，由牛顿第二定律得

解得

12. 解:(1)A与平面间摩擦力

由能量守恒有

解得

(2)A在平板车上滑行，由动量守恒有

由能量守恒有

解得

(3)假设平板车B在碰撞以前AB两车已经共速：

对A

解得

对B，由

解得

假设经过t1时间后A、B共速v3，有

解得

，

A位移

解得

B位移

，

因此假设成立。

B车匀速运动阶段

解得

以后B停止，小车A继续匀减速到斜面底端时速度为v4

由

解得

解得

A在斜面上匀减速：

由

解得

由

解得

因此

13. BCD

14. 解：根据题意，A中气体体积变为原来的，则B中气体体积为原来体积的倍，

即

根据玻意耳定律知

即

解得降温后B中气体的压强

对A中气体，初态

末态

对于A中气体，由理想气体状态方程，有

解得

15. 正方向 ；0.2m/s ；0.8m

16. 解: (1)设在AB边的折射角为r，入射角为i，由于从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，可知折射角

根据光的折射定律

可得入射角正弦

(2)发生全反射时

可知临界角

从P点发出的光线，照射到AB上的M点恰好发生全反射，可知光线照射到MA段时，都会发生全反射。从M点反射的光线，照射到AC上R点时，根据几何关系可知，在AC上的入射角为53o，也发生全反射；在MA段上某点N反射的光线，在AC上经Q点反射，恰好达到临界角37o，由于为直角三角形，可求出在N点的入射角为53o，如图所示

在中，根据正弦定理

而

代入数据可得

同理在，根据正弦定理

代入数据可得

因此