2023届山西西安博爱国际学校高三4月（四区）联考物理试题试卷

这是一份2023届山西西安博爱国际学校高三4月（四区）联考物理试题试卷，共17页。
2023届山西西安博爱国际学校高三4月（四区）联考物理试题试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗． 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向左传播，则下列说法正确的是（　　）A．此横波的波长为1mB．质点e开始振动的方向沿y轴负方向C．从t=0至t=3s内质点b运动的路程为10cmD．从t=2s至t=2.5s内质点d的加速度沿y轴正向逐渐减小2、如图所示为某一电场中场强E-x图像，沿x轴正方向，电场强度为正，则正点电荷从x1运动到x2，其电势能的变化是A．一直增大B．先增大再减小C．先减小再增大D．先减小再增大再减小3、有一个变压器，当输入电压为220 V时输出电压为12 V，某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了，于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈（如图所示），然后将原线圈接到110 V交流电源上，将交流电流表与的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端，这时电流表的示数为5 mA。该同学按理想变压器分析，求出了该变压器副线圈的匝数。你认为该变压器原来的副线圈匝数应为（　　）A．2200 B．1100 C．60 D．304、航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S的瞬间（    ）A．两个金属环都向左运动B．两个金属环都向右运动C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力5、关于近代物理的知识，下列说法正确的有（  ）A．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定B．铀核裂变的一种核反应方程为C．中X为中子，核反应类型为β衰变D．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能6、图1所示为一列简谐横波在某时刻的波动图象，图2所示为该波中x=1.5m处质点P的振动图象，下列说法正确的是 A．该波的波速为2m/sB．该波一定沿x轴负方向传播C．t= 1.0s时，质点P的加速度最小，速度最大D．图1所对应的时刻可能是t=0.5s二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为s时刻的波形图，虚线为t=0.8s时的波形图，波的周期，则（    ）A．波速为B．A比B先回到平衡位置C．在s时，B点到达波峰位置D．经过0.4s，B点经过的路程为0.4mE.在s时，A点沿y轴负方向运动8、关于光的干涉和衍射现象，下列各种说法中正确的是（  ）A．光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果B．光可以发生干涉和衍射现象，所以光是一种波C．干涉和衍射的条纹都是明暗相间的，所以不能通过条纹来判断是干涉现象还是衍射现象D．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的衍射现象E.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，是由于各种色光传播速度不同9、如图所示，竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽，半径为2R，一质量为m的滑块（可视为质点）从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落，经过半圆弧槽后，滑块从半圆弧槽的左端冲出，刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力，重力加速度为g，则（    ）A．滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为B．滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为C．滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为D．滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为10、如图所示，足够长的粗糙斜面固定于竖直向上的匀强电场中，两个带等量负电荷的物体AB（不计AB间的相互作用）用质量不计的轻弹簧直接相连，在恒力作用下沿斜面向上做匀速运动，AB与斜面间的动摩擦因数分别为且，物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻轻弹簧突然断开，A在作用下继续前进，B最后静止在斜面上，则（　　）A．轻弹簧断开前，摩擦力对B的冲量大于对A的冲量B．B静止前，A和B组成的系统动量守恒C．轻弹簧断开瞬间，B物体加速度为零D．轻弹簧断开后，A物体所受重力的功率变大、电势能增大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验． （1）实验中还需要的测量工具有：______（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图可知：图线不通过原点的原因是由于______；弹簧的劲度系数______计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取；（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的图象，下列正确的是______A．a的原长比b的长B．的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．弹力与弹簧长度成正比12．（12分）一小灯泡上标有“3.8V，1.14W”的字样，现用伏安法研究这个小灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材可供选用：A．电压表V1（0～3V，内阻RV1约为5k）B．电压表V2（0～15V，内阻RV2约为25k）C．电流表A1（量程为200mA，内阻RA1为10）D．电流表A2（量程为600mA，内阻RA2约为4）E.定值电阻R0（10）F.滑动变阻器R（0～9，1A）G.电源E（6V，内阻约为1）H.单刀开关一个、导线若干(1)要求测量尽量准确，且测量范围尽可能大，并能测量小灯泡的额定电流，实验中应选用的两个电表分别是_____、____（填对应器材前的字母序号）；(2)请利用(1)问中选择的电表，在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整（要求在图中需标明所选器材的字母代号）；(3)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图乙所示。如果用两节干电池组成的电源E1（电动势3V，内阻1）和滑动变阻器R1（0~19），将该小灯泡连接成如图丙所示的电路。闭合开关S，调节滑动变阻器R1的滑片，则流过小灯泡的最小电流为____A。（结果保留2位小数）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小为B1=的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L．质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(，)的A点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好经过坐标为(0，)的C点射入区域Ⅰ．粒子重力忽略不计．求：（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；（3）要使粒子从区域Ⅱ的上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向里的匀强磁场．试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向．14．（16分）如图所示，间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为，两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒 CD、PQ放在斜面导轨上，已知CD棒的质量为m、电阻为R，PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍．磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端，另一端连着金属棒CD．开始时金属棒CD静止，现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ，使金属棒PQ由静止开始运动，当金属棒PQ达到稳定时，弹簧的形变量与开始时相同．已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q，此过程可以认为CD棒缓慢地移动，已知题设物理量符合的关系式，求此过程中(要求结果均用mg、k、来表示)：（1）CD棒移动的距离；（2）PQ棒移动的距离；（3）恒力所做的功．15．（12分）如图所示，光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场，电场强度E=1×106N/C，方向竖直向上，AD距离为1m，CD高度为1m，一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点1m，木板质量M=1kg，在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块（可视为质点），其质量m=0.1kg，小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4，现对长木板施加一水平向右的恒力F1=11.4N，作用1s后撤去恒力，g取10m/s1．(1)求前1s小铁块的加速度大小am，长木板加速度大小aM；(1)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞，求磁感强度B的最小值；(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F1，满足（1）条件下，要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止，求木板的最小长度（计算过程π取3.14）．


参考答案 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】
A．由振动图像可知T=2s，则波长为故A错误；B．由图乙可知，波源起振方向为竖直向上，根据介质中所有质点开始振动方向都与波源起振方向相同，即质点e开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误；C．波从a传到b所用的时间为从t=0至t=3s内质点b振动了则运动的路程为故C正确；D．波传到d点需要1.5s，则从t=2s至t=2.5s内质点d的正在从最高点向最低点振动，加速度方向沿y轴负方向且逐渐减小，故D错误。故选C。2、C【解析】
沿x轴正方向，电场强度为正，由图可得，从x1到x2电场强度先沿x轴正方向再沿x轴负方向；顺着电场线方向电势降低，则从x1到x2电势先降低后升高，所以正点电荷从x1运动到x2，电势能是先减小再增大；故C项正确，ABD三项错误。3、C【解析】
由题意可知当新绕5匝线圈后，原线圈接到110 V交流电源上，新绕线圈电流为5mA，则新绕线圈的电压为根据原副线圈电压值比等于匝数比可知可得原线圈的匝数为匝匝又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V时输出电压为12 V，可得可得该变压器原来的副线圈匝数应为匝匝故C正确，ABD错误。故选C。4、C【解析】
AB．若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环为阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故AB错误；C．线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故C正确； D．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，则铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力，故D错误。故选C。5、D【解析】
A. 比结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A错误；B. 铀核裂变的核反应方程中，反应物必须有中子，选项B错误；C. 中X质量数为4电荷数为2，为α粒子，核反应类型为α衰变，选项C错误；D. 平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能。故D正确。故选D。6、D【解析】
由图1可知波长λ=4m，由图2知周期T=4s，可求该波的波速v=λ/T=1m/s，故A错误；由于不知是哪个时刻的波动图像，所以无法在图2中找到P点对应的时刻来判断P点的振动方向，故无法判断波的传播方向，B错误；由图2可知，t=1s时，质点P位于波峰位置，速度最小，加速度最大，所以C错误；因为不知道波的传播方向，所以由图1中P点的位置结合图2可知，若波向右传播，由平移法可知传播距离为x=0.5+nλ，对应的时刻为t=（0.5±4n）s，向左传播传播距离为x=1.5+nλ，对应的时刻为t=（1.5±4n）s，其中n=0、1、2、3……，所以当波向x轴正方向传播，n=0时，t=0.5s，故D正确。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】
A．横波沿x轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s，经过0.6s，传播距离6m，则波速m/s故A正确；B．t=0.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点B沿y轴正方向向平衡位置振动，故B比A先回到平衡位置，故B错误；C．由图可知，波长8m，则传播距离6m=则传播时间为0.6s=0.75T解得T=0.8s，在t=0.5s时，B振动了，波传播了=3m，根据波形平移可知，B点到达波峰位置，故C正确；D．经过0.4s=0.5T，则B点振动了2A=0.4m，故D正确；E．t=1.0s时，质点A振动了0.8s=T，则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。故选ACD。8、ABD【解析】
A．干涉条纹是两列频率相同、相位和振动情况相同的光波叠加，衍射条纹是从单缝通过的两列或多列频率相同的光波叠加，故A正确；B．干涉和衍射是波的特有现象，光可以发生干涉衍射现象，光是波，故B正确；C．干涉和衍射都产生明暗相间的条纹，但干涉条纹的宽度是相等的，而衍射条纹宽度不等，中央最宽，故C错误；D．通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，故D正确；D．白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光，光的颜色由频率决定，不同单色光，频率不同，在真空中传播速度相同，故E错误。故选ABD。9、AC【解析】
A．滑块从A到D做自由落体运动，满足解得A正确；B．滑块第一次到达D点时，有B错误；C．滑块第一次从A到B的过程中，设滑块克服摩擦力做的功为，根据动能定理有解得C正确；D．若滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功不变，则滑块从B点到D点满足解得但是在第二次进入的速度比第一次小，摩擦阻力变小，所以滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功变小，D错误。故选AC。10、BD【解析】
A．设AB所带电荷量均为，则物A所受摩擦力 由于不知道与的大小，故无法判断与的大小关系，故A错误；B．B静止前，AB组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B正确；C．轻弹簧断开瞬时，B物体受重力、斜面支持力和摩擦力作用，加速度不为零，故C错误；D．物体A在轻弹簧断开前，在拉力作用下匀速向上运动弹簧断开后，少了向下的拉力，物体A所受合力向上，做加速运动，所以重力的功率增大，电场力做负功，电势能增大，故D正确。故选BD。 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、刻度尺    弹簧有自身重力    4.9    B    【解析】
（1）［1］实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要刻度尺．
（2）［2］由图可知，当F=0时，x0，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，这是由于弹簧自身的重力造成的．故图线不过原点的原因是由于弹簧有自身重力，实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重．［3］由图线乙，弹簧的劲度系数k===4.9N/m（3）［4］A.由图丙知，F-L图像横坐标的截距表示原长，故b的原长比a的长，选项A错误；BC.由弹簧的劲度系数k=知，a图线较b图线倾斜，a的劲度系数比b的大，选项B正确，C错误；D.图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，选项D错误．12、CD        0. 13（0. 12～0. 13均可）    【解析】
(1)[1][2]．小灯泡的额定电流为，则电流表选择A2；小灯泡额定电压为3V，两个电压表量程除了偏小就是偏大，可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联，可相当于量程为 的电压表；则两个电表选择CD；(2)[3]．电路如图(3)[4]．当电流最小时，滑动变阻器电阻取最大值19Ω，将滑动变阻器的阻值等效为电源内阻，则U=E-Ir=3-20I，将此关系画在灯泡的U-I线上如图，交点坐标为I=130mA=0.13A。 四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）；（2）（L，0）；（3） ，30°≤θ≤90°【解析】
（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动2L=v0t 解得⑵ 设带电粒子经C点时的竖直分速度为vy、速度为v，轨迹如图所示：，方向与x轴正向成45° 斜向上 粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动，qB1v=m，解得R=L 由几何关系知，离开区域时的位置坐标：x=L，y=0 （3）根据几何关系知，带电粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场的半径满足L≤r≤L 半径为：可得根据几何关系知，带电粒子离开磁场时速度方向与y轴正方向夹角30°≤θ≤90°14、 (1) (2) (3)【解析】
PQ棒的半径是CD棒的2倍，PQ棒的横截面积是CD棒横截面积的4倍，PQ棒的质量是CD棒的质量的4倍，所以，PQ棒的质量:由电阻定律可知PQ棒的电阻是CD棒电阻的即:两棒串联的总电阻为:（1）开始时弹簧是压缩的，当向上的安培力增大时，弹簧的压缩量减小，安培力等于CD棒重力平行于斜面的分量时，弹簧恢复到原长，安培力继续增大，弹簧伸长，由题意可知，当弹簧的伸长量等于开始的压缩量时达到稳定状态，此时的弹力与原来的弹力大小相等、方向相反．两弹簧向上的弹力等于CD棒重力平行于斜面的分量，即：弹簧的形变量为：CD棒移动的距离：（2）在达到稳定过程中两棒之间距离增大，由两金属棒组成的闭合回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势为:感应电流为:所以，回路中通过的电荷量即CD棒中的通过的电荷量为:由此可得两棒距离增大值:PQ棒沿导轨上滑距离应为CD棒沿斜面上滑距离和两棒距离增大值之和PQ棒沿导轨上滑距离为：（3）CD棒受力平衡，安培力为金属棒PQ达到稳定时，它受到的合外力为零，向上的恒力等于向下的安培力和重力平行于斜面的分量，即恒力：恒力做功为：15、（1）4m/s1；6m/s1；（1） ；（3）6.915m【解析】
（1）当F作用在长木板上时，对小铁块由牛顿第二定律：，解得：对长木板：代入数据解得：（1）由于，此后小铁块进入复合场做匀速圆周运动（如图所示），当，铁块必定会与木板碰撞，当时有可能不会相撞，但B不是最小值，因此要使得小铁块与长木板不发生碰撞，其圆周运动半径r=1m，此时对应的磁场强度最小根据：速度关系为：联立解得：（3）长木板运动1s末位移为：速度关系为：小铁块运动1s末位移：撤去F后长木板减速运动，小铁块离开长木板后先在磁场中做匀速圆周运动，出场后竖直上抛，设小铁块离开长木板的总时间小铁块在磁场中运动的总时间：小铁块出场后上抛与下降的总时间：所以：若小铁块回到木板时不发生滑动，则木板速度与小铁块相同，此过程木板匀速运动位移为：此时小铁块从C点滑上长木板，距木板右端    代入数据得木板的最小长度：