陕西省西安市新城区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

陕西省西安市新城区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. 现已知氘、氚的核聚变反应方程式为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识，正确的是(　　)

A. 核聚变反应释放的能量为(m1+m2－m3－m4)c2

B. γ光子来源于核外电子的能级跃迁

C. 反应前总结合能大于反应后的总结合能

D. 方程式中的A=3

2. 据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后(　　)

A. 月球绕地球转动的角速度会增大 B. 地球同步卫星轨道半径将会增大

C. 近地卫星的环绕速度将会减小 D. 赤道上的重力加速度将会减小

3. 如图所示，有一个正三角形物体ABC放在粗糙的水平地面上。一小球在外力F作用下静止在光滑的斜边AC上，外力F的方向与斜边AB垂直，此时地面对三角形物体的静摩擦力为F1；撤去外力F，小球沿着光滑斜面下滑过程中，地面对三角形物体的静摩擦力为F2。则(　　)

A.  B.  C.  D.

4. 两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，以不同的速率从S点沿SO方向垂直射入水平向右的匀强电场，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹如图所示，乙粒子运动轨迹与圆形区域的交点恰好在水平直径AOB最左端的A点。不计粒子的重力，则下列说法中正确的是(　　)

A. 甲粒子带负电

B. 乙粒子所带的电荷量比甲粒子少

C. 从粒子进入圆形区域到离开圆形区域的过程中甲粒子动量变化更小

D. 乙粒子进入电场时具有的动能比甲粒子大

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，从P点以水平速度v将小皮球抛向固定在地面上的塑料筐，小皮球恰好能够入筐。不考虑空气阻力，则小皮球在空中飞行的过程中(　　)

A. 在相等的时间内，皮球动量的改变量相同

B. 在相等的时间内，皮球动能的改变量相同

C. 下落相同的高度，皮球动量的改变量相同

D. 下落相同的高度，皮球动能的改变量相同

7. 如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，间距为L，电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向上，两导轨之间连接的电阻阻值为R。在导轨上有一均匀金属棒ab，其质量为m，长度为2L，阻值为2R，金属棒与导轨垂直且接触良好，接触点为c、d。t=0时刻，给金属棒ab一个向右的初速度v，设金属导轨足够长。下列说法正确的是(　　)

A. t=0时刻，金属棒a、b两点间的电势差

B. t=0时刻，金属棒c、d两点间的电势差Ucd=-BLv

C. t=0时刻，安培力的功率为

D. 金属棒从t=0时刻到速度减为零的过程中发生的位移为

8. 如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为 + q、质量为m的小球在力F、重力、电场力的共同作用下，沿图中竖直虚线由M到N做匀速直线运动。已知MN竖直，力F方向与MN之间的夹角为45°，M、N之间的距离为d，重力加速度为g。下列说法正确的是(  )

A. 如果电场方向水平向右，则qE = mg

B. 如果电场方向水平向右，则小球从M到N的过程中电势能增加mgd

C. 小球从M到N的过程中F所做的功为

D. 电场强度E可能的最小值为

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. 如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的小金属球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H≫d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：

(1)如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d＝________mm；

(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及金属球的直径d满足表达式________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒；

(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将_____(填“增加”“减小”或“不变”)。

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，滑块B置于水平面上，木箱C置于滑块B顶端，且木箱C的左端与B的左端对齐，B、C处于静止状态。与B完全相同的滑块A以速度v。与滑块B正碰，碰撞时间极短，碰后二者粘在一起。当A、B、C三者达到共同速度时，木箱C刚好从滑块B上滑动到滑块A上，即C的右端与A的右端对齐。已知：滑块A、B的量MA=MB=m，木箱C的质量MC=2m，A、B与水平面间的动摩擦因素μ1=2μ，C与A、B顶部的动摩擦因素μ2=μ，重力加速度为g，运动过程中C不会从A、B上滑落。求：

(1)滑块A与滑块B碰后瞬间共同速度v；

(2)碰撞瞬间AB整体的加速度大小，C的加速度大小，以及木箱C的长度L；

(3)从滑块A与滑块B碰后到滑块A、B速度减为0的过程中，整个系统因摩擦而产生的热量Q。

(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，一横截面积为S的导热气缸竖直放置，质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体，此时活塞与气缸底部的距离为L，气体温度为T0。现缓慢降低缸内气体的温度，活塞缓慢下降，直到活塞与气缸内的卡环刚好接触，该过程中气体放出的热量为Q。已知卡环与活塞底部的距离为0.8L，大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸内壁间的摩擦忽略不计，活塞与气缸接触良好且不漏气。求：

(1)活塞刚与气缸内的卡环接触时，缸内气体的温度；

(2)活塞从开始下降到与卡环刚好接触的过程中气体内能的变化量。

【物理-选修3-4】

15. 如图甲所示，为一简谐横波在t = 0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x1 = 2m处的质点B的振动图像，质点C的平衡位置位于x2 = 7m处。下列说法正确的是(  )

A. 该简谐波沿x轴负方向传播，其波速为2m/s

B. 当t = 2s时，质点C的速率比质点B的小

C. 当t = 3.5s时，质点C的加速度比质点B的小

D. 要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4m

E. 能与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率为0.5Hz

16. 如图所示，半径为的圆柱形水池，O为池中水面中心，水深为，池边有高为的立柱AB。在池底中心M处(O的正下方)有单色点光源，从F处射出的光线恰好照射到立柱的顶端B处。已知O、F、A在同一半径上，AF距离为。求：

(i)水对该光的折射率n；

(ii)光能从水面射出的水域面积(可用圆周率和分数表示)。

参考答案

一.选择题

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

二. 非选择题

9. (1). 6.860   

(2).    

(3). 增加

10. (1). E2   ;R2   

(2).    

(3). 0.5   

(4). 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)滑块A与滑块B碰撞时，动量守恒，有

带入数据解得

(2)碰撞后，木箱C做加速运动，加速度大小为a1；滑块AB做减速运动，加速度大小为a2；设经过t1，三者达到共速v1，木箱C加速

解得

滑块A、B一起减速

解得

根据运动学关系，有

解得

木箱C运动的位移为

滑块A、B运动的位移

木箱C的长度为

解得木箱C的长度为

(3)因为

木箱C与滑块AB以不同的加速度做减速运动，木箱C的加速度大小为a1，设滑块的加速度大小为a3

解得

滑块A、B一起继续减速直至减为0，设减速时间为t2

解得

t2时间后，木箱C减速到v2

解得

由能量守恒定律有

解得

13. ACD

14. 解：(1)活塞从开始下降到与卡环刚好接触的过程发生的是等压变化由盖-吕萨克定律，有

解得

(2)对活塞受力分析，可得气体压强为

活塞从开始下降到与卡环刚好接触的过程中，外界对气体做功为

根据热力学第一定律，有

联立，解得

15. BCE

16. 解：(i)光线在空气中的折射角为，则

光线在水中的入射角为，则

由折射定律

解得

(ii)设光在水中临界角为C，则

恰好有光线射出的水域半径为r，由几何关系可得

水域面积

解得