山西省晋城市城区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

山西省晋城市城区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. 一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH=1.0073u，中子质量 mn=1.0087u，氚核质量m=3.0180u，已知1u=931.5MeV。则以下说法正确的是(　　)

A. 该核反应方程式为

B. 该核反应中释放出的核能为6.42MeV

C. 该核反应中平均每个核子的质量增大了

D. 该核反应中平均每个核子的质量减小了

2. 著名景点梵净山的蘑菇石受到地球对它的万有引力大小为，它随地球自转所需的向心力大小为，其重力大小为G，则(　　)

A.

B.

C.

D.

3. 考驾照需要进行路考，路考中有一项是定点停车．路旁竖一标志杆，在车以10 m/s的速度匀速行驶过程中，当车头与标志杆的距离为20 m时，学员立即刹车，让车做匀减速直线运动，车头恰好停在标志杆处，忽略学员的反应时间，则

A. 汽车刹车过程的时间为4 s

B. 汽车刹车过程的时间为2 s

C. 汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2

D. 汽车刹车时的加速度大小为0.25 m/s2

4. 空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成角的OA、OB两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势与O点距离的函数关系如图所示，则下列关于该电场的电场强度E的说法中正确的是(　　)

A. E=200V/m，沿AO方向

B. E=400V/m，沿AO方向

C. E=V/m，垂直OB向下

D. E=V/m，垂直OA斜向右下方

5. 如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为(    )

A.                                     B. 2   

C.                                     D. 3

6. 物块A以3m/s的初速度在光滑水平面上运动，与静止的物块B发生弹性正碰。已知物块A、B的质量分别是2kg和1kg，则碰后物块A、B的速度大小v1、v2为(　　)

A. v1=1m/s B. v1=2m/s C. v2=4m/s D. v2=2m/s

7. 如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，AB边长度为d，，现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度相同的带正电粒子(不计重力)．已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为t0．则下列判断正确的是

A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0

B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为

C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为

D. 粒子进入磁场时的速度大小为

8. 如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动。A由静止释放；B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0；C的初速度方向沿水平方向，大小也为v0。斜面足够大，A、B、C运动过程中不会相碰，则(　　)

A. A和C所受的滑动摩擦力大小不相等

B. A将比C先滑到斜面底端

C. 滑到斜面底端时，B的动能最大

D. 滑到斜面底端时，C的机械能减少最多

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. 某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值，再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示，实验室提供的器材有：

电源E(电动势约4.5V，内阻为r)

电流表A1(量程0～15mA，内阻为r1=10Ω)

电流表A2(量程0～100mA，内阻为r2=1.5Ω)

定值电阻R1(阻值R1=90Ω)

定值电阻R2(阻值R2=190Ω)

滑动变阻器R3(阻值范围0～30Ω)

电阻箱R4(阻值范围0～99.99Ω)

待测电阻Rx(电阻约55Ω)

开关S，导线若干

(1)图甲中电阻A应选____，电阻B应选___(填符号)；

(2)实验小组通过处理实验数据，作出了两电流表示数之间的关系，如图乙所示，则待测电阻电阻Rx的阻值为____；

(3)测电源电动势和内阻时，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系，如图丙所示，则待测电源的电动势为____，内阻为____(结果保留两位有效数字)。

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. 通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体

B. 液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈

C. 物体体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关

D. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小

E. 一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为

14. 如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为12，在活塞的右侧6处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强。现将汽缸竖直倒置，如图乙所示，取。求：

(1)稳定后，活塞与汽缸底部之间的距离；

(2)加热到720K时封闭气体的压强。

【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. 一半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从球体竖直表面射出，如图所示，已知入射光线与桌面的距离为；求出射角。

参考答案

一.选择题

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

二. 非选择题

9. (1). 等于   

(2). 8.475(8.472~8.478之间均可)   

(3).

10. (1).   ;   

(2). 50   

(3). 4.2  ; 0.50

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. BCD

14. 解:(1)汽缸水平放置时，气体压强，体积为

汽缸竖直放置时，设活塞与汽缸底部之间的距离为，气体体积为

气体压强为

气体等温变化，根据玻意耳定律

解得

(2)解法1：

设升温后活塞能到卡环，活塞刚好到达卡环时，活塞与汽缸底部之间的距离

此过程气体压强不变

由盖—吕萨克定律

由于

假设成立，活塞能到卡环，温度继续上升，气体等容变化，根据查理定律

解得

解法2：

设温度升至后活塞到卡环，活塞与汽缸底部之间的距离

由气体状态方程

解得

由于

假设成立，气体压强为。

15. BCE

16. 解:设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角α为入射角，过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，依题意，∠COB=α，又由△OBC知

①

设光线在C点的折射角为β，由折射定律得

②

由①②式得

③

由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角 (见图)为30°，由折射定律得

④

因此，解得