2023届河南省安阳市铁西区高三上学期摸底测试物理试卷 含答案

河南省安阳市铁西区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1～3题只有一项符合题目要求，第4～8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. 2020年3月15日中国散列中子源利（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CNSN是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（   ）

A. α粒子轰击，生成，并产生了中子

B. 经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个

C. 放射性β射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗

D. 核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度

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. 如图所示是两个物体A和B同时出发沿同一直线运动的x-t图像。由图像可知（　　）

A. 时物体B的速度为0

B. 时物体A的加速度为0

C. 前4s内AB速度方向相同

D. t=2s时物体A和物体B速度相同

4. 如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表，下列说法中正确的是（）

A. 只将S从a拨接到b，电流表的示数将减半

B. 只将S从a拨接到b，电压表的示数将减半

C. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半

D. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输入的功率将为原来的

5. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、PQ，间距为L。导轨平面与水平面的夹角为θ，M、P两点间所接电阻阻值为R，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向上。一根质量为m、电阻不计的金属棒ab，从离MP距离处由静止释放，若ab棒与导轨MN、PQ始终垂直并接触良好、无摩擦，重力加速度为g。则ab棒的加速度a、速度v、电阻R两端的电压U 以及ab棒与导轨形成回路中的磁通量Ф随时间t变化关系图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

6. 如图所示，轻绳上端A固定在天花板上，下端C与中点B处分别与质量为m和2m小球连接。现用与水平方向始终成角的拉力F将B点处小球向右上方缓慢提升，直到绳AB与竖直方向成角。关于该过程中绳AB上的弹力FAB和拉力F变化情况的说法正确的是（　　）

A. F一直减小 B. F一直增大

C. FAB先减小后增大 D. FAB先增大后减小

7. 如图所示，三个长度、内径、管壁厚度相同的木管，铜管，银管竖直固定放置（相距较远），其下端到地面的高度相同。在每个管正上方各有一个完全相同的圆柱形磁铁，分别为a、b、c，它们下表面N极也在同一水平面上，现让a、b、c同时由静止释放，它们分别穿过对应的管道，观察到a、b、c不是同时到达地面，这种现象被戏称为牛顿的梦。不考虑管间感应磁场的影响，也不考虑磁铁问的相互影响，已知银的电阻率比铜的电阻率小。a、b、c从释放到落到地面的过程（　　）

A. 三根管中磁通量的变化量不同

B. 从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向

C. a最先落地，c最后落地

D. a、b、c落地时的速度大小关系为va>vc>vb

8. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为，已知木板足够长，g取，则（　　）

A. 小物块与长木板间动摩擦因数

B. 在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量

C. 小物块的初速度为

D. 运动过程中木板所受摩擦力的冲量为

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. 某实验小组欲验证机械能守恒定律，他们设计的实验装置如图甲所示，当地重力加速度为g，实验操作步骤如下。

A．用天平称量出A、B两小球的质量m1、m2，其中m1<m2。

B．小球A直径d用20分度的游标卡尺测量，示数如图乙所示，其读数d=_____mm。

C．用一轻质细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系上小球A和B，用手托住小球A，使其与刻度尺“0”刻线对齐，细绳张紧，然后释放小球，读出小球A通过正上方光电门的时间Δt，同时在刻度尺上读出光电门到“0”刻线的距离h。

D．多次改变h，重复步骤c，让小球A每次从同一位置释放，同时读出小球A通过正上方光电门时每次挡光时间Δt，得到多组△t、h数据。

(1)作出（）2随h的变化图像，如果是一条过原点的直线，且（）2和h的关系式满足（）2=_______（用给出的物理量表示），可判断两小球运动过程中机械能守恒。

(2)写出一条减小实验误差的建议：______。

10. 有一种叠层电池，其标称电动势为9 V，如图甲所示。某实验小组想要测量这种电池的电动势是否与标称值一致，并测出其内阻，实验室提供的器材有：

A.待测叠层电池

B.电流表A，量程0 -0.5 A

C.电压表V，量程0 -10 V

D.电阻箱R0，最大电阻999.9 Ω，起保护电阻作用

E.滑动变阻器

F.开关S、导线若干

(1)在如图乙所示的电路中，连接上电压表，就能够达到测量电池电动势和内阻的实验目的。请把电压表正确连接到电路中___________。

(2)某同学把电阻箱R0的阻值调到18.0 Ω，此时电阻箱___________（填“能”或“不能”）起保护电阻的作用。

(3)电阻箱的阻值调好后，滑动变阻器的触头应调到最___________（填“左端”或“右端”），然后闭合开关S，记录下对应的电压、电流值。改变滑动变阻器的触头位置，记录几组不同的电压、电流值，画出U-I图像如图丙所示。根据图线，被测电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果保留两位有效数字）

(4)考虑到这种测量方法系统误差的影响，电动势测量值___________（填“偏大”或“偏小”），内阻测量值___________（填“偏大”或“偏小”）。

11. 如图所示，两平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹θ=37°，两导轨间距为L，导轨底端接一定值电阻。一质量为m的金属细杆置于导轨上，某时刻由静止释放细杆，经过时间t后，进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，细杆进入磁场后恰好能匀速运动。已知磁场的磁感应强度大小为B，细杆电阻等于导轨底端所接定值电阻阻值的 ，细杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0.25，导轨自身电阻及接触电阻均忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)进入磁场后金属细杆两端的电压；

(2)金属细杆的电阻。

12. 静止在水平地面上的两小物块A、B（均可视为质点），质量分别为mA=1.0kg、mB=4.0kg，两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧竖直墙壁的距离L，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为EK=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；

（2）若要让B停止运动后A、B才第一次相碰，求L取值范围；

（3）当L=0.75m时，B最终停止运动时到竖直墙壁的距离。

（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. 一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则经该过程理想气体的内能一定_________；(填增加，不变或减少)，分子间的距离一定_________；(填增大，不变或减少)，温度一定________  (填升高，不变或降低)。

14. 如图a所示是常见的饮水机的压水器，他可以简化为图b所示的模型，上面气囊的体积为V1=0.5L，挤压时可以把气囊中的气体全部挤入下方横截面积为S=0.05m2的水桶中，随下方气体压强增大，桶中的液体会从细管中流出，已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，略去细管的体积及桶口连接处的体积，已知外部大气压为P0=105Pa，水的密度为ρ=103kg/m3，重力加速度为g=10m/s2，某次使用过程时，桶内气体体积为V2=12.5L，挤压气囊一下后，桶内的水恰好上升到出水口处，认为每次挤压都能使气囊中的气体全部挤入桶中，则

①桶中液面离出水口多高？

②至少挤压多少次才能从桶内流出体积为V3=2.5L的水？

【物理-选修3-4】

15. 如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的简谐横波.在t=0时刻质点O开始向上运动，t=0.2s时第一次形成图示波形，此时O点向上运动到最高点.由此可判断，下列说法正确的是__________.

A. 这列横波的速度为5m/s

B. t=0.5s时质点A沿x移动1.5m

C. 质点B开始运动时，质点A沿y轴正方向运动

D. B点的起振方向向上

E. 当质点B第一次到波峰时，质点A运动的路程为30cm

16. 如图所示，ABCD是某种透明材料截面，AB面为平面CD面是半径为R的圆弧面，为对称轴。一束单色光从O点斜射到AB面上，折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角的正弦值为，，透明材料对该单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：

(1)与夹角大小；

(2)光在透明材料中传播的时间（不考虑光在BC面的反射）（结果可以用根号表示）。

答案

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

9. ①. 6.75    ②.     ③. 减小A球的直径

10. ①.     ②. 能    ③. 右端    ④. 9.5    ⑤. 5.0    ⑥. 偏小    ⑦. 偏小

11. (1)金属杆进入磁场前，由牛顿第二定律

金属杆到达磁场时的速度

v=at

产生的感应电动势

E=BLv

金属杆两端的电压

由题意可知

解得

(2)根据欧姆定律，回路的电流

金属杆受的安培力

金属杆在磁场中匀速运动

解得

12. （1）设弹簧释放瞬间A和B获得的速度大小分别为，以向右为正方向，由动量守恒定律：

①

两物块获得的动量之和为：

②

联立①②式并代入数据得：

（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为加速度为

③

设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动路程为，则有：

④

弹簧释放后A先向右匀减速运动，与墙碰撞后再反向匀减速。因，B先停止运动。设当A与墙距离为时，A速度恰好减为0时与B相碰

⑥

设当A与墙距离为时，B刚停止运动A与B相碰

⑦

联立③④⑤⑥⑦得

的范围为：

（3）当时，B刚停止运动时A与B相碰，设此时A的速度为v

⑧

故A与B将发生弹性碰撞。设碰撞后AB的速度分别为和，由动量守恒定律与机械能守恒定律有：

⑨

⑩

联立⑧⑨⑩式并代入数据得

碰撞后B继续向左匀减速运动，设通过位移为

⑪

最终B离墙的距离为S

解得

13. ①. 增加    ②. 增大    ③. 升高

14. 解：①压缩气囊过程中，温度不变，由于水管体积非常小，水桶中气体体积认为不变，由玻意耳定律可知：

又

代入数据可知

②设挤压n次后，水桶内水流出，气体压强为，体积为，由玻意耳定律可知：

解得

代入数据得

故至少挤压7次。

15. ADE

16. (1)由折射公式有

解得，

光在圆弧面上刚好发生全反射，因此有

解得临界角，

由几何关系可知

故。

②由几何关系知，光在E点的反射光线EF平行于AB，则

光在材料中传播的速度

因此材料中传播时间