2023届山东省桓台一中高三3月摸底考试物理试题

2023届山东省桓台一中高三3月摸底考试物理试题

请考生注意：

1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、2016年2月，物理学界掀起了“引力波”风暴，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。据报道，各种各样的引力波探测器正在建造或者使用当中。可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星、中子星和黑洞）。若质量分别为m1和m2的A、B两天体构成双星，如图所示。某同学由此对该双星系统进行了分析并总结，其中结论不正确的是（　　）

A．A、B做圆周运动的半径之比为m2：m1

B．A、B做圆周运动所需向心力大小之比为1：1

C．A、B做圆周运动的转速之比为1：1

D．A、B做圆周运动的向心加速度大小之比为1：1

2、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是

A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子

B．图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构

C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大

D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大

3、如图所示，传送带以恒定速率逆时针运行，将一小物体从顶端A无初速释放，物体与传送带之间的动摩擦因数，已知物体到达底端B前已与传送带共速，下列法中正确的是（　　）

A．物体与传送带共速前摩擦力对物体做正功，共速后摩擦力对物体不做功

B．物体与传送带共速前摩擦力对物体做的功等于物体动能的增加量

C．物体与传送带共速前物体和传送带间的摩擦生热等于物体机械能的增加量

D．物体从A到B过程中物体与传送带间的摩擦生热等于物体机械能的增加量

4、自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经得到了有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中的气溶胶粒子，下列说法正确的是（　　）

A．在空气中会缓慢下沉到地面

B．在空气中会缓慢上升到空中

C．在空气中做无规则运动

D．受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力

5、下列说法正确的是（　　）

A．物体的动能增加，其内能也一定增加

B．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动

C．一定质量的气体膨胀对外做功，气体内能一定增加

D．随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小

6、行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止，等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶，则从刹车到继续匀速行驶这段过程，位移随速度变化的关系图象描述正确的是

A． B．

C． D．

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，光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为，一轻质弹簧一端固定在0点， 另一端连接一小球，小球套在细杯上，O与杆MN在同一竖直平面内，P为MN的中点，且OP垂直于MN，已知小球位于杆上M、P两点时，弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内。现将小球从细杆顶端M点由静止释放，则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中（重力加速度为g)，以下判断正确的是

A．弹簧弹力对小球先做正功再做负功

B．小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个

C．小球运动到P点时的速度最大

D．小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍

8、如图所示，空间存在竖直方向的匀强电场，虚线是间距相等且平行的三条等势线，小球带正电荷，小球带等量的负电荷，两小球同时以相同的速度从等势线上的点水平抛出，在时刻小球到达等势线，同时小球到达等势线，两小球可视为质点，不计两小球之间的相互作用，两小球的重力不可忽略，下列说法错误的是（　　）

A．匀强电场的电场强度方向竖直向上 B．球的质量小于球的质量

C．在时刻小球的动量等于小球的动量 D．在时间内小球的动能的增量大于小球的动能的增量

9、如图所示为一质点的简谐运动图象。由图可知

A．质点的运动轨迹为正弦曲线

B．t=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动

C．t=0.25s时，质点的速度方向与位移的正方向相同

D．质点运动过程中，两端点间的距离为0.1m

10、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

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）某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻，已知该干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.50Ω；实验室提供了电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)、电流表A(量程0.6A，内阻为0.70Ω)、滑动变阻器R(10Ω,2A)、电键和导线若干。

(1)为了尽可能减小实验误差，请在图1方框中画出实验电路图______________。

(2)在图2中按原理图完善实物图的连接_______________。

(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图3中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字)，内阻r=______ Ω(保留2位有效数字)。

(4)实验过程中，发现电流表发生了故障，于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻，组成了如图4所示的电路，移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出图象如图5所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=________，内阻r=_______ (用k、a、R0表示)。

12．（12分）利用图示装置可以测物体问的动摩擦因数。水平粗糙桌面左端固定着定滑轮、B点固定着光电门。跨过定滑轮的细线两端分别栓接质量m的重物和质量M的物块（含宽度为d的遮光条），实验时每次都由静止释放物块，多次改变物块释放点A的位置，记录每次AB的间距x和遮光条通过光电门的时间t。（细线与滑轮间的摩擦及空气阻力均不计，重力加速度为g）

(1)物块从A运动至B的过程中，重物和物块整体的动能增量为△Ek=_______。

(2)下列各图中，能够正确反映运动过程中x与t之间关系的图像是__________（填选项序号字母）。

 (3)若(2)中正确图线的斜率为k，则物块与水平面间的动摩擦因数μ=_______（填选项序号字母）。

A．      B．       C．

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，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连，两活塞的横截面积分别为SA=30cm2，SB=18 cm2 ，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞A距离较粗汽缸底端10cm，活塞B距离较细汽缸顶端25cm，整个装置处于静止状态。此时大气压强为p0=1.0×105Pa，汽缸周围温度为27。现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127，不计一切摩擦。

(1)求升高温度后活塞A上升的高度；（结果保留1位小数）

(2)保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。

14．（16分）在防控新冠肺炎疫情期间，青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求，号召全市中小学校注重生命教育，鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中，由静止开始运动的位移一时间图像如图所示，已知0~t0是抛物线的一部分，t0~5s是直线，两部分平滑相连，求：

(1)t0的数值；

(2)该同学在0~t0时间内的加速度大小。

15．（12分）如图，在xOy平而内，x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的P（0，）点，以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。

（1）求A点的坐标；

（2）若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；

（3）若粒子能从O'（3L，0）点离开，求磁感应强度的可能取值。

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、D

【解析】
AB．因为两天体的角速度相同，由万有引力提供向心力

可知两天体的向心力大小相等，半径之比为

AB正确；

C．根据角速度与转速的关系

可知两天体转速相同，C正确；

D．由

得

D错误。

本题选不正确的，故选D。

2、C

【解析】
AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；

C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；

D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误．

3、C

【解析】
A.物体与传送带共速前，物体受到的滑动摩擦力沿传送带向下，与速度方向相同，则摩擦力对物体做正功。共速后，物体受到的静摩擦力方向沿传送带向上，与速度方向相反，对物体做负功，选项A错误；

B.物体与传送带共速前，重力和摩擦力对物体做功之和等于物体动能的增加量，选项B错误；

C.设传送带的速度为v，物体与传送带共速前，物体机械能的增加量为：

物体与传送带间的相对位移为：

物体与传送带间的摩擦生热为：

所以有Q=△E，选项C正确；

D.物体从A到B过程中，只有物体与传送带共速前摩擦产生热量，共速后不产生热量，但共速后物体的机械能在减少，所以物体从A到B过程中物体与传送带间的摩擦生热大于物体机械能的增加量，选项D错误。

故选C。

4、C

【解析】
ABC．封闭环境中的气溶胶粒子的运动属于布朗运动，所以在空气中做无规则运动，AB错误C正确；

D．做布朗运动的粒子受力不平衡，所以才能做无规则运动，D错误。

故选C。

5、D

【解析】
A．物体的内能由分子动能和分子势能构成，与宏观的机械能大小无关，A错误；

B．布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子热运动，B错误；

C．根据热力学第一定律可知一定质量的气体膨胀对外做功，吸放热情况未知，所以气体内能不一定增加，C错误；

D．随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小，D正确。

故选D。

6、C

【解析】
在减速过程由速度和位移关系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a为负值，故图象应为开口向下的二次函数图象；由速度为零开始增大时，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止时的位置坐标；x=﹣x0，a为正值，故图象为开口向上的二次函数图象；故C正确，ABD错误。

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、BD

【解析】
A项：由题意不能确定在M点和在N点时弹簧是压缩还是拉伸状态，所以弹簧对小球可能先做正功后做负功，也可能先做负功后做正功，故A错误；

B项：由于MP之间和PN之间各有一位置弹簧弹力为零，当弹力为零时小球的加速度为，在P点时由于弹簧的弹力与杆垂直，所以小球的加速度也为，所以小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个，故B正确；

C项：由于小球在P点的加速度为，所以小球的速度一定不为最大，故C错误；

D项：从M到P由能量守恒得：，从P到N由能量守恒得：，联立解得：小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍，故D正确。

故选：BD。

8、ABC

【解析】
A．在竖直方向上两小球做初速度为零的匀加速直线运动，三条等势线间距相等，设间距为，则两小球在竖直方向上位移大小相等，又同时到达两等势线，运动时间相同，根据可得两小球在竖直方向的加速度大小相同，小球加速度方向竖直向上，重力方向竖直向下，则电场力方向一定向上，小球带负电荷，所以匀强电场的电场强度方向竖直向下，故A错误，符合题意；

B．在竖直方向上，根据牛顿第二定律，对小球有

对小球有

两式联立得

故B错误，符合题意；

C．竖直方向上根据速度公式，在时刻两小球竖直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相等，球的质量大于球的质量，则球的动量大于球的动量，故C错误，符合题意；

D．两小球在竖直方向的加速度大小相同，，则小球所受的合力大于小球所受的合力，小球从等势线到达等势线和小球从等势线到达等势线两个过程中竖直方向的位移相等，则合力对小球做的功大于合力对小球做的功，根据动能定理，在时间内小球动能的增量大于小球动能的增量，故D正确，不符合题意。

故选ABC。

9、CD

【解析】

试题分析：简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况，不是质点的运动轨迹，故A错误．t=0时，质点离开平衡位置的位移最大，速度为零，故B错误．根据图象的斜率表示速度，则t=0.25s时，质点的速度为正值，则速度方向与位移的正方向相同．故C正确．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅，为 S=2A=2×5cm=10cm=0.1m，故D正确．故选CD。

考点：振动图线

【名师点睛】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，要注意振动图象不是质点的运动轨迹；根据图象的斜率表示速度分析振动的运动方向．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅。

10、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。

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、  ;  ;  1.45;  0.60;  ;   ;

【解析】(1)电路直接采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法；电路图如图所示。

(2)对照电路图，实物图完善后如下图。

(3)根据以及图象可知，电源的电动势为V，内阻为，故；

(4)由闭合电路欧姆定律可知：，变形得：，

当时，，则有：、。解得：，。

12、    C    A   

【解析】
(1)[1]物块到达B点时的速度为

则物块从A运动至B的过程中，重物和物块整体的动能增量为

(2)[2]根据动能定理有

整理后有

故选C。

(3)[3]由函数关系可知，斜率

由此变形可得

故选A。

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)20.8cm；(2)60N

【解析】
(1)设升高温度后活塞A上升的高度为l，已知，，，，由等压变化得，解得

(2) ，设气体压强为，由已知条件可得

，，

由查理定律可得，由于系统处于平衡状态，对B活塞分析可得

联立解得

14、 (1) 2s (2) 4m/s2

【解析】
(1)(2)0~t0时间内做匀加速运动，则由可得

t0~5s做匀速运动

解得

t0=2s

a=4m/s2

15、（1）（，0）；（2）；（3）B可能的取值为，，

【解析】
（1）粒子由A点到P点的运动可看成由P点到A点做类平抛运动，设运动时间为t，加速度大小为a，有

xA=v0t ①

qE=ma ②

③

由①②③得

④

A点的坐标为（，0）⑤

（2）只要粒子不会从左边界离开，粒子就能到达右边界，设B的最大值为Bm，最小轨迹半径为R0，轨迹如答图a，图示的夹角为θ，则

根据几何关系有

2R0cosθ=R0⑥

R0sinθ+R0=⑦

在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有

⑧

由⑥⑦⑧得

⑨

即磁感应强度的取值范围为

⑩

（3）设粒子到达O′点的过程中，经过x轴n次，一次到达x轴的位置与坐标原点O的距离为xn，如答图b，

若粒子在第一次到达x轴的轨迹圆心角大于90°，即当时粒子将不可能到达O′点，故xn需要满足

⑪

且

（2n-1）xn=3L⑫

故n只能取1、2、3（如答图c）

即x可能的取值为3L，L，⑬

又轨迹半径Rn满足

⑭

在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有

⑮

由⑪⑫⑬⑭⑮得B可能取值为，，⑯