青海省西宁市大通县2023届高三下学期开学摸底考试物理试卷(含答案)

青海省西宁市大通县2023届高三下学期开学摸底考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、几种矢量运算框架图像如下图所示，线段的长短代表矢量的大小，箭头的指向代表矢量的方向，下列说法正确的是( )
A.甲图说明物体做加速运动，速度的变化量由初速度的箭头端指向末速度的箭头端
B.由乙图看出物体的合位移为0
C.丙图说明两个变力的合力的大小改变，方向不变
D.丁图说明物体处于三力平衡状态
2、近代物理主要是指19世纪末和20世纪初开始形成的相对论和物质的微观结构理论。下列相关近代物理知识的说法正确的是( )
A.一个处于能级的氢原子向基态跃迁最多可能产生3种频率的光子
B.方程式是核裂变反应，反应过程损失3个中子
C.真空中a、b两种单色光能量的比值为k，则a、b光子动量的比值为
D.原子核的结合能越大，原子核越稳定
3、如图甲所示，鸟儿有多拼，为了生存几只鸟像炮弹或标枪一样一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其图像如图乙所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为，重力加速度g取，下列说法正确的是( )
A.
B.整个过程下落的高度为27m
C.至时间内图像的斜率为
D.至时间内阻力是重力的1.5倍
4、如图所示，斜面倾角为，在斜面上方某点处，先让小球（可视为质点）自由下落，从释放到落到斜面上所用时间为，再让小球在该点水平抛出，小球刚好能垂直打在斜面上，运动的时间为，不计空气阻力，则为( )
A. B. C. D.
5、如图所示，在水平向右做匀加速直线运动的车厢内，一质量为m的人手拉绳站在水平地板上与车厢处于相对静止状态，已知整体的加速度大小为a，绳对人的水平拉力大小为T，人与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A.当地板对人的摩擦力达最大值时，一定有
B.当，地板对人的摩擦力向左，大小为
C.当，地板对人的摩擦力向左，大小为
D.当地板给人的摩擦力向左达最大时，则有
6、如图所示，质量为M的物块A置于水平桌面上，绕过定滑轮的细线一端连接物块A，另一端连接物块B，将物块B拉至与定滑轮等高的位置由静止释放，当物块B运动到最低点时，物块A刚好要滑动，已知物块A与桌面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计物块B的大小，连接物块A的细线与水平方向的夹角，，，则当物块B静止在最低点时，物块摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
7、如图所示，足够长的“U”形光滑导轨竖直固定，间距为L，质量为m的导体棒与导轨垂直且良好接触，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中。现将导体棒由静止释放，释放后经时间t导体棒开始匀速下滑。导体棒接入电路的电阻为R，重力加速度大小为g，不计导轨电阻与空气阻力。在该时间t内，导体棒受到的安培力对它的冲量大小为( )
A. B. C. D.
8、如图所示，理想变压器原，副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数之比为5:1 B.原、副线圈匝数之比为4:1
C.此时a和b的电功率之比为4:1 D.此时a和b的电功率之比为1:1
二、多选题
9、某电场中的等差等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是( )
A.A点的电场强度比C点的大
B.电荷沿等势面移动的过程中，电场力始终不做功
C.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大
D.正电荷由A移动到C，电场力做负功
10、一轻质细线下端系一个物块，上端固定在圆锥体的顶点，物块与圆锥体的质量均为，圆锥体放在光滑的水平面上，其光滑的斜面与水平面之间的夹角为θ，用一水平向右的拉力作用在圆锥体上，整体向右匀加速运动，相对静止时，物块与斜面刚好接触不挤压，重力加速度g取，，，下列说法正确的是( )
A.细线的拉力大小
B.整体的加速度大小为
C.斜面的倾角
D.若整体处于静止状态，细线拉力与斜面对物块的支持力大小相等
11、2021年6月11日，国家航天局在北京举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的影像图，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。已知火星直径约为地球直径的50%，火星质量约为地球质量的10%，探测器在地球表面的环绕周期约为85min，地球表面的重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”的最小发射速度为11.2km/s
B.火星与地球的第一宇宙速度的比值为
C.火星表面的重力加速度大小为
D.“天问一号”绕火星表面运行的周期为2h
12、如图所示，劲度系数为的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为的物体，另一劲度系数为的轻质弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物块上表面连接在一起.弹簧始终在弹性限度内，且弹簧伸缩、移动均只沿竖直方向.下列判断正确的是( )
A.在A端放一质量为的物体，静止时A端下移
B.在A端放一质量为的物体，静止时将下移
C.A端固定不动，将质量增加到，静止时将下移
D.A端固定不动，将质量增加到，静止时将下移
13、某种气体在两种温度下的气体分子速率分布曲线分别如图中实线和虚线所示，横坐标u表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，下列说法正确的是( )
A.图中两条曲线与横坐标轴所围面积相等
B.温度升高，曲线峰值向左移动
C.图中虚线对应的温度高于实线对应的温度
D.图中实线对应于气体分子平均动能较大的情形
E.实线对应的气体分子速率出现在500~800m/s区间内的分子数占总分子数的百分比比虚线大
三、实验题
14、实验小组用如图甲所示的装置，既可以来测量物体的加速度，也可以验证牛顿第二定律。气垫导轨与细线都水平，由气垫导轨下端的刻度尺可以测出光电门1、2之间的距离L，遮光片通过光电门1、2的时间可通过计数器分别读出，同时计数器也测出滑块从光电门1到光电门2的时间t，细线的拉力F可以通过槽码上端的拉力传感器读出，遮光条和滑块的总质量为M，打开气垫导轨的气源，让滑块在槽码的重力作用下做匀加速直线运动，遮光条的宽度d由游标卡尺来测量，示数如图乙所示，回答下列问题：
（1）遮光片的宽度______mm。
（2）滑块的加速度______。（用来表示）
（3）验证牛顿第二定律的表达式为______。（用来表示）
（4）验证牛顿第二定律的表达式为______。（用来表示）
15、某同学用如图甲所示的实验电路做“测定电源的电动势和内阻”实验，现备有以下器材：
A.干电池1节
B.滑动变阻器（）
C.电压表（）
D.电压表（）
E.电流表（）
F.电流表（）
（1）其中电压表应选___________，电流表应选___________；（填字母）
（2）该同学测量时记录了5组数据，并将数据填入以下表格中。请你根据这些数据在图乙坐标系中画出图线___________，根据图线求出电池的电动势___________，内阻___________；
次数 1 2 3 4 5
0.15 0.25 0.36 0.45 0.56
1.40 135 1.30 1.25 1.20
（3）该同学分析以上实验的系统误差主要是由___________引起的，导致的结果是电动势的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
四、计算题
16、在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙.动摩擦因数为μ，滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧，其始端D点切线水平且在木板AB上表面内，它们紧靠在一起，如图所示.一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度滑上木板AB,过B点时速度为，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处，求：
（1）物块滑到B处时木板的速度；
（2）木板的长度L；
（3）滑块CD圆弧的半径.
17、如图所示，在直角坐标系中，第一象限内有磁感应强度大小为、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限区域内有垂直于坐标平面（纸面）向里的匀强磁场（磁感应强度大小未知）。带正电的粒子（不计重力）以初速度从a（L，0）点沿y轴正方向进入第一象限，经b（0，L）点沿x轴负方向进入第二象限，经点进入第三象限，恰好返回x轴上的a点并被放在此处的装置吸收。求：
（1）粒子的比荷及匀强电场电场强度E的大小；
（2）磁感应强度的大小及粒子从P到a运动的时间。
18、如图所示，水平地面上有一上端开口的汽缸，汽缸总长为L，通过一厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞质量为，其中为大气压强、S为活塞的横截面积、g为重力加速度，开始时，汽缸内气体温度为27℃，活塞到汽缸底端距离为L，现对汽缸缓慢加热，活塞上移.求：
（1）汽缸内气体温度升到127℃时，活塞到汽缸顶端的距离；
（2）汽缸内气体温度升到327℃时，缸内封闭气体的压强。
19、如图所示，一截面半径为R的半圆形透明体，其直径AB与屏幕MN平行，二者之间的距离为2R。一单色光以入射角射向圆心O，折射光线与反射光线恰好垂直.已知光在真空中的传播速度为c，，，求：
①透明体的折射率；
②单色光从O点传播到屏幕MN所用的时间。
五、填空题
20、一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，此时质点Q沿y轴负方向运动，经1s质点Q第一次到达波谷位置，则质点P振动的周期为______s，该简谐横波沿x轴______（填“正”或“负”）方向传播，传播速度大小为______m/s。
参考答案
1、答案：C
解析：
2、答案：A
解析：A.一个处于能级的氢原子向基态跃迁最多可能产生种频率的光子，故A正确；
B.该反应为核衰变反应，发生了两次α衰变，三次β衰变，损失了个中子，故B错误；
C.根据，可得a、b的动量之比为，故C错误；
D.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。
3、答案：B
解析：A、小鸟自由落体运动的最大速度为，由自由落体运动的规律可得，解得，故A错误；
B、整个过程下落的高度为图乙图像与时间轴所围成的面积，则，代入数据解得：，故B正确；
C、至时间内小鸟的加速度为，则此时间内图像的斜率为，故C错误；
D、至时间内，由牛顿第二定律可得，可得，即阻力是重力的2.5倍，故D错误。
故选：B。
4、答案：D
解析：设小球速度为，小球垂直打在斜面上，如图所示，，解得：，小球做平抛运动的水平位移，故小球抛出点距斜面底端的高度；，解得，所以，故D正确，ABC错误；
故选：D。
5、答案：C
解析：已知当时人不受摩擦力，若时分类讨论有，情境一：，则根据牛顿第二定律有，则摩擦力的方向向左，当地板给人的摩擦力向左达最大时有。情境二：，则根据牛顿第二定律有，则摩擦力的方向向右，当地板给人的摩擦力向右达最大时有，故选C。
6、答案：C
解析：物块A刚好要滑动时，平衡条件得
联立解得
对由合力提供向心力得
物块B运动到最低点过程中，动能定理得
联立解得
当物块B静止在最低点时，对A平衡条件得
又
联立解得
故ABD错误，C正确；
故选：C。
7、答案：C
解析：平衡时对导体棒进行受力分析，则，根据，又切割磁感线，由动量定理，解得，故选C。
8、答案：B
解析：AB.当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，灯泡正常发光，故灯泡的额定电压为，原线圈输入电压为，副线圈的电压为，则可知，原、副线圈匝数之比为，故A错误；B正确；
CD.根据变压器原理可得，所以，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式，可得两者的电功率之比为1:4：故CD错误。
故选B。
9、答案：AB
解析：A.由于A点的等差等势面较C点密集，可知A点的电场线也密集，则A点的电场强度比C点的大，选项A正确；
B.电场线与等势面垂直，则电荷沿等势面移动的过程中，电场力与速度垂直，则电场力始终不做功，选项B正确；
C.因A点电势比C点高，则负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小，选项C错误；
D.正电荷由A移动到C，电势能减小，则电场力做正功，选项D错误。
故选AB。
10、答案：AB
解析：
11、答案：AC
解析：A、“天问一号”已离开地球，故发射速度大于11.2km/s，故A正确；
B、根据，解得第一宇宙速度表达式为：，已知火星半径约为地球半径的50%，火星质量约为地球质量的10%，解得：，故B错误；
C、根据万有引力和重力的关系可得：，已知火星半径约为地球半径的50%，火星质量约为地球质量的10%，解得，所以，故C正确；
D、根据万有引力提供向心力可得：，已知火星半径约为地球半径的50%，火星质量约为地球质量的10%，且探测器在地球表面的环绕周期约为，解得“天问一号”绕火星表面运行的周期为，故D错误。
故选：AC。
12、答案：BD
解析：在A端放一质量为的物体，则静止时将下移为x，则，解得，选项B正确，A错误；A端固定不动，将质量增加到（），静止时将下移，则，解得，选项C错误，D正确；故选BD.
13、答案：ADE
解析：
14、答案：（1）5.5（2）（3）（4）
解析：（1）游标卡尺的读数。
（2）极短时间内物体的平均速度可以代替瞬时速度，由题意可知，滑块通过光电门1、2对应的瞬时速度分别为，滑块的加速度，进一步可得。
（3）当成立时，可验证牛顿第二定律，即。
（4）当成立时，可验证牛顿第二定律，即。
15、答案：（1）D；F（2）；1.48（1.46~1.48均可）；0.51（0.46~0.51均可）（3）电压表分流；小于
解析：（1）干电池的电动势为1.5V，故电压表应选D，电流表应选F。
（2）图线如图所示，纵轴截距表示电动势，，图线斜率的绝对值表示内阻，则。
（3）在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用，作出图线实际图线和测量图线如图所示，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小.
16、答案：（1）（2）（3）见解析
解析：（1）对ABC用由动量守恒得，又，则
（2）由A到B，根据能量守恒得，
则
（3）由D点C，滑块CD与物块P的动量守恒且机械能守恒，得
解得:
17、答案：（1）（2）
解析：（1）在第一象限内，根据几何关系有
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得
粒子在第二象限内做类平抛运动，则有
，
解得
（2）设从P点进入第三象限的速度方向与x轴负方向夹角为θ，则有
解得
则P点进入的速度大小
由于粒子恰好返回x轴上的a点，则粒子在强磁场中做270°的匀速圆周运动，令其轨道半径为，由几何关系有
解得
粒子在强磁场中有
解得
粒子从P到a时间间隔
18、答案：（1）（2）
解析：（1）由题意可知，在活塞移动到汽缸顶端前的过程中，气体发生的是等压变化。
状态1
，，
状态2：
，，
由盖 吕萨克定律，得
解得
则活塞到汽缸顶端的距离为
（2）当活塞恰好移动到汽缸口时，封闭气体的温度为，
状态3
，
由盖 吕萨克定律，得
解得
因为
所以气体接着发生等容变化
状态4
，，
由查理定律，得
解得
19、答案：①②
解析：①光路如图所示
由几何关系可知折射角为
由折射定律
解得
②单色光在透明体中的传播速度为
单色光在透明体中的传播时间为
单色光射出透明体后在空气中的传播距离为
单色光在空气中的传播时间为
单色光从O点传播到屏幕MN所用的时间为
联立解得
20、答案：4；负；2
解析：时质点Q沿y轴负方向运动，由质点振动方向与波传播方向的关系，知该简谐横波沿x轴负方向传播；由题意知，解得周期，简谐横波上各质点振动周期相同，均为4s；由图知波长为，则波的传播速度大小为。