2023年山西省阳泉市阳泉中学物理高三上期末调研模拟试题含解析

2023年山西省阳泉市阳泉中学物理高三上期末调研模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是A．振子的振幅为4cmB．振子的振动周期为1sC．t=ls时，振子的速度为正的最大值D．t=ls时，振子的加速度为正的最大值2、如图甲所示，固定光滑斜面上有质量为的物体，在大小为12N，方向平行于斜面的拉力F的作用下做匀速直线运动，从位置处拉力F逐渐减小，力F随位移x的变化规律如图乙所示，当时拉力减为零，物体速度刚好为零，取，下列说法正确的是（）A．斜面倾角为B．整个上滑的过程中，物体的机械能增加27JC．物体匀速运动时的速度大小为3m/sD．物体在减速阶段所受合外力的冲量为3、如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（）A．线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针B．线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等C．线框转动一周过程中产生的热量为I2RTD．线框转动一周过程中回路的等效电流大小为4、光滑水平面上有长为的木板B，小物块A置于B的中点，A、B质量均为，二者间摩擦因数为，重力加速度为，A、B处于静止状态。某时刻给B一向右的瞬时冲量，为使A可以从B上掉下，冲量的最小值为（）A． B． C． D．5、我国计划在2020年发射首个火星探测器，实现火星环绕和着陆巡视探测。假设“火星探测器”贴近火星表面做匀速圆周运动，测得其周期为T。已知引力常量为G，由以上数据可以求得（）A．火星的质量B．火星探测器的质量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度6、狞猫弹跳力惊人，栖息在干燥的旷野和沙漠，善于捕捉鸟类。一只狞猫以某一初速度斜向上与水平地面成θ角跳离地面，落地前其最大高度为h，最大水平位移为x。不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）A．保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的运动时间不变B．保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的最大高度h增大C．保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值减小D．保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值增大二、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、关于电磁波和机械波，下列说法正确的是A．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关C．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象D．在真空中波长越短的电磁波周期越大E.声波从空气传入水中时频率不变，波长改变8、美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖，原来光在接触物体后，会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小的物体（如细胞）发生无损移动，这就是光镊技术．在光镊系统中，光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是（）A．光镊技术利用光的粒子性B．光镊技术利用光的波动性C．红色激光光子能量大于绿色激光光子能量D．红色激光光子能量小于绿色激光光子能量9、“嫦娥四号”探测器在2017年自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A．月球表面重力加速度为B．月球质量为C．月球第一宇宙速度为D．月球密度为10、科学家通过实验研究发现，放射性元素有92238U有多种可能的衰变途径：92238U先变成83210Bi，83210Bi可以经一次衰变变成81aA．a=211,b=82B．①是α衰变，②是β衰变C．①是β衰变，②是α衰变D．92238U经过7次α衰变5次β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）用如图所示装置探究钩码和小车（含砝码）组成的系统的“功能关系”实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。(1)平衡摩擦力时，________（填“要”或“不要”）挂上钩码；(2)如图乙是某次实验中打出纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为________（结果保留两位有效数字）；(3)某同学经过认真、规范的操作，得到一条点迹清晰的纸带，他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s，及打下各计数点时小车的瞬时速度v。如图丙是根据这些实验数据绘出的图象，已知此次实验中钩码的总质量为0.15kg，小车中砝码的总质量为0.50kg，取重力加速度，根据功能关系由图象可知小车的质量为________kg（结果保留两位有效数字）；(4)研究实验数据发现，钩码重力做的功总略大于系统总动能的增量，其原因可能是________。A．钩码的重力大于细线的拉力B．未完全平衡摩擦力C．在接通电源的同时释放了小车D．交流电源的实际频率大于50Hz12．（12分）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、图乙、图丙所示的实验装置做实验。甲小组测小车匀变速运动的加速度，乙小组探究小车的加速度与合外力的关系，丙小组探究小车的速度和合外力做的功的关系总质量用M表示（图乙中M为小车与力传感器的总质量，图丙中M为小车和与小车固连的小滑轮的总质量），钩码总质量用m表示，重力加速度为g，试回答下列问题：（1）甲、乙、丙三组实验不需要平衡小车与长木板之间的摩擦力的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（2）甲、乙、丙三组实验需要满足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（3）若三组同学分别用各自的实验装置做探究小车的加速度和合外力的关系实验，各组同学的操作均完全正确，甲、乙、丙三组同学作出的a-F图线如图丁所示（乙组同学所用F为力传感器示数，丙组同学所用F为弹簧测力计示数），则乙组实验对应的图线是________（填“A”“B”或“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）某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。（i）求透明材料对该光的折射率；（ii）要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。14．（16分）如图所示，质量m=10kg、横截面积S=50cm2、厚度不计的活塞被气缸光滑内壁上的卡栓（体积不计）托住，将气缸分成体积均为V的A、B两部分，两部分空间内均封闭着一定量的理想气体。初始状态时两部分气体温度均与环境温度相同，其中A中气体压强为pA=2×105Pa，B中气体压强pB=1×105Pa。气缸底端安装有用来加热的电热丝，环境温度保持27不变，重力加速度g取10m/s2，T=t+273K。仅有气缸上表面导热良好，其他部分及活塞绝热，现对B中气体缓慢加热，当B中气体温度升高至多少时，A中气体体积减小为。15．（12分）如图所示，质量为m1=0.5kg的物块A用细线悬于O点，质量为M=2kg的长木板C放在光滑的水平面上，质量为m2=1kg的物块B放在光滑的长木板上，物块B与放在长木板上的轻弹簧的一端连接，轻弹簧的另一端与长木板左端的固定挡板连接，将物块A拉至悬线与竖直方向成θ=53°的位置由静止释放，物块A运动到最低点时刚好与物块B沿水平方向发生相碰，碰撞后，B获得的速度大小为2.5m/s，已知悬线长L=2m，不计物块A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物块A与B碰撞后一瞬间，细线的拉力；(2)弹簧第一次被压缩后，具有的最大弹性势能。

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、C【解析】

由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2cm，周期为2s，t=1s时，振子在平衡位置，切向y轴正向速度，加速度为零，故C正确。2、C【解析】

A．物体做匀速直线运动时，受力平衡，则代入数值得选项A错误；C．图像与坐标轴所围的面积表示拉力做的功重力做的功由动能定理解得选项C正确；B．机械能的增加量等于拉力做的功57J，B错误；D．根据动量定理可得选项D错误。故选C。3、C【解析】

A．线框在进入磁场过程中，磁通量向里增加，由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针，故A错误；

B．线框在进入磁场时，ON段电压是外电压的一部分；线框在离开磁场时，ON段电压是外电压，而两个过程外电压相等，所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等，故B错误；

C．线框转动一周过程中产生的热量为故C正确；

D．设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为I′，则Q=I′2RT解得故D错误。

故选C。4、B【解析】

设B获得冲量后瞬间速度为，物块掉下来的临界条件是A刚好到达边缘时两者共速，根据动量守恒根据能量守恒解得：根据动量定理，冲量最小值故B正确，ACD错误。故选：B。5、D【解析】

AC．根据和可知，因缺少火星的半径，故无法求出火星的质量、火星的第一宇宙速度，选项AC均错误；B．根据上式可知，火星探测器的质量m被约去，故无法求出其质量，B错误；D．根据可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正确。故选D。6、B【解析】

A．狞猫做斜抛运动，在竖直方向则有狞猫在空中的运动时间保持起跳速度大小不变，增大角，狞猫在空中的运动时间增大，故A错误；B．狞猫在空中的最大高度保持起跳速度大小不变，增大角，狞猫在空中的最大高度增大，故B正确；CD．狞猫最大水平位移为最大水平位移与最大高度的比值为保持起跳角度不变，增大起跳速度，与的比值不变，故C、D错误。故选B。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、ACE【解析】

A．电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，故A正确；B．电磁波在真空中传播速度不变，与频率无关，故B错误；C．衍射是一切波都具有的现象，电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，故C正确；D．，周期与波长成正比，故D错误；E．声波从空气传入水中时频率不变，因为波速变大，由，可知波长边长，故E正确。故选：ACE。8、AD【解析】

AB．光在接触物体后，会对其产生力的作用，则光镊技术利用光的粒子性，选项A正确，B错误；CD．红光的频率小于绿光，根据可知，红色激光光子能量小于绿色激光光子能量，选项C错误，D正确。故选AD。9、BD【解析】

B．对探测器，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有解得故B选项正确；A．月球表面的重力加速度为则A选项错误；C．月球的第一宇宙速度为月球表面的环绕速度，根据牛顿第二定律，有解得故C选项错误；D．月球的密度故D选项正确。故选BD。10、BD【解析】

ABC．由题意可知83210Bi经过①变化为81a83故a=210-4=20683210Bi经过②变化为b21083故b=83+1=84故A错误，C错误，B正确；D．92238U经过7次α衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次238-28=210电荷数为92-14+5=83变成了83210故选BD。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、不要0.720.85BD【解析】

(1)[1]．小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力作用，为了在实验中能够把细线对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分力来平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，不挂钩码，但要连接纸带。

(2)[2]．相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，计数点间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s根据匀变速直线运动的规律可知，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打B点的速度为(3)[3]．设钩码的质量为m，小车的质量为M，小车中砝码的质量为m'，对系统，由动能定理得整理得v2-x图象的斜率解得M=0.85kg。(4)[4]．A．钩码的重力大于细线的拉力，不影响钩码重力做系统做的功，故A错误；

B．长木板的右端垫起的高度过低，未完全平衡摩擦力时，则摩擦力做负功，系统总动能的增量小于钩码重力做的功，故B正确；

C．接通电源的同时释放了小车，只会使得纸带上一部分点不稳定，不影响做功与动能的增量，故C错误；

D．交流电源的实际频率大于50Hz，如果代入速度公式的周期为0.02s，比真实的周期大，则求出来的速度偏小，则动能偏小，故D正确。

故选BD。12、甲都不需要B【解析】

（1）[1]．甲小组测小车匀变速运动的加速度，不需要平衡摩擦力；乙和丙实验小组都需要平衡摩擦力；故选甲；（2）[2]．甲小组测小车匀变速运动的加速度，不需要满足M≫m；乙和丙小组绳子的拉力可以由力传感器和弹簧测力计直接得到，所以两组不需要满足M≫m；即三个小组都不需要满足M≫m；（3）[3]．甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足M≫m，随着m的增大，不满足M≫m时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C；根据装置可知，乙图中小车受到的拉力等于传感器的读数，丙图中受到的