山西省运城市2023-2024学年高三年级上册摸底调研测试物理 含解析

运城市2023-2024学年高三摸底调研测试

物理试题

本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。

注意事项：

1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓

名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。

2.答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。

4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30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.下列关于原子物理的知识，说法正确的是（）

A.卢瑟福a粒子散射实验说明原子的枣糕模型理论是正确的

B.在核反应方程3He+号Nf1O+X中，X表示的是中子

C.0射线是高速运动的电子流，经过0衰变后原子在周期表中的位置向后移一位

D.氢的半衰期是3.8天，8个氢原子核经过7.6天之后，还剩下2个未发生衰变

【答案】C

【解析】

【详解】A.卢瑟福a粒子散射实验说明原子的枣糕模型理论是错误的，故A错误；

B.在核反应方程=He+号NfTO+X中，根据质量数和电荷数守恒可知，X表示的是质子，故B错误；

C.0射线是高速运动的电子流，经过B衰变后，原子核中的质子数增加1个，原子在周期表中的位置向

后移一位，故C正确；

D.半衰期只适用于大量原子核的衰变规律，氢的半衰期是3.8天，8个氢原子核经过7.6天之后，不一定

还剩下2个未发生衰变，故D错误。

故选C。

2.平直公路上有甲、乙两车尸0时刻从同一位置同向运动，它们运动的M图象如图所示.下列说法正确

的是

A.fi时刻甲、乙两车相距最远

B」2时刻，两车的加速度相同

C.072时间内，乙车的速度先减小后变大

D.072时间内，乙车平均速度大于空巴

2

【答案】C

【解析】

【详解】当速度相同时，两者相距最远，故在t2时刻相距最远，故A错误；在v-t图象中，斜率代表加速

度，t2时刻，斜率不同，故两车的加速度不相同，故B错误；由图可知，0〜t2时间内，乙车的速度先减小

后变大，故C正确；在v-t图象中，与时间轴所围面积为物体运动的位移，故中的平均速度大于乙的平均

速度，甲做匀变速运动，甲的平均速度为故乙的平均速度小于9^，故D错误；故选C.

22

3.风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能，对该模型进行

厂风洞实验。实验示意图如图所示，AB代表飞机模型的截面，。乙为飞机模型的牵引绳。已知飞机模型

重8N,调节风力方向水平向右，当风速v=3m/s时牵引绳水平，飞机模型恰好静止在空中，此时模型截面

与水平面的夹角为由37。，风洞产生的风力大小满足关系E=E（左为常数，V为风速）。下列说法正确

的是（）

A.此时作用在飞机模型上的风力大小为6.4N

B.此时牵引绳的拉力大小为6N

C.常数七2kg/s

D.若增大风速同时保持绳子水平模型仍能静止，则绳子的拉力一定减小

【答案】B

【解析】

【详解】AB.以飞机模型为研究对象，飞机模型静止在空中时，其受力如图所示

G

根据受力平衡可知，作用在飞机模型上的风力大小为

F=------=——N=10N

cos。0.8

此时牵引绳的拉力大小为

T=mgtan0=6N

故A错误，B正确；

C.根据

F=kv

可得

,F10,,

k=—=—kg/s

v3

故C错误；

D.若增大风速同时保持绳子水平模型仍能静止，根据受力平衡可得

T=A/F2-G2

由于风力尸增大，可知绳子的拉力一定增大，故D错误。

故选Bo

4.在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直

于球网。把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2,如图所示。不计乒乓球的旋转和空气阻力，研

究乒乓球自起跳到过网的过程，下列说法正确的是（）

B.起跳时，球1动量的大小小于球2动量的大小

C.过网时，球1的速度小于球2的速度

D.球1的速度变化率等于球2的速度变化率

【答案】D

【解析】

【详解】AC.起跳后，乒乓球的运动视为斜抛运动，其逆过程为平抛运动，由

可得

Y

则球I的飞行时间等于球2的飞行时间，过网时球的速度是平抛运动的初速度，由于球1的水平位移大,

故过网时，球1的速度大于球2的速度；起跳时，竖直分速度为

Vy=gt

可知起跳时，两球竖直方向的分速度是相等的，则此时球1的重力功率等于球2的重力功率，故AC错

误；

B.起跳时，由于两球竖直方向的分速度是相等的，而球1的水平速度大于球2的水平速度，根据速度合

成可知，球1的速度大于球2的速度，根据

p—mv

可知起跳时，球1动量的大小大于球2动量的大小，故B错误；

D.不计乒乓球的旋转和空气阻力，可知球1的速度变化率等于球2的速度变化率，均等于重力加速度，

故D正确。

故选D。

5.如图所示，在圆心为0的半圆周上有M、N、P、。四点，是直径的两个端点，MN与PQ平行，

MP之间的距离等于半径。在M、N两点分别放置等量正电荷，下列说法正确的是（）

p\

\I

-㊉/

A.P、。两点的电场强度大小相等

B.电子在P点的电势能比在。点的电势能大

C.正电荷沿着圆弧从P点移动到Q点的过程中，电场力始终不做功

D.P、。两点的电势差等于。、Q两点的电势差

【答案】A

【解析】

【详解】等量同种电荷的电场线分布如图所示

A.根据等量同种电荷的电场线特点，结合对称性可知，P、Q两点的电场强度大小相等，故A正确；

B.根据等量同种电荷的周围电势分布特点，结合对称性可知，尸、。两点的电势相等，则电子在尸点的

电势能等于在。点的电势能，故B错误；

C.根据等量同种电荷的周围电势分布特点，可知正电荷沿着圆弧从P点移动到。点的过程中，由于圆

弧不是等势面，所以电场力不是始终不做功，故C错误；

D.尸、Q两点的电势差为零，。、。两点的电势差大于零，故D错误。

故选Ao

6.如图甲，“战绳训练”是当下常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐波。

图乙是某次训练中QO.ls时刻战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图内所示。下列说法正确的是

()

甲乙丙

A.该波沿x轴负方向传播

B.该波波源起振方向为y轴负方向

C.波源起振后0.4s,43m处的质点第一次回到平衡位置

D.若增大抖动的幅度，波速会增大

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据图丙可知质点P在U0.1S时从平衡位置向下振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴正

方向传播，故A错误:

B.由图丙可知，若/=0时刻质点P开始起振，质点P的起振方向为），轴正方向，则该波波源起振方向为

y轴正方向，故B错误;

C.由图丙可知周期为T=0.2s,由图乙可知波长为2m，则波速为

u=2=10m/s

T

可知从波源位置传到43m处所用时间为

Ax3...

△f=―■=~s=0.3s

v10

则波源起振后0.4s,广3m处的质点已经振动了0.Is,可知该质点第一次回到平衡位置，故C正确：

D.波速由介质决定，若增大抖动的幅度，波速不变，故D错误。

故选C。

7.一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图

甲电路阴板K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙

所示，则下列推断正确的是（）

E/eV

000

4-0.85

3-1.51

2-3.4

1-----------13.6

丙

A.图乙中的c光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

B.图乙中b光光子能量为12.09eV

C.动能为leV的电子能使处于第3能级的氨原子电离

D.阴极金属的逸出功可能为Wo=1.75eV

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图乙可知，。光的遏止电压最大，根据

1,

eUc--mv^-hv-W0

可知，a光频率最高，是由第4能级向基态跃迁发出的，故A错误;

B.匕光是由第3能级向基态跃迁发出的，其能量值为

j=与一g=-L51eV—(-13.6eV)=12.09eV

故B正确；

C.由图丙可知，第3能级的能量值为一1.51eV,电离能为L51eV,由玻尔理论可知，动能为leV的电

子不能使处于第3能级的氢原子电离，故C错误；

D.能量第3大的光子能量为

E2-£,=10.2eV

能量第4大的光子能量为

E4-E2=2.55eV

由于只测得3条电流随电压变化的图像，故阴极金属的逸出功介于2.55eV~10.2eV之间，不可能是

1.75eV,故D错误。

故选B。

8.一块玻璃砖的横截面为直角三角形，如图所示，NA=30。，ZABC=90°,直角边AB的长度为

一束蓝光平行于A3从斜边AC上的P点射向玻璃砖，A8与3P夹角(9=60°,光线经4C面折射后从

BC面上的。点射出。已知该玻璃砖对蓝光的折射率“=0，真空中的光速为。，则蓝光从P点传播到

,1R后Lc收

\.D.----rkJ.---

2c2cc6c

【答案】A

【解析】

【详解】作出光路图如图所示：

由几何关系可得，光在AC面上的入射角为

6»=60°

根据折射率得

sina

解得

1=30°

根据几何关系可得

八八A8sin30。73,

1\）---------------I

2cos3006

该蓝光在玻璃砖中的传播速度

所以蓝光从P点传播到Q点所用时间

L丝一，

v2c

故选A。

9.如图所示，电路中Ri、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略.平行板电容器C的极板水平放置.闭合

电键S,电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能

静止不动的是（）

A.增大R,的阻值B.增大R2的阻值

C.增大两板间的距离D.断开电键S

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即

U

，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，Ri的电压不变即可，

d

题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距

离时;电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电

容器放电，油滴下落，所以选项D错误；

考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器

10.如图所示，圆心角为90。的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中

点。现有比荷相等的两个带电粒子b,以不同的速度大小先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a从

M点射出，粒子〃从N点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。下列说法正确的是（）

A粒子“带正电，粒子6带负电

B.粒子”、匕的加速度大小之比为1：5

C.粒子人的角速度之比为1：5

D.粒子«在磁场中运动时间较短

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.粒子a从M点射出，其所受洛伦兹力向上，根据左手定则可知粒子〃带负电，粒子b从N

点射出，其所受洛伦兹力向下，根据左手定则可知粒子人带正电，所以A错误：

B.粒子a从M点射出，由几何关系可得

粒子6从N点射出，由几何关系可得

解得

根据

Bqv-ma

v2

Bqv-m一

解得

a=———r

m

由于两个带电粒子。、8的比荷相等，所以粒子4、人的加速度与轨道半径成正比，则粒子。、〃的加速度

大小之比为1：5,所以B正确；

C.根据

22

2Bq

a=cor，a=———r

m

联立可得

m

则粒子〃、匕的角速度之比为1:1,所以c错误;

D.根据

f2兀m

1=------

Bq

粒子在磁场中运动时间为

t上T=j

2万Bq

由于粒子“在磁场中圆心角较大，所以粒子。在磁场中运动时间较长，则D错误；

故选Bo

二、多项选择题（本题5小题，每小题4分，共20分.在每小题给出的四个选项中，有多项

符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

11.一定质量的理想气体从状态A变化到状态8,该过程的『V图像如图所示，则（）

A.由A变化到8的过程中，气体的压强不变

B.状态A处的压强与状态8处的压强之比为4：3

C.由A变化到3的过程中，气体从外界吸热

D.由A变化到B,单位时间内单位面积上气体分子对容器壁的撞击次数变少

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB.根据

PM=PNB

TA-TB

代入数据得

PA：PB=4:3

故A错误，B正确；

C.由A变化到B的过程中，温度升高，内能增大

△U>0

体积增大，气体对外做功

W<0

根据

△U=W+Q

气体从外界吸热，故c正确；

D.由A变化到B,压强变小，体积增大，单位时间内单位面积上气体分子对容器壁的撞击次数变少，故

D正确。

故选BCDo

12.2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空间站的

运行轨道可近似看作圆形轨道I,椭圆轨道I［为神舟十五号载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，飞船

经过变轨，可与空间站成功对接。设地球表面重力加速度为g,地球半径为R,下列说法正确的是

()

轨道I/

//轨道一—一n,

A.在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道II进入轨道I

B.飞船在轨道II的运行周期大于空间站在轨道I的运行周期

C.空间站在轨道I上的速度小于脚

D.轨道I上的神舟十五号想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可

【答案】AC

【解析】

【详解】A.在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道H进入轨道I,故A正确；

B.由于飞船在轨道n的半长轴小于空间站在轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知，飞船在轨道n的

运行周期小于空间站在轨道I的运行周期，故B错误；

C.空间站在轨道I上运行时，根据万有引力提供向心力可得

GMmv2

——；—=m—

GMm

故C正确；

D.轨道I上的神舟十五号如果沿运动方向加速，将做离心运动，不可能与前方的空间站对接，故D错

误。

故选AC

13.某手机充电器充电时的电路可简化为如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值R=800C的定值电阻，

副线圈c、d连接阻值R2=5C的定值电阻，4、h两端输入如图乙所示正弦交流电压，理想电流表的示数为

0.025A,则下列说法正确的是（）

co,则（）

nB

A.s只有超过某一值时，绳子4P才有拉力

B.绳子BP的拉力随。的增大而不变

C.绳子8P的张力一定大于绳子AP的张力

D.当3增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.。较小时，AP松弛，绳子8尸的拉力随。的增大而增大，故A正确，B错误;

CD.当3达到某一值30时，AP刚好绷紧.物体P受力分析如图所示

凡0-------------

FAP

、，mg

其合力提供向心力，竖直方向合力为零，故

FRP>FAP

故C正确，D错误。

故选ACo

15.如图所示，质量均为加的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上

O、£两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为m的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细

均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的p点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为6=53。，

物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为

R的恒力，小球C运动到直杆。点时的速度达到最大，。。与水平方向的夹角也为6,。点为尸、。两

对A由牛顿第二定律

|T—2m^|=ma

解得A的加速度

3m

故D错误.

故选BC。

三、实验题（本题共2小题，共15分）

16.电子体重秤是生活中常用的体重测量工具，其内部装有阻值随所受压力变化的压力传感器，同学甲为

了准确测定不同压力下传感器的阻值，对家中的体重秤拆解后，在原有电路上进行了改装，如图1所

示，（图中数字电路模块阻值保持不变，且能显示称量物体的质量）.该同学实验步骤如下:

①将开关S接1,在压力传感器上放上重物;

②记下数字电路模块显示的重物质量;

③将开关S接2,调节电阻箱使数字电路模块显示相同的质量，并记录此时电阻箱的阻值;

④将开关S接1,在压力传感器上增加重物;

⑤重复②〜④，获取多组数据后断开开关S,结束实验。

数字电路R/Q

250

模块

200

150

100

压力传感器50

-卜0246810//xlO-N

图1图2图3

（1）某次实验过程中，电阻箱示数如图2所示，则此时压力传感器的电阻值为

（2）同学整理了实验所得数据后，得到压力传感器的阻值与压力关系如图3所示，当压力传感器的阻值

为110。时，传感器上放置重物的质量为kg（重力加速度g取10m/s2）o

【答案】©.50.056

【解析】

【详解】（I）[1]由图I与实验步骤可知，小明采用等效替代法测量压力传感器的阻值，故压力传感器的

阻值等于电阻箱阻值，由题图2可得电阻箱阻值为50.0C,故此时压力传感器的电阻值为50.0C。

（2）[2]由题图3可知压力传感器的阻值与其受到的压力大小成线性关系，设关系式为

R=kF+b

结合图3可得

A="^O/N=-0.25C/N,〃=250Q

10xl02

可得

R=-0.25尸+250

将火=110。代入解得

F=560N

解得重物的质量为

〃z=£=56kg

17.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距占0.4mm,双缝到光屏的距离L=0.5m,用某种单色光

照射双缝得到干涉条纹，测量了第1条至第6条亮纹之间的距离，游标卡尺的示数分别如下图所示。

第1条第6条

（1）分划板在第1条亮纹位置时，游标卡尺读数为玉=mm,在第6条亮纹位置时，游标卡尺读

数为々=mm；

（2）该单色光的波长为后m（保留三位有效数字）；

（3）关于该实验，下列说法正确的是

A.若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小

B.若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可以将屏向靠近双缝的方向移动

C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向靠近双缝的方向移动

【答案】①.11.1②.65③.7.04x10-7④A

【解析】

【详解】（1）分度游标卡尺的精确值为0.1mm,由图可知分划板在第1条亮纹位置时，游标卡尺

读数为

Xi=1lmm+lx0.1mm=11.1mm

在第6条亮纹位置时，游标卡尺读数为

x,=15mm+5x0.1mm=15.5mm

（2）⑶根据

Ax=­A.

d

又

一口J15.5-11"3m.107m

55

联立可得该单色光的波长为

,dM0.4x10-3x8.8xKT4「c”e

A=-----=--------------------m=7.04x10m

L0.5

（3）［4］根据

Ax=—2

d

A.若改用频率较高的单色光照射，则波长变小，得到的干涉条纹间距将变小，故A正确；

B.若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则应使Ax增大，可以将屏向远离双缝的方向移动，故B错

误；

C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应使Ax减小，可以将屏向靠近双缝的方向移动或者减小双

缝间距；将单缝向靠近双缝的方向移动，不会改变Ax，故C错误。

故选A»

四、计算题（本题共3小题，共35分）

18.机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，倾角为8=37。的传送带以恒定速率

匕=2m/s运行，工作人员将包裹（可视为质点）轻放在传送带顶端，顶端A距离地面高度为”=4.92m

（忽略转轴大小），包裹与传送带间的动摩擦因数"=0.5,取重力加速度g=10m/s2,$姑37。=0.6,

cos37°=0.8o求：包裹从A运动到8所需要的时间。

【答案】2.2

【解析】

详解】包裹与传送带共速前，对包裹受力分析得

mgsin0+jjmgcos0=max

解得

4=10m/s2

包裹与传送带共速所用时间为

4=U=0.2s

q

包裹痛过的位移为

x,=yr,=0.2m

包裹与传送带共速后，对包裹受力分析得

mgsin0-Ringcos0=ma2

解得

2

a2=2m/s

根据运动学规律得

H12

・A玉二^也+今出右

sin92

解得

t2=2s

则包裹从A运动到B所需要的时间为

f=%+L=2.2s

19.如图所示，在光滑水平面上N点的左侧有一场强EndxlgN/C的匀强电场，质量为〃?B=1.5kg的绝缘

木板B静止在N点右侧，质量为碇=0.5kg的小物块C（可视为质点）静止在B的右端上，BC间动摩擦

因数〃=0.2,将机A=lkg、电量q=lx|0-3（：的带电小滑块A（可视为质点）由静止释放，运动s=2m到达N

点，与B发生弹性碰撞，此后C恰好未从B上滑落，求：

（1）A运动到N点时的动量；

（2）滑块C的最大速度；

（3）木板B的长度。

------E-----►i

-----------c

JA]"————

~s~

【答案】（1）4kg-m/s,方向水平向右（2）2.4m/s；（3）1.92m

【解析】

【详解】（DA运动s的过程中，由动能定理得

（7m=；心说

解得

%=4m/s

则A运动到N点时的动量为

p=7nAv0=4kg-m/s

方向水平向右。

（2）AB发生弹性碰撞，由动量守恒可得

/«Av()=mAvA+mBvB

由机械能守恒可得

联立解得

vA=-0.8m/s,vB=3.2m/s

B与C相互作用至共速，由动量守恒得