山西省运城市2023-2024学年高三物理上学期摸底调研测试试题含解析

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.在核反应方程中，X表示的是中子C.β射线是高速运动的电子流，经过β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．β射线是高速运动的电子流，经过β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,t=0时刻从同一位置同向运动，它们运动的v-t图象如图所示．下列说法正确的是A.t1时刻甲、乙两车相距最远B.t2时刻，两车的加速度相同C.0~t2时间内，乙车的速度先减小后变大D.0~t2时间内，乙车平均速度大于【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，故甲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，故D错误；故选C．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，OL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θ=37°，风洞产生的风力大小满足关系（k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6.4NB.此时牵引绳的拉力大小为6NC.常数k=2kg/sD.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，其受力如图所示根据受力平衡可知，作用在飞机模型上的风力大小为此时牵引绳的拉力大小为故A错误，B正确；C．根据可得故C错误；D．若增大风速同时保持绳子水平模型仍能静止，根据受力平衡可得由于风力增大，可知绳子的拉力一定增大，故D错误。故选B。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（）A.起跳时，球1重力的功率大于球2重力的功率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，由可得则球1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O的半圆周上有M、N、P、Q四点，MN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（）A.P、Q两点的电场强度大小相等B.电子在P点的电势能比在Q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、Q两点的电势差等于O、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，P、Q两点的电势相等，则电子在P点的电势能等于在Q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Q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．P、Q两点的电势差为零，O、Q两点的电势差大于零，故D错误。故选A。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t=0.1s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（）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，x=3m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t=0.1s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t=0时刻质点P开始起振，质点P的起振方向为y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，由图乙可知波长为，则波速为可知从波源位置传到x=3m处所用时间为则波源起振后0.4s，x=3m处的质点已经振动了，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（）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12.09eVC.动能为1eV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W0=1.75eV【答案】B【解析】【详解】A．由图乙可知，a光的遏止电压最大，根据可知，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．b光是由第3能级向基态跃迁发出的，其能量值为故B正确；C．由图丙可知，第3能级的能量值为，电离能为，由玻尔理论可知，动能为1eV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大的光子能量为能量第4大的光子能量为由于只测得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，，，直角边的长度为。一束蓝光平行于从斜边上的点射向玻璃砖，与夹角，光线经面折射后从面上的点射出。已知该玻璃砖对蓝光的折射率，真空中的光速为，则蓝光从点传播到点所用时间为（）A. B. C. D.【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面上的入射角为根据折射率得解得根据几何关系可得该蓝光在玻璃砖中的传播速度所以蓝光从P点传播到Q点所用时间故选A。9.如图所示，电路中R1、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R1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，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，R1的电压不变即可，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a、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b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a带正电，粒子b带负电B.粒子a、b的加速度大小之比为1：5C.粒子a、b的角速度之比为1：5D.粒子a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a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b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b从N点射出，由几何关系可得解得根据解得由于两个带电粒子a、b的比荷相等，所以粒子a、b的加速度与轨道半径成正比，则粒子a、b的加速度大小之比为1：5，所以B正确；C．根据，联立可得则粒子a、b的角速度之比为1:1，所以C错误；D．根据粒子在磁场中运动时间为由于粒子a在磁场中圆心角较大，所以粒子a在磁场中运动时间较长，则D错误；故选B。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B，该过程的T-V图像如图所示，则（）A.由A变化到B的过程中，气体的压强不变B.状态A处的压强与状态B处的压强之比为4：3C.由A变化到B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．根据代入数据得故A错误，B正确；C．由A变化到B的过程中，温度升高，内能增大体积增大，气体对外做功W<0根据气体从外界吸热，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BCD。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Ⅱ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（）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IB.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II进入轨道I，故A正确；B．由于飞船在轨道II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II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又联立解得空间站在轨道I上的速度为故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AC13.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R1=800Ω的定值电阻，副线圈c、d连接阻值R2=5Ω的定值电阻，a、b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（）A.理想电压表的示数为10VB.电阻R2的电功率为5WC.理想变压器原、副线圈匝数比为40：1D.若电阻R1的阻值减小，则电阻R2的电功率也将减小【答案】BC【解析】【详解】AB．设原线圈输入电压为，则有根据可得解得副线圈输出电压为可知理想电压表的示数为，电阻R2的电功率为，故A错误，B正确；C．由理想变压器电压比等于匝数比可得，理想变压器原、副线圈匝数比为故C正确；D．将变压器与R2看成一个等效电阻，若电阻R1的阻值减小，则原线圈的输入电压增大，副线圈的输出电压增大，故电阻R2的电功率将增大，故D错误。故选BC。14.如图所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动，若转动角速度为ω，则（）A.ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B.绳子BP的拉力随ω的增大而不变C.绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D.当ω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．ω较小时，AP松弛，绳子BP的拉力随ω的增大而增大，故A正确，B错误；CD．当ω达到某一值ω0时，AP刚好绷紧．物体P受力分析如图所示其合力提供向心力，竖直方向合力为零,故FBP>FAP故C正确，D错误。故选AC。15.如图所示，质量均为的物块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两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为的小球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锁定在直杆的点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，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，点为两点的中点，两点间的距离为点在物块的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度大小为g，。下列说法正确的是（）A.小球C从点运动到点的过程中，合外力对物块A做的功不为零B.小球C从点运动到点的过程中，弹簧的弹力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A冲量的和为零C.小球C运动到点时的速度大小为D.小球C运动到点时物块A的加速度大小为【答案】BC【解析】【详解】A．小球C在P点时物块A的速度为零；小球C运动到D点时物块A的速度也为零，则该过程中，合外力对物块A做的功为零，故A错误；B．小球C从P点运动到D点的过程中，物块A的动量变化为零，根据动量定理可知，弹簧的弹力和轻绳的拉力以及物块A的重力对物块A冲量的和为零，故B正确；C．小球C运动到Q点时，A回到原来的位置，则弹簧弹性势能不变，设C的速度为v，则A的速度为vcosθ，由能量关系解得C的速度故C正确；D．小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，则此时C受合力为零，则对小球C有对A由牛顿第二定律解得A的加速度故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。（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_______Ω；（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110Ω时，传感器上放置重物的质量为_______kg（重力加速度g取10m/s2）。【答案】①.50.0②.56【解析】【详解】（1）[1]由图1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50.0Ω，故此时压力传感器的电阻值为50.0Ω。（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，设关系式为结合图3可得，可得将代入解得解得重物的质量为17.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d=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。（1）分划板在第1条亮纹位置时，游标卡尺读数为_______mm，在第6条亮纹位置时，游标卡尺读数为_______mm；（2）该单色光的波长为λ=________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】①.11.1②.15.5③.7.04×10-7④.A【解析】【详解】（1）[1][2]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知分划板在第1条亮纹位置时，游标卡尺读数为在第6条亮纹位置时，游标卡尺读数为（2）[3]根据又联立可得该单色光的波长为（3）[4]根据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，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θ=37°的传送带以恒定速率运行，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H=4.92m（忽略转轴大小），包裹与传送带间的动