遼寧省鞍山市2023屆高三下學(xué)期第一次模擬考試物理試卷（含解析）

2023年度高三第一次模擬考試物理試卷時間：75分鐘滿分：100分一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.物理除了知識的學(xué)習(xí)，還要領(lǐng)悟處理物理問題的思想與方法，如控制變量法、極限法、理想化模型法、類比法等等。下列幾個場景關(guān)于物理學(xué)思想方法的說法正確的是（）A.甲圖為微小量放大法 B.乙圖為控制變量法C.丙圖為理想化模型 D.丁圖為等效替代法答案：A解析：A．甲圖是外力作用在物體上，物體產(chǎn)生微小形變，便于觀察形變的大小，為微小量放大法，A正確；B．乙圖是理想斜面實驗，是理想化模型法，B錯誤，C．丙圖是合力與分力間的等效替代法，C錯誤D．丁圖是利用v?t圖像求位移時，用微元法計算，D錯誤。故選A。2.疫情防控期間，在運(yùn)力有限的情況下，無人送貨車成為城市抗疫保供的重要力量，如圖所示為一輛無人送貨車正在做勻加速直線運(yùn)動。某時刻起開始計時，在第一個4s內(nèi)位移為9.6m，第二個4s內(nèi)位移為16m，下面說法正確的是（）A.計時時刻送貨車的速度為0B.送貨車的加速度大小為C.送貨車在第1個4s末的速度大小為3.2m/sD.送貨車在第2個4s內(nèi)的平均速度大小為3.6m/s答案：C解析：ABC．根據(jù)勻變速運(yùn)動推論可得加速度大小為根據(jù)勻變速運(yùn)動中間時刻的瞬時速度等于該段內(nèi)的平均速度可知送貨車在第1個4s末的速度大小為根據(jù)速度時間公式可得計時時刻送貨車的速度為AB錯誤，C正確；D．送貨車在第2個4s內(nèi)的平均速度大小為D錯誤。故選C。3.幽門螺桿菌在胃中產(chǎn)生的尿素酶，可將服用的碳14標(biāo)記的尿素分解為氨和含碳14標(biāo)記的。通過分析呼氣中標(biāo)記的的含量即可判斷胃中幽門螺桿菌的存在。已知碳14（）的半衰期為5730年，則（）A.改變胃部的酸堿度可以改變衰變快慢B.改變胃部溫度不能改變衰變快慢C.含的化合物比單質(zhì)衰變得可能要慢一些D.20個經(jīng)過5730年有10個發(fā)生衰變答案：B解析：ABC．放射性元素的半衰期與外部因素（溫度、環(huán)境）無關(guān)，與所處的化學(xué)狀態(tài)（單質(zhì)或化合物）無關(guān)，選項AC錯誤，B正確；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核的衰變不適應(yīng)，選項D錯誤。故選B。4.“殲-20”再次閃亮登場2022珠海航展。如圖所示，戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線向上，最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變，則沿段曲線飛行時，戰(zhàn)機(jī)（）A.所受合外力不變B.所受合外力方向豎直向上C.豎直方向的分速度不變D.水平方向的分速度逐漸減小答案：D解析：AB．戰(zhàn)機(jī)飛行速率不變，合力方向始終與速度方向垂直，即指向圓心，所受合外力方向不斷變化，不是豎直向上的，故AB錯誤；C．飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vy=vsinθ增大，即豎直方向的分速度逐漸增大，故C錯誤；D．飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vx=vcosθ減小，即水平方向的分速度減小，故D正確。故選D。5.第四屆中國質(zhì)量獲獎?wù)摺Ｒ瘓F(tuán)，其生產(chǎn)的汽車玻璃以超高的品質(zhì)取得了世界八大汽車廠商的認(rèn)證。參加社會實踐的某高中學(xué)生利用所學(xué)的光學(xué)知識測出了一款汽車玻璃樣品的折射率。如圖所示，該學(xué)生將一束光線以入射角從空氣射向厚度h=2cm的平行板玻璃，測出下界面出射光線的出射點(diǎn)與上界面入射光線的法線之間的距離d=1cm。則此玻璃的折射率n為（）A. B. C. D.答案：C解析：根據(jù)幾何關(guān)系可知因此該玻璃的折射率故選C。6.掛燈籠的習(xí)俗起源于1800多年前的西漢時期，已成為中國人喜慶的象征。如圖所示，由五根等長的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起四個質(zhì)量相等的燈籠，中間的細(xì)繩是水平的，另外四根細(xì)繩與水平面所成的角分別為θ1和θ2。關(guān)于θ1和θ2，下列關(guān)系式中正確的是（）A.θ1=2θ2 B.θ1=3θ2C.sinθ1=3sinθ2 D.tanθ1=2tanθ2答案：D解析：以左邊兩個燈籠為整體，設(shè)水平方向BC繩子拉力為T，則有以左邊第二個燈籠為研究對象，則有聯(lián)立可得故選D。7.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定兩個等量正點(diǎn)電荷A和B，O點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)，C、D為AB連線上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩個點(diǎn)，且CO=OD=L，一帶負(fù)電的可視為點(diǎn)電荷的小球以初速度v0從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，取無窮遠(yuǎn)處的電勢φ=0，以C點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為x軸的正方向，下列關(guān)于電勢φ、電場強(qiáng)度E、小球的電勢能Ep及動能Ek隨小球運(yùn)動的位移x變化的圖像，可能正確的是（）A. B.C. D.答案：A解析：AC．從C點(diǎn)到D點(diǎn)，電場線方向先向右后向左，則電勢先降低后升高，且電勢都大于零，并關(guān)于O點(diǎn)對稱。小球帶負(fù)電所以小球的電勢能先增大后減小，小球在C、D兩點(diǎn)處的電勢能相同，故A正確，C錯誤；D．由于小球電勢能先增大后減小，在C、D兩點(diǎn)處的電勢能相同，由能量守恒定律得知，動能先減小后增大，在C、D兩點(diǎn)處的動能相同，故D錯誤；B．設(shè)AC＝BD＝r，點(diǎn)電荷A和B的電荷量大小為Q，則當(dāng)位移為x時，場強(qiáng)為由數(shù)學(xué)知識得知E與x是非線性關(guān)系，圖像是曲線，故B錯誤。故選A。8.某列簡諧橫波在t1=0時刻的波形如圖甲中實線所示，t2=3.0s時刻的波形如圖甲中虛線所示，若圖乙是圖甲a、b、c、d四點(diǎn)中某質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則正確的是（）A.這列波的周期為4sB.波速為0.5m/sC.圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖像D.從t1=0到t2=3.0s這段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為1.5m答案：AB解析：A．由圖乙可知，波的周期為4s，故A正確；B．由甲圖可知，波長根據(jù)波速公式故B正確；C．在t1=0時刻，質(zhì)點(diǎn)b正通過平衡位置，與乙圖情況不符，所以乙圖不可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖像，故C錯誤；D．從t1=0到t2=3.0s這段時間內(nèi)為，所以質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為故D錯誤。故選AB。9.12月10日，改編自劉慈欣同名系列長篇科幻小說的《三體》動畫在嗶哩嗶哩上線便備受關(guān)注。動畫版《三體》總編劇之一趙佳星透露，為了還原太空電梯的結(jié)構(gòu)，他們研究太空電梯的運(yùn)行原理。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活的中的普通電梯十分相似。只需要在地球同步軌道上建造一個空間站，并用某種足夠長且足夠結(jié)實的“繩索”將其與地面相連，在引力作用下，繩索會繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過像電梯轎廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣就不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜的航天工具。如圖乙所示，假設(shè)有一長度為r的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與同步空間站a（相對地球靜止），衛(wèi)星b與同步空間站a的運(yùn)行方向相同，其軌道半徑比同步軌道半徑大。此時二者距離最近，經(jīng)過時間t之后，a、b第一次相距最遠(yuǎn)。已知地球自轉(zhuǎn)周期T，下列說法正確的是（）A.太空電梯各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài)B.衛(wèi)星b比同步空間站a運(yùn)行的線速度大C.衛(wèi)星b的周期為D.太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成正比答案：CD解析：A．對地球衛(wèi)星有解得可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，角速度越小，由于人與貨物沿著“太空電梯”上行期間，在未到達(dá)地球同步軌道位置的時候，其角速度與同步軌道相同，即“太空電梯”該位置的角速度小于該位置軌道半徑上衛(wèi)星的角速度，則“太空電梯”上該位置圓周運(yùn)動所需的向心力小于該位置的萬有引力，人與貨物還受到電梯向上的力的作用，人與貨物處于失重狀態(tài)，但不是完全失重，只有人與貨物上升到同步衛(wèi)星軌道上時，其角速度與同步軌道衛(wèi)星的角速度相等，此時萬有引力恰好等于圓周運(yùn)動所需的向心力，此時人與貨物才處于完全失重狀態(tài)，A錯誤；B．根據(jù)解得軌道半徑越小，線速度越大，可知，衛(wèi)星b比同步空間站a運(yùn)行的線速度小，B錯誤；C．經(jīng)過時間t之后，a、b第一次相距最遠(yuǎn)，則有解得C正確；D．根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系有由于太空電梯上各點(diǎn)的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，可知，太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成正比，D正確。故選CD。10.疫情期間，為保障醫(yī)院用電安全，供電部門專門為醫(yī)院ICU病房區(qū)設(shè)計供電系統(tǒng)以及輸電電路如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積S=0.25m2，匝數(shù)n=100匝，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO?以3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，其輸出端通過電刷與升壓變壓器的原線圈相連，圖中電壓表示數(shù)為250V，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為5:1，降壓變壓器的副線圈接入到病房區(qū)供電，兩變壓器間的輸電線等效電阻R=20Ω，變壓器均為理想變壓器。醫(yī)院有五間標(biāo)準(zhǔn)ICU病房，病房內(nèi)醫(yī)療設(shè)備額定工作電壓均為U=220V，每間病房的最大功率為P=4400W。當(dāng)五間病房均滿負(fù)荷工作時（）A.輸電線上損失的電壓為500VB.勻強(qiáng)磁場B的大小為C.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1:6D.該供電系統(tǒng)輸電效率為80%答案：BC解析：A．當(dāng)五間病房均滿負(fù)荷工作時，降壓變壓器副線圈的電流根據(jù)變壓器原副線圈電流關(guān)系代入數(shù)據(jù)得降壓變壓器原線圈的電流為所以輸電線上損失的電壓為故A錯誤；B．線框轉(zhuǎn)動的角速度為線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，感應(yīng)電動勢最大值解得故B正確；C．根據(jù)變壓器原副線圈電流關(guān)系解得設(shè)升壓變壓器原線圈電壓為U1，副線圈電壓為U2，在輸電回路中有則升壓變壓器得原副線圈匝數(shù)之比故C正確；D．該供電系統(tǒng)的輸電效率為故D錯誤。故選BC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.為了探究“物體質(zhì)量一定時，加速度與力的關(guān)系”，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置。其中帶小滑輪的小車的質(zhì)量為M，小滑輪的質(zhì)量為，砂和砂桶的質(zhì)量為m。力傳感器可測出輕繩的拉力大小。（1）實驗時，需要進(jìn)行的操作是___________。（填序號）A．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力B．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量C．小車靠近打點(diǎn)計時器，先釋放小車，再接通電源D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）甲同學(xué)在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)計時器使用的是頻率為50Hz的交流電。根據(jù)紙帶可求出小車在C點(diǎn)的瞬時速度為___________m/s，加速度為___________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖3所示的圖線沒經(jīng)過原點(diǎn)，該同學(xué)做實驗時存在的問題是___________。答案：①.A②.0.80③.4.0④.平衡摩擦力不足或者沒有平衡摩擦力解析：（1）[1]A．實驗時需將長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故A正確；BD．本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故BD錯誤；C．實驗時，為充分利用紙帶，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器，先接通電源，再釋放小車，故C錯誤。故選A。（2）[2]打點(diǎn)計時器使用是頻率為50Hz的交流電，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出，則相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為C點(diǎn)的速度為BD兩點(diǎn)間的平均速度，則[3]根據(jù)逐差法可知（3）[4]由圖中可看出當(dāng)加速度為零時，拉力F不為零，可知存在的問題為平衡摩擦力不足或者沒有平衡摩擦力。12.某學(xué)習(xí)小組用兩種不同的金屬電極插入檸檬做了一個“水果電池”，如圖a所示。將該水果電池給“1.5V、0.3A”的小燈泡供電，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，檢查電路無故障，測量電路中的電流，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不足3mA。（1）你認(rèn)為電路中電流不足3mA的原因是________；（2）為了測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，進(jìn)行如下實驗，電路圖如圖b所示。請按照電路圖，將圖c中的實物圖連線補(bǔ)充完整________。（3）連好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器在阻值較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，電壓表示數(shù)變化不明顯，其原因是所選用的滑動變阻器________；（4）按要求更換滑動變阻器后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表和微安表的示數(shù)。作出圖像，如圖d所示。由圖像求得水果電池的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。答案：①水果電池內(nèi)阻太大②.③.阻值偏?、?1.55⑤.21.9解析：（1）[1]水果電池內(nèi)阻太大，電路的電流很小，燈泡的實際功率很小不足以使燈泡發(fā)光；（2）[2]實物圖連線如圖（3）[3]連好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器在阻值較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，電壓表示數(shù)變化不明顯，由于水果電池內(nèi)阻很大，而滑動變阻器采用的是限流式接法，所以導(dǎo)致的原因是所選用的滑動變阻器阻值偏??；（4）[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律化解得可解得[5]U-I圖像斜率絕對值表示電源內(nèi)阻，可得13.2021年11月7日，神舟十三號航天員翟志剛、王亞平先后從天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙成功出艙執(zhí)行任務(wù)，出艙時他們身著我國新一代“飛天”艙外航天服。艙外航天服內(nèi)密封了一定質(zhì)量的理想氣體，用來提供適合人體生存的氣壓。航天服密閉氣體的體積約為V1=4L，壓強(qiáng)p1=1.0×105Pa，溫度t1=27℃，航天員身著航天服，出艙前先從核心艙進(jìn)入節(jié)點(diǎn)艙，然后封閉所有內(nèi)部艙門，對節(jié)點(diǎn)艙泄壓，直到節(jié)點(diǎn)艙壓強(qiáng)和外面壓強(qiáng)相等時才能打開艙門。（1）節(jié)點(diǎn)艙氣壓降低到能打開艙門時，密閉航天服內(nèi)氣體體積膨脹到V2=6L，溫度變t2=－3℃，求此時航天服內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2；（2）為便于艙外活動，當(dāng)密閉航天服內(nèi)氣體溫度變?yōu)閠2=－3℃時，宇航員把航天服內(nèi)的一部分氣體緩慢放出，使氣壓降到p3=5.0×l04Pa。假設(shè)釋放氣體過程中溫度不變，體積變?yōu)閂3=4L，求航天服需要放出的氣體與原來氣體的質(zhì)量之比。答案：（1）；（2）解析：（1）對航天服內(nèi)的密閉氣體，初態(tài)溫度為末態(tài)溫度為由理想氣體方程此時航天服內(nèi)氣體壓強(qiáng)為（2）設(shè)航天服需要放出的氣體在壓強(qiáng)為p3狀態(tài)下的體積為，根據(jù)玻意耳定律得則放出的氣體與原來氣體的質(zhì)量之比為14.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系中存在一個半徑R=0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，圓心與原點(diǎn)重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向外。區(qū)城有電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場，方向沿y軸正方向?，F(xiàn)從坐標(biāo)為（0.2m，-0.3m）的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量、帶電量的帶正電粒子，以速度大小沿x軸負(fù)方向射入勻強(qiáng)電場，恰從圓形磁場區(qū)域的最低點(diǎn)進(jìn)入磁場。（粒子重力不計）（1）求該勻強(qiáng)電場E的大小：（2）求粒子在磁場B中做圓周運(yùn)動的半徑r。答案：（1）5×103N/C；（2）0.2m解析：（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，其水平位移為0.2m，則有x=v0t豎直方向有其中y=0.3m-0.2m=0.1m根據(jù)牛頓第二定律有qE=ma解得E=5×103N/C（2）由平拋的速度規(guī)律可知，速度方向與-x方向的夾角θ滿足由于vy=at解得θ=45°