山西省朔州市懷仁市2023年高三第一次診斷考試物理試題

山西省朔州市懷仁市2023年高三第一次診斷考試物理試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、大氣壓強為。某容器的容積為10L，裝有壓強為的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開口打開，待氣體達到新的平衡時，容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比為（）A．1∶9 B．1∶10 C．1∶11 D．1∶202、一質(zhì)子束入射到靜止靶核上，產(chǎn)生如下核反應：，p、n分別為質(zhì)子和中子，則產(chǎn)生的新核含有質(zhì)子和中子的數(shù)目分別為（）A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和133、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A． B．C． D．4、如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心正上方固定一個小定滑輪，細繩一端拴一小球（可視為質(zhì)點），小球置于半球面上的點，另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從點滑向半球頂點未到頂點），在此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮〖凹毨K的拉力大小的變化情況是（）A．不變，變小 B．變小，不變 C．變大，變大 D．變大，變小5、一蹦床運動員豎直向上跳起，從離開蹦床算起，上升到最大高度一半所用的時間為t1，速度減為離開蹦床時速度一半所用的時間為t2，若不計空氣阻力，則t1A．t1<C．t16、如圖所示，磁性白板放置在水平地面上，在白板上用一小磁鐵壓住一張白紙?，F(xiàn)向右輕拉白紙，但未拉動，在該過程中A．小磁鐵受到向右的摩擦力B．小磁鐵只受兩個力的作用C．白紙下表面受到向左的摩擦力D．白板下表面與地面間無摩擦力二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，在一個傾角為的長斜面底端點正上方的點處將一小球以速度水平拋出，恰好垂直擊中斜面上的點，。下列說法正確的是（）A．小球的初速度B．點離點的距離C．保持不變，將小球以的速度水平拋出，則擊中斜面的位置到點的距離小于D．若拋出點高度變?yōu)?，欲使小球仍能垂直擊中斜面，小球的初速度應調(diào)整為8、如圖所示，某科研單位設計了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時，發(fā)動機提供的動力方向與水平方向的夾角α＝60°，使飛行器恰好沿與水平方向的夾角θ＝30°的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時間t后，將動力的方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)60°同時適當調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速直線飛行，飛行器所受空氣阻力不計．下列說法中正確的是()A．飛行器加速時動力的大小等于mgB．飛行器加速時加速度的大小為gC．飛行器減速時動力的大小等于mgD．飛行器減速飛行時間t后速度為零9、用頭發(fā)屑模擬各種電場的分布情況如甲、乙、丙、丁四幅圖所示，則下列說法中正確的是（）A．圖甲一定是正點電荷形成的電場B．圖乙一定是異種電荷形成的電場C．圖丙可能是同種等量電荷形成的電場D．圖丁可能是兩塊金屬板帶同種電荷形成的電場10、如圖所示，y軸上固定有兩個電荷量相等的帶正電的點電荷，且關(guān)于坐標原點對稱。某同學利用電場的疊加原理分析在兩電荷連線的中垂線（軸）上必定有兩個場強最強的點、，該同學在得到老師的肯定后又在此基礎(chǔ)上作了下面的推論，你認為其中正確的是（）A．若兩個點電荷的位置不變，但電荷量加倍，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置B．如圖(1)，若保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置C．如圖(2)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電圓環(huán)，圓環(huán)的圓心在原點。直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置D．如圖(3)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電薄圓板，圓板的圓心在原點，直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在研究“加速度與力的關(guān)系”實驗中，某同學根據(jù)學過的理論設計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；（2）該同學作出了v2—m的關(guān)系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線，間接驗證了“加速度與力的關(guān)系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。12．（12分）在沒有天平的情況下，實驗小組利用以下方法對質(zhì)量進行間接測量，裝置如圖甲所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連，重物P、Q的質(zhì)量均為m（已知），在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測物塊Z。重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連，已知當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)某次實驗中。先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的紙帶。相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒畫出，則系統(tǒng)運動的加速度a=______________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。(2)在忽略阻力的情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達式為M=________（用字母m、a、g表示）。(3)由(2)中理論關(guān)系測得的質(zhì)量為M，而實際情況下，空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪中的滾動摩擦不可以忽略，使物塊Z的實際質(zhì)量與理論值M有一定差異。這是一種_______（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)設差”）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一金屬箱固定在傾角為的足夠長固定斜面上，金屬箱底面厚度不計，箱長l1=4.5m，質(zhì)量m1=8kg。金屬箱上端側(cè)壁A打開，距斜面頂端l2=5m?，F(xiàn)將質(zhì)量m2=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)由斜面頂端自由釋放，沿斜面進入金屬箱，物塊進入金屬箱時沒有能量損失，最后與金屬箱下端側(cè)壁B發(fā)生彈性碰撞。碰撞的同時上端側(cè)壁A下落鎖定并釋放金屬箱。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3，與金屬箱內(nèi)表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.125，金屬箱與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)物塊與金屬箱下端側(cè)壁B相碰前瞬間的速度；(2)物塊與金屬箱側(cè)壁第二次相碰前物塊的速度。(結(jié)果保留2位小數(shù))14．（16分）如圖所示，水平地面上某豎直平面內(nèi)有一固定的內(nèi)壁光滑的直角三角形管道ABC，直角邊AB豎直向下，直角邊BC水平朝右，C端開口。取3個小球，t=0時刻三個球1，2靜止釋放，3斜向拋出。1號球在拐角處可使速度大小不變方向變?yōu)橄蛴?。三者在C端相遇但不碰撞，繼續(xù)運動到達地面。三個小球從釋放到落到地面所經(jīng)歷的時間分別為T1，T2，T3。已知直角邊BC距地面的高度和AB邊長相同。求：(1)三角形C處的角度為多少；(2)T1：T2：T3。15．（12分）一輕質(zhì)細繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示，水平距離s=2m，動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球發(fā)生彈性正碰，與擋板碰撞時不損失機械能．若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點，g取10m/s2，試問：（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求此高度h．（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力．（3）若滑塊B從h=5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求小球做完整圓周運動的次數(shù)．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

以原來所有氣體為研究對象，初狀態(tài)：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的開關(guān)打開，氣體等溫膨脹，末狀態(tài)：p2=1.0×105Pa，設體積為V2，由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得V2=100L即容器中剩余10L壓強為P0的原來氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為100L，所以剩下氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比故ACD錯誤，B正確；

故選B。2、D【解析】

質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1；中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1；根據(jù)電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)(電荷數(shù))為1+13?0=14，質(zhì)量數(shù)為1+27?1=27，中子數(shù)：27?14=13。A.28和15。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.27和14。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.15和13。與上述結(jié)論不符，故C錯誤；D.14和13。與上述結(jié)論相符，故D正確。3、C【解析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對象，這一段的重力為設其余彈簧對這一小段的作用力為T，對這一小段受力分析如圖(因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球的最右側(cè)一小側(cè)研究)：據(jù)平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關(guān)系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關(guān)系解得故C正確，ABD錯誤。4、A【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，將三力平移可構(gòu)成首尾連接的三角形，其中重力與過點豎直線平行，支持力沿半球面半徑方向且拉力沿繩方向，力的三角形與小球、滑輪構(gòu)成的三角形相似，設小球與滑輪間的繩長為，滑輪到點的距離為，半球面半徑為，則有：小球從點滑向半球頂點過程中，小球到點距離為不變，不變，減小，所以不變，變小故選A。5、A【解析】

根據(jù)速度位移公式得，設上升到最大高度一半的速度為v，則有：v0-聯(lián)立解得：v=則運動的時間為：t速度減為初速一半所用的時間為t1：t2則：t1＜t1．A．t1B．t1C．t1D．不能確定，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A。6、C【解析】

AB．小磁鐵受到豎直向下的重力、白板對小磁鐵吸引力和豎直向上的支持力，三力平衡，靜止不動，所以小磁鐵不受摩擦力，AB錯誤；C．對小磁鐵和白紙作為整體受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力平衡，C正確；D．對小磁針、白紙和磁性白板整體受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和地面對磁性白板向左的摩擦力平衡，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

AB．如圖甲所示小球垂直擊中斜面時，速度的偏向角為，根據(jù)平拋運動規(guī)律的推論可知，速度偏向角的正切值可得小球在空中運動的時間初速度故AB錯誤；C．保持拋出點高度不變，初速度大小變?yōu)樵瓉淼膬杀?，如圖乙所示若無斜面，則小球應擊中點，實際擊中點為軌跡與斜面的交點，顯然離底端的距離小于，故C正確；D．若拋出點高度變?yōu)椋鶕?jù)小球垂直擊中斜面的規(guī)律知則小球下落的高度和水平位移均變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)聯(lián)立解得故小球的初速度應調(diào)整為原來的倍，故D正確。故選CD。8、BC【解析】

AB．起飛時，飛行器受推力和重力，兩力的合力與水平方向成30°角斜向上，設動力為F，合力為Fb，如圖所示：

在△OFFb中，由幾何關(guān)系得：F=mgFb=mg由牛頓第二定律得飛行器的加速度為：a1=g故A錯誤，B正確；CD．t時刻的速率：v=a1t=gt推力方向逆時針旋轉(zhuǎn)60°，合力的方向與水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如圖所示，此時合力大小為：F'h=mgsin30°動力大?。篎′＝mg飛行器的加速度大小為：到最高點的時間為：故C正確，D錯誤；

故選BC。9、BC【解析】

A．點電荷的電場都是輻射狀的，所以圖甲模擬的可能是正點電荷形成的電場，也可能是負點電荷形成的電場，A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷電場線分布的特點對比可知，圖乙一定是異種電荷形成的電場，B正確；C．根據(jù)等量同種電荷電場線的特點對比可知，圖丙可能是同種等量電荷形成的電場，也可能是同種不等量電荷形成的電場，C正確；D．由圖可知，兩個金屬板之間的電場類似于勻強電場，所以圖丁可能是兩塊金屬板帶異種電荷形成的電場，D錯誤。故選BC。10、ABC【解析】

A．可以將每個點電荷（2q）看作放在同一位置的兩個相同的點電荷（q），既然上下兩個點電荷（q）的電場在x軸上場強最大的點仍然在A、A＇兩位置，兩組點電荷疊加起來的合電場在x軸上場強最大的點當然還是在A、A＇兩位置，選項A正確；B．由對稱性可知，保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置，選項B正確；C．由AB可知，在yOz平面內(nèi)將兩點電荷繞O點旋轉(zhuǎn)到任意位置，或者將兩點電荷電荷量任意增加同等倍數(shù)，在x軸上場強最大的點都在A、A＇兩位置，那么把帶電圓環(huán)等分成一些小段，則關(guān)于O點對稱的任意兩小段的合電場在x軸上場強最大的點仍然還在A、A＇兩位置，所有這些小段對稱疊加的結(jié)果，合電場在x軸上場強最大的點當然還在A、A＇兩位置，選項C正確；D．如同C選項，將薄圓板相對O點對稱的分割成一些小塊，除了最外一圈上關(guān)于O點對稱的小段間距還是和原來一樣外，靠內(nèi)的對稱小塊間距都小于原來的值，這些對稱小塊的合電場在x軸上場強最大的點就不再在A、A＇兩位置，則整個圓板的合電場在x軸上場強最大的點當然也就不再在A、A＇兩位置，選項D錯誤。故選ABC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量無滑塊質(zhì)量【解析】

（1）設鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對滑塊分析，可知細繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質(zhì)量m要遠小于滑塊的質(zhì)量M，這時有FT；（2）滑塊的加速度a=，當s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質(zhì)量，所以可通過v2﹣m的關(guān)系可以間接驗證加速度與力的關(guān)系，在該實驗中，s不變，v2—m的關(guān)系圖象是一條過原點的直線，所以每次小車的釋放點無改變；因為a與F成正比，則有：，則，結(jié)合圖線的斜率可以求出滑塊的質(zhì)量M。12、0.32系統(tǒng)誤差【解析】

(1)[1]根據(jù)逐差法求解加速度(2)[2]對P、Q、Z構(gòu)成的系統(tǒng)應用牛頓第二定律解得(3)[3]根據(jù)題意可知這種誤差為客觀因素造成的不可避免的誤差，應為系統(tǒng)誤差。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)，方向斜面向上【解析】

(1)物塊沿斜面下滑，設加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運動學規(guī)律可得物塊進入金屬箱后，設加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運動學規(guī)律可得解得(2)物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞，設碰后物塊與金屬箱的速度分別為v3和v4，由動量守恒定律及能量守恒可得物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞后，物塊沿金屬箱底面向上滑行，設加速度為a3，金屬箱向下運動的加速