2023屆高三上開學摸底考試物理試題全國卷原卷版

2023屆高三開學摸底考試物理試卷（全國卷）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～4題只有一項符合題目要求，第5～8題有多項符合題目要求。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.質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的一對原子核稱為鏡像核，如與。已知的質(zhì)量約為3.0160u，的質(zhì)量約為3.0161u，中子質(zhì)量約為1.0087u，質(zhì)子質(zhì)量約為1.0078u，，則與的結(jié)合能的差值約為（）A.0.75MeV B.0.98MeVC.1.02MeV D.1.35MeV2.如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m小球，初始時整個系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點，方向與兩球連線垂直。當兩球運動至二者相距時，它們加速度的大小均為（）

A. B. C. D.3.在高壓電場烘干機的示意圖中，金屬板上鋪有潮濕的藥材，針狀電極O與之間接高壓直流電源，其間的等差等勢面分布如虛線所示。水分子是極性分子，可等效為棒狀帶電體，一端帶正電，另一端帶等量負電。水分子在強電場力的作用下會從潮濕的藥材中加速分離出去，在鼓風機的作用下飛離電場區(qū)域從而加速干燥。圖中實線是某一水分子從A點由靜止開始運動的軌跡，下列說法正確的是（）A.B點的電場強度大于D點的電場強度B.B點的電勢高于D點的電勢C.水分子經(jīng)過B點時的加速度方向與電場力方向相同D.水分子由A點運動到D點的過程中，電勢能逐漸減少4.如圖所示，紙面內(nèi)有兩根平行放置的通有同向、等大電流的長直細導(dǎo)線、，是關(guān)于導(dǎo)線N對稱的兩點，且a點到導(dǎo)線M的距離大于其到導(dǎo)線N的距離。已知通電長直導(dǎo)線周圍某點的磁感應(yīng)強度大小與該點到長直導(dǎo)線的距離成反比。若空間中同時存在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，且c點的磁感應(yīng)強度為零，則關(guān)于a點的磁感應(yīng)強度的大小和方向，下列說法正確的是（）A.大于B，方向垂直紙面向外B.小于B，方向垂直紙面向外C.大于B，方向垂直紙面向里D.小于B，方向垂直紙面向里5.如圖所示，小滑塊、質(zhì)量均為m，通過一大小不計的定滑輪和輕質(zhì)細線連接，Q套在光滑水平桿上，定滑輪距水平桿的高度為h，初始時Q與定滑輪之間的細線和水平桿的夾角為，、由靜止開始運動，P在運動到最低點的過程中不會與桿碰撞，重力加速度為g，不計一切摩擦，則P由靜止到運動到最低點的過程中（）A.Q的速度一直在增大B.P的速度一直在增大C.Q的最大速度為D.當P速度最大時，桿對Q的彈力等于06.2022年2月，有科學家報告了迄今觀測到的最大星系——“阿爾庫俄紐斯”，它離地球30億光年，自身橫跨1630萬光年的距離。星系中心有一個超大質(zhì)量的黑洞，若觀測到繞該黑洞做圓周運動的天體A的角速度為，到黑洞中心的距離為，天體B繞黑洞運動的周期與地球繞太陽轉(zhuǎn)動的周期相同，為T。已知地球中心到太陽中心的距離為R，則下列說法正確的是（）A.該黑洞質(zhì)量是太陽質(zhì)量的倍 B.該黑洞質(zhì)量是太陽質(zhì)量的倍C.天體B到該黑洞中心距離為 D.天體B到該黑洞中心的距離為7.如圖所示的理想變壓器中，原、副線圈匝數(shù)之比為，在間接一輸出電壓有效值恒定的正弦式交流電源，小燈泡均能正常發(fā)光，小燈泡正常發(fā)光時的電阻都為、額定功率都為8W，小燈泡的額定功率相同。已知電源的輸出功率為36W，則下列說法正確的是（）

A.小燈泡c的額定功率為10WB.小燈泡a的額定電流為0.5AC.小燈泡b的額定電壓為4VD.間所加電源的輸出電壓有效值為24V8.如圖所示，兩平行傾斜導(dǎo)軌與兩足夠長平行水平導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌光滑且電阻不計，質(zhì)量為m的金屬棒b靜止在水平導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直。圖中虛線右側(cè)有范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場。質(zhì)量為m的金屬棒a垂直放置在傾斜導(dǎo)軌上并由靜止釋放，釋放位置與水平導(dǎo)軌的高度差為h。金屬棒a進入磁場瞬間，加速度大小為，之后始終未與金屬棒b發(fā)生碰撞，金屬棒的電阻不可忽略，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）

A.金屬棒a沿斜導(dǎo)軌下滑過程中機械能守恒B.金屬棒a進入磁場后，組成的系統(tǒng)機械能守恒C.整個過程兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱之和為D.金屬棒a的加速度大小為時，棒a的速度為三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第9～12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13～14題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題（4題，共47分）9.某學生用圖1所示的實驗裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣?。重錘從高處由靜止開始下落，重錘拖著的紙帶通過打點計時器，打出了一系列的點。

（1）打出紙帶如圖2所示，選取紙帶上連續(xù)的五個計時點A、B、C、D、E，測量點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，若相鄰兩點的時間間隔為T，則打C點時重錘的速度大小為________；

（2）根據(jù)紙帶，先分別測量出A、B、C、D、E、F、G各點到O點的距離h（其中F、G點為E點后連續(xù)打出的點，圖中未畫出），再計算打出B、C、D、E、F各點時重錘下落的速度v和v2，繪制出v2-h圖像，如圖3所示。實驗時，由于操作失誤，先釋放紙帶，后接通打點計時器，根據(jù)圖像可知打O點時重錘的速度大小為______m/s，測得當?shù)氐闹亓铀俣却笮開______m/s2；請簡述操作失誤對測量結(jié)果的影響：___________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

10.某實驗小組將鋅片和銅片插入一個西紅柿中，用電壓表測得銅片和鋅片間的電壓約為，然后將同樣的10個西紅柿電池串聯(lián)成電池組，與一個標稱為“3V，1W”的小燈泡相連，小燈泡不發(fā)光，測得小燈泡兩端的電壓為。該小組同學利用電壓傳感器（內(nèi)阻較大）、定值電阻、電阻箱等實驗器材測量10個西紅柿電池串聯(lián)成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，電路圖如圖甲所示。實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻R和對應(yīng)的電壓傳感器的示數(shù)U，利用采集到的數(shù)據(jù)作出的圖象如圖乙所示。（1）用電池組給小燈泡供電，小燈泡不亮的原因可能是_________。（2）根據(jù)圖乙可知，每個西紅柿電池的平均電動勢__________V，每個西紅柿電池的平均內(nèi)阻_______Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）在調(diào)節(jié)電阻箱的過程中，的最大值如圖乙中所示，則定值電阻的阻值為_________Ω。（4）若實際情況中通過電壓傳感器的電流不能忽略，則測得電池組的電動勢的值________（選填“大于”“小于”或“等于”）電池組電動勢的真實值。11.如圖所示，水平虛線的上方存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的水平勻強磁場。一寬為L、長為、質(zhì)量為m、電阻為R的閉合矩形導(dǎo)線框在豎直向上的拉力F作用下從圖示位置由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，當運動位移為L時線框的速度大小為v，此時撤去拉力，再經(jīng)時間t線框到達最高處（邊尚未進入磁場）。已知重力加速度大小為g。求：（1）撤去拉力前瞬間拉力的大小；（2）撤去拉力后的時間t內(nèi)，線框中產(chǎn)生的總焦耳熱Q。

12.如圖所示，所對圓心角為、半徑為的光滑圓弧槽固定在水平面上，左側(cè)放置一上表面水平且與圓弧槽圓心等高的桌子，質(zhì)量為的物塊乙放在桌子的右邊緣，質(zhì)量為的物塊甲從距桌面右邊緣處以一定的初速度向右運動，兩物塊發(fā)生彈性碰撞，碰后瞬間立即撤走桌子，經(jīng)過一段時間，物塊乙剛好沿切線方向無碰撞地由B點進入圓弧槽，最后乙沿軌道與距離圓弧槽最低點處的彈性擋板發(fā)生碰撞，已知物塊甲與桌子間、物塊乙與水平軌道間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度，忽略空氣阻力，兩物塊均可視為質(zhì)點。求：（1）物塊甲的初速度大小。（2）通過計算說明物塊乙能否由B點離開圓弧槽，若不能，求物塊乙最終靜止時到D點的距離；若能，求物塊乙第一次與第二次經(jīng)過C點時對圓弧槽壓力之比。（二）選考題：共15分。請考生從給出的2道物理題中任選一道作答。如果多做，則每學科按所做的第一題計分。【物理——選修3-3】13.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)三個過程后回到初始狀態(tài)a，其圖像如圖所示，已知氣體在狀態(tài)時的體積為，的延長線過點（）。下列說法正確的是（）

A.氣體在狀態(tài)b時的體積為B.過程中，外界對氣體做功C過程中，氣體向外界放熱D.過程中，單位時間內(nèi)容器壁單位面積上受到氣體分子撞擊的次數(shù)增加E.過程中，氣體的體積增大14.某學習小組利用所學的氣體知識測量一大塊冰糖的體積。如圖所示，一豎直放置的導(dǎo)熱性能良好的圓柱形汽缸體積為，活塞與汽缸壁間密封良好且無摩擦。第一次，將活塞從汽缸上沿處輕輕釋放，經(jīng)過足夠長時間，活塞下降了高度；第二次，把冰糖放在汽缸內(nèi)，再次將活塞從汽缸上沿處輕輕釋放，經(jīng)過足夠長時間，活塞下降了高度；實驗過程中大氣壓強保持不變，環(huán)境溫度的變化可忽略不計，活塞不接觸冰糖。（1）求冰糖的體積V；（2）若第二次操作時，活塞下降后等待時間過短，就測出活塞下降的高度，則對冰糖體積的測量結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？

【物理——選修3-4】15.如圖所示，為一透明正方體的橫截面圖，N為邊的中點，Q點在邊上，正方形邊長為，?，F(xiàn)有兩細束平行光、分別從Q點和N點沿紙面與邊成角射入透明體中，兩束光線經(jīng)折