山西省運城市2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期摸底調(diào)研測試試題含解析

運城市2023-2024學(xué)年高三摸底調(diào)研測試物理試題本試題滿分100分，考試時間90分鐘。答案一律寫在答題卡上。注意事項：1.答題前，考生務(wù)必先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上，認真核對條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號，并將條形碼粘貼在答題卡的指定位置上。2.答題時使用0.5毫米的黑色中性（簽字）筆或碳素筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。4.保持卡面清潔，不折疊，不破損。一、單項選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30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.下列關(guān)于原子物理的知識，說法正確的是（）A.盧瑟福粒子散射實驗說明原子的棗糕模型理論是正確的B.在核反應(yīng)方程中，X表示的是中子C.β射線是高速運動的電子流，經(jīng)過β衰變后原子在周期表中的位置向后移一位D.氫的半衰期是3.8天，8個氫原子核經(jīng)過7.6天之后，還剩下2個未發(fā)生衰變【答案】C【解析】【詳解】A．盧瑟福粒子散射實驗說明原子的棗糕模型理論是錯誤的，故A錯誤；B．在核反應(yīng)方程中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X表示的是質(zhì)子，故B錯誤；C．β射線是高速運動的電子流，經(jīng)過β衰變后，原子核中的質(zhì)子數(shù)增加1個，原子在周期表中的位置向后移一位，故C正確；D．半衰期只適用于大量原子核的衰變規(guī)律，氫的半衰期是3.8天，8個氫原子核經(jīng)過7.6天之后，不一定還剩下2個未發(fā)生衰變，故D錯誤。故選C。2.平直公路上有甲、乙兩車,t=0時刻從同一位置同向運動，它們運動的v-t圖象如圖所示．下列說法正確的是A.t1時刻甲、乙兩車相距最遠B.t2時刻，兩車的加速度相同C.0~t2時間內(nèi)，乙車的速度先減小后變大D.0~t2時間內(nèi)，乙車平均速度大于【答案】C【解析】【詳解】當(dāng)速度相同時，兩者相距最遠，故在t2時刻相距最遠，故A錯誤；在v-t圖象中，斜率代表加速度，t2時刻，斜率不同，故兩車的加速度不相同，故B錯誤；由圖可知，0～t2時間內(nèi)，乙車的速度先減小后變大，故C正確；在v-t圖象中，與時間軸所圍面積為物體運動的位移，故甲的平均速度大于乙的平均速度，甲做勻變速運動，甲的平均速度為，故乙的平均速度小于，故D錯誤；故選C．3.風(fēng)洞是進行空氣動力學(xué)實驗的一種主要設(shè)備。某興趣小組為了檢驗一飛機模型的性能，對該模型進行廠風(fēng)洞實驗。實驗示意圖如圖所示，AB代表飛機模型的截面，OL為飛機模型的牽引繩。已知飛機模型重8N，調(diào)節(jié)風(fēng)力方向水平向右，當(dāng)風(fēng)速v=3m/s時牽引繩水平，飛機模型恰好靜止在空中，此時模型截面與水平面的夾角為θ=37°，風(fēng)洞產(chǎn)生的風(fēng)力大小滿足關(guān)系（k為常數(shù)，v為風(fēng)速）。下列說法正確的是（）A.此時作用在飛機模型上的風(fēng)力大小為6.4NB.此時牽引繩的拉力大小為6NC.常數(shù)k=2kg/sD.若增大風(fēng)速同時保持繩子水平模型仍能靜止，則繩子的拉力一定減小【答案】B【解析】【詳解】AB．以飛機模型為研究對象，飛機模型靜止在空中時，其受力如圖所示根據(jù)受力平衡可知，作用在飛機模型上的風(fēng)力大小為此時牽引繩的拉力大小為故A錯誤，B正確；C．根據(jù)可得故C錯誤；D．若增大風(fēng)速同時保持繩子水平模型仍能靜止，根據(jù)受力平衡可得由于風(fēng)力增大，可知繩子的拉力一定增大，故D錯誤。故選B。4.在某次乒乓球比賽中，乒乓球先后兩次落臺后恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，過網(wǎng)時的速度方向均垂直于球網(wǎng)。把兩次落臺的乒乓球看成完全相同的球1和球2，如圖所示。不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，研究乒乓球自起跳到過網(wǎng)的過程，下列說法正確的是（）A.起跳時，球1重力的功率大于球2重力的功率B.起跳時，球1動量的大小小于球2動量的大小C.過網(wǎng)時，球1的速度小于球2的速度D.球1的速度變化率等于球2的速度變化率【答案】D【解析】【詳解】AC．起跳后，乒乓球的運動視為斜拋運動，其逆過程為平拋運動，由可得則球1的飛行時間等于球2的飛行時間，過網(wǎng)時球的速度是平拋運動的初速度，由于球1的水平位移大，故過網(wǎng)時，球1的速度大于球2的速度；起跳時，豎直分速度為可知起跳時，兩球豎直方向的分速度是相等的，則此時球1的重力功率等于球2的重力功率，故AC錯誤；B．起跳時，由于兩球豎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，根據(jù)速度合成可知，球1的速度大于球2的速度，根據(jù)可知起跳時，球1動量的大小大于球2動量的大小，故B錯誤；D．不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，可知球1的速度變化率等于球2的速度變化率，均等于重力加速度，故D正確。故選D。5.如圖所示，在圓心為O的半圓周上有M、N、P、Q四點，MN是直徑的兩個端點，MN與PQ平行，MP之間的距離等于半徑。在M、N兩點分別放置等量正電荷，下列說法正確的是（）A.P、Q兩點的電場強度大小相等B.電子在P點的電勢能比在Q點的電勢能大C.正電荷沿著圓弧從P點移動到Q點的過程中，電場力始終不做功D.P、Q兩點的電勢差等于O、Q兩點的電勢差【答案】A【解析】【詳解】等量同種電荷的電場線分布如圖所示A．根據(jù)等量同種電荷的電場線特點，結(jié)合對稱性可知，P、Q兩點的電場強度大小相等，故A正確；B．根據(jù)等量同種電荷的周圍電勢分布特點，結(jié)合對稱性可知，P、Q兩點的電勢相等，則電子在P點的電勢能等于在Q點的電勢能，故B錯誤；C．根據(jù)等量同種電荷的周圍電勢分布特點，可知正電荷沿著圓弧從P點移動到Q點的過程中，由于圓弧不是等勢面，所以電場力不是始終不做功，故C錯誤；D．P、Q兩點的電勢差為零，O、Q兩點的電勢差大于零，故D錯誤。故選A。6.如圖甲，“戰(zhàn)繩訓(xùn)練”是當(dāng)下常見的健身方式，健身愛好者甩動戰(zhàn)繩令其在豎直平面內(nèi)形成簡諧波。圖乙是某次訓(xùn)練中t=0.1s時刻戰(zhàn)繩的波形圖，繩上質(zhì)點P的振動圖像如圖內(nèi)所示。下列說法正確的是（）A.該波沿x軸負方向傳播B.該波波源起振方向為y軸負方向C.波源起振后0.4s，x=3m處的質(zhì)點第一次回到平衡位置D.若增大抖動的幅度，波速會增大【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖丙可知質(zhì)點P在t=0.1s時從平衡位置向下振動，根據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B．由圖丙可知，若t=0時刻質(zhì)點P開始起振，質(zhì)點P的起振方向為y軸正方向，則該波波源起振方向為y軸正方向，故B錯誤；C．由圖丙可知周期為，由圖乙可知波長為，則波速為可知從波源位置傳到x=3m處所用時間為則波源起振后0.4s，x=3m處的質(zhì)點已經(jīng)振動了，可知該質(zhì)點第一次回到平衡位置，故C正確；D．波速由介質(zhì)決定，若增大抖動的幅度，波速不變，故D錯誤。故選C。7.一群處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰板K的金屬上，只能測得3條電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，已知氫原子的能級圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是（）A.圖乙中的c光是氫原子由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的B.圖乙中b光光子能量為12.09eVC.動能為1eV的電子能使處于第3能級的氨原子電離D.陰極金屬的逸出功可能為W0=1.75eV【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知，a光的遏止電壓最大，根據(jù)可知，a光頻率最高，是由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的，故A錯誤；B．b光是由第3能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的，其能量值為故B正確；C．由圖丙可知，第3能級的能量值為，電離能為，由玻爾理論可知，動能為1eV的電子不能使處于第3能級的氫原子電離，故C錯誤；D．能量第3大的光子能量為能量第4大的光子能量為由于只測得3條電流隨電壓變化的圖像，故陰極金屬的逸出功介于2.55eV~10.2eV之間，不可能是1.75eV，故D錯誤。故選B。8.一塊玻璃磚的橫截面為直角三角形，如圖所示，，，直角邊的長度為。一束藍光平行于從斜邊上的點射向玻璃磚，與夾角，光線經(jīng)面折射后從面上的點射出。已知該玻璃磚對藍光的折射率，真空中的光速為，則藍光從點傳播到點所用時間為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】作出光路圖如圖所示：由幾何關(guān)系可得，光在AC面上的入射角為根據(jù)折射率得解得根據(jù)幾何關(guān)系可得該藍光在玻璃磚中的傳播速度所以藍光從P點傳播到Q點所用時間故選A。9.如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略．平行板電容器C的極板水平放置．閉合電鍵S，電路達到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動．如果僅改變下列某一個條件，油滴仍能靜止不動的是()A.增大R1的阻值 B.增大R２的阻值C.增大兩板間的距離 D.斷開電鍵S【答案】B【解析】【詳解】試題分析：以油滴為研究對象進行受力分析可知，油滴靜止不動，所受電場力與重力平衡，即，現(xiàn)欲使油滴仍能處于平衡狀態(tài)，則保證電場強度不發(fā)生變化即可，R1的電壓不變即可，題中R2沒有電流通過，故改變R2時對電路工作狀態(tài)無影響，所以選項B正確、A錯誤；而增大兩板間距離時，電場強度減小，油滴下落，所以選項C錯誤；斷開電鍵S時，電容器與可變電阻構(gòu)成閉合回路，電容器放電，油滴下落，所以選項D錯誤；考點：閉合電路歐姆定律、平行板電容器10.如圖所示，圓心角為90°的扇形區(qū)域MON內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，P點為半徑OM的中點?，F(xiàn)有比荷相等的兩個帶電粒子a、b，以不同的速度大小先后從P點沿ON方向射入磁場，粒子a從M點射出，粒子b從N點射出，不計粒子重力及粒子間相互作用。下列說法正確的是（）A粒子a帶正電，粒子b帶負電B.粒子a、b的加速度大小之比為1：5C.粒子a、b的角速度之比為1：5D.粒子a在磁場中運動時間較短【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．粒子a從M點射出，其所受洛倫茲力向上，根據(jù)左手定則可知粒子a帶負電，粒子b從N點射出，其所受洛倫茲力向下，根據(jù)左手定則可知粒子b帶正電，所以A錯誤；B．粒子a從M點射出，由幾何關(guān)系可得粒子b從N點射出，由幾何關(guān)系可得解得根據(jù)解得由于兩個帶電粒子a、b的比荷相等，所以粒子a、b的加速度與軌道半徑成正比，則粒子a、b的加速度大小之比為1：5，所以B正確；C．根據(jù)，聯(lián)立可得則粒子a、b的角速度之比為1:1，所以C錯誤；D．根據(jù)粒子在磁場中運動時間為由于粒子a在磁場中圓心角較大，所以粒子a在磁場中運動時間較長，則D錯誤；故選B。二、多項選擇題（本題5小題，每小題4分，共20分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）11.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程的T-V圖像如圖所示，則（）A.由A變化到B的過程中，氣體的壓強不變B.狀態(tài)A處的壓強與狀態(tài)B處的壓強之比為4：3C.由A變化到B的過程中，氣體從外界吸熱D.由A變化到B，單位時間內(nèi)單位面積上氣體分子對容器壁的撞擊次數(shù)變少【答案】BCD【解析】【詳解】AB．根據(jù)代入數(shù)據(jù)得故A錯誤，B正確；C．由A變化到B的過程中，溫度升高，內(nèi)能增大體積增大，氣體對外做功W<0根據(jù)氣體從外界吸熱，故C正確；D．由A變化到B，壓強變小，體積增大，單位時間內(nèi)單位面積上氣體分子對容器壁的撞擊次數(shù)變少，故D正確。故選BCD。12.2023年1月21日，神舟十五號3名航天員在400km高的空間站向祖國人民送上新春祝福，空間站的運行軌道可近似看作圓形軌道I，橢圓軌道Ⅱ為神舟十五號載人飛船運行軌道，兩軌道相切于A點，飛船經(jīng)過變軌，可與空間站成功對接。設(shè)地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，下列說法正確的是（）A.在A點時神舟十五號經(jīng)過點火加速才能從軌道II進入軌道IB.飛船在軌道II的運行周期大于空間站在軌道I的運行周期C.空間站在軌道I上的速度小于D.軌道I上的神舟十五號想與前方的空間站對接，只需要沿運動方向加速即可【答案】AC【解析】【詳解】A．在A點時神舟十五號經(jīng)過點火加速才能從軌道II進入軌道I，故A正確；B．由于飛船在軌道II的半長軸小于空間站在軌道I的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道II的運行周期小于空間站在軌道I的運行周期，故B錯誤；C．空間站在軌道I上運行時，根據(jù)萬有引力提供向心力可得又聯(lián)立解得空間站在軌道I上的速度為故C正確；D．軌道I上的神舟十五號如果沿運動方向加速，將做離心運動，不可能與前方的空間站對接，故D錯誤。故選AC13.某手機充電器充電時的電路可簡化為如圖甲所示電路，原線圈串聯(lián)一個阻值R1=800Ω的定值電阻，副線圈c、d連接阻值R2=5Ω的定值電阻，a、b兩端輸入如圖乙所示正弦交流電壓，理想電流表的示數(shù)為0.025A，則下列說法正確的是（）A.理想電壓表的示數(shù)為10VB.電阻R2的電功率為5WC.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為40：1D.若電阻R1的阻值減小，則電阻R2的電功率也將減小【答案】BC【解析】【詳解】AB．設(shè)原線圈輸入電壓為，則有根據(jù)可得解得副線圈輸出電壓為可知理想電壓表的示數(shù)為，電阻R2的電功率為，故A錯誤，B正確；C．由理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為故C正確；D．將變壓器與R2看成一個等效電阻，若電阻R1的阻值減小，則原線圈的輸入電壓增大，副線圈的輸出電壓增大，故電阻R2的電功率將增大，故D錯誤。故選BC。14.如圖所示，物體P用兩根長度相等、不可伸長的細線系于豎直桿上，它隨桿轉(zhuǎn)動，若轉(zhuǎn)動角速度為ω，則（）A.ω只有超過某一值時，繩子AP才有拉力B.繩子BP的拉力隨ω的增大而不變C.繩子BP的張力一定大于繩子AP的張力D.當(dāng)ω增大到一定程度時，繩子AP的張力大于繩子BP的張力【答案】AC【解析】【詳解】AB．ω較小時，AP松弛，繩子BP的拉力隨ω的增大而增大，故A正確，B錯誤；CD．當(dāng)ω達到某一值ω0時，AP剛好繃緊．物體P受力分析如圖所示其合力提供向心力，豎直方向合力為零,故FBP>FAP故C正確，D錯誤。故選AC。15.如圖所示，質(zhì)量均為的物塊A、B用輕彈簧連接并豎直放置，輕繩繞過分別固定在同一水平面上兩點的定滑輪一端與物塊A相連，另一端與質(zhì)量為的小球C相連，小球C套在水平固定、粗細均勻的光滑直桿上。開始時，小球C鎖定在直桿的點，連接小球的輕繩與水平方向的夾角為，物塊B對地面的壓力恰好為零。某時刻解除對小球C的鎖定，同時對小球C施加一個水平向右、大小為的恒力，小球C運動到直桿點時的速度達到最大，與水平方向的夾角也為，點為兩點的中點，兩點間的距離為點在物塊的正上方，小球C運動過程中輕繩始終處于拉直狀態(tài)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。忽略兩定滑輪的大小，已知重力加速度大小為g，。下列說法正確的是（）A.小球C從點運動到點的過程中，合外力對物塊A做的功不為零B.小球C從點運動到點的過程中，彈簧的彈力和輕繩的拉力以及物塊A的重力對物塊A沖量的和為零C.小球C運動到點時的速度大小為D.小球C運動到點時物塊A的加速度大小為【答案】BC【解析】【詳解】A．小球C在P點時物塊A的速度為零；小球C運動到D點時物塊A的速度也為零，則該過程中，合外力對物塊A做的功為零，故A錯誤；B．小球C從P點運動到D點的過程中，物塊A的動量變化為零，根據(jù)動量定理可知，彈簧的彈力和輕繩的拉力以及物塊A的重力對物塊A沖量的和為零，故B正確；C．小球C運動到Q點時，A回到原來的位置，則彈簧彈性勢能不變，設(shè)C的速度為v，則A的速度為vcosθ，由能量關(guān)系解得C的速度故C正確；D．小球C運動到直桿Q點時的速度達到最大，則此時C受合力為零，則對小球C有對A由牛頓第二定律解得A的加速度故D錯誤。故選BC。三、實驗題（本題共2小題，共15分）16.電子體重秤是生活中常用的體重測量工具，其內(nèi)部裝有阻值隨所受壓力變化的壓力傳感器，同學(xué)甲為了準(zhǔn)確測定不同壓力下傳感器的阻值，對家中的體重秤拆解后，在原有電路上進行了改裝，如圖1所示，（圖中數(shù)字電路模塊阻值保持不變，且能顯示稱量物體的質(zhì)量）。該同學(xué)實驗步驟如下：①將開關(guān)S接1，在壓力傳感器上放上重物；②記下數(shù)字電路模塊顯示的重物質(zhì)量；③將開關(guān)S接2，調(diào)節(jié)電阻箱使數(shù)字電路模塊顯示相同的質(zhì)量，并記錄此時電阻箱的阻值；④將開關(guān)S接1，在壓力傳感器上增加重物；⑤重復(fù)②~④，獲取多組數(shù)據(jù)后斷開開關(guān)S，結(jié)束實驗。（1）某次實驗過程中，電阻箱示數(shù)如圖2所示，則此時壓力傳感器的電阻值為_______Ω；（2）同學(xué)整理了實驗所得數(shù)據(jù)后，得到壓力傳感器的阻值與壓力關(guān)系如圖3所示，當(dāng)壓力傳感器的阻值為110Ω時，傳感器上放置重物的質(zhì)量為_______kg（重力加速度g取10m/s2）?！敬鸢浮竣?50.0②.56【解析】【詳解】（1）[1]由圖1與實驗步驟可知，小明采用等效替代法測量壓力傳感器的阻值，故壓力傳感器的阻值等于電阻箱阻值，由題圖2可得電阻箱阻值為50.0Ω，故此時壓力傳感器的電阻值為50.0Ω。（2）[2]由題圖3可知壓力傳感器的阻值與其受到的壓力大小成線性關(guān)系，設(shè)關(guān)系式為結(jié)合圖3可得，可得將代入解得解得重物的質(zhì)量為17.利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距d=0.4mm，雙縫到光屏的距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋，測量了第1條至第6條亮紋之間的距離，游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如下圖所示。（1）分劃板在第1條亮紋位置時，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_______mm，在第6條亮紋位置時，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_______mm；（2）該單色光的波長為λ=________m（保留三位有效數(shù)字）；（3）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是________A．若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將變小B．若想減少從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，可以將屏向靠近雙縫的方向移動C．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，可以將單縫向靠近雙縫的方向移動【答案】①.11.1②.15.5③.7.04×10-7④.A【解析】【詳解】（1）[1][2]10分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖可知分劃板在第1條亮紋位置時，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為在第6條亮紋位置時，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為（2）[3]根據(jù)又聯(lián)立可得該單色光的波長為（3）[4]根據(jù)A．若改用頻率較高的單色光照射，則波長變小，得到的干涉條紋間距將變小，故A正確；B．若想減少從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，則應(yīng)使增大，可以將屏向遠離雙縫的方向移動，故B錯誤；C．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，則應(yīng)使減小，可以將屏向靠近雙縫的方向移動或者減小雙縫間距；將單縫向靠近雙縫的方向移動，不會改變，故C錯誤。故選A。四、計算題（本題共3小題，共35分）18.機場地勤工作人員利用傳送帶從飛機上卸行李。如圖所示，傾角為θ=37°的傳送帶以恒定速率運行，工作人員將包裹（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶頂端，頂端A距離地面高度為H=4.92m（忽略轉(zhuǎn)軸大?。c傳送帶間的動