山东省桓台2023年下学期高三物理试题（理工类）一模考试试卷

这是一份山东省桓台2023年下学期高三物理试题（理工类）一模考试试卷，共15页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
山东省桓台第一中学2023年下学期高三物理试题（理工类）一模考试试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，将一个质量为m的半球形物体放在倾角为37°的斜面上，用通过球心且水平向左的力F作用在物体上使其静止.已知物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，.要使半球体刚好沿斜面上滑，则力F的大小是（ ）

A．mg B．2mg C．3mg D．4mg
2、如图所示，在与水平方向成θ角的匀强电场中有一绝缘光滑细杆，底端固定一带正电的小球，上端有一带正电的小环，在环由静止释放后沿杆向下运动的过程中，下列关于小环能量变化的说法中正确的是（ ）

A．重力势能与动能之和增加 B．电势能与动能之和增加
C．机械能守恒 D．动能一定增加
3、如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子 A、B、C 先后从 P 点以相同的速度沿 PO 方向射入磁场，分别从 a、b、c 三点射出磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用 tA、tB、tC 表示，三个粒子的比荷分别用 kA、kB、kC 表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用 TA、TB、TC 表示， 下列说法正确的是（　　）

A．粒子 B 带正电 B．tA＜tB＜tC C．kA＜kB＜kC D．TA＞TB＞TC
4、下列关于原子物理知识的叙述正确的是（　　）
A．衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子
B．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定
C．两个轻核结合成一个中等质量的核，核子数不变质量不亏损
D．对于一个特定的氡原子，知道了半衰期，就能准确的预言它在何时衰变
5、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为

A．，负 B．，正
C．，负 D．，正
6、如图甲所示MN是一条电场线上的两点，从M点由静止释放一个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下沿电场线M点运动到N点，其运动速度随时间t的变化规律如图乙所示下列叙述中不正确的是（ ）

A．M点场强比N的场强小
B．M点的电势比N点的电势高
C．从M点运动到N点电势能增大
D．从M点运动到N点粒子所受电场力逐渐地大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO'为过C点的AB面的垂线。a，b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（　　）

A．在半圆形的玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．a光的频率小于b光的频率
C．两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a光的较大
D．若a，b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角
E.a光比b光更容易发生衍射现象
8、一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处的M点，再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是____。

A．波长为5m
B．波速为5m/s
C．波的周期为0.8s
D．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
E.从t=0到质点Q第一次到达波峰的过程中，质点M通过的路程为80cm
9、如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。在斜劈转动的角速度ω缓慢增加的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．斜劈对物块的支持力逐渐减小
B．斜劈对物块的支持力保持不变
C．斜劈对物块的摩擦力逐渐增加
D．斜劈对物块的摩擦力变化情况无法判断
10、一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的P-V图象如图所示．若已知在A状态时，理想气体的温度为320K，则下列说法正确的是_______(已知) 

A．气体在B状态时的温度为720K
B．气体分子在状态A分子平均动能大于状态C理想气体分子平均动能
C．气体从状态A到状态C的过程中气体对外做功
D．气体从状态A到状态C的过程中气体温度先降低后升高
E.气体从状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）

(1)在开关闭合后，金属棒向_________（选填“左侧”或“右侧”）移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：
A．适当增加两导轨间的距离
B．保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒
C．将滑动变阻器滑片向左移动
D．把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。
(3)如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向_____（选填“左侧"或“右侧”）移动。
12．（12分）某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30°，导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度，气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L。气垫导轨开始工作后把质量为m的小物块轻放在弹簧上端，用外力向下缓慢推动小物块到不同位置后撤去外力，小物块从静止开始向上运动，经过一段时间后落在水平桌面上。

（1）通过实验，该小组测出了多组不同的速度v和对应的落点到导轨上的长度x，画出了如图乙所示的图象，已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k，则通过该象可求出当地重力加速度g的值为_________，考虑到空气阻力，该小组测出的值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）通过事先对轻弹簧的测定，、研究得出弹簧的弹性势能与压缩量的关系为。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒，该小组需要验证的表达式为__________________（用x、n、L表示）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，用两个质量均为m、横截面积均为S的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分，当在活塞A下方悬挂重物后，整个装置处于静止状态，此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0。已知环境温度、大气压强p0均保持不变，且满足5mg=p0S，不计一切摩擦。当取走物体后，两活塞重新恢复平衡，活塞A上升的高度为，求悬挂重物的质量。

14．（16分）一列简谐横波沿轴正向传播，时的波动图像如图，此时P、Q两质点的振动位移相同。介质中P质点由图像位置回到平衡位置的最短时间为，Q质点由图像位置回到平衡位置的最短时间为。求：
(i)时刻P质点相对平衡位置的位移
(ii)此简谐横波传播速度的大小

15．（12分）如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B，A球所带电荷量为+q，B球不带电。现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E，小球A在电场力作用下由静止开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移，且碰撞过程时间极短，求：

(1)A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度；
(2)从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功；
(3)要使A、B两球只发生三次碰撞，所加电场的宽度d应满足的条件。



参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
分析半球形物体的受力，如图所示

物体刚好沿斜面上滑时，由平衡条件得：
，
联立两式解得

A． mg，与分析不符，故A错误；
B． 2mg，与分析相符，故B正确；
C．3 mg，与分析不符，故C错误；
D．4 mg，与分析不符，故D错误；
故选：B。
2、B
【解析】
ABC．在环由静止释放后沿杆向下运动的过程中，受向下的重力、斜向上的电场力和竖直向上的库仑力，因电场力和库仑力对环都做负功，可知环的机械能减小；而环的动能、重力势能和电势能之和守恒，则因电势能变大，则重力势能与动能之和减小；因重力势能减小，则电势能与动能之和增加；选项AC错误，B正确；
D．环下滑过程中一定存在一个重力、电场力、库仑力以及杆的弹力的四力平衡位置，在此位置时环的速度最大，动能最大，则环下滑时动能先增加后减小，选项D错误；
故选B。
3、B
【解析】
根据题意做出ABC三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，

A．根据左手定则，可以判断B粒子带的电荷为负电荷，A错误；
C．由图可知，三粒子做圆周运动的半径C最大，A最小，根据

又粒子的速度都相等，所以比荷的大小关系是：kA＞kB＞kC，故C错误；
D．根据周期公式

及比荷的大小关系可知：TC＞TB＞TA，故D错误；
B．由图，ABC三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C最长，A最短，而三个粒子的速度相同，根据，所以有：tA＜tB＜tC，故B正确。
故选B。
4、A
【解析】
A．β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A正确；
B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故B错误；
C．两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C错误；
D．半衰期是统计规律，对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故D错误。
故选A。
5、C
【解析】
因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得：

解得：

因为电流为：

解得：

A.与分析不符，故A错误；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析相符，故C正确；
D.与分析不符，故D错误．
6、C
【解析】
AD．从v-t图像可以看出，加速度越来越大，根据牛顿第二定律，则说明受到的电场力越来越大，根据公式，说明电场强度越来越大，所以M点场强比N的场强小，故AD正确；
B．因为带电粒子做加速运动，所以受到的电场力往右，又因为带电粒子带正电，所以电场线的方向往右，又因为顺着电场线的方向电势降低，所以M点的电势比N点的电势高，故B正确；
C．从M点运动到N点动能增加，电势能应该减小，故C错误。
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BCE
【解析】
A．由图分析可知，玻璃砖对b光的偏折角大于对a光的偏折角，根据折射定律得知：玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，由得知，a光在玻璃砖中的传播速度大于b光的传播速度。故A错误。
B．对于同种介质，光的频率越大，光的折射率越大，则知a光的频率小于b光的频率。故B正确。
C．双缝干涉条纹的间距与波长成正比，a光的频率小，波长长，故相邻明条纹的间距a光的较大。故C正确。
D．由临界角公式分析得知，a光的折射率n小，则a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角。故D错误。
E．a光波长较大，则比b光更容易发生衍射现象，选项E正确。
故选BCE。
8、BCE
【解析】
A．由波形图可知，波长为4m，选项A错误；
B．再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动，则波速

选项B正确；
C．波的周期为

选项C正确；
D．质点M开始振动的方向沿y轴负方向，则质点Q开始振动的方向也沿y轴负方向，选项D错误；
E．质点Q第一次到达波峰的时间

从t=0开始到质点Q第一次到达波峰，质点M振动的时间为1.6s=2T，则通过的路程为8A=80cm，选项E正确。
故选BCE。
9、AC
【解析】
物块的向心加速度沿水平方向，加速度大小为a=ω2r，设斜劈倾角为θ，对物块沿AB方向
f-mgsinθ=macosθ
垂直AB方向有
mgcosθ-N=masinθ
解得
f=mgsinθ+macosθ
N=mgcosθ-masinθ
当角速度ω逐渐增加时，加速度a逐渐增加，f逐渐增加，N逐渐减小，故AC正确， BD错误。
故选AC。
10、ACE
【解析】
A：由图象得：、、、，据理想气体状态方程，代入数据得：．故A项正确．
B：由图象得：、、、，则，所以．温度是分子平均动能的标志，所以状态A与状态C理想气体分子平均动能相等．故B项错误．
C：从状态A到状态C的过程，气体体积增大，气体对外做功．故C项正确．
D：据AB两项分析知，，所以从状态A到状态C的过程中气体温度不是先降低后升高．故D项错误．
E：，A、C两个状态理想气体内能相等，A到C过程；图象与轴围成面积表示功，所以A到C过程，外界对气体做的功；据热力学第一定律得：，解得：，所以状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J．故E项正确．

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、左侧 ACD 左侧
【解析】
(1)[1]根据题意可知，磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里。所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左，故导体棒向左侧运动。
(2)[2]ACD．根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得

则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ACD正确；
B．若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，由

可知速度变小，故B错误。
故选ACD。
(3)[3]都反向后，电流垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力方向仍向左，故导体棒仍向左侧移动。
12、 偏大
【解析】
（1）[1][2]物块到达斜面顶端时的速度为v，则：

物块离开斜面后做斜上抛运动，运动时间：

水平位移：

整理得：

由v2-x图象可知图象斜率：

所以重力加速度：

考虑空气阻力影响，所测重力加速度偏大.
（2）[3]每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，则：

弹簧的弹性势能：

以释放点所处水平面为重力势能的零势面，由机械能守恒定律得：

整理得：

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、2m
【解析】
对气体I分析，初状态的压强为

末状态的压强为

由玻意耳定律有

对气体1分析，初状态

末状态

由玻意耳定律

A活塞上升的高度

联立解得
m'=2m。
14、 (i)－10cm(ii)
【解析】
(i)读取图像信息知，振幅

波沿轴正向传播，由同侧原理知向下运动，至平衡位置的时间为。向上运动至波峰后又回到平衡位置，时间为。由振动的对称性知周期

质点在时第一次到平衡位置，之后又沿轴负方向运动了

恰至波谷处。则位移为

(ii)读取图像信息知，则

15、（1） （2）5qEx0（3）8x0