2023届内蒙古自治区包头市高三上学期一模理综物理试题(含答案)

这是一份2023届内蒙古自治区包头市高三上学期一模理综物理试题(含答案)，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、2023年春节，某市限时限地燃放烟花。一位市民购买到一种叫加特林机枪的烟花，站在高地对着一斜坡燃放，沿水平方向连续喷出质量相等的a、b两束烟花，烟花的轨迹如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A.a束烟花在空中运动的时间大于b束烟花
B.a束烟花被喷射出的初始速度大于b束烟花
C.a束烟花在空中运动过程中动量的增加量大于b束烟花
D.a束烟花在空中运动过程中动能的增加量大于b束烟花
2、如图所示的平行板电容器竖直放置，两极板间的距离为d，极板高度，对该电容器充上一定的电量后，将一带电小球P从非常靠近左极板的上端A处由静止释放，小球沿图中虚线运动打到了右极板的中点，为使小球能够从下方穿过电容器，右极板向右至少移动的距离为( )
A.dB.C.D.
3、如图甲，两小行星在同一平面内绕中心天体的运动可视为匀速圆周运动，测得两小行星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )（不考虑两小行星之间的作用力）
A.a星的运转周期为TB.两星的周期之比
C.两星的线速度之比D.两星的加速度之比
4、如图，光电管的阴极K上涂有极限频率为的金属锌，A是光电管的阳极，光电管置于足够长的平行板电容器的两板之间，两板间存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度，方向垂直纸面向里，电场强度，调节照射光的频率，使灵敏电流计G发生偏转。则该照射光的频率约为( )（普朗克常量，电子质量）
A.B.C.D.
5、如图，半径为R的四分之一圆弧槽质量为M，静止于水平地面上，质量为m的光滑小球（可以视为质点），在圆弧槽的最高点由静止开始下滑。已知，重力加速度为g。要使小球在下滑的过程中M始终相对地面静止，则M与地面的动摩擦因数的最小值为( )（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
A.B.C.D.
二、多选题
6、如图，将电荷量分别为，，，的点电荷置于边长为a的正方形的四个顶点上。O为正方形的中心，AB通过O点垂直于正方形所在平面，，下列说法正确的是( )
A.AB线上O点电场强度最大
B.B点的电场沿OB方向
C.一正电荷从A到O再到B，其受到的电场力先做正功后做负功
D.
7、如图，半径相同的三个圆形相切于P、M、N三点，三个圆形区域的圆心分别为、、，三个区域内有方向相同、大小分别为、、的匀强磁场，带负电粒子以平行于、方向以某速度从圆形磁场边缘对准圆心射入磁场中，恰好分别通过P点和M点而进入第二个和第三个圆形磁场区域，从第三个圆形磁场区域射出后粒子又恰好通过三角形、、的几何中心O点。不计粒子重力，下列说法正确的是( )
A.若粒子质量m，电荷，初速度，则其在第二个区域做圆周运动轨迹半径
B.三个区域磁感强度
C.粒子在三个区域中做圆周运动时间之比
D.粒子在三个区域中做圆周运动向心加速度之比
8、某小组在创新项目研究中，将一小车置于倾角的斜面顶端，并在小车中装入速度传感器，该小车可以根据速度的变化调整其前进时所受总阻力的大小，从而对小车产生保护机制。小车所受总阻力f与速度v的关系为，k为比例系数，小车和传感器的总质量，小车从静止开始下滑的图象如图所示，小车在第1秒末达到最大速度，重力加速度g取，下列说法正确的是( )
A.适当的减小斜面倾角可以增大小车的最大速度
B.中，系数
C.在第1秒内小车的位移大小为
D.在第1秒内小车的位移大小为
9、新冠肺炎导致许多重症病人肺部受损，医院使用氧气瓶可以对病人进行氧疗。如图所示，现有一瓶使用过一段时间的氧气瓶（瓶内氧气可看作理想气体），图象从的过程中，下列说法正确的是( )
A.过程正在灌气
B.过程中气体分子平均动能减小
C.过程外界对气体做功，内能增加
D.过程中气体分子单位时间内在器壁单位面积上撞击的次数增大
E.3状态的气体密度比1状态时小
三、实验题
10、某同学探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，在竖直木板上固定一张坐标纸，建立如图所示坐标系，横轴代表所挂钩码个数。实验时将弹簧挂一个钩码置于横轴为1的位置，待弹簧稳定后用笔在坐标纸上描出弹簧末端的位置；再将弹簧挂两个相同的钩码置于横轴坐标为2的位置，再次用笔在坐标纸上描出弹簧末端的位置；继续增加钩码，依次将弹簧置于3、4位置，再次描出两个点，如图中黑点所示。已知所挂钩码均相同，质量，重力加速度g取，弹簧劲度系数为k。回答以下问题：
（1）弹簧劲度系数为________；
（2）弹簧原长为________cm；
（3）图中黑点连线的斜率________（用k、m、g表示）。
11、某中学兴趣小组自制了“水果电池”，甲乙两名同学通过实验测量电池的电动势（约）和内阻（约）。
（1）甲同学借助以下器材进行实验：
A.微安表（量程为，内阻为）；
B.微安表（量程为，内阻约为）；
C.电压表V（量程为）；
D.滑动变阻器（）；
E.滑动变阻器（）；
F.定值电阻（阻值为）；
G.定值电阻（阻值为）；
H.开关、导线若干。
①为了测量结果更准确，电表应选择________和________，滑动变阻器应选择________，定值电阻应选择________。（填写器材前的字母）
②在方框中画出实验电路图________。
（2）乙同学利用量程合适的电压表和电流表进行实验，分别采用了两种不同的电路接法，如图（a）、（b），为定值电阻，把两个实验电路测量出的电压和电流数据描绘在同一个图内，如图（c）所示，则图线Ⅱ是通过电路________（填“a”或“b”）测得的。根据图象坐标信息可以修正该实验的系统误差，则修正后这个水果电池的电动势________，内阻________ 结果用、、、、中的字母表示）。
四、计算题
12、如图，倾角为足够大的固定斜面与水平直导轨连接。光滑球A和粗糙物体B放置在轨道最左侧，两者均视为质点，，，物体B与水平导轨的动摩擦因数为。A、B粘在一起且中间夹有一小块炸药（炸药的质量可以忽略不计）。0时刻炸药爆炸使A、B分离，物体B在导轨上运动距离后静止，爆炸时间很短可以忽略不计。重力加速度g取。求：
（1）爆炸后瞬间物体B的速度大小；
（2）物体B速度为0时，AB间距离。
13、如图，在大小为B的匀强磁场区域内，垂直磁场方向的水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，在导轨上面平放着两根导体棒ab和cd，两棒彼此平行，构成一矩形回路。导轨间距为L，导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨电阻可忽略不计。两导体棒与导轨的动摩擦因数均为μ。初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度，重力加速度为g，以上物理量除未知外，其余的均已知。求：
（1）当cd棒速度满足什么条件时？导体棒ab会相对于导轨运动；
（2）若已知且满足第（1）问的条件，从ab棒开始运动到速度最大，用时为t，求ab棒的最大速度；
（3）若已知且满足第（1）问的条件，从ab棒开始运动到速度最大，cd棒产生的焦耳热为Q，用字母表示ab棒的最大速度，用表示此时cd棒的速度。ab棒达到最大速度时，cd棒的位移是多少？
14、如图，内壁光滑且高为L的导热汽缸固定在水平面上，汽缸内用横截面积为S，质量为m的绝热活塞封闭一定量的理想气体。开始时，活塞被一根轻绳吊住，恰好位于卡口处且不与卡口挤压。现剪断轻绳，活塞再度平衡时汽缸内气体的长度变为。已知汽缸外界为恒温环境，大气压强为，重力加速度为g。求：
（1）剪断轻绳前，绳子上的拉力为多大？
（2）若给汽缸涂上绝热材料后用电热丝对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢上升，若电热丝的电阻为R，加热时电流为I，经t时间活塞恰好回到卡口处，假设电阻的产热全部传给气体，则内能的变化量是多少？
15、如图ABCD是一个用透明介质做成的四棱柱镜（图为其横截面），，，边长，。现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上（如图示），入射到CD界面的光线恰能发生全反射。求：
（1）该透明介质的折射率；
（2）BC边上有光出射的范围（只考虑第一次到达BC边便能射出的光线）。
五、填空题
16、如图甲所示，均匀介质中两波源、分别位于x轴上，处，时两波源同时从平衡位置开始振动，起振方向相同，振动周期和振幅相同，波源的振动图象如图乙所示。质点P位于x轴上，处，已知质点P在时开始沿y轴正方向振动，波的传播速率为_______m/s。两列波都传到P点后，P_______（填“振幅变大”“振幅不变”或“振幅为0”）。
参考答案
1、答案：B
解析：A.竖直方向根据
可得
由图可知，a束烟花下降的高度小于b束烟花下降的高度，则a束烟花在空中运动的时间小于b束烟花，A错误；
B.由图可知，水平方向a束烟花的位移大于b束烟花的位移，根据结合A选项分析可知a束烟花被喷射出的初始速度大于b束烟花，B正确；
C.根据结合A选项可知a束烟花在空中运动过程中动量的增加量小于b束烟花，C错误；
D.根据可知a束烟花在空中运动过程中动能的增加量小于b束烟花，D错误。
故选B。
2、答案：A
解析：由题意可知，小球所受的合力沿着虚线方向，根据
可得
可知右极板向右移动，极板间的电场强度不变，即合力方向不变，如图所示
根据几何关系可知要使得小球能够从下方穿过电容器，根据
解得
故选A。
3、答案：D
解析：B.设a星距太阳的距离为，b星距太阳的距离为，，根据图象有
联立解得
两小行星均绕太阳运动，设a星与b星的周期分别、为根据开普勒第三定律有
解得
故B错误；
C.根据
可得
故C错误；
A.根据图象可知，经过时间T两小行星再次相距最近，有
结合
联立解得
故A错误；
D.根据
可得
可得
故D正确。
故选D。
4、答案：C
解析：根据题意，平行板电容器的两板足够长，可知光电子在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中不发生偏转，有
可得光电子的速度
根据爱因斯坦光电方程
代入数据联立解得
故选C。
5、答案：C
解析：设小球下滑位置与圆心的连线与水平方向的夹角为θ，则小球下降的高度为，根据动能定理
根据牛顿第二定律
解得圆弧槽对小球的支持力
根据牛顿第三定律可得小球对圆弧槽的压力
对圆弧槽受力分析如图所示
根据平衡可得
联立解得
根据数学知识可得
故选C。
6、答案：AD
解析：A.可以把图中四个点电荷形成的电场看成两组等量异种电荷的电场，由等量异种电荷的电场线分布可知，、等量异种电荷在AB线上O点电场强度最大，、等量异种电荷在AB线上O点电场强度最大，根据电场强度的叠加可知AB线上O点电场强度最大，故A正确；
B.两组等量异种电荷在B点的电场强度方向分别平行两组等量异种电荷的连线方向，根据电场强度的叠加可知B点的电场不可能沿OB方向，B错误；
CD.等量异种电荷连线的中垂线为等势线，所以
正电荷从A到O再到B，电场力不做功，故D正确，C错误。
故选AD。
7、答案：BC
解析：A.粒子在磁场中做圆周运动，速度大小不变，在第二个区域中，根据
解得
故A错误；
B.设圆的半径为R，粒子射入第一个圆形磁场后，从P点射入第二个圆形磁场，粒子在磁场中转过的角度为60°，其半径
同理可得，粒子在第二个圆形磁场中转过的角度为120°，其半径
粒子从M点射入第三个圆形磁场中，射出时恰好过三角形的几何中心O点，则粒子在第三个圆形磁场中转过的角度为150°，其半径
根据
可得
三个区域磁感强度之比
故B正确；
C.粒子运动的周期为
粒子在磁场中运动时间
联立可得
结合B选项分析可得
故C正确；
D.向心加速度
可得粒子在三个区域中做圆周运动向心加速度之比
故D错误。
故选BC。
8、答案：BD
解析：A.小车的速度达到最大时，小车受力平衡，则有
适当的增大斜面倾角可以增大小车的最大速度，故A错误；
B.由图象可知
解得
故B正确；
CD.内，对小车根据动量定理可得
可得
解得在第1秒内小车的位移大小为
故C错误，D正确。
故选BD。
9、答案：BDE
解析：A.由图可知过程图象斜率变小，根据可知气体的体积变大，可知过程正在放气，A错误；
B.过程温度变小，气体分子平均动能减小,B正确；
C.由图可知过程图象斜率不变，根据可知的体积不变，气体对外做功为零，气体温度变大，内能增加，C错误；
D.过程体积不变，气体压强增大，可知体分子单位时间内在器壁单位面积上撞击的次数增大，D正确；
E.根据理想气体状态方程
由图可知
可得
气体质量不变，可知气体3状态的气体密度比1状态时小，E正确。
故选BDE。
10、答案：（1）19.6（2）5.5（3）
解析：（1）由图可知，挂1个钩码时，弹簧长度为；挂4个钩码时，弹簧长度为；根据胡克定律可得，弹簧劲度系数为
（2）设弹簧的原长为，挂1个钩码时，弹簧长度为；根据受力平衡可得
解得
（3）图中黑点连线的斜率
根据胡克定律可得
解得
11、答案：（1）①A；B；E；G②见解析（2）a；；
解析：（1）①由于电动势约，可知电压表量程太大，不能选用；则需要选用已知内阻的微安表与定值电阻串联改成大量程的电压表，选择微安表测电流，故电表应选择A和B；定值电阻应选择G；由于电池内阻约，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择E。
②实验电路图如图所示
（2）图（a）电路误差来源于电压表的分流，使得电动势和内阻测量值都小于真实值；图（b）电路误差来源于电流表的分压，使得电动势测量值等于真实值，内阻测量值大于真实值；根据图象的纵轴截距等于电动势测量值，斜率绝对值等于内阻测量值，可知则图线Ⅱ是通过电路a测得的。
对于图（a）电路，当电压表示数为零时，电压表分流为零，此时图线Ⅱ的横轴截距是准确点；对于图（b）电路，当电流表示数为零时，电流表分压为零，此时图线Ⅰ的纵轴截距是准确点；连接两准确点即为准确的图线，如图所示
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图象的纵轴截距等于电动势，则有
图象的斜率绝对值为
解得内阻为
12、答案：（1）（2）
解析：（1）爆炸后物体B向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，加速度大小为
设爆炸后瞬间物体B的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
（2）设爆炸后瞬间光滑球A的速度大小为，根据动量守恒可得
解得
光滑球A在斜面上做类平抛运动，沿斜面向下的加速度大小为
物体B运动的时间为
光滑球A水平方向运动的位移为
光滑球A沿斜面向下运动的位移为
则物体B速度为0时，AB间距离为
13、答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）cd棒产生的电动势为
回路感应电流为
为了使导体棒ab会相对于导轨运动，应满足
联立解得
（2）设ab棒的最大速度为，此时cd棒的速度为，回路电动势为
回路电流为
导体棒受到的安培力为
此时ab棒的加速度为零，则有
对ab棒和cd棒组成的系统，安培力对两棒的冲量大小相等，方向相反，根据动量定理可得
联立解得
，
（3）对ab棒和cd棒组成的系统，根据能量守恒可得
对ab棒，根据动量定理可得
对cd棒，根据动量定理可得
又
联立解得cd棒的位移为
14、答案：（1）（2）
解析：（1）设绳子剪断前气体压强为，体积为，绳子剪断后气体压强为，体积为，根据玻意耳定律
绳子剪断后，对活塞由平衡条件
联立解得
绳子剪断前，对活塞根据平衡条件
解得
（2）根据热力学第一定律
根据焦耳定律，可得气体吸收的热量
气体对外界做的功
联立解得
15、答案：（1）2（2）
解析：（1）如图所示
光线在界面处恰能发生全反射，入射角为临界角，由几何关系可得
则该透明介质的折射率
（2）如图所示
D点发生全反射沿DF在AB界面入射角为60°，大于临界角，也发生全反射，从BC边射出，根据几何关系
所以为等边三角形，则
则
16、答案：10；振幅为0
解析：已知质点P在时开始沿y轴正方向振动，可知波源的振动刚传到处，则波的传播速率为
由乙图可知周期为，则波长为
P点与两波源的波程差为
由于两波源的起振方向相同，振幅相同，可知P点为振动减弱点，两列波都传到P点后，P振幅为0。