陕西省西安市莲湖区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

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陕西省西安市莲湖区2023届高三（上）摸底测试物理试题第Ⅰ卷(选择题  共48分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1. 氢原子的能级图如图所示。根据玻尔理论，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时(　　)A. 原子的能量增大B. 核外电子的动能增大C. 最多发出3种不同频率的光D. 由n=2跃迁到n=1释放的光子能量最小2. 著名景点梵净山的蘑菇石受到地球对它的万有引力大小为，它随地球自转所需的向心力大小为，其重力大小为G，则(　　)A. B. C. D. 3. 如图所示，光滑绝缘杆弯成直角，直角处固定在水平地面上，质量为m、带电荷量＋Q小圆环A穿在右边杆上，质量为3m、带电荷量＋3Q小圆环B穿在左边杆上，静止时两圆环的连线与地面平行，右边杆与水平面夹角为α。重力加速度为g。则(　　)A. 右边杆对A环支持力大小为mg B. 左边杆对B环支持力大小为C. A环对B环库仑力大小为3mg D. A环对B环库仑力大小为mg4. 如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是(　　)A. 只在F、D两点放置等量异种点电荷，则A、G两点电势相等B. 只在B、D两点放置等量异种点电荷，则E、C两点电势相等C. 只在A、B两点放置等量异种点电荷，则H、G两点电场强度大小相等D. 在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷，则立方体每个面中心的电场强度大小相等5. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为r和3r的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k，重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内，粒子的最大速度为(　　)A. kBr B. 2kBr C. 3kBr D. 4kBr6. 如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传动带的左端，传送带右端A点坐标为XA=8m，匀速运动的速度V0=5m/s，一质量m=1kg的小物块，轻轻放在传送带上OA的中点位置，小物块随传动带运动到A点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达N点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，斜面上M点为AN的中点，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是(   )A. N点纵坐标为yN=1.25mB. 小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5JC. 小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M点D. 在x=2m位置释放小物块，小物块可以滑动到N点上方7. 如图所示，在纸面内有半园形轻质导体框，O为圆心，圆半径长为L，AO段、弧AB段电阻均为r，BO段导体的电阻可忽略，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合，现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度沿顺时针方向，从图示位置匀速转动一周，下列说法正确的是(  )A. 圆弧AB段内电流方向总是从A流向BB. 转动的前半周内AB两端电压为C. 转动的后半周内通过O点的电量为D. 外力对线框做的功为8. 如图所示，有质量均为m的三个小球A、B、C，A与B、C间通过轻绳连接，绳长均为l，B、C套在水平光滑横杆上，之间用一根轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现有A球由静止释放自由运动到最低点，两轻绳的夹角由120°变为60°，整个装置始终处于同一个竖直平面内，忽略空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是A. A在最低点时，B对水平横杆的压力等于B. 弹簧的最大弹性势能为C. 在A下降过程中轻绳对B做功的功率先增大后减小D. 在A下降的过程中轻绳对B做功为第Ⅱ卷(非选择题共62分)二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题9. 某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，气垫导轨上安装有两个光电传感器，滑块上宽度为d的遮光条，当遮光条通过光电传感器时，光电传感器会输出高电压，并能在与之相连的计算机上显示。(1)在实验前，该同学在调节导轨水平时，先接通气源，将滑块(不挂重物)置于气垫导轨上轻推滑块，让滑块先后通过光电传感器1和2，计算机上得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象，这说明气垫导轨_________；A.已经调成水平B.左端高右端低C.左端低右端高(2)实验时，用细绳跨过气垫定滑轮与质量m的重物相连，将滑块由图甲所示位置释放，测得遮光条通过光电传感器时遮光时间分别为t1和t2，重力加速度大小g已知，要验证机械能是否守恒，还应测出的物理量是_______和_________。10. 某同学先测量电流表G的内阻，并把它改装成电压表V1，用来测量一个未知电源的电动势。实验室提供有以下器材：
 A．电流表G(量程0~100μA)B．电压表V2(量程0~9V)C．电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)D．电阻箱(阻值范围0~99999.9Ω)E．电源(电动势为9V，内阻不计)该同学设计了如图甲所示电路，先断开S2，闭合S1，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满偏刻度；保持S1闭合，R2的阻值不变，闭合S2，调节R1的阻值。当电流表G的示数为40μA时，R1的阻值为400.0Ω。
 (1)图甲中R2应选用___________(填写器材前的字母序号)，电流表G的内阻Rg=___________。(2)若要将该电流表G改装成量程3V的电压表V1，需串联阻值R0=___________的电阻。(3)该同学按以下两步测一个未知电源的电动势。首先，按如图乙所示的电路，将改装的电压表V1连入电路，闭合开关S，记下电压表的示数U1，然后，按如图丙所示的电路，将改装的电压表V1和电压表V2串联后接入电路，分别记下此时V1和V2两电压表的示数和U2，可以求出电源的电动势E=___________(用U1、、U2表示)。11. 如图所示，一质量m=2.0×10-2kg、电荷量q=+1.0×10-3C的粒子在匀强电场中运动，电场强度E=100V/m，方向沿y轴负方向。粒子在O点动能为1.0J，速度与x轴正方向夹角为。粒子再次经过x轴的位置记为a点。取粒子在O点时的电势能为零，不计粒子的重力。求(1)0、a两点间的距离；(2)粒子从O点到a点的过程中，最大电势能的值。12. 倾角为=30°光滑斜面固定在水平面上，其上有一质量为m的滑板B，滑板下端与斜面低端挡板的距离x=2.5m，上端也放一质量为m的小滑块A(可视作质点)，将A和B同时静止释放，滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，已知滑板与挡板碰撞即以原速率反弹，碰撞时间极短，A、B间的动摩擦因数为，取重力速度g=10m/s，求：(1)从静止释放，到滑板B与档板第一次碰撞经历的时间t0；(2)滑板B与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离x1；(3)滑板B的长度L。(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。【物理-选修3-3】13. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是（   ）．A. A→B过程中，气体对外界做功，吸热B. B→C过程中，气体分子的平均动能增加C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E. 该循环过程中，气体吸热14. 如图所示，一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上，一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时，底部阀门关闭，缸内气体体积为气缸容积的，温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热，使缸内气体温度缓慢上升到400K。(i)求此时缸内气体的压强；(ii)打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，求活塞缓慢回到初始位置时，缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。【物理-选修3-4】15. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点，P开始沿y轴正方向振动，t=ls时刻P第1次到达波峰，偏离平衡位置位移为0.2m；t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是(　　)A. 波的频率为4HzB. 波的波速为1m/sC. P和Q振动反相D. t=13s时刻，Q加速度最大，方向沿y轴负方向E. 0~13s时间，Q通过的路程为1.4m16. 如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面, ,半径大小为R,其中为两球心的连线,一细光束沿平行于的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入,已知a点到轴线的距离为,光束由左侧玻璃砖的d点射出、然后从右侧玻璃砖的e点射入,最后恰好在右侧玻璃砖内表面的f点发生全反射,忽略光束在各面的反射,已知两玻璃砖的折射率均为．求:(i)光束在d点的折射角;(ii)e点到轴线的距离．
参考答案一.选择题 1. B  2. A  3. D  4. A  5. D  6. AB  7. CD  8. BCD  二. 非选择题9. (1). C    (2). 滑块与遮光条总质量    (3). 两光电传感器的距离10. (1). D    (2). 600    (3). 29400    (4). 11. 解:(1)电场强度沿y轴负方向，x轴为等势线，则有Uoa=0，Eko=Eka以x、y轴正向为正方向，由Eko=mvo2可得vo=va=10m/s沿x轴方向的分量vx=vocos60°=5m/s沿y轴方向的分量vy=vosin60°=5m/sy轴方向由动量定理可得-qE·t=(-mvy)-mvy解得t=2s再由x轴方向匀速运动可得xoa=vx·t=10m(2)粒子从O点运动到a点的过程中，vx不变，vy先减小后增大，当vy=0时粒子最小速度vmin=vx=5m/s因为粒子只受电场力，所以减少的动能等于增加的电势能，则有Eko-Ekm=Epm-0解得Epm=0.75J12. 解：(1)由于斜面光滑，A和B同时由静止释放后，A和B从静止开始以相同的加速度匀加速下滑，设加速度为，由牛顿第二定律有又联立解得(2)设滑板B与挡板第一次碰撞前瞬间两者的速度大小为，则有滑板B与挡板第一次碰撞后，滑板B将沿斜面匀减速上滑，设加速度大小，滑块A将开始沿滑板匀减速下滑，设加速度大小为，由牛顿第二定律有可解得又因为两者初速度大小相等，故滑板B速度减小到零时，滑块A还是向下匀减速阶段，所以滑板B与挡板第一次碰撞后铅斜面上升的最大距离满足联立并代人数据可得(3)设者板B与挡板第一次碰撞后至速度为零的过程历时，滑块A下滑位移为，速度大小变为，则有滑板B速度为零后将沿斜面加速下滑，加速度大小仍为，滑块A仍以的加速度减速下滑，假设两者速度达到相等时，滑板还未与挡板碰撞，设滑板B速度为零后经时间两者达到共同速度，该过程中滑板B下滑的距离为、滑块A下滑距离为，则有解得故AB达到相同速度时，滑板还未与挡板碰撞又有之后AB一起以共同速度加速下滑，直至与挡板第二次碰撞，因为滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，所以AB共速时，滑块A已经在滑板B的下端，所以有联立并代入数据得13. ADE14. 解:(i)若气体进行等压变化，则当温度变为400K时，由盖吕萨克定律可得 解得说明当温度为400K时活塞已经到达顶端，则由理想气体状态变化方程可得解得(ii)温度为400K，压强为p0时气体的体积为V′，则 解得 打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，活塞缓慢回到初始位置时气缸内剩余的压强为p0的气体体积为缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比15. BCE16. 解：(i)由题意作出光路图,如图所示 a点到轴线的距离为 ,由几何知识得 ,则入射角 ,由折射定律有 ,解得 ,由几何知识得,根据折射定律有 ,解得 (ii)从e点射入右侧玻璃砖的光线,入射角 ,根据折射定律,解得,光线在f点发生全反射,则 ,在 中,由正弦定理得,解得 ,e点到轴线的距离应为