安徽省合肥市中市区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版，含答案)

安徽省合肥市中市区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. 图示为氢原子能级示意图，已知大量处于能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出3种频率的光子，下面说法中正确的是(　　)

A. 能级氢原子受到照射后跃迁到能级

B. 能级氢原子吸收的能量

C. 频率最高的光子是氢原子从能级跃迁到能级放出的

D. 波长最长的光子是氢原子从能级跃迁到能级放出的

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. 一长为L、质量可不计的刚性的硬杆，左端通过铰链固定于O点，中点及右端分别固定质量为m和质量为2m的小球，两球与杆可在竖直平面内绕O点无摩擦地转动。开始时使杆处于水平状态并由静止释放，如图所示。当杆下落到竖直位置时，在杆中点的球的速率为(　　)

A.  B.  C.  D.

4. 如图(a)，场源点电荷固定在真空中O点，从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的离子，经一定时间，离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度，用r表示离子与O点的距离，作出其图像如图(b)。静电力常量为是k，不计离子重力。由此可以判定(　　)

A. 场源点电荷带正电

B. 场源点电荷的电荷量为

C. 离子在P点的加速度大小为

D. 离子在P点受到的电场力大小为

5. 如图所示，直线边界OM与ON之间的夹角为30°，相交于O点。OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。ON上有一粒子源S，S到O点的距离为d。某一时刻，粒子源S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，已知粒子的带电量为q，质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小均为v，。则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )

A.                              B.  

C.                             D.

6. 如图所示，空间中存在水平向左的风力场，会对场中物体产生水平向左的恒定风力，质量为m的小球(视为质点)从A点由静止释放，一段时间后小球运动到O点(图中未画出)，已知A、O两点的水平方向位移为x，竖直方向位移为y，重力加速度大小为g，则小球从A到O点的过程中(　　)

A. 水平风力

B. 小球运动的加速度与水平方向的夹角α满足

C. 小球运动时间

D. 小球在空中做匀变速曲线运动

7. 如图所示，某匀强电场中的四个点a、b、c、d连线组成一个直角梯形，其中ab//cd，ab⊥bc，2ab=ad=cd=10cm，电场方向与四边形所在平面平行。已知a点电势为14V， b点电势为17V， d点电势为2V。一个质量为6×10-7kg、带电量为5×10-7C的带正电的微粒从a点以垂直于ad的速度方向射入电场，粒子在运动过程中恰好经过c点，不计粒子的重力。则下列说法正确的是(　　)

A. c点电势为8V

B. ab间电势差一定等于dc间电势差的一半

C. 匀强电场场强的方向由a指向d，大小为100N/C

D. 带电粒子从a点射的速度大小为m/s

8. 如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A处，上端连接质量3kg的滑块(视为质点)，斜面固定在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的D点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示，重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是(　　)

A. 滑块先做匀加速后做匀减速运动

B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1

C. 弹簧劲度系数为180N/m

D. 滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为3.12J

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. 某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为l，斜面顶端与水平地面的距离为h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1(甲图)；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离X2(图乙)。已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为m1、m2，重力加速度为g。

(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为μ=___________；(用字母l、h、x1表示)

(2)通过这两次试验，只要验证_________，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。(用字母m1、m2、x1、x2表示)

10. 有两组同学进行了如下实验：

(1)甲组同学器材有：电源，滑动变阻器，电流表A1(0~200mA，内阻约11Ω)，电流表A2(0~300mA，内阻约8Ω)，定值电阻R1=24，R2=12，开关一个，导线若干。为了测量A1的内阻，该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案：

其中最佳的方案是______，若用此方案测得A1、A2示数分别为180mA和270mA，则A1的内阻______。

(2)乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来，再加上电阻箱R(最大阻值9.9)，定值电阻R0=6.0，一个开关和若干导线用来测量一个电源(电动势E约为6.2V，内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻。请在方框中画出设计电路图______。

若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数，得到多组数据后描点作出R－图线如图所示，则该电源的电动势E=________V，内阻r=________。(结果保留两位有效数字)

11. 如图所示，水平面内平行放置着间距为3L的光滑金属导轨，在平行导轨左端连接阻值为R的电阻。虚线ab，cd，ef均与两导轨垂直，ab、cd间距等于cd、ef的间距，均为L。在abcdef区域内存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场(边界上有磁场)，磁感应强度为B，磁强左边界ab长为L，右边界长为3L，∠adh=∠bcg=45°。现将长度略大于3L的导体棒P放置在导轨上，在外力作用下使其以初速度v0开始从磁场的左边界向右做直线运动，P始终垂直于导轨并与导轨接触良好，在P到达cd前速度v与位移x满足关系v=，到达cd后保持匀速运动，不计导体棒P和导轨的电阻。求

(1)导体棒P从ab运动到cd过程中产生的感应电动势的变化规律；

(2)整个过程中通过电阻R的总电量；

(3)电阻R上产生的热量。

12. 如图'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽，圆弧对应的圆心角为37°，槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切，槽与木板的交接处静止着质量m1=2kg和m2=1kg的两个小物块(可视为质点)。现点燃物块间的炸药，炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能，使两物块都获得水平速度，此后m2沿圆弧槽运动，离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v；

(2)炸药爆炸释放的化学能E；

(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。

(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. 对于一定量的理想气体，下列说法中正确的是(　　)

A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大

B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变

C. 当分子热运动变剧烈时，温度必升高

D. 当分子间的平均距离变大时，压强可以不变

E. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大

14. 如图所示，可自由移动的活塞将密闭的气缸分为体积相等的上下两部分A和B．初始状态时，A、B中气体的温度都是800K，B中气体的压强为，活塞质量，气缸内横截面积，气缸和活塞都是由绝热的材料制成。现保持B中气体温度不变，设法缓慢降低A中气体的温度，使A中气体体积变为原来的，若不计活塞与气缸壁之间的摩擦，g取10，求降温后A中气体的温度。

【物理-选修3-4】

15. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图，已知这列波的振幅为5cm，波速为0.3m/s，则下列说法中正确的是(　　)

A. 这列波的波长是12cm，周期是0. 4s

B. t=0时刻，x =5cm处质点位移为-2. 5cm

C. t=0时刻，x=2cm处质点正在沿y轴方向向上做加速运动

D. 经过一个周期x = 11cm处质点通过的路程为20cm

E. t=0.2s 时刻，x = 8cm处质点正在向下运动

16. 如图，ABO是一半径为R的圆形玻璃砖的横截面，O是圆心，AB弧形面镀银。现位于AO轴线上的点光源S发出一束光线射向玻璃砖的OB边，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率为，光在空气中传播的速度为c，每条边只考虑一次反射。求：

(i)光线射入玻璃砖时的折射角；

(ii)光线从S传播到离开玻璃砖所用的时间。

参考答案

一.选择题

1. C  2. A  3. A  4. D  5. D  6. AC  7. AB  8. BD 

二. 非选择题

9. (1).    

(2).

10. (1). D   

(2). 12   

(3).    

(4). 6.0   

(5). 2.0

11. 解:(1)导体棒P从ab向cd运动时，由题意可知当位移为x时导体棒的有效长度

L'=L+2x

感应电动势大小为

由此可知导体棒P的电动势与x无关，大小恒定。

(2)设通过R的电量为q，整个过程的平均电动势为E，平均电流为I，则有

，，，

解得

(3)导体棒到达cd处时，则有

从cd到ef过程中感应电动势为

所以从ab到ef全程中通过R的电流不变，均为

设全程时间为t，则有

产生热量有

解得

12. 解：(1)m2离开圆弧槽后，在空中的飞行过程的逆过程是平抛运动

分解m2离开圆槽时的速度v，有

根据平抛运动规律得

代入数据联立解得

v=5m/s

(2)设炸药爆炸后，m1、m2获得速率分别为力、

m2运动过程中，由机械能守恒定律有：

代入数据得

=6m/s

爆炸过程中，由动量守恒定律有

代人入数据得

=3m/s

由题意有

60%E=

代入数据联立解得

E=45J

(3)对物块m1有

对木板m2有

代入数据得

=2m/s2

=1m/s2

设经过时间t′达到共同速度v'有：

代入数据得

t′=1s

v'=1m/s

此过程中：m1的位移

=2m

木板的位移

=0.5m

相对位移=1.5m<L，故m1未脱离木板

假设它们一起做减速运动直到静止

由

得

=1m/s2

又：，故假设成立

设此后木板发生的位移为

由运动学规律有

代入数据得

=0.5m

整个过程中，木板与地面间因摩擦而产生的热量

代入数据联立解得

Q=3J

13. BCD

14. 解：根据题意，A中气体体积变为原来的，则B中气体体积为原来体积的倍，

即

根据玻意耳定律知

即

解得降温后B中气体的压强

对A中气体，初态

末态

对于A中气体，由理想气体状态方程，有

解得

15. AD

16. 解：(i)光路如答图2，设光在C点的折射角为r

由折射定律有

代入数据解得

r=30°           

(ii)进入玻璃砖中，光在AB面上D点反射，设入射角为，反射角为

=90°-i=30°

由三角函数关系有

OC=OScot=

且

在ΔODC中，由正弦定理有：

得

=30°

由于=30°，∠CDF=30°，故∠FDE=90°，所以光线DE垂直于OA射出玻璃砖

在∠ODC中，由几何关系有

CD=OC=

又

DE=Rcos=

光在玻璃中的速率

则光线从S传播到离开玻璃砖所用的时间

解得