北京市顺义第九中学2023年高三年级元月调研考试物理试题

北京市顺义第九中学2023年高三年级元月调研考试物理试题

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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，电路中为电感线圈，C为电容器，先将开关S1闭合，稳定后再将开关S2闭合，则（　　）

A．S1闭合时，灯A、B都逐渐变亮 B．S1闭合时，灯A中无电流通过

C．S2闭合时，灯B立即熄灭 D．S2闭合时，灯A中电流由b到a

2、如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子．沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列说法正确的是

A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan θ=μ2

B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin θ>μ2

C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tan θ>μ1

D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tan θ

3、我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为，排泥量为，排泥管的横截面积为，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为（    ）

A． B． C． D．

4、关于星系，下述正确的是

A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的

B．银河系是一种不规则星系

C．银河系中恒星只有少量的几颗

D．太阳处于河外星系中

5、如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。改变变阻器接入电路的阻值，记录电流表、电压表的示数并依次填写在下表中。由数据可以判定以下说法正确的是（　　）

A．实验过程中逐渐增大

B．实验过程中恒流源输出功率逐渐减小

C．恒流源提供的电流大小为2.00A

D．电路中定值电阻R的阻值为10Ω

6、据科学家推算，六亿两千万年前，一天只有21个小时，而现在已经被延长到24小时，假设若干年后，一天会减慢延长到25小时，则若干年后的地球同步卫星与现在的相比，下列说法正确的是（　　）

A．可以经过地球北极上空

B．轨道半径将变小

C．加速度将变大

D．线速度将变小

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、一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力F作用下开始向上运动，如图甲。在物体向上运动过程中，其机械能E与位移x的关系图象如图乙，已知曲线上A点的切线斜率最大，不计空气阻力，则

A．在x1处物体所受拉力最大

B．在x1~x2过程中，物体的动能先增大后减小

C．在x1~x2过程中，物体的加速度先增大后减小

D．在0~x2过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功

8、在一些电磁现象中会产生一种特殊的电场，其电场线为一个个同心圆，没有起点和终点如图所示，实线为电场线，方向为顺时针，虚线为经过圆心的一条直线．已知该电场线图像中某一点的电场强度大小与方向和静电场的电场线具有相同规律，则

A．A点的电场强度比B点的电场强度大

B．将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功

C．将一点电荷从A点静止释放，点电荷会沿电场线做圆周运动

D．在A点放上一正点电荷，点电荷将受到向左的电场力

9、如图所示，线圈ABCD匝数n＝10，面积S＝0.4 m2，边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度B＝T的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕AB边以ω＝10π rad/s的角速度匀速转动.则以下说法正确的是(　　)

A．线圈产生的是正弦交流电

B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80 V

C．线圈转动s时瞬时感应电动势为40 V

D．线圈产生的感应电动势的有效值为40 V

10、在光滑水平面上，小球A、B（可视为质点）沿同一直线相向运动，A球质量为1 kg，B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时，两球之间会产生大小恒定的斥力，大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示，下列说法正确的是

A．B球质量为2 kg

B．两球之间的斥力大小为0. 15 N

C．t=30 s时，两球发生非弹性碰撞

D．最终B球速度为零

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）如图所示，用做平抛运动实验的装置验证机能守恒定律。小球从桌面左端以某一初速度开始向右滑动，在桌面右端上方固定一个速度传感，记录小球离开桌面时的速度（记作v）。小球落在地面上，记下落点，小球从桌面右边缘飞出点在地面上的投影点为O，用刻度尺测量落点到O点的距离x。通过改变小球的初速度，重复上述过程，记录对应的速度v和距离x。已知当地的重力加速度为g。若想验证小球在平抛运动过程中机械能守恒，只需验证平抛运动过程的加速度等于重力加速度即可。

（1）某同学按如图所示测量高度h和水平距离x，其中存在测量错误的是________（填“h”或“x”），正确的测量方法应是________。

（2）若小球在下落过程中的加速度为a，则x与v的关系式为x=________。

（3）该同学在坐标纸上画出了纵、横坐标，以为纵坐标，画出的图象为一条过原点的直线，图线的斜率为k，那么该同学选择________为横坐标，根据平抛运动得到的加速度为________。然后与比较，若两者在误差允许范围内相等，就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。

12．（12分）一课外实验小组用如图（a）所示的电路测量某待测电阻的阻值。为标准定值阻（），V1、V2均为理想电压表，为单刀开关，为电源，为滑动变阻器。

请完成以下问题

(1)闭合S前，滑动变阻器的滑动端应置于_______________填“a”或“b”）端；

(2)闭合S后将滑动变阻器的滑动端置于某一位置，若电压表V1、V2的示数为、，则待测电阻阻值的表达式________（用、、表示）；

(3)改变滑动变阻器滑动端的位置，得到多组、数据，用计算机绘制出的图线，如图（b）所示，根据图线求得________（保留1位小数）；

(4)按照原理图（a），将图（c）中实物连线补画完整_____________。

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，一透明材料制成的圆柱形棒直径为4cm，长度为30cm。一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入，经由另一底面射出。求：

（1）该透明材料的折射率；

（2）保持入射点不变，调整光线的入射方向，使其在内壁上发生全反射，仍从另一底面射出，最多能经历几次全反射。

14．（16分）如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场．不计重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：

（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值；

（2）该粒子在电场中运动的时间．

15．（12分）右端开口，左端封闭的粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，长为10cm的水银柱封闭了长为30 cm的空气柱，尺寸如图甲所示，现用注射器（开始时活塞在底部）缓慢地将水银抽出，如图乙所示．已知注射器管横截面积是玻璃管横截面积的10倍，大气压强为76cmHg，整个过程不漏气且温度不变．求：

(1)当水银恰好被抽出时玻璃管内空气的压强（单位用cmHg表示）；

(2)注射器管有效长度的最小值（结果保留3位有效数字）．

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、D

【解析】
AB．S1闭合时，因为电容器通交流阻直流，所以灯A中有短暂电流通过，且不会逐渐变亮，故AB错误；

C．S2闭合时，因为电感线圈，灯B会逐渐熄灭，故C错误；

D．开关S2闭合时，电容放电，所以S2闭合瞬间A灯有电流从b到a ，故D正确。

故选D。

2、C

【解析】
假设最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力时，能顺利地卸干净全部沙子，有，B对；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子为研究对象，，C对；

3、A

【解析】
设排泥的流量为Q，t时间内排泥的长度为：

输出的功：

排泥的功：

输出的功都用于排泥，则解得：

故A正确，BCD错误．

4、A

【解析】
A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的系统，A正确；

B．在误差范围内可以认为银河系是旋涡状星系，不属于不规则星系，B错误；

C．银河系中恒星很多，C错误；

D．太阳处在银河系中，不在河外星系，D错误。

故选A。

5、B

【解析】
A．从表格中的数据可知的比值在减小，而电压表测量两端电压，电流表测量电流，即，逐渐减小，A错误；

B．逐渐减小，根据串并联电路电阻规律可知电路总电阻减小，而电路总电流恒定，根据可知恒流源输出功率逐渐减小，B正确；

C．第8次实验时电压表示数为零，即连入电路的电阻为零，所在支路为一根导线，电阻R被短路，此时所在支路的电流等于恒流源提供的电流，故大小为1.00A，C错误；

D．第一次实验时电流表示数为0.3A，所以第一次实验时通过电阻R的电流为

由于R和并联，所以第一次实验时R两端的电压为

故R的电阻为

故D错误。

故选B。

6、D

【解析】
AB．由万有引力提供向心力得

解得

当周期变大时，轨道半径将变大，但依然与地球同步，故轨道平面必与赤道共面，故A、B错误；

C．由万有引力提供向心力得

可得

轨道半径变大，则加速度减小，故C错误；

D．由万有引力提供向心力得

可得

轨道半径变大，则线速度将变小，故D正确；

故选D。

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、AB

【解析】
A．E-x图像的斜率代表竖直向上拉力F，物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力F作用下开始向上，说明在x=0处，拉力F大于重力，在0-x1过程中，图像斜率逐渐增大，则拉力F在增大，x1处物体图象的斜率最大，所受的拉力最大，故A正确；

BC．在x1~x2过程中，图象的斜率逐渐变小，说明拉力越来越小；在x2处物体的机械能达到最大，图象的斜率为零，说明此时拉力为零。根据合外力可知，在x1~x2过程中，拉力F逐渐减小到mg的过程中，物体做加速度逐渐减小的加速运动，物体加速度在减小，动能在增大，拉力F=mg到减小到0的过程中，物体的加速度反向增大，物体做加速度逐渐增大的减速运动，物体的动能在减小；在x1~x2过程中，物体的动能先增大后减小，物体的加速度先减小后反向增大，故B正确，C错误；

D．物体从静止开始运动，到x2处以后机械能保持不变，在x2处时，物体具有重力势能和动能，故在0~x2过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与物体的动能之和，故D错误。

8、BD

【解析】
A.电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线越密，场强越大，则知A点的场强比B点的场强小，故A错误．

B.直线AB与电场线垂直，是一条等势线，将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功，故B正确．

C.点电荷在A点所受的电场力沿电场线的切线方向，将点电荷从A点静止释放后，电场力将使该点电荷离开原电场线，所以点电荷不可能沿电场线做圆周运动，故C错误．

D.A点场强方向沿电场线的切线方向，即向左，则在A点放上一正点电荷，该点电荷所受的电场力也向左，故D正确．

故选BD。

9、BD

【解析】
A．线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流，故A错误；

B．电动势最大值E=nBSω=80V，故B正确；

C．线圈转动s、转过角度，瞬时感应电动势为e= nBSωsin=40V，C项错误；

D．在一个周期时间内，只有半个周期产生感应电动势，根据有效值的定义有，可得电动势有效值U==40V，故D正确；

10、BD

【解析】
当两球间距小于L时，两球均做匀减速运动，因B球质量大于A球质量可知B球加速度小于A球的加速度，由v-t图像可知：；；由牛顿第二定律：，解得mB=3mA=3kg，F=0.15N，选项A错误，B正确； 由图像可知，AB在30s时刻碰前速度：vA=0，vB=2m/s；碰后：v＇A=3m/s，v＇B=1m/s，因可知t=30 s时，两球发生弹性碰撞，选项C错误；由图像可知，两部分阴影部分的面积应该相等且都等于L，可知最终B球速度为零，选项D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、h    从桌面到地面的距离    v           

【解析】
（1）[1][2]．其中h的测量有问题，应该是从桌面到地面的距离；

（2）[3]．小球下落过程中，竖直方向

水平方向：

解得：

（3）[4][5]．根据可得，则以为纵坐标，画出的图象为一条过原点的直线，图线的斜率为k，那么该同学选择v2为横坐标；由得到的加速度为。然后与比较，若两者在误差允许范围内相等，就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。

12、a        26.8       

【解析】
(1)[1]为了保证实验安全，S闭合前，滑动变阻器滑动端应置于a端；。

(2)[2]由欧姆定律可得，通过的电流

待测电阻阻值

。

(3)[3]根据题图（b）可得

代入得

。

 (4)[4]实物连线时应注意滑动变阻器采取分压式接法[[依据题图（a）]]、电压表V1和V2的量程[[依据题图（b）选择]]，如图

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、（1）；（2）次。

【解析】
（1）设光在该材料中传播速度为，则

得

由可知

（2）设全反射临界角为，则

解得

每发生一次全反射，光在轴线方向前进的距离为

得

所以次。

14、（1）＝；（2）t＝

【解析】

试题分析：（1）设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，并设其圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律和向心力公式有：qv0B＝①

由题设条件和图中几何关系可知：r＝d                    ②

设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向运动的速度大小为vx，由牛顿第二定律有：qE＝max③

根据运动学公式有：vx＝axt，＝d ④

由于粒子在电场中做类平抛运动（如图），有：tanθ＝⑤

由①②③④⑤式联立解得：＝

（2）由④⑤式联立解得：t＝

考点：本题主要考查了带电粒子在交替复合场中的运动问题，属于中档题．

15、①44cmHg（单位用cmHg表示）；②13.4cm．

【解析】
①根据大气压强和水银柱高度可得：开始的时候密封空气柱的压强为76cmHg-10cmHg=66cmHg；

当水银恰好被抽出时玻璃管内空气仍是原来被密封的空气，故空气质量不变，体积变为原来的；

根据同一空气，温度不变，PV不变，所以压强变为原来的，所以水银恰好被抽出时玻璃管内空气的压强为；

②被注射器吸入的空气在最开始的压强为大气压强（76cmHg），在玻璃管中的长度为70cm；

水银柱被吸入注射器后的高度，

最后水银柱被吸入后注射器中的空气压强为44cmHg-1cmHg=43cmHg，所以根据同一空气，温度不变，PV不变可得：注射管中空气柱的高度；

所以注射器管有效长度的最小值hmin=h1+h2=13.4cm；