辽宁省大连市普兰店区2023届高三下学期开年摸底大联考（全国I卷）物理试题

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辽宁省大连市普兰店区第一中学2023届高三下学期开年摸底大联考（全国I卷）物理试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、2018年7月29日09时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。火箭将两颗卫星送入了同一个轨道上的不同位置，如图所示。如果这两颗卫星与地心连线成θ(弧度)角，在轨运行的加速度大小均为a，均沿顺时针做圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为

A． B． C． D．
2、中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，GPS导航系统是由周期约为12h的卫星群组成。则北斗导航系统的同步卫星与GPS导航卫星相比（　　）
A．北斗导航系统的同步卫星的角速度大
B．北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小
C．GPS导航卫星的线速度大
D．GPS导航卫星的向心加速度小
3、如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为θ，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（ ）

A．降低环境温度 B．在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管
C．保持θ角不变，使玻璃管减速上升 D．使玻璃管垂直纸面向外做加速运动
4、如图所示，固定斜面上放一质量为m的物块，物块通过轻弹簧与斜面底端的挡板连接，开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑。现将物块向上移动一段距离后由静止释放，物块一直向下运动到最低点，此时刚好不上滑，斜面的倾角为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是()

A．物块与斜面间的动摩擦因数为 B．当弹簧处于原长时物块的速度最大
C．当物块运动到最低点前的一瞬间，加速度大小为 D．物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为一定值
5、如图所示，长方形abed长ad=0.6m，宽ab=0-3m， e、f分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7 kg.电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v0=5×102m/s从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域（不考虑边界粒子），则以下不正确的是

A．从ae边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边
B．从ed边射入的粒子，出射点全部分布在bf边
C．从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae边
D．从fc边射入的粒子，全部从d点射出
6、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是： （ ）

A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)
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、两波源分别位于x=0和x=20cm处，从t=0时刻起两波源开始振动，形成沿x轴相向传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ，如图所示，为t=0.04s时刻两列波的图像．已知两波的振幅分别为，，质点P的平衡位置在x=1cm处，质点Q的平衡位置在x=18cm处．下列说法中正确的是___________．

A．两列波的波源起振方向相同
B．Ⅰ和Ⅱ两列波的波长之比为1：2
C．t=0.05s时，质点P向下振动，质点Q的坐标为（18cm，-3cm）
D．Ⅰ和Ⅱ两列波将在t=0.1s时相遇，之后叠加形成稳定的干涉图样
E.t=0.12s时，x=10cm处的质点位移为零但振动加强
8、杨氏双缝干涉实验中，双缝距光屏8cm，现将光屏靠近双缝，屏上原来3级亮纹依旧为亮纹，则移动的距离可能为（　　）
A．4.8 B．4 C．3.4 D．3
9、如图，一个由绝缘材料做成的半径为R的圆环水平放置，O为圆心，一带电小珠P穿在圆环上，可沿圆环无摩擦的滑动。在圆环所在的水平面内有两个点电荷QA、QB分别位于A、B两点，A点位于圆环内、B点位于圆环外，已知OB=3OA=R，O、A、B三点位于同一直线上。现给小珠P一初速度，发现P恰好沿圆环做匀速圆周运动。则以下判断正确的是

A．QA与QB一定为异种电荷
B．QB=QA
C．由QA、QB激发的电场，在圆环上各处电势相等
D．小珠P运动过程中对圆环的弹力大小处处相等
10、下列说法中正确的是_______。
A．著名的泊松亮斑是光的衍射现象
B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远一些
E.在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽
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）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验．

（1）实验中还需要的测量工具有：______
（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图可知：图线不通过原点的原因是由于______；弹簧的劲度系数______计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取；
（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的图象，下列正确的是______
A．a的原长比b的长
B．的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．弹力与弹簧长度成正比
12．（12分）某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。双缝间距d = 0.20mm，测得屏与双缝间的距离L = 500mm。然后，接通电源使光源正常工作：
(1)某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，如图乙所示，则游标卡尺的读数为_________cm；然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，若游标卡尺的读数为1.67cm，此时主尺上的________cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；入射光的波长λ=_________m；

(2)若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有_________________（至少写一条）。
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，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。试求：
（1）最终气体B压强；
（2）活塞推动的距离。

14．（16分）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面镀银，表示平圆截面的圆心，一束光线在横截面内从点入射，经过面反射后从点射出。已知光线在点的入射角为，，，求：

①光线在点的折射角；
②透明物体的折射率。
15．（12分）如图甲所示，正方形闭合线圈的边长、总电阻、匝数，匀强磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示，周期，磁场方向以垂直线圈平面向里为正。试求：
（1）时，线圈的边所受安培力的大小和方向。
（2）在时间内，通过导线横截面的电荷量。




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】
根据题意卫星运动的加速为a，则
在地球表面时
则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为
解得： ，故B对；ACD错
故选B
2、C
【解析】
A．地球同步卫星的周期为24h，GPS导航系统周期约为12h，根据周期与角速度的关系

可知北斗导航系统的同步卫星的周期大，则其角速度小，故A错误；
B．由万有引力提供向心力有

得卫星绕地球做圆周运动的周期

北斗导航系统的同步卫星的周期大，则其轨道半径大，故B错误；
C．由万有引力提供向心力有

得卫星绕地球做圆周运动的线速度

北斗导航系统的轨道半径大，则其线速度小，GPS导航卫星的线速度大，故C正确；
D．根据

可知北斗导航系统的角速度小、线速度小，则其加速度小，GPS导航卫星的向心加速度大，故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
A. 假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度降低△T时，空气柱1的压强由p1减至p′1，△p1=p1−p′1，空气柱2的压强由p2减至p′2，△p2=p2−p′2，
由查理定律得：
，
，
因为p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水银柱应向b移动。故A错误；
B. 在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管，使θ角变大，若水银柱相对玻璃管不动，则增大了水银柱对下部气体的压力，水银柱向b端移动，故B错误；
C. 玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，水银柱失重，若水银柱相对玻璃管不动，水银柱对下部气体压力减小，水银柱向a端移动，故C正确；
D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力，水银柱的位置不变，故D错误。
4、C
【解析】
A．由于开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑，则

得物块与斜面间的动摩擦因数

选项A正确；
B．由于物块一直向下运动，因此滑动摩擦力始终与重力沿斜面向下的分力平衡，因此当弹簧处于原长时，物块受到的合外力为零，此时速度最大，选项B正确；
C．由于物块在最低点时刚好不上滑，此时弹簧的弹力

物块在到达最低点前的一瞬间，加速度大小为

选项C错误；
D．对物块研究

而重力做功和摩擦力做功的代数和为零，因此弹簧的弹力做功等于物块动能的变化量，即弹簧的弹性势能和物块的动能之和为定值，选项D正确。
故选C。
5、C
【解析】
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，代入数据解得粒子轨道半径：;
AB、若匀强磁场为矩形磁场，从e点垂直射入的粒子，由于做匀速圆周运动的半径等于圆形磁场的半径，则刚好从b点射出，所以从e点垂直射入的粒子出射点落在bf边上；从ae边垂直射入的粒子，从圆弧af上射出，出射点分布在ab边和bf边；从ed边射入的粒子，出射点全部分布在bf边，故A、B正确；

CD、若匀强磁场为圆形磁场，由于做匀速圆周运动的半径等于圆形磁场的半径，从bc边射入的粒子，全部从d点射出，所以从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ad边，从fc边射入的粒子，全部从d点射出，故C错误，D正确；
错误的故选C。
【点睛】
关键计算出半径后找到圆心，分析可能出现的各种轨迹，然后找出射点。
6、B
【解析】
从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式可得：，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误．

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】
由波形图可知，波Ⅰ传到x=4cm位置时质点的起振方向向下，则波Ⅰ振源的起振方向向下；波Ⅱ传到x=16cm位置时质点的起振方向向上，则波Ⅱ振源的起振方向向上；则两列波的波源起振方向相反，选项A错误；由波形图可知，Ⅰ和Ⅱ两列波的波长分别为2cm和4cm，则波长之比为1：2，选项B正确；波Ⅰ的周期T1=0.02s，则t=0.05s时，质点P在平衡位置向下振动；波Ⅱ的周期T2=0.04s，则t=0.05s时，质点Q在最低点，坐标为（18cm，-3cm），选项C正确；两列波的波速均为，则再经过，即在t=0.1s时刻两波相遇，因两波的频率不同，则叠加后不能形成稳定的干涉图样，选项D错误；t=0.12s时，波Ⅰ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；波Ⅱ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；则此质点的位移为零但振动加强，选项E正确；故选BCE．
【点睛】
本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变．理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如本题中两列波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为；当波峰与波谷相遇时此处的位移为．
8、ABCD
【解析】
杨氏双缝干涉亮条纹的位置为
，k=0，±1，±2……
其中，d为双缝间距，D为双缝到光屏的距离，λ为光的波长。依题意有
，D 其中，k为正整数，所以
，k=4，5，6，……
带入D0=8cm可得D =6 cm，4.8 cm，4 cm，3.4 cm，3 cm……故ABCD均正确。
故选ABCD。
9、ABC
【解析】
A．小珠沿圆环做匀速圆周运动，小珠在圆周上任一点受到的电场力大小相等，故两个点电荷在圆周上各点的场强大小相等，方向不同，故与一定为异种电荷，故A正确；
B．如图所示，当小珠运动到图示位置时，由几何知识可得：


由于小珠的合力指向圆心，则有：

解得：

故B正确；

C．沿圆环做匀速圆周运动，电场力不做功，所以在圆环上电势处处相等，故C正确；
D．因做匀速圆周运动，其合力始终指向圆心，即弹力与库仑力的合力指向圆心，而库仑力是变化的，则弹力也是变化的，故D错误；
故选ABC。
10、ABD
【解析】
A.泊松亮斑是光的衍射现象，选项A正确；
B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹，选项B正确；
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项C错误；
D.发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远一些，选项D正确；
E.做双缝干涉实验时，会在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，当波长越长时，条纹间距越宽，当改成紫光时，由于波长变小，则条纹间距变小，选项E错误。
故选ABD。

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、刻度尺 弹簧有自身重力 4.9 B
【解析】
（1）［1］实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要刻度尺．
（2）［2］由图可知，当F=0时，x0，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，这是由于弹簧自身的重力造成的．故图线不过原点的原因是由于弹簧有自身重力，实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重．
［3］由图线乙，弹簧的劲度系数
k===4.9N/m
（3）［4］A.由图丙知，F-L图像横坐标的截距表示原长，故b的原长比a的长，选项A错误；
BC.由弹簧的劲度系数k=知，a图线较b图线倾斜，a的劲度系数比b的大，选项B正确，C错误；
D.图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，选项D错误．
12、1.11 2.3 减小双缝间距d或者增大双缝到干涉屏的距离L
【解析】
(1)[1][2]．游标卡尺的读数为1.1cm+0.1mm×1=1.11cm；若游标卡尺的读数为1.67cm，此时主尺上的2.3cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；
[3]．条纹间距

则根据可得

(2)[4]．若实验中发现条纹太密，即条纹间距太小，根据可采取的改善办法有：减小双缝间距d或者增大双缝到干涉屏的距离L。

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）82.5cmHg（2）10.363cm
【解析】
考查理想气体的等温变化。
【详解】
（1）活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化，设S为玻璃管横截面：

解得：

即最终气体B压强为82.5cmHg；
（2）末状态：气体B和C的液面高度差：

活塞缓慢向右推的过程中，气体A做等温变化
初状态：

末状态：

由玻意耳定律：

代入数据：

解得：

活塞推动的距离：
。
14、①15°②
【解析】
①如图，透明物体内部的光路为折线，、点相对于底面对称，、和三点共线，在点处，光的入射角为，折射角为，，，根据题意有
由几何关系得，，于是，且得

②根据折射率公式有得
15、（1）2.5N，方向向左；（2）。
【解析】
（1）设在时间内线圈中感应电动势的大小为

线圈中电流

时，磁感应强度大小，则线圈边所受安培力大小

根据左手定则，安培力方向向左。
（2）设在时间内，线圈中感应电动势的大小为
，
前时间内，通过导线横截面的电荷量