四川省邛崃市文昌中学2023届高三学情摸底物理试题

这是一份四川省邛崃市文昌中学2023届高三学情摸底物理试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
四川省邛崃市文昌中学2023届高三学情摸底物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、下列说法正确的是（ ）
A．β射线是聚变反应过程中由原子核外电子电离产生的
B．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量
C．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构
D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的
2、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k为

A． B．
C． D．
3、2019年10月1日，在国庆70周年盛大阅兵式上，大国重器东风-17高超音速战略导弹震撼曝光！有限的资料显示，东风17高超音速导弹最大速度在6~25马赫之间，射程约为2000公里左右，其战斗部为十分前沿的带翼面承波体结构，通过弹体助推至大气层边缘，并以"打水漂"一样的方式进行滑跃飞行，突防能力极强。值得一提的是，这种"助推—滑翔"弹道由我国著名科学家钱学森在上个世纪末40年代首次推出，因此该弹道亦称"钱学森弹道"。已知东风-17质量为m，在一次试射机动变轨过程中，东风-17正在大气层边缘向东水平高速飞行，速度大小为12马赫（1马赫就是一倍音速，设为v），突然蛇形机动变轨，转成水平向东偏下37°角飞行，速度大小为15马赫。此次机动变轨过程中（　　）

A．合力对东风-17做功为81mv2
B．合力对东风-17做功为4.5mv2
C．合力对东风-17的冲量大小为9mv，方向竖直向下
D．合力对东风-17的冲量大小为3mv，方向向东偏下37°
4、古时有“守株待兔”的寓言。假设兔子质量约为2 kg，以10 m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为1 m/s，设兔子与树的作用时间为0.1s。下列说法正确的是（　　）
①树对兔子的平均作用力大小为180N ②树对兔子的平均冲量为18N·s
③兔子动能变化量为－99J ④兔子动量变化量为－22kg·m/s
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
5、如图所示是利用光电管产生光电流的电路是（ ）

A．K为光电管的阳极
B．通过灵敏电流计G的电流方向从b到a
C．若用黄光照射能产生光电流，则用红光照射也一定能产生光电流
D．若用黄光照射能产生光电流，则用紫光照射也一定能产生光电流
6、下列说法正确的是（　　）
A．电子的发现说明原子具有核式结构
B．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C．某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，该金属的逸出功越大
D．某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大
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、如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以大小不变的初速度沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图象可求出

A．物体的初速度=6 m/s
B．物体与斜面间的动摩擦因数=0.6
C．取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值
D．当某次=时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑
8、如图所示，均匀细杆AB质量为M，A端装有转轴，B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连，若杆AB呈水平，细线与水平方向夹角为θ时恰能保持平衡，则下面表达式中正确的是（　　）

A．M=2msinθ B．滑轮受到的压力为2mg
C．杆对轴A的作用力大小为mg D．杆对轴A的作用力大小
9、如图所示为一种质谱仪示意图。由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外。一质量为、电荷量为的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点。不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）

A．粒子一定带正电
B．加速电场的电压
C．直径
D．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷
10、一列简谐横波沿 x 轴传播，t＝0 时的波形如图所示，质点 A 和 B 相距 0.5m，质点 A 速度沿 y 轴正方向；t＝0.03s 时，质点 A 第一次到达负向最大位移处。则下列说法正确的是（　　）

A．该波沿 x 轴负方向传播
B．该波的传播速度为 25m/s
C．从 t＝0 时起，经过 0.04s，质点 A 沿波传播方向迁移了 1m
D．在 t＝0.04s 时，质点 B 处在平衡位置，速度沿 y 轴负方向
E.某频率为 25Hz 的简谐横波与该波一定能发生干涉
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）实验室中有一台铭牌模糊的可拆卸式变压器，如图所示，该变压器可近似看做理想变压器。某同学欲测量它的初级次级线圈匝数：先在闭合铁芯的上端铁轭处紧密缠绕100匝漆包细铜线，并将细铜线两端与理想交流电压表构成闭合回路。

（1）在次级线圈左右两端的接线柱上输入12V低压交流电压，理想交流电压表示数为60V，则次级线圈的匝数为________匝；在初级线圈左右两端的接线柱上输入12V低压交流电压，理想交流电压表示数为30V，则初级线圈的匝数为________匝。
（2）若初级线圈左右两端接线柱接入的交变电压瞬时表达式为u=311sin100πt(V)，则与次级线圈左右两端接线柱直接相连的理想交流电压表的示数为________V。
12．（12分）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图甲所示。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。数据记录如下表所示：（弹力始终未超过弹性限度，取）
记录数据组
1
2
3
4
5
6
钩码总质量
0
30
60
90
120
150
弹簧总长
6.00
7.11
8.20
9.31
10.40
11.52
（1）在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线_______。

（2）由图线求得该弹簧的劲度系数 __________。（保留两位有效数字）
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，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长度为，容器右端中心处开有一圆孔。一定质量的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热性良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其厚度不计。开始时气体温度为，活塞与容器底部相距。现对容器内气体缓慢加热，已知外界大气压强为。求：
（1）气体温度为时，容器内气体的压强；
（2）气体温度为时，容器内气体的压强。

14．（16分）如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为和的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为，开口很小，两开口端接有间距也为的且足够长的两个固定平行导轨，导轨与水平面夹角为，处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为、电阻为、长为的金属棒与导轨良好接触。滑动变阻器的最大电阻为，其他电阻不计，一切摩擦和空气阻力不计，重力加速度为。求：
(1)电磁感应中产生的电动势；
(2)若开关闭合、断开，求滑动变阻器的最大功率；
(3)若开关断开，闭合，棒由静止释放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑过程中最大速度以及某段时间内通过棒某一横截面的最大电荷量。

15．（12分）如图所示，一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上，从N点进入玻璃球直接打在B点，在B点反射后到球面的P点（P点未画出）。已知玻璃球的半径为R，折射率n=，光在真空中的传播速度为c，求：
①入射点N与出射点P间的距离；
②此单色光由N点经B点传播到P点的时间。




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、C
【解析】
A． β射线是核衰变过程中由原子核释放出来的。故A错误；
B． 汤姆孙在研究阴极射线时发现电子，美国物理学家密立根精确地测出电子的电荷量，故B错误；
C． 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C正确；
D． 玻尔的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的，故D错误。
故选：C。
2、C
【解析】
在圆环上取长度为的一小段为研究对象，这一段的重力为

设其余弹簧对这一小段的作用力为T，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：

据平衡条件可得：

弹簧弹力F与弹簧对这一小段作用力的关系如图：

由图得

解得

不发生形变时环状链条的半径为，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量

弹簧弹力与伸长量关系

解得

故C正确，ABD错误。
3、C
【解析】
AB．根据动能定理得

故AB错误。
CD．根据动量定理得

方向竖直向下，故C正确，D错误。
故选C。
4、C
【解析】
①兔子撞树后反弹，设作用力为F，由动量定理得：

②树对兔子的平均冲量为

③动能变化量为

④动量变化量为

所以③④正确，①②错误。
故选C。
5、D
【解析】
K受到光照发射电子，为光电管的阴极，则电流为顺时针，从a到b．若用黄光照射能产生光电流，则用频率大于黄光的光照射一定能产生光电流，例如紫光．答案选D．
6、D
【解析】
A． α粒子散射实验说明原子具有核式结构，故A错误；
B． β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故B错误；
CD． 在光电效应现象中，金属的逸出功与入射光的频率无关； 可知，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，故C错误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、AC
【解析】
AB.物体在粗糙斜面上向上运动，根据牛顿第二定律

得加速度为

由运动学公式当=90°时，，可得，当=0 时，，可得，故A项正确，B项错误；
C. 根据运动学公式得物体能达到的位移

由辅助角公式

可得位移的最小值

故C项正确；
D.由于，所以当物体在斜面上停止后，不会下滑，故D项错误。
8、ACD
【解析】
考查共点力作用下物体的平衡问题。
【详解】
A．由题可以知道，C物体受到重力和绳子的拉力处于平衡状态，所以绳子的拉力与C物体的重力大小相等，为mg；对杆AB进行受力分析如图：

设AB杆的长度为L，由图可以知道杆的重力产生，的力矩是顺时针方向的力矩，力臂的大小是绳子的拉力产生的力矩是逆时针方向的力矩，力臂的大小是，过转轴的力不产生力矩，由力矩平衡得：

所以：

A正确；
B．由题图可以知道，两根绳子的拉力的方向之间有夹角所以两根绳子的拉力的合力大小要小于2mg，即滑轮受到的压力小于2mg，B错误；
C．由受力图可以知道轴A对杆的作用力的方向的反向延长线一定过绳子的拉力的延长线与重力的作用线的交点，因为重力的作用线过杆的中点，所以可以知道力F与绳子的拉力与水平方向之间的夹角是相等的，并且：

所以F与绳子的拉力的大小也相等，即

则杆对轴A的作用力大小为mg，C正确；
D．联立可得：

所以杆对轴A的作用力大小也可以表达为：，D正确。
故选ACD。
9、AD
【解析】
A．粒子在向外的磁场中受洛伦兹力向左偏转，由左手定则可知，粒子带正电，故A正确；
B．在静电分析器中，根据电场力提供向心力，有

在加速电场中，有

联立得

故B选项错误；
CD．在磁分析器中，根据洛伦兹力提供向心力，有


若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明圆周运动的直径相同，由于磁场、电场、静电分析器的半径都不变，则该群粒子具有相同的比荷，故C错误，D正确。
故选AD。
10、ABD
【解析】
A．t＝0 时质点 A 速度沿 y 轴正方向，可知该波沿 x 轴负方向传播，选项A正确；
B．t＝0.03s 时，质点 A 第一次到达负向最大位移处，可知周期T=0.04s，波长λ=1m，则该波的传播速度为

选项B正确；
C．波传播过程中，质点只能在平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，选项C错误；
D．在 t＝0.04s=T 时，质点 B 回到平衡位置，速度沿 y 轴负方向，选项D正确；
E．波的频率为

则该波与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，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、200 400 110
【解析】
(1)[1][2]．由理想变压器的电压与匝数关系

可知次级线圈的匝数为
匝
初级线圈的匝数
匝
(2)[3]．因交流电压表的示数为电压有效值该变压器初级、次级线圈的匝数比为2：1，由

可知与次级线圈左右两端接线柱直接相连的理想交流电压表的示数为110V.
12、 28
【解析】
(1)[1]按照表中所给数据在坐标系中描点并用一条直线连接即可，要注意让尽可能多的点连在线上，不通过直线的点大致均匀地分布在直线两侧，偏差过大的点是测量错误，应该舍去。

(2)[2]根据表达式，得图线的斜率表示弹簧的劲度系数，故


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)
【解析】
(1)活塞移动时气体做等压变化，当刚至最右端时，；；由盖萨克定律可知

解得

说明活塞正好到最右端。故气体温度为时，容器内气体的压强为。
(2)活塞至最右端后，气体做等容变化，；；。由查理定律有

解得

气体温度为时，容器内气体的压强为。
14、 (1)；(2)；(3)，
【解析】
(1)处在均匀变化的磁场中的有效面积

根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为

(2)根据闭合电路欧姆定律

滑动变阻器的功率

得

当时，有最大值
所以

(3)棒切割磁感线产生的最大感应电动势

通过分析知道沿整个回路的感应电动势都为逆时针方向，因此总电动势为

对于整个回路，根据闭合电路欧姆定律有

当棒匀速下滑时速度达到最大，此时受力平衡

解得

当物体下滑速度最大时，在时间内通过导体棒的电荷量也最大

解得

15、①；②
【解析】
①在B点的反射光线与入射光线NB关于AB对称，则可知从P点射出的光线与原平行于AB的入射光线平行对称，作出光路图如图所示

由光路图知

由折射定律得

解得


入射点N与出射点P间的距离为

②该条光线在玻璃球中的路程

光在玻璃球中的速度

光在玻璃球中的时间