山西省懷仁一中2023屆高三第一次調(diào)研考試（2月）物理試題

山西省懷仁一中2023屆高三第一次調(diào)研考試（2月）物理試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、圖示裝置為閱讀時(shí)使用的角度可調(diào)支架，現(xiàn)將一本書放在傾斜支架上，書始終保持靜止。關(guān)于該書受力情況，下列說法正確的是（）A．可能受兩個(gè)力B．可能受三個(gè)力C．一定受摩擦力D．支架下邊緣對書一定有彈力2、關(guān)于近代物理的知識，下列說法正確的有（）A．結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為C．中X為中子，核反應(yīng)類型為β衰變D．平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)一定放出核能3、如圖所示，輕繩跨過光滑定滑輪，左端與水平地面上的物塊M相連，右端與小球N相連，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對小球N施加一水平拉力使其緩慢移動(dòng)一小段距離，整個(gè)過程物塊M保持靜止，地面對物塊M的摩擦力為f則此過程中（）A．f變大，F(xiàn)變大B．f變大，F(xiàn)變小C．f變小，F(xiàn)變小D．f變小，F(xiàn)變大4、下列說法正確的是（）A．盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B．在一根長為0.2m的直導(dǎo)線中通入2A的電流將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力為0.2N，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能是0.8TC．伽利略利用理想斜面實(shí)驗(yàn)得出物體不受外力作用時(shí)總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，開創(chuàng)了物理史實(shí)驗(yàn)加合理外推的先河D．比值定義法是物理學(xué)中定義物理量的一種常用方法，電流強(qiáng)度I的定義式是5、如圖所示，由絕緣輕桿構(gòu)成的正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，其中AB邊位于水平方向，頂點(diǎn)處分別固定一個(gè)帶電小球。其中A、B處小球質(zhì)量均為m，電荷量均為2q(q>0)；C、D處小球質(zhì)量均為2m，電荷量均為q?？臻g存在著沿DB方向的勻強(qiáng)電場，在圖示平面內(nèi)，讓正方形繞其中心O順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°，則四個(gè)小球所構(gòu)成的系統(tǒng)（）A．電勢能增加，重力勢能增加B．電勢能不變，重力勢能不變C．電勢能減小，重力勢能減小D．電勢能不變，重力勢能增加6、一三棱鏡截面如圖所示，∠C=90°，∠B=60°，AC面涂有反光涂層。一細(xì)束光從O垂直AB邊射入棱鏡，經(jīng)AC面反射到BC面，在BC面上恰好發(fā)生全反射。則該棱鏡的折射率為（）A． B． C． D．2二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、若宇航員到達(dá)某一星球后，做了如下實(shí)驗(yàn):(1)讓小球從距離地面高h(yuǎn)處由靜止開始下落，測得小球下落到地面所需時(shí)間為t;(2)將該小球用輕質(zhì)細(xì)繩固定在傳感器上的O點(diǎn)，如圖甲所示。給小球一個(gè)初速度后，小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，傳感器顯示出繩子拉力大小隨時(shí)間變化的圖象所示(圖中F1、F2為已知)。已知該星球近地衛(wèi)星的周期為T，萬有引力常量為G，該星球可視為均質(zhì)球體。下列說法正確的是A．該星球的平均密度為 B．小球質(zhì)量為C．該星球半徑為 D．環(huán)繞該星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星的速率為8、下列說法正確的有（）A．研究表明，一般物體的電磁輻射僅與溫度有關(guān)B．電子的衍射圖樣證實(shí)了電子的波動(dòng)性C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是估測原子核半徑最簡單的方法D．結(jié)合能越大的原子核，核子的平均質(zhì)量越大9、2019年9月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第47、48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星的工作軌道是比同步衛(wèi)星軌道低一些的中圓軌道，衛(wèi)星由發(fā)射軌道變軌到中圓軌道b上，軌道a、b相切于P點(diǎn)。則衛(wèi)星在兩軌道上運(yùn)行時(shí)。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道b運(yùn)行周期大于24小時(shí)B．衛(wèi)星由地面到P點(diǎn)所受引力逐漸減小C．衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于軌道b上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度D．衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于衛(wèi)星在軌道b上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能10、如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，質(zhì)量為、邊長為的正方形線框斜向穿進(jìn)磁場，當(dāng)剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度為，方向與磁場邊界成，若線框的總電阻為，則（）A．線框穿進(jìn)磁場過程中，框中電流的方向?yàn)锽．剛進(jìn)入磁場時(shí)線框中感應(yīng)電流為C．剛進(jìn)入磁場時(shí)線框所受安培力大小為D．此進(jìn)兩端電壓為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組成員用如圖所示的裝置做“探究彈力與彈簧伸長關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．（1）將彈簧懸掛在支架上，彈簧上端剛好與豎直刻度尺的零刻度對齊，當(dāng)彈簧下端掛上一個(gè)鉤碼且處于靜止時(shí)，彈簧下端的指針指在刻度尺上的位置如圖1所示，此時(shí)彈簧的長度為l1＝______cm.（2）對于實(shí)驗(yàn)中的操作，下列說法正確的是__________．A．測量彈簧原長時(shí)，需要把彈簧水平放穩(wěn)后進(jìn)行測量讀數(shù)B．掛鉤上掛的鉤碼越多，實(shí)驗(yàn)誤差越小C．彈簧的自重不會(huì)影響彈簧的勁度系數(shù)測量D．由于彈簧的自重，會(huì)使測量的勁度系數(shù)有一定的誤差（3）在彈簧彈性限度內(nèi)，改變彈簧下端所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，同時(shí)測出對應(yīng)彈簧的長度，已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g，在m-l坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖如圖2所示，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.80m/s2，則由圖象可以得到彈簧的勁度系數(shù)k＝______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．12．（12分）圖（甲）是演示簡諧運(yùn)動(dòng)圖像的裝置，它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動(dòng)時(shí)，漏斗中的細(xì)沙均勻流出，同時(shí)勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細(xì)沙在板上會(huì)形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動(dòng)的振動(dòng)圖像。圖（乙）是同一個(gè)沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線（圖中的虛線表示）。（1）圖（乙）的P處堆積的細(xì)沙比Q處_________________（選填“多”、“少”或“一樣多”）。（2）經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)圖（乙）中OB=O′B′，若木板1的移動(dòng)速度v1=3m/s，則木板2的移動(dòng)速度v2=_________________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在質(zhì)量為M＝0.99kg的小車上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻R＝1的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，MN邊長為L=0.1m，NP邊長為l＝0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)入一水平有界勻強(qiáng)磁場（磁場寬度大于小車長度）．磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長度與線圈MN邊長度相同．求：（1）小車剛進(jìn)入磁場時(shí)線圈中感應(yīng)電流I的大小和方向；（2）小車進(jìn)入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量q；（3）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，已知完全穿出磁場時(shí)小車速度v1＝2m/s，求小車進(jìn)入磁場過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q．14．（16分）從兩個(gè)波源發(fā)出的兩列振幅相同、頻率均為5Hz的簡諧橫波，分別沿x軸正、負(fù)方向傳播，在某一時(shí)刻到達(dá)A、B點(diǎn)，如圖中實(shí)線、虛線所示．兩列波的波速均為10m/s．求（i）質(zhì)點(diǎn)P、O開始振動(dòng)的時(shí)刻之差；（ii）再經(jīng)過半個(gè)周期后，兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動(dòng)振幅極大和極小的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)．15．（12分）如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個(gè)理想電流表，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場上邊界h處由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)電流穩(wěn)定后金屬桿運(yùn)動(dòng)速度的大?。?3)金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)，M、N兩端的電壓大小。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

AB．由題意可知，書受到重力和彈力作用，由于有書沿斜面向下的分力作用，所以物體必然受到一個(gè)沿斜面向上的力，以維持平衡，這個(gè)力為摩擦力，也可以是支架下邊緣對書的彈力，也可以是摩擦力和支架下邊緣對書彈力的合力，故可能受三個(gè)力，四個(gè)力作用，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由于當(dāng)書沿斜面向下的分力作用與支架下邊緣對書彈力相等時(shí)，此時(shí)摩擦力不存在，故C錯(cuò)誤；D．由于當(dāng)書沿斜面向下的分力作用，與向上的摩擦力相等時(shí)，則支架下邊緣對書彈力不存在，故D錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】

A.比結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程中，反應(yīng)物必須有中子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.中X質(zhì)量數(shù)為4電荷數(shù)為2，為α粒子，核反應(yīng)類型為α衰變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.平均結(jié)合能是核子與核子結(jié)合成原子核時(shí)平均每個(gè)核子放出的能量，平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，一定放出核能。故D正確。故選D。3、A【解析】

對小球N進(jìn)行分析，分析其受力情況，設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為，則有細(xì)繩與豎直方向夾角逐漸增大，增大，所以水平拉力增大；減小，所以繩子拉T增大；由于物塊M始終靜止在地面上，在水平方向，由平衡條件可得f=Tcosθ則地面對物塊M的摩擦力f也變大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、B【解析】

A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B．長為0.2m的直導(dǎo)線中通入2A的電流，將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中,受到的安培力為0.2N，故有因?yàn)楣士傻?，即大小可能?.8T，故B正確；C．物體不受外力作用時(shí)總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，是牛頓在伽利略、笛卡爾的研究基礎(chǔ)上得到的牛頓第一定律，故C錯(cuò)誤；D．比值定義法是物理學(xué)中定義物理量的一種常用方法，電流強(qiáng)度I的定義式是故D錯(cuò)誤。故選B。5、D【解析】

讓正方形繞其中心O順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°，則電場力對四個(gè)小球做總功為：則系統(tǒng)電勢能不變；系統(tǒng)重力勢能變化量：則重力勢能增加；A．電勢能增加，重力勢能增加，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電勢能不變，重力勢能不變，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電勢能減小，重力勢能減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．電勢能不變，重力勢能增加，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D.6、C【解析】

做出光路圖，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，光線到達(dá)AC面的入射角為α=30°，則反射角為，根據(jù)幾何關(guān)系，光線在BC面的入射角為i=60°，因?yàn)楣饩€在BC面上恰好發(fā)生全反射，則故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】

A.對近地衛(wèi)星有，星球密度，體積，解得，故A正確。B.小球通過最低點(diǎn)時(shí)拉力最大，此時(shí)有最高點(diǎn)拉力最小，此時(shí)有最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，據(jù)動(dòng)能定理可得可得，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可得，，故B正確。C.根據(jù)及可得：星球平均密度可表示為可得，故C錯(cuò)誤。D.環(huán)繞該星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星的速率可表示為故D正確。8、BC【解析】

A．實(shí)際物體輻射電磁波情況與溫度、表面情況、材料都有關(guān)；黑體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)，是實(shí)際物體的理想化模型，故A錯(cuò)誤；B．電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子的波動(dòng)性，故B正確；C．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型：原子中心有一個(gè)很小的核，內(nèi)部集中所有正電荷及幾乎全部質(zhì)量，所以α粒子散射實(shí)驗(yàn)是估算原子核半徑最簡單的方法之一，故C正確；D．根據(jù)核子平均質(zhì)量曲線與比結(jié)合能曲線可知比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，核子平均質(zhì)量越小，故D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解析】

A．同步衛(wèi)星周期為24小時(shí)，軌道b比同步衛(wèi)星軌道低一些，周期小于24小時(shí)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由可知，距離地面越遠(yuǎn)，引力越小，選項(xiàng)B正確；C．由于，衛(wèi)星從軌道a和軌道b經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)加速度相同，選項(xiàng)C正確；D．衛(wèi)星從a軌道到b軌道，需點(diǎn)火加速，動(dòng)能增大，D錯(cuò)誤。故選BC。10、CD【解析】

線框進(jìn)入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向外，則感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCD方向，故A錯(cuò)誤；AC剛進(jìn)入磁場時(shí)CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，則線框中感應(yīng)電流為，此時(shí)CD兩端電壓，即路端電壓為，故B錯(cuò)誤，D正確；AC剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的CD邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反，AD邊受到的安培力的方向垂直于AD向下，它們的大小都是，由幾何關(guān)系可以看出，AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直，所以AC剛進(jìn)入磁場時(shí)線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量合，即，故C正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、22.50（22.50?22.52均可）C23.0（22.7?23.2均可）【解析】

（1）[1]已知刻度尺的零刻度線與彈簧上端平齊，由示數(shù)可知此時(shí)彈簧的長為22.50cm；（2）[2]A.彈簧自身有重力，彈簧豎直懸技時(shí)由于自身重力必然有一定的伸長，故彈簧豎直懸掛時(shí)測出的長度，才能作為實(shí)驗(yàn)中彈簧的原始長度，A錯(cuò)誤；B.懸掛的鉤碼太多，有可能會(huì)超過彈簧的彈性限度，B錯(cuò)誤；CD.由于：k=即k與彈力的變量△F及對應(yīng)的形變量△x有關(guān)，與彈簧的自重?zé)o關(guān)，C正確，D錯(cuò)誤．（3）[3]根據(jù)圖象有：k==N/m=23.0N/m12、多4m/s【解析】

（1）[1]在圖（乙的處時(shí)，沙擺的速度最小，在處時(shí)，沙擺的速度最大，所以堆積的細(xì)沙比處多；（2）[2]根據(jù)單擺周期公式：它們在同一地點(diǎn)，且擺長相同，則周期相同，設(shè)為，段經(jīng)歷的時(shí)間是：段經(jīng)歷的時(shí)間為：設(shè)板長為，則：比較可得：。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）0.5A電流方向?yàn)?/p>

M→Q→P→N→M（2）5×10-3C（3）32J【解析】

（1）線圈切割磁感線的速度v0=10m/s，感應(yīng)電動(dòng)勢E=Blv0=1×0.05×10=0.5V由閉合電路歐姆定律得，線圈中電流由楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)?/p>

M→Q→P→N→M（2）小車進(jìn)入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量為q=I△t=△t又E=△Φ=BS聯(lián)立可得q=＝5×10?3C（3）設(shè)小車完全進(jìn)入磁場后速度為v，在小車進(jìn)入磁