2023年山西省陽(yáng)泉市陽(yáng)泉中學(xué)物理高三上期末調(diào)研模擬試題含解析

2023年山西省陽(yáng)泉市陽(yáng)泉中學(xué)物理高三上期末調(diào)研模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是A．振子的振幅為4cmB．振子的振動(dòng)周期為1sC．t=ls時(shí)，振子的速度為正的最大值D．t=ls時(shí)，振子的加速度為正的最大值2、如圖甲所示，固定光滑斜面上有質(zhì)量為的物體，在大小為12N，方向平行于斜面的拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從位置處拉力F逐漸減小，力F隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示，當(dāng)時(shí)拉力減為零，物體速度剛好為零，取，下列說(shuō)法正確的是（）A．斜面傾角為B．整個(gè)上滑的過(guò)程中，物體的機(jī)械能增加27JC．物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為3m/sD．物體在減速階段所受合外力的沖量為3、如圖所示，由均勻?qū)Ь€繞成的直角扇形導(dǎo)線框OMN繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T(mén)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，線框電阻為R，線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中回路的電流強(qiáng)度大小為I，則（）A．線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中回路產(chǎn)生的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．線框在進(jìn)入與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中ON段兩端電壓大小相等C．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為I2RTD．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中回路的等效電流大小為4、光滑水平面上有長(zhǎng)為的木板B，小物塊A置于B的中點(diǎn)，A、B質(zhì)量均為，二者間摩擦因數(shù)為，重力加速度為，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻給B一向右的瞬時(shí)沖量，為使A可以從B上掉下，沖量的最小值為（）A． B． C． D．5、我國(guó)計(jì)劃在2020年發(fā)射首個(gè)火星探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測(cè)。假設(shè)“火星探測(cè)器”貼近火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得其周期為T(mén)。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求得（）A．火星的質(zhì)量B．火星探測(cè)器的質(zhì)量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度6、獰貓彈跳力驚人，棲息在干燥的曠野和沙漠，善于捕捉鳥(niǎo)類(lèi)。一只獰貓以某一初速度斜向上與水平地面成θ角跳離地面，落地前其最大高度為h，最大水平位移為x。不考慮空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間不變B．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨萮增大C．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值減小D．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值增大二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、關(guān)于電磁波和機(jī)械波，下列說(shuō)法正確的是A．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直B．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)C．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象D．在真空中波長(zhǎng)越短的電磁波周期越大E.聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，波長(zhǎng)改變8、美國(guó)物理學(xué)家阿瑟·阿什金因利用光的力量來(lái)操縱細(xì)胞獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，原來(lái)光在接觸物體后，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生力的作用，這個(gè)來(lái)自光的微小作用可以讓微小的物體（如細(xì)胞）發(fā)生無(wú)損移動(dòng)，這就是光鑷技術(shù)．在光鑷系統(tǒng)中，光路的精細(xì)控制非常重要。對(duì)此下列說(shuō)法正確的是（）A．光鑷技術(shù)利用光的粒子性B．光鑷技術(shù)利用光的波動(dòng)性C．紅色激光光子能量大于綠色激光光子能量D．紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量9、“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在2017年自動(dòng)完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。若已知月球半徑為R，“嫦娥五號(hào)”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．月球表面重力加速度為B．月球質(zhì)量為C．月球第一宇宙速度為D．月球密度為10、科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，放射性元素有92238U有多種可能的衰變途徑：92238U先變成83210Bi，83210Bi可以經(jīng)一次衰變變成81aA．a(chǎn)=211,b=82B．①是α衰變，②是β衰變C．①是β衰變，②是α衰變D．92238U經(jīng)過(guò)7次α衰變5次β三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）用如圖所示裝置探究鉤碼和小車(chē)（含砝碼）組成的系統(tǒng)的“功能關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰到制動(dòng)擋板時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面。(1)平衡摩擦力時(shí)，________（填“要”或“不要”）掛上鉤碼；(2)如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分，O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所用交流電源的頻率為50Hz通過(guò)測(cè)量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為_(kāi)_______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)某同學(xué)經(jīng)過(guò)認(rèn)真、規(guī)范的操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，他把小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為O，再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s，及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度v。如圖丙是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.15kg，小車(chē)中砝碼的總質(zhì)量為0.50kg，取重力加速度，根據(jù)功能關(guān)系由圖象可知小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_______kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(4)研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動(dòng)能的增量，其原因可能是________。A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力B．未完全平衡摩擦力C．在接通電源的同時(shí)釋放了小車(chē)D．交流電源的實(shí)際頻率大于50Hz12．（12分）甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖甲、圖乙、圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)。甲小組測(cè)小車(chē)勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度，乙小組探究小車(chē)的加速度與合外力的關(guān)系，丙小組探究小車(chē)的速度和合外力做的功的關(guān)系總質(zhì)量用M表示（圖乙中M為小車(chē)與力傳感器的總質(zhì)量，圖丙中M為小車(chē)和與小車(chē)固連的小滑輪的總質(zhì)量），鉤碼總質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，試回答下列問(wèn)題：（1）甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)不需要平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板之間的摩擦力的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（2）甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)需要滿足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（3）若三組同學(xué)分別用各自的實(shí)驗(yàn)裝置做探究小車(chē)的加速度和合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，各組同學(xué)的操作均完全正確，甲、乙、丙三組同學(xué)作出的a-F圖線如圖丁所示（乙組同學(xué)所用F為力傳感器示數(shù)，丙組同學(xué)所用F為彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)），則乙組實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的圖線是________（填“A”“B”或“C”。）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）某種透明材料制成的半球殼，外徑是內(nèi)徑的兩倍，過(guò)球心O的截面如圖所示，A是外球面上的點(diǎn)，AO是半球殼的對(duì)稱軸。一單色光在圖示截面內(nèi)從A點(diǎn)射入，當(dāng)入射角i=45°時(shí)折射光恰與內(nèi)球面相切于B點(diǎn)。（i）求透明材料對(duì)該光的折射率；（ii）要使從A點(diǎn)入射光的折射光能從內(nèi)球面射出半球殼，求光在A點(diǎn)入射角應(yīng)滿足的條件。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量m=10kg、橫截面積S=50cm2、厚度不計(jì)的活塞被氣缸光滑內(nèi)壁上的卡栓（體積不計(jì)）托住，將氣缸分成體積均為V的A、B兩部分，兩部分空間內(nèi)均封閉著一定量的理想氣體。初始狀態(tài)時(shí)兩部分氣體溫度均與環(huán)境溫度相同，其中A中氣體壓強(qiáng)為pA=2×105Pa，B中氣體壓強(qiáng)pB=1×105Pa。氣缸底端安裝有用來(lái)加熱的電熱絲，環(huán)境溫度保持27不變，重力加速度g取10m/s2，T=t+273K。僅有氣缸上表面導(dǎo)熱良好，其他部分及活塞絕熱，現(xiàn)對(duì)B中氣體緩慢加熱，當(dāng)B中氣體溫度升高至多少時(shí)，A中氣體體積減小為。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為m1=0.5kg的物塊A用細(xì)線懸于O點(diǎn)，質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板C放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m2=1kg的物塊B放在光滑的長(zhǎng)木板上，物塊B與放在長(zhǎng)木板上的輕彈簧的一端連接，輕彈簧的另一端與長(zhǎng)木板左端的固定擋板連接，將物塊A拉至懸線與豎直方向成θ=53°的位置由靜止釋放，物塊A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)剛好與物塊B沿水平方向發(fā)生相碰，碰撞后，B獲得的速度大小為2.5m/s，已知懸線長(zhǎng)L=2m，不計(jì)物塊A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物塊A與B碰撞后一瞬間，細(xì)線的拉力；(2)彈簧第一次被壓縮后，具有的最大彈性勢(shì)能。

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、C【解析】

由振動(dòng)圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時(shí)，振子在平衡位置，切向y軸正向速度，加速度為零，故C正確。2、C【解析】

A．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，則代入數(shù)值得選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C．圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積表示拉力做的功重力做的功由動(dòng)能定理解得選項(xiàng)C正確；B．機(jī)械能的增加量等于拉力做的功57J，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量定理可得選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】

A．線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，磁通量向里增加，由楞次定律判斷知回路產(chǎn)生的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A錯(cuò)誤；

B．線框在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ON段電壓是外電壓的一部分；線框在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，ON段電壓是外電壓，而兩個(gè)過(guò)程外電壓相等，所以線框在進(jìn)入與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中ON段兩端電壓大小不等，故B錯(cuò)誤；

C．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為故C正確；

D．設(shè)線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中回路的等效電流大小為I′，則Q=I′2RT解得故D錯(cuò)誤。

故選C。4、B【解析】

設(shè)B獲得沖量后瞬間速度為，物塊掉下來(lái)的臨界條件是A剛好到達(dá)邊緣時(shí)兩者共速，根據(jù)動(dòng)量守恒根據(jù)能量守恒解得：根據(jù)動(dòng)量定理，沖量最小值故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。5、D【解析】

AC．根據(jù)和可知，因缺少火星的半徑，故無(wú)法求出火星的質(zhì)量、火星的第一宇宙速度，選項(xiàng)AC均錯(cuò)誤；B．根據(jù)上式可知，火星探測(cè)器的質(zhì)量m被約去，故無(wú)法求出其質(zhì)量，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。6、B【解析】

A．獰貓做斜拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向則有獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間保持起跳速度大小不變，增大角，獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間增大，故A錯(cuò)誤；B．獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨缺３制鹛俣却笮〔蛔?，增大角，獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨仍龃?，故B正確；CD．獰貓最大水平位移為最大水平位移與最大高度的比值為保持起跳角度不變，增大起跳速度，與的比值不變，故C、D錯(cuò)誤。故選B。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACE【解析】

A．電磁波傳播方向與電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向均垂直，故A正確；B．電磁波在真空中傳播速度不變，與頻率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．衍射是一切波都具有的現(xiàn)象，電磁波是橫波，只要是橫波就能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C正確；D．，周期與波長(zhǎng)成正比，故D錯(cuò)誤；E．聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，因?yàn)椴ㄋ僮兇?，由，可知波長(zhǎng)邊長(zhǎng)，故E正確。故選：ACE。8、AD【解析】

AB．光在接觸物體后，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生力的作用，則光鑷技術(shù)利用光的粒子性，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．紅光的頻率小于綠光，根據(jù)可知，紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9、BD【解析】

B．對(duì)探測(cè)器，萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B選項(xiàng)正確；A．月球表面的重力加速度為則A選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．月球的第一宇宙速度為月球表面的環(huán)繞速度，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．月球的密度故D選項(xiàng)正確。故選BD。10、BD【解析】

ABC．由題意可知83210Bi經(jīng)過(guò)①變化為81a83故a=210-4=20683210Bi經(jīng)過(guò)②變化為b21083故b=83+1=84故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，B正確；D．92238U經(jīng)過(guò)7次α衰變，則質(zhì)量數(shù)少28，電荷數(shù)少14，在經(jīng)過(guò)5次238-28=210電荷數(shù)為92-14+5=83變成了83210故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、不要0.720.85BD【解析】

(1)[1]．小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力作用，為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力視為小車(chē)的合外力，則應(yīng)該用重力的下滑分力來(lái)平衡摩擦力，在平衡摩擦力時(shí)，不掛鉤碼，但要連接紙帶。

(2)[2]．相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.02×5s=0.1s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，打B點(diǎn)的速度為(3)[3]．設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車(chē)的質(zhì)量為M，小車(chē)中砝碼的質(zhì)量為m'，對(duì)系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得整理得v2-x圖象的斜率解得M=0.85kg。(4)[4]．A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力，不影響鉤碼重力做系統(tǒng)做的功，故A錯(cuò)誤；

B．長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過(guò)低，未完全平衡摩擦力時(shí)，則摩擦力做負(fù)功，系統(tǒng)總動(dòng)能的增量小于鉤碼重力做的功，故B正確；

C．接通電源的同時(shí)釋放了小車(chē)，只會(huì)使得紙帶上一部分點(diǎn)不穩(wěn)定，不影響做功與動(dòng)能的增量，故C錯(cuò)誤；

D．交流電源的實(shí)際頻率大于50Hz，如果代入速度公式的周期為0.02s，比真實(shí)的周期大，則求出來(lái)的速度偏小，則動(dòng)能偏小，故D正確。

故選BD。12、甲都不需要B【解析】

（1）[1]．甲小組測(cè)小車(chē)勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度，不需要平衡摩擦力；乙和丙實(shí)驗(yàn)小組都需要平衡摩擦力；故選甲；（2）[2]．甲小組測(cè)小車(chē)勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度，不需要滿足M?m；乙和丙小組繩子的拉力可以由力傳感器和彈簧測(cè)力計(jì)直接得到，所以兩組不需要滿足M?m；即三個(gè)小組都不需要滿足M?m；（3）[3]．甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足M?m，隨著m的增大，不滿足M?m時(shí)，圖象出現(xiàn)彎曲，所以甲組對(duì)應(yīng)的是C；根據(jù)裝置可知，乙圖中小車(chē)受到的拉力等于傳感器的讀數(shù)，丙圖中受到的