2023屆太原市重點中學(xué)高三下學(xué)期期末質(zhì)量調(diào)研（一模）物理試題

2023屆太原市重點中學(xué)高三下學(xué)期期末質(zhì)量調(diào)研（一模）物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、理想變壓器的輸入端、輸出端所連接電路如圖所示，圖中交流電源的電動勢e=311sin(100πt)V，三只燈泡完全相同。當(dāng)電鍵S1、S2均斷開時，交流電源的輸出功率為理想變壓器輸出功率的3倍。下列各說法中正確的是（）A．理想變壓器的匝數(shù)比為1：3B．燈泡L1消耗的功率是燈泡L2消耗功率的4倍C．?dāng)嚅_電鍵S1，閉合電鍵S2時，燈泡L1兩端的電壓有效值為110VD．?dāng)嚅_電鍵S2，閉合電鍵S1時，燈泡L1的亮度與C項情況下相比較較暗2、如圖，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋2q的金屬塊a，在絕緣光滑水平臺面上以水平初速度v0向右勻速運動，正碰完全相同的不帶電的靜止金屬塊b，碰后金屬塊b從高臺上水平飛出，金屬塊a恰好無初速度下落(金屬塊a，b均可視為質(zhì)點)。已知在足夠高的光滑高臺邊緣右邊空間中存在水平向左的勻強電場(電場區(qū)域足夠大)。場強大小E＝，碰撞前后兩金屬塊之間的庫侖力不計，空氣阻力不計。則（）A．在水平臺面上碰后金屬塊b帶電荷量為＋2qB．在水平臺面上碰撞后金屬塊b的速度為C．第一次碰撞后兩金屬塊不可能發(fā)生第二次碰撞D．碰撞后運動過程中金屬塊b距高臺邊緣的最大水平距離3、如圖所示，圖甲是旋轉(zhuǎn)磁極式交流發(fā)電機簡化圖，其矩形線圈在勻強磁場中不動，線圈匝數(shù)為10匝，內(nèi)阻不可忽略。產(chǎn)生勻強磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固定軸OO′（O′O沿水平方向）勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化。線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電阻R1=R2=8Ω。電流表示數(shù)為1A。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)bcd線圈在圖甲所在的面為非中性面B．發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值為10VC．電壓表的示數(shù)為10VD．發(fā)電機線圈的電阻為4Ω4、如圖所示，將一交流發(fā)電機的矩形線圈abcd通過理想變壓器外接電阻R=10Ω，已知線圈邊長ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝數(shù)為50匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:3，線圈在磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（）A．從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關(guān)系式為e=40sin200t(V)B．交流電壓表的示數(shù)為40VC．電阻R上消耗的電功率為720WD．電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍5、已知動車組在水平軌道上運動時受到的阻力（k為阻力系數(shù)），其中和諧號動車組的阻力系數(shù)是復(fù)興號動車組的1.2倍，和諧號動車組的了大速度約為270km/h，若復(fù)興號動車組的額定功率約為和諧號動車組的1.44倍，則相同條件下，復(fù)興號動車組在額功率下的最大速度約為（）A．330km/h B．300km/h C．290km/h D．260km/h6、常言道，萬物生長靠太陽，追根溯源，地球上消耗的能量絕大部分是來自太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生核反應(yīng)釋放出的核能。在太陽內(nèi)部發(fā)生的典型核反應(yīng)方程是4→+2X，這個核反應(yīng)釋放出的能量為△E，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)屬于裂變反應(yīng)B．方程中的X為電子（）C．該核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，因而反應(yīng)前后總質(zhì)量保持不變D．該核反應(yīng)過程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為△m=二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、預(yù)計2020年再發(fā)射2～4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)將全面完成，使我國的導(dǎo)航定位精度不斷提高。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有（）A．該衛(wèi)星運行周期可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)B．該衛(wèi)星所在處的重力加速度為C．該衛(wèi)星運動動能為D．該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為8、大型對撞機是科學(xué)研究的重要工具，中國也準(zhǔn)備建造大型正負(fù)電子對撞機，預(yù)計在2022至2030年之間建造，對撞機是在回旋加速器的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展出來的?；匦铀倨鞯脑硎疽鈭D如圖所示，和是兩個中空的半圓金屬盒，均和高頻交流電源相連接，在兩盒間的窄縫中形成勻強電場，兩盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，中央O處是粒子源。若忽略粒子在電場中的加速時間，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．帶電粒子每運動一周被加速兩次B．帶電粒子在磁場中運動的周期越來越小C．粒子的最大速度與半圓金屬盒的尺寸無關(guān)D．磁感應(yīng)強度越大，帶電粒子離開加速器時的動能就越大9、下列說法正確的是（）A．布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，但布朗運動不是熱運動B．機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也無法全部用來做功從而轉(zhuǎn)化成機械能C．一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，但溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增多D．相對濕度定義為空氣中水蒸氣的壓強與水的飽和氣壓之比E.雨傘傘面上有許多細(xì)小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用10、為了保障廣大市民的生命健康，快遞公司和外賣平臺推出了“無接觸”配送。業(yè)內(nèi)人士分析，“無接觸”配送減輕了廣大市民的生活壓力，使他們不用走出小區(qū)，生活依然得到保障，同時也使疫情得到有效控制，避免病毒通過人群接觸擴散和蔓延。如圖為某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意圖，皮帶在電動機的帶動下保持v=1m/s的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，設(shè)皮帶足夠長，取g=10m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，下列說法正確的是（）A．皮帶對郵件的作用力水平向右B．郵件在傳送帶上滑動的時間為0.2sC．郵件對地的位移大小為0.1mD．郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功為2J三、實驗題：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）如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．(1)打點計時器使用的電源是_________（選填選項前的字母）．A．直流電源

B．交流電源(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是_______（選填選項前的字母）．A．把長木板右端墊高

B．改變小車的質(zhì)量(3)在不掛重物且______（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．A．計時器不打點

B．計時器打點(4)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標(biāo)為O．在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示．實驗中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_______，打B點時小車的速度v=________．(5)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)作如圖所示的v2–W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_________________．根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達(dá)式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________．(6)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2–W關(guān)系的是______________．A．B．C．D．12．（12分）用如圖甲所示裝置驗證滑塊（含遮光片）和重物組成的系統(tǒng)機械能守恒。光電門固定在氣墊導(dǎo)軌上B點。實驗步驟如下：①用天平測滑塊（含遮光片）質(zhì)量M和重物質(zhì)量m，用螺旋測微器測遮光片寬度d。測得M=3.0kg，m=l.0kg。②正確安裝裝置，并調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使其水平，調(diào)整滑輪，使細(xì)線與導(dǎo)軌平行。③在氣墊導(dǎo)軌上確定點A，讓滑塊由靜止從A點釋放，記錄滑塊通過光電門遮光片的擋光時間；并用刻度尺測A、B兩點間距離s。④改變A點位置，重復(fù)第③步，得到如下表數(shù)據(jù)：123456s/cm20.030.040.050.060.070.0/（）2.191.781.551.381.261.17回答下列問題：(1)測遮光片的寬度d時的情況如圖乙所示，則d=___________mm。(2)只將滑塊放在導(dǎo)軌上，給氣墊導(dǎo)軌充氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，當(dāng)滑塊___________時，可以認(rèn)為導(dǎo)軌水平了。(3)某同學(xué)分析處理表中第3組數(shù)據(jù)，則他算得系統(tǒng)減少的重力勢能△Ep=___________J，系統(tǒng)增加的動能△Ek=___________J。根據(jù)計算結(jié)果，該同學(xué)認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)系統(tǒng)機械能守恒。（g取9.80m/s2，計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(4)另一位同學(xué)認(rèn)為前面伺學(xué)只選擇了一組數(shù)據(jù)，他嘗試?yán)蒙媳碇腥繑?shù)據(jù)，做出了函數(shù)關(guān)系圖像，圖像是一條過坐標(biāo)原點的直線___________。A．B．C．D．四、計算題：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）如圖所示為柱狀玻璃的橫截面，圓弧的圓心為點，半徑為，與的夾角為90°。為中點，與平行的寬束平行光均勻射向側(cè)面，并進入玻璃，其中射到點的折射光線恰在點發(fā)生全反射。(i)分析圓弧上不能射出光的范圍；(ii)求該玻璃的折射率。14．（16分）如圖所示，讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點B位置時線被拉斷。設(shè)擺線長l＝1.6m，懸點到地面的豎直高度為H＝6.6m，不計空氣阻力，求：(1)擺球落地時的速度；(2)落地點D到C點的距離（g＝10m/s2）。15．（12分）如圖所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段長1.6m且光滑．質(zhì)量為1kg的小物塊由A處以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到達(dá)C處速度為零．此過程中小物塊在AB段速度的變化率是BC段的2倍，兩段運動時間相等．g=10m/s2，以A為零勢能點．求小物塊：（1）通過B處的速度；（2）在C處的重力勢能；（3）沿斜面下滑過程中通過BA段的時間．

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

AB．變壓器的輸出功率等于輸入功率，電源的輸出功率等于燈泡L1的功率和變壓器的輸入功率之和，所以由已知條件知燈泡L1的功率等于變壓器輸入功率的2倍，也就是燈泡L1的功率等于燈泡L2、L3的功率之和的2倍，所以燈泡L1的功率是燈泡L2功率的4倍，則變壓器原線圈的電流是副線圈電流的2倍，由理想變壓器電流與匝數(shù)成反比，可得匝數(shù)比為1：2，故A錯誤，B正確；C．?dāng)嚅_電鍵S1，閉合電鍵S2時，由上面分析知，則UL1=2UL2變壓器的輸入電壓和輸出電壓關(guān)系為U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V，UL2=88V故C錯誤；D．?dāng)嚅_電鍵S2，閉合電鍵S1時，U1=220V，則U2=440V，所以UL2=220V與C中相比電壓升高，燈泡變亮，故D錯誤。故選B。2、D【解析】

A．由于金屬塊與金屬塊完全相同，根據(jù)接觸后先中和再平分可知金屬塊與金屬塊的電荷量相等，即在水平臺面上碰后金屬塊帶電荷量為，故A錯誤；B．金屬塊與金屬塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：解得在水平臺面上碰撞后金屬塊的速度為：故B錯誤；C．碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到電場力和高臺邊緣對金屬塊的支持力，處于靜止?fàn)顟B(tài)；碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到向左電場力，做勻減速直線運動，所以第一次碰撞后兩金屬塊會發(fā)生第二次碰撞，故C錯誤；D．碰撞后運動過程中金屬塊在水平方向有：距高臺邊緣的最大水平距離：故D正確。故選D。3、C【解析】

A.線圈位于中性面時，磁通量最大，由圖甲可知，此時的磁通量最小，為峰值面，故A正確不符合題意；B.由圖乙知，角速度為電動勢的最大值故B正確不符合題意；C.根據(jù)歐姆定律以及變壓器原副線圈電壓關(guān)系的，解得U1=8V，故C錯誤符合題意；D.由閉合電路的歐姆定律得解得r=4Ω故D正確不符合題意。故選C。4、C【解析】

A．從圖示位置開始計時，磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大，所以電動勢隨時間的變化關(guān)系為（V）代入數(shù)據(jù)得（V），故A錯誤；B．由瞬時值表達(dá)式（V），可知線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為V，但電壓示數(shù)是有效值，故示數(shù)為V故B錯誤；C．根據(jù)解得變壓器副線圈的電壓V，所以電阻R上消耗的電功率為W故C正確；D．交流電的頻率經(jīng)過變壓器不發(fā)生變化，故D錯誤。故選C。5、A【解析】

兩列車的阻力分別為：根據(jù)可得聯(lián)立解得故選A。6、D【解析】

A．該核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng)，選項A錯誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X為正電子（），選項B錯誤；C．該核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，但是由于反應(yīng)放出能量，則反應(yīng)前后有質(zhì)量虧損，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，該核反應(yīng)過程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為△m=，選項D正確；故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

A．地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，周期為24h，即該衛(wèi)星運行周期是固定不變的，選項A錯誤；B．由可知則該衛(wèi)星所在處的重力加速度是選項B正確；C．由于則該衛(wèi)星的動能選項C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為選項D錯誤。故選BC。8、AD【解析】

A．帶電粒子轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過電場，所以每運動一周被加速兩次，故A正確；B．帶電粒子在磁場中運動的周期與速度無關(guān)，故B錯誤；C．粒子從回旋加速器中射出時，最后一圈圓周運動的半徑與金屬盒半徑相同，由得可知金屬盒半徑r越大，最大速度ν越大，故C錯誤；D．由，可知磁感應(yīng)強度B越大，最大速度v越大，粒子動能越大，故D正確。故選AD。9、ACE【解析】

A．布朗運動反映的是分子熱運動，但布朗運動本身不是熱運動，選項A正確；B．機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能無法全部用來做功從而轉(zhuǎn)化成機械能，選項B錯誤；C．一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能變大，單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增多，選項C正確；D．相對濕度定義為空氣中水蒸氣的實際壓強與該溫度下水蒸氣的飽和氣壓之比，D錯誤；E．雨傘傘面上有許多細(xì)小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用，使水不能滲過小孔，選項E正確；故選ACE.10、BC【解析】

A．皮帶對郵件的作用力為豎直向上的支持力和水平向右的摩擦力的合力，方向斜向右上方，故A錯誤；B．以郵件為研究對象，根據(jù)動量定理得代入數(shù)據(jù)解得s故B正確；C．以郵件為研究對象，根據(jù)動能定理得代入數(shù)據(jù)解得m故C正確；D．郵件對皮帶的摩擦力做功為故D錯誤。故選BC。三、實驗題：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、BABmgx2質(zhì)量A【解析】

(1)[1]打點計時器均使用交流電源；A.直流電源與分析不符，故A錯誤；B.交流電源與分析相符，故B正確；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通過墊高木板右端，構(gòu)成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；(3)[3]平衡摩擦力時需要讓打點計時器工作，紙帶跟打點計時器限位孔間會有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點跡判斷小車的運動是否為勻速直線運動；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；(4)[4]小車拖動紙帶移動的距離等于重物下落的距離，又小車所受拉力約等于重物重力，因此拉力對小車做的功：[5]小車做勻變速直線運動，因此打B點時小車的速度為打AC段的平均速度，則有：(5)[6]由圖示圖線可知：縱截距為：則隨變化的表達(dá)式為：[7]功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為，則代入單位后，的單位為，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；(6)[8]若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則繩子對小車的拉力實際不等于重物的重力，由和可得：由動能定理得：而：則實際圖線的斜率：，重物質(zhì)量與小車質(zhì)量不變，速度雖然增大，但斜率不變；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C正確；B.與分析不符，故D錯誤．【名師點睛】實驗總存在一定的誤差，數(shù)據(jù)處理過程中，圖象讀數(shù)一樣存在誤差，因此所寫函數(shù)表達(dá)式的比例系數(shù)在一定范圍內(nèi)即可；第（6）問有一定的迷惑性，應(yīng)明確寫出函數(shù)關(guān)系，再進行判斷．12、2.150靜止3.923.85D【解析】

(1)[1]．測遮光片的寬度d=2mm+0.01mm×15.0=2.150mm；(2)[2]．只將滑塊放在導(dǎo)軌上，給氣墊導(dǎo)軌充氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，當(dāng)滑塊靜止時，可以認(rèn)為導(dǎo)軌水平了；(3)[3][4]