山西省懷仁一中2023屆高三第一次調研考試（2月）物理試題

山西省懷仁一中2023屆高三第一次調研考試（2月）物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、圖示裝置為閱讀時使用的角度可調支架，現將一本書放在傾斜支架上，書始終保持靜止。關于該書受力情況，下列說法正確的是（）A．可能受兩個力B．可能受三個力C．一定受摩擦力D．支架下邊緣對書一定有彈力2、關于近代物理的知識，下列說法正確的有（）A．結合能越大，原子核內核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B．鈾核裂變的一種核反應方程為C．中X為中子，核反應類型為β衰變D．平均結合能小的原子核結合成或分解成平均結合能大的原子核時一定放出核能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，整個裝置處于靜止狀態(tài)。現對小球N施加一水平拉力使其緩慢移動一小段距離，整個過程物塊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變大B．f變大，F變小C．f變小，F變小D．f變小，F變大4、下列說法正確的是（）A．盧瑟福的粒子散射實驗揭示了原子核具有復雜的結構B．在一根長為0.2m的直導線中通入2A的電流將導線放在勻強磁場中，受到的安培力為0.2N，則勻強磁場的磁感應強度的大小可能是0.8TC．伽利略利用理想斜面實驗得出物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，開創(chuàng)了物理史實驗加合理外推的先河D．比值定義法是物理學中定義物理量的一種常用方法，電流強度I的定義式是5、如圖所示，由絕緣輕桿構成的正方形ABCD位于豎直平面內，其中AB邊位于水平方向，頂點處分別固定一個帶電小球。其中A、B處小球質量均為m，電荷量均為2q(q>0)；C、D處小球質量均為2m，電荷量均為q。空間存在著沿DB方向的勻強電場，在圖示平面內，讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，則四個小球所構成的系統（）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。一細束光從O垂直AB邊射入棱鏡，經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、若宇航員到達某一星球后，做了如下實驗:(1)讓小球從距離地面高h處由靜止開始下落，測得小球下落到地面所需時間為t;(2)將該小球用輕質細繩固定在傳感器上的O點，如圖甲所示。給小球一個初速度后，小球在豎直平面內繞O點做完整的圓周運動，傳感器顯示出繩子拉力大小隨時間變化的圖象所示(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，該星球可視為均質球體。下列說法正確的是A．該星球的平均密度為 B．小球質量為C．該星球半徑為 D．環(huán)繞該星球表面運行的衛(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B．電子的衍射圖樣證實了電子的波動性C．α粒子散射實驗是估測原子核半徑最簡單的方法D．結合能越大的原子核，核子的平均質量越大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載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第47、48顆北斗導航衛(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。則衛(wèi)星在兩軌道上運行時。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道b運行周期大于24小時B．衛(wèi)星由地面到P點所受引力逐漸減小C．衛(wèi)星在軌道a上經過P點時的加速度等于軌道b上經過P點時的加速度D．衛(wèi)星在軌道a上經過P點時的動能大于衛(wèi)星在軌道b上經過P點時的動能10、如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強磁場，磁感應強度為，質量為、邊長為的正方形線框斜向穿進磁場，當剛進入磁場時，線框的速度為，方向與磁場邊界成，若線框的總電阻為，則（）A．線框穿進磁場過程中，框中電流的方向為B．剛進入磁場時線框中感應電流為C．剛進入磁場時線框所受安培力大小為D．此進兩端電壓為三、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）某實驗小組成員用如圖所示的裝置做“探究彈力與彈簧伸長關系”的實驗．（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，當彈簧下端掛上一個鉤碼且處于靜止時，彈簧下端的指針指在刻度尺上的位置如圖1所示，此時彈簧的長度為l1＝______cm.（2）對于實驗中的操作，下列說法正確的是__________．A．測量彈簧原長時，需要把彈簧水平放穩(wěn)后進行測量讀數B．掛鉤上掛的鉤碼越多，實驗誤差越小C．彈簧的自重不會影響彈簧的勁度系數測量D．由于彈簧的自重，會使測量的勁度系數有一定的誤差（3）在彈簧彈性限度內，改變彈簧下端所掛鉤碼的個數，同時測出對應彈簧的長度，已知每個鉤碼的質量為50g，在m-l坐標系中描點作圖如圖2所示，當地的重力加速度g取9.80m/s2，則由圖象可以得到彈簧的勁度系數k＝______N/m(結果保留三位有效數字)．12．（12分）圖（甲）是演示簡諧運動圖像的裝置，它由一根較長的細線和較小的沙漏組成。當沙漏擺動時，漏斗中的細沙均勻流出，同時勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細沙在板上會形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖（乙）是同一個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處堆積的細沙比Q處_________________（選填“多”、“少”或“一樣多”）。（2）經測量發(fā)現圖（乙）中OB=O′B′，若木板1的移動速度v1=3m/s，則木板2的移動速度v2=_________________。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，在質量為M＝0.99kg的小車上，固定著一個質量為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的速度做勻速運動，隨后進入一水平有界勻強磁場（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、磁感應強度大小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）小車剛進入磁場時線圈中感應電流I的大小和方向；（2）小車進入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量q；（3）如果磁感應強度大小未知，已知完全穿出磁場時小車速度v1＝2m/s，求小車進入磁場過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q．14．（16分）從兩個波源發(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、負方向傳播，在某一時刻到達A、B點，如圖中實線、虛線所示．兩列波的波速均為10m/s．求（i）質點P、O開始振動的時刻之差；（ii）再經過半個周期后，兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動振幅極大和極小的質點的x坐標．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軌間距為l，導軌上端接有電阻R和一個理想電流表，導軌電阻忽略不計。導軌下部的勻強磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導軌平面向外。質量為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軌下落，金屬桿進入磁場后，流經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軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計空氣阻力。求：(1)磁感應強度B的大小；(2)電流穩(wěn)定后金屬桿運動速度的大??；(3)金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓大小。

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．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沿斜面向上的力，以維持平衡，這個力為摩擦力，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，故可能受三個力，四個力作用，故A錯誤，B正確；C．由于當書沿斜面向下的分力作用與支架下邊緣對書彈力相等時，此時摩擦力不存在，故C錯誤；D．由于當書沿斜面向下的分力作用，與向上的摩擦力相等時，則支架下邊緣對書彈力不存在，故D錯誤。故選B。2、D【解析】

A.比結合能越大，原子核內核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項A錯誤；B.鈾核裂變的核反應方程中，反應物必須有中子，選項B錯誤；C.中X質量數為4電荷數為2，為α粒子，核反應類型為α衰變，選項C錯誤；D.平均結合能是核子與核子結合成原子核時平均每個核子放出的能量，平均結合能越大的原子核越穩(wěn)定，平均結合能小的原子核結合成或分解成平均結合能大的原子核時出現質量虧損，一定放出核能。故D正確。故選D。3、A【解析】

對小球N進行分析，分析其受力情況，設細繩與豎直方向夾角為，則有細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錯誤。故選A。4、B【解析】

A．天然放射現象的發(fā)現揭示了原子核具有復雜的結構，故A錯誤；B．長為0.2m的直導線中通入2A的電流，將導線放在勻強磁場中,受到的安培力為0.2N，故有因為故可得，即大小可能是0.8T，故B正確；C．物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，是牛頓在伽利略、笛卡爾的研究基礎上得到的牛頓第一定律，故C錯誤；D．比值定義法是物理學中定義物理量的一種常用方法，電流強度I的定義式是故D錯誤。故選B。5、D【解析】

讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，則電場力對四個小球做總功為：則系統電勢能不變；系統重力勢能變化量：則重力勢能增加；A．電勢能增加，重力勢能增加，與結論不相符，選項A錯誤；B．電勢能不變，重力勢能不變，與結論不相符，選項B錯誤；C．電勢能減小，重力勢能減小，與結論不相符，選項C錯誤；D．電勢能不變，重力勢能增加，與結論相符，選項D正確；故選D.6、C【解析】

做出光路圖，如圖所示根據幾何關系，光線到達AC面的入射角為α=30°，則反射角為，根據幾何關系，光線在BC面的入射角為i=60°，因為光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，則故C正確，ABD錯誤。故選C。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、ABD【解析】

A.對近地衛(wèi)星有，星球密度，體積，解得，故A正確。B.小球通過最低點時拉力最大，此時有最高點拉力最小，此時有最高點到最低點，據動能定理可得可得，小球做自由落體運動時，有可得，，故B正確。C.根據及可得：星球平均密度可表示為可得，故C錯誤。D.環(huán)繞該星球表面運行的衛(wèi)星的速率可表示為故D正確。8、BC【解析】

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

A．同步衛(wèi)星周期為24小時，軌道b比同步衛(wèi)星軌道低一些，周期小于24小時，選項A錯誤；B．由可知，距離地面越遠，引力越小，選項B正確；C．由于，衛(wèi)星從軌道a和軌道b經過P點時加速度相同，選項C正確；D．衛(wèi)星從a軌道到b軌道，需點火加速，動能增大，D錯誤。故選BC。10、CD【解析】

線框進入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向外，則感應電流的方向為ABCD方向，故A錯誤；AC剛進入磁場時CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產生的感應電動勢，則線框中感應電流為，此時CD兩端電壓，即路端電壓為，故B錯誤，D正確；AC剛進入磁場時線框的CD邊產生的安培力與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剛進入磁場時線框所受安培力為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、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，由示數可知此時彈簧的長為22.50cm；（2）[2]A.彈簧自身有重力，彈簧豎直懸技時由于自身重力必然有一定的伸長，故彈簧豎直懸掛時測出的長度，才能作為實驗中彈簧的原始長度，A錯誤；B.懸掛的鉤碼太多，有可能會超過彈簧的彈性限度，B錯誤；CD.由于：k=即k與彈力的變量△F及對應的形變量△x有關，與彈簧的自重無關，C正確，D錯誤．（3）[3]根據圖象有：k==N/m=23.0N/m12、多4m/s【解析】

（1）[1]在圖（乙的處時，沙擺的速度最小，在處時，沙擺的速度最大，所以堆積的細沙比處多；（2）[2]根據單擺周期公式：它們在同一地點，且擺長相同，則周期相同，設為，段經歷的時間是：段經歷的時間為：設板長為，則：比較可得：。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、（1）0.5A電流方向為

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，感應電動勢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，線圈中感應電流方向為

M→Q→P→N→M（2）小車進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聯立可得q=＝5×10?3C（3）設小車完全進入磁場后速度為v，在小車進入磁