遼寧省鞍山市2023屆高三下學期第一次模擬考試物理試卷（含解析）

2023年度高三第一次模擬考試物理試卷時間：75分鐘滿分：100分一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.物理除了知識的學習，還要領悟處理物理問題的思想與方法，如控制變量法、極限法、理想化模型法、類比法等等。下列幾個場景關于物理學思想方法的說法正確的是（）A.甲圖為微小量放大法 B.乙圖為控制變量法C.丙圖為理想化模型 D.丁圖為等效替代法答案：A解析：A．甲圖是外力作用在物體上，物體產生微小形變，便于觀察形變的大小，為微小量放大法，A正確；B．乙圖是理想斜面實驗，是理想化模型法，B錯誤，C．丙圖是合力與分力間的等效替代法，C錯誤D．丁圖是利用v?t圖像求位移時，用微元法計算，D錯誤。故選A。2.疫情防控期間，在運力有限的情況下，無人送貨車成為城市抗疫保供的重要力量，如圖所示為一輛無人送貨車正在做勻加速直線運動。某時刻起開始計時，在第一個4s內位移為9.6m，第二個4s內位移為16m，下面說法正確的是（）A.計時時刻送貨車的速度為0B.送貨車的加速度大小為C.送貨車在第1個4s末的速度大小為3.2m/sD.送貨車在第2個4s內的平均速度大小為3.6m/s答案：C解析：ABC．根據(jù)勻變速運動推論可得加速度大小為根據(jù)勻變速運動中間時刻的瞬時速度等于該段內的平均速度可知送貨車在第1個4s末的速度大小為根據(jù)速度時間公式可得計時時刻送貨車的速度為AB錯誤，C正確；D．送貨車在第2個4s內的平均速度大小為D錯誤。故選C。3.幽門螺桿菌在胃中產生的尿素酶，可將服用的碳14標記的尿素分解為氨和含碳14標記的。通過分析呼氣中標記的的含量即可判斷胃中幽門螺桿菌的存在。已知碳14（）的半衰期為5730年，則（）A.改變胃部的酸堿度可以改變衰變快慢B.改變胃部溫度不能改變衰變快慢C.含的化合物比單質衰變得可能要慢一些D.20個經過5730年有10個發(fā)生衰變答案：B解析：ABC．放射性元素的半衰期與外部因素（溫度、環(huán)境）無關，與所處的化學狀態(tài)（單質或化合物）無關，選項AC錯誤，B正確；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核的衰變不適應，選項D錯誤。故選B。4.“殲-20”再次閃亮登場2022珠海航展。如圖所示，戰(zhàn)機先水平向右，再沿曲線向上，最后沿陡斜線直入云霄。設飛行路徑在同一豎直面內，飛行速率不變，則沿段曲線飛行時，戰(zhàn)機（）A.所受合外力不變B.所受合外力方向豎直向上C.豎直方向的分速度不變D.水平方向的分速度逐漸減小答案：D解析：AB．戰(zhàn)機飛行速率不變，合力方向始終與速度方向垂直，即指向圓心，所受合外力方向不斷變化，不是豎直向上的，故AB錯誤；C．飛機速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vy=vsinθ增大，即豎直方向的分速度逐漸增大，故C錯誤；D．飛機速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vx=vcosθ減小，即水平方向的分速度減小，故D正確。故選D。5.第四屆中國質量獲獎者——福耀集團，其生產的汽車玻璃以超高的品質取得了世界八大汽車廠商的認證。參加社會實踐的某高中學生利用所學的光學知識測出了一款汽車玻璃樣品的折射率。如圖所示，該學生將一束光線以入射角從空氣射向厚度h=2cm的平行板玻璃，測出下界面出射光線的出射點與上界面入射光線的法線之間的距離d=1cm。則此玻璃的折射率n為（）A. B. C. D.答案：C解析：根據(jù)幾何關系可知因此該玻璃的折射率故選C。6.掛燈籠的習俗起源于1800多年前的西漢時期，已成為中國人喜慶的象征。如圖所示，由五根等長的輕質細繩懸掛起四個質量相等的燈籠，中間的細繩是水平的，另外四根細繩與水平面所成的角分別為θ1和θ2。關于θ1和θ2，下列關系式中正確的是（）A.θ1=2θ2 B.θ1=3θ2C.sinθ1=3sinθ2 D.tanθ1=2tanθ2答案：D解析：以左邊兩個燈籠為整體，設水平方向BC繩子拉力為T，則有以左邊第二個燈籠為研究對象，則有聯(lián)立可得故選D。7.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定兩個等量正點電荷A和B，O點為AB連線的中點，C、D為AB連線上關于O點對稱的兩個點，且CO=OD=L，一帶負電的可視為點電荷的小球以初速度v0從C點運動到D點，取無窮遠處的電勢φ=0，以C點為坐標原點，向右為x軸的正方向，下列關于電勢φ、電場強度E、小球的電勢能Ep及動能Ek隨小球運動的位移x變化的圖像，可能正確的是（）A. B.C. D.答案：A解析：AC．從C點到D點，電場線方向先向右后向左，則電勢先降低后升高，且電勢都大于零，并關于O點對稱。小球帶負電所以小球的電勢能先增大后減小，小球在C、D兩點處的電勢能相同，故A正確，C錯誤；D．由于小球電勢能先增大后減小，在C、D兩點處的電勢能相同，由能量守恒定律得知，動能先減小后增大，在C、D兩點處的動能相同，故D錯誤；B．設AC＝BD＝r，點電荷A和B的電荷量大小為Q，則當位移為x時，場強為由數(shù)學知識得知E與x是非線性關系，圖像是曲線，故B錯誤。故選A。8.某列簡諧橫波在t1=0時刻的波形如圖甲中實線所示，t2=3.0s時刻的波形如圖甲中虛線所示，若圖乙是圖甲a、b、c、d四點中某質點的振動圖像，則正確的是（）A.這列波的周期為4sB.波速為0.5m/sC.圖乙是質點b的振動圖像D.從t1=0到t2=3.0s這段時間內，質點a通過的路程為1.5m答案：AB解析：A．由圖乙可知，波的周期為4s，故A正確；B．由甲圖可知，波長根據(jù)波速公式故B正確；C．在t1=0時刻，質點b正通過平衡位置，與乙圖情況不符，所以乙圖不可能是質點b的振動圖像，故C錯誤；D．從t1=0到t2=3.0s這段時間內為，所以質點a通過的路程為故D錯誤。故選AB。9.12月10日，改編自劉慈欣同名系列長篇科幻小說的《三體》動畫在嗶哩嗶哩上線便備受關注。動畫版《三體》總編劇之一趙佳星透露，為了還原太空電梯的結構，他們研究太空電梯的運行原理。太空電梯的原理并不復雜，與生活的中的普通電梯十分相似。只需要在地球同步軌道上建造一個空間站，并用某種足夠長且足夠結實的“繩索”將其與地面相連，在引力作用下，繩索會繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過像電梯轎廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣就不需要依靠火箭、飛船這類復雜的航天工具。如圖乙所示，假設有一長度為r的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與同步空間站a（相對地球靜止），衛(wèi)星b與同步空間站a的運行方向相同，其軌道半徑比同步軌道半徑大。此時二者距離最近，經過時間t之后，a、b第一次相距最遠。已知地球自轉周期T，下列說法正確的是（）A.太空電梯各點均處于完全失重狀態(tài)B.衛(wèi)星b比同步空間站a運行的線速度大C.衛(wèi)星b的周期為D.太空電梯上各點線速度與該點離地球球心距離成正比答案：CD解析：A．對地球衛(wèi)星有解得可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，角速度越小，由于人與貨物沿著“太空電梯”上行期間，在未到達地球同步軌道位置的時候，其角速度與同步軌道相同，即“太空電梯”該位置的角速度小于該位置軌道半徑上衛(wèi)星的角速度，則“太空電梯”上該位置圓周運動所需的向心力小于該位置的萬有引力，人與貨物還受到電梯向上的力的作用，人與貨物處于失重狀態(tài)，但不是完全失重，只有人與貨物上升到同步衛(wèi)星軌道上時，其角速度與同步軌道衛(wèi)星的角速度相等，此時萬有引力恰好等于圓周運動所需的向心力，此時人與貨物才處于完全失重狀態(tài)，A錯誤；B．根據(jù)解得軌道半徑越小，線速度越大，可知，衛(wèi)星b比同步空間站a運行的線速度小，B錯誤；C．經過時間t之后，a、b第一次相距最遠，則有解得C正確；D．根據(jù)線速度與角速度的關系有由于太空電梯上各點的角速度等于地球自轉的角速度，可知，太空電梯上各點線速度與該點離地球球心距離成正比，D正確。故選CD。10.疫情期間，為保障醫(yī)院用電安全，供電部門專門為醫(yī)院ICU病房區(qū)設計供電系統(tǒng)以及輸電電路如圖所示，發(fā)電機的矩形線框ABCD處于磁感應強度大小為B的水平勻強磁場中，線框面積S=0.25m2，匝數(shù)n=100匝，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO?以3000轉/分的轉速勻速轉動，其輸出端通過電刷與升壓變壓器的原線圈相連，圖中電壓表示數(shù)為250V，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為5:1，降壓變壓器的副線圈接入到病房區(qū)供電，兩變壓器間的輸電線等效電阻R=20Ω，變壓器均為理想變壓器。醫(yī)院有五間標準ICU病房，病房內醫(yī)療設備額定工作電壓均為U=220V，每間病房的最大功率為P=4400W。當五間病房均滿負荷工作時（）A.輸電線上損失的電壓為500VB.勻強磁場B的大小為C.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1:6D.該供電系統(tǒng)輸電效率為80%答案：BC解析：A．當五間病房均滿負荷工作時，降壓變壓器副線圈的電流根據(jù)變壓器原副線圈電流關系代入數(shù)據(jù)得降壓變壓器原線圈的電流為所以輸電線上損失的電壓為故A錯誤；B．線框轉動的角速度為線框在勻強磁場中勻速轉動產生交變電流，感應電動勢最大值解得故B正確；C．根據(jù)變壓器原副線圈電流關系解得設升壓變壓器原線圈電壓為U1，副線圈電壓為U2，在輸電回路中有則升壓變壓器得原副線圈匝數(shù)之比故C正確；D．該供電系統(tǒng)的輸電效率為故D錯誤。故選BC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.為了探究“物體質量一定時，加速度與力的關系”，甲、乙兩同學設計了如圖1所示的實驗裝置。其中帶小滑輪的小車的質量為M，小滑輪的質量為，砂和砂桶的質量為m。力傳感器可測出輕繩的拉力大小。（1）實驗時，需要進行的操作是___________。（填序號）A．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力B．用天平測出砂和砂桶的質量C．小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M（2）甲同學在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器使用的是頻率為50Hz的交流電。根據(jù)紙帶可求出小車在C點的瞬時速度為___________m/s，加速度為___________。（結果保留兩位有效數(shù)字）（3）乙同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖3所示的圖線沒經過原點，該同學做實驗時存在的問題是___________。答案：①.A②.0.80③.4.0④.平衡摩擦力不足或者沒有平衡摩擦力解析：（1）[1]A．實驗時需將長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故A正確；BD．本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也就不需要使小桶（包括砂）的質量遠小于車的總質量，故BD錯誤；C．實驗時，為充分利用紙帶，小車應靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，故C錯誤。故選A。（2）[2]打點計時器使用是頻率為50Hz的交流電，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為C點的速度為BD兩點間的平均速度，則[3]根據(jù)逐差法可知（3）[4]由圖中可看出當加速度為零時，拉力F不為零，可知存在的問題為平衡摩擦力不足或者沒有平衡摩擦力。12.某學習小組用兩種不同的金屬電極插入檸檬做了一個“水果電池”，如圖a所示。將該水果電池給“1.5V、0.3A”的小燈泡供電，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，檢查電路無故障，測量電路中的電流，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不足3mA。（1）你認為電路中電流不足3mA的原因是________；（2）為了測量水果電池的電動勢和內阻，進行如下實驗，電路圖如圖b所示。請按照電路圖，將圖c中的實物圖連線補充完整________。（3）連好電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器在阻值較大范圍內調節(jié)時，電壓表示數(shù)變化不明顯，其原因是所選用的滑動變阻器________；（4）按要求更換滑動變阻器后，調節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表和微安表的示數(shù)。作出圖像，如圖d所示。由圖像求得水果電池的電動勢E=________V，內阻r=________（結果保留三位有效數(shù)字）。答案：①水果電池內阻太大②.③.阻值偏?、?1.55⑤.21.9解析：（1）[1]水果電池內阻太大，電路的電流很小，燈泡的實際功率很小不足以使燈泡發(fā)光；（2）[2]實物圖連線如圖（3）[3]連好電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器在阻值較大范圍內調節(jié)時，電壓表示數(shù)變化不明顯，由于水果電池內阻很大，而滑動變阻器采用的是限流式接法，所以導致的原因是所選用的滑動變阻器阻值偏??；（4）[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律化解得可解得[5]U-I圖像斜率絕對值表示電源內阻，可得13.2021年11月7日，神舟十三號航天員翟志剛、王亞平先后從天和核心艙節(jié)點艙成功出艙執(zhí)行任務，出艙時他們身著我國新一代“飛天”艙外航天服。艙外航天服內密封了一定質量的理想氣體，用來提供適合人體生存的氣壓。航天服密閉氣體的體積約為V1=4L，壓強p1=1.0×105Pa，溫度t1=27℃，航天員身著航天服，出艙前先從核心艙進入節(jié)點艙，然后封閉所有內部艙門，對節(jié)點艙泄壓，直到節(jié)點艙壓強和外面壓強相等時才能打開艙門。（1）節(jié)點艙氣壓降低到能打開艙門時，密閉航天服內氣體體積膨脹到V2=6L，溫度變t2=－3℃，求此時航天服內氣體壓強p2；（2）為便于艙外活動，當密閉航天服內氣體溫度變?yōu)閠2=－3℃時，宇航員把航天服內的一部分氣體緩慢放出，使氣壓降到p3=5.0×l04Pa。假設釋放氣體過程中溫度不變，體積變?yōu)閂3=4L，求航天服需要放出的氣體與原來氣體的質量之比。答案：（1）；（2）解析：（1）對航天服內的密閉氣體，初態(tài)溫度為末態(tài)溫度為由理想氣體方程此時航天服內氣體壓強為（2）設航天服需要放出的氣體在壓強為p3狀態(tài)下的體積為，根據(jù)玻意耳定律得則放出的氣體與原來氣體的質量之比為14.如圖所示，平面直角坐標系中存在一個半徑R=0.2m的圓形勻強磁場區(qū)域，圓心與原點重合，磁感應強度，方向垂直紙面向外。區(qū)城有電場強度大小為E的勻強電場，方向沿y軸正方向?，F(xiàn)從坐標為（0.2m，-0.3m）的P點發(fā)射出質量、帶電量的帶正電粒子，以速度大小沿x軸負方向射入勻強電場，恰從圓形磁場區(qū)域的最低點進入磁場。（粒子重力不計）（1）求該勻強電場E的大?。海?）求粒子在磁場B中做圓周運動的半徑r。答案：（1）5×103N/C；（2）0.2m解析：（1）粒子在電場中做類平拋運動，其水平位移為0.2m，則有x=v0t豎直方向有其中y=0.3m-0.2m=0.1m根據(jù)牛頓第二定律有qE=ma解得E=5×103N/C（2）由平拋的速度規(guī)律可知，速度方向與-x方向的夾角θ滿足由于vy=at解得θ=45°