河北省张家口市2023-2024学年高三上学期入学摸底物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司新时代新时代 NT 教育教育 2023-2024 学年高三入学摸底考试学年高三入学摸底考试 物理（新高考）物理（新高考）注意事项：注意事项：1考试时间为考试时间为 75 分钟，满分分钟，满分 100 分。分。2答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。符合题目要求的。1关于核反应2394942PuXHe+，下列说法正确的是（）A物质 X 为23492UBX 的比结合能小于23994PuC工业上可以利用粒子测量钢板厚度 D粒子可以穿透几毫米厚的铝板 2规定无穷远分子势能为 0，则两分子势能随距离关系如下图所示，下列选项正确的是（）A分子间距离为1r时，分子力表现为引力B分子间距离由0r减小为1r的过程中，分子力大小不断增大C分子间距离由无穷远减小为0r的过程中，分子势能逐渐增大D分子间距离由0r增大为无穷远的过程中，分子力大小一直减小3如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关 S 初始闭合，一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（）A油滴带正电荷 B将上极板向上移动一小段距离，电容器的电容减小 C上极板向左平移一小段距离，油滴向上运动 学科网（北京）股份有限公司 D断开开关 S，将上极板向下平移一小段距离，P 点电势升高 42016 年 8 月，欧洲南方天文台宣布在与地球最近的恒星比邻星周围发现一颗位于宜居带内的行星比邻星 b。它是已知离地球最近的宜居系外行星。比邻星 b 的质量为地球的 a 倍，半径约为地球的 c 倍，在距离地球表面 h 处有卫星 P 以速度大小为 v。做匀速圆周运动，地球半径为 R，则卫星 P 在距离比邻星 b 地表相同高度 h 处做匀速圆周运动的速度大小v=（）A()0a RhvcRh+B0RahvcRh+C0aRhvcRh+D()0aRhvc Rh+5如图所示，圆形区域半径为 r，区域内存在磁感应强度为 B 的匀强磁场，一束不计重力的带正电粒子，质量均为 m，电荷量均为 q，以垂直于区域圆直径 MN 的相同速度飞入圆形匀强磁场区域后发生偏转，都恰好能在区域边缘的同一点射出磁场区域，不计粒子间相互作用力，则下列说法正确的是（）A粒子将于 M 点射出磁场 B所有粒子在磁场中的运动时间相同 C射出粒子的速度方向均相同 D粒子速度为Bqrvm=6一车辆减速时做直线运动，其xtt关系符合一次函数，如图所示，则下列说法正确的是（）A车辆初速度为60m/s B在5 8s时间内，车辆的位移大小是12m 学科网（北京）股份有限公司C车辆加速度大小为22m/s D当20 xt=时，车辆速度为10m/s7如图所示，空间中分布着水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，金属框abcd绕垂直磁场的轴OO旋转，从 O 向O看为逆时针转动，角速度为，线框匝数为 N，线框的电阻为 r，外电阻为 R，其余电阻均不计，ab 边长1l，bc 边长2l，电压表为理想电压表，下列说法正确的是（）A图示位置的电流方向为dcbaB电压表示数为1 2RNBl lRr+C线框从图示转动90的过程中，经过 ab 边的电荷量为1 2NBl lRD线圈转动一周期，电阻 R 上的产热量为()22 2 21 22N B l lRRr+二、选择题：本题共二、选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。81801 年，英国物理学家托马斯杨完成了著名的双缝干涉实验。如图甲所示为双缝干涉实验的原理图，单缝0S、屏上的0P点均位于双缝1S和2S的中垂线上。已知入射光在真空中的波长为，双缝1S和2S到 P 点的距离分别为12xx、，若 P 点是暗条纹的中心，改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图上所示变为乙图下所示，下列说法中正确的是（）A若所改变实验条件为由 a 光换为 b 光，a 光能使某种金属发生光电效应，则 b 光也能使该金属发生光电效应 学科网（北京）股份有限公司 B所改变实验条件可能为增大双缝1S和2S之间的距离 C实验时可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹 D21xxn=（n 为整数）9如图是 LC 振荡电路在此时的情况，下列说法正确的是（）A该电路振荡频率为12LC B此时 MN 两点电势差在增大 C线圈自感电动势在增大 D电场能正在向磁场能转化 10如图所示，水平面上固定一斜边长为 L 的斜坡，倾角为30，在斜坡顶端，水平向右以0v初速度抛出一小球，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（）A小球下落的时间随0v增大而增大 B小球落到斜坡上的速度方向不会随初速度变化而变化 C若小球恰好落到斜面底端，初速度032gLv=D小球落到斜面时，与抛出点距离为2043vg 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 54 分。分。11（6 分）某同学想探究动摩擦因数，进行了如下图 1 的实验。图中小车质量为 m，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器，实验时通过改变砂桶质量，实现外力的改变，桌面水平放置，细线与桌面平行，重力加速度为 g。图 1 图 2 图 3（1）打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器，如本实验中选用的是电火花打点计时器，则使用 学科网（北京）股份有限公司 的电压是_ A220V直流 B220V交流 C5V直流 D5V交流（2）一 次 实 验 结 束 后，取 下 纸 带，取 相 邻 两 个 计 数 点 时 间 间 隔0.1sT=，用 刻 度 尺 测 得12343.10cm5.00cm7.10cm9.30cmSSSS=、，则小车加速度a=_（保留两位有效数字）（3）在进行多次实验后，读取并记录弹簧测力计示数 F，做出了Fa图（如图 3 所示），其中斜率为 k，纵截距为 b，则动摩擦因数=_（用 k、b、g 表示）（4）实际动摩擦因数比所求的偏小，主要原因是_ 12（9 分）某同学想测量某一金属丝的电阻xR和电阻率。先用螺旋测微器测得金属丝直径为_mm，用游标卡尺测得其长度为_cm 为了求出电阻率，需要测量金属丝的电阻，除所测金属丝xR（阻值约为1.5）外，还有如下器材：A电源 E：电动势为4V，内阻忽略不计 B电流表1A：量程0.6A，内阻1AR为1 C电流表2A：量程3A，内阻1AR约为0.5 D定值电阻2R：阻值0.5 E定值电阻3R：阻值4 F滑动变阻器1R：最大电阻为5 G开关和若干导线 回答下列问题：（1）若想通过将电流表改装成量程为3V的电压表来测量电压，则应选择电流表_（填“1A”或“2A”），定值电阻_（填“2R”或“3R”），并选择_（填“并联”或“串联”）连接方式。（2）用题中所给的器材进行电路设计来完成对待测电阻xR的测量，要求尽可能测量多组数据，在左边虚线框中画出电路图并标注元件代号。（3）改变滑动变阻器滑片位置，测量多组数据，记录两电表示数1I与2I，并绘制如下21II图。由该图可得待测金属丝电阻xR=_。（结果保留两位小数）学科网（北京）股份有限公司 由上述过程和结果可得金属丝电阻率=_m。（结果保留两位小数）（注：取 3）13（10 分）如图所示，U 形管左端封口右端开口与大气连通，左端横截面积为1S，右端为2S，内封有一段水银柱，初态时，左端水银柱上的气柱长为 l，水银柱两端高度差为 h，已知大气压强为0p，环境温度为0T，水银密度为，重力加速度为 g （1）求初态时，左端气体压强 p；（2）现在加热左端气体，当水银柱两端高度相等时停止加热，求此时左端气体温度 T。14（12 分）如图所示，在一个倾角为30的固定斜面上有一个圆形轨道，半径为 R，DE 为挡板，现从 A 点无初速度释放一个质量为 m 的小球，小球在 BD 段上的动摩擦因数为39=，其余光滑，小球与挡板碰撞后的速度大小为原速度大小的 e 倍，22e=，方向相反，已知 BD 段长 L，重力加速度为 g。（1）若小球运动时恰好能完整经过圆形轨道，求 AB 之间距离1S；学科网（北京）股份有限公司（2）若 AB 间距离()211SSS，求小球第一次与挡板相碰之前的速度大小1v。（3）若小球与挡板相碰一次后沿斜面向上运动，又恰好能完整经过圆形轨道，求此时 AB 间距3S的大小 15（17 分）在光滑水平面上有如图所示电磁场分布，第一象限内有14圆弧管道，半径为2m，不计管道粗细，管道内有大小相等的辐向电场，场强为0.04V/m，第二象限有匀强磁场，方向垂直纸面向外，第三、四象限有匀强电场，场强大小为2V/m25，方向与 x 轴负方向成45，一带正电小球位于()0,2m处以某初速度向右进入管道内，小球比荷为200C/kg，可视为质点，小球与管道间恰无相互作用力。求：（1）小球初速度0v；（2）小球第二次经过 x 轴时，小球的坐标；（3）若小球可运动回起始点，求磁感应强度。新时代新时代 NT 教育教育 2023-2024 学年高三入学摸底考试学年高三入学摸底考试 物理（新高考）参考答案物理（新高考）参考答案 1C 2B 3B【解析】由图可得，电容器内电场向下，油滴受力平衡带负电，A 错误；电容器的电容决定4rSCkd=，上极板向上移动，d 增加，C 减小，B 正确；上极板向左平移，由电容器电势差不变，板间距不变可得，电容器内电场强度不变，油滴受力平衡，C 错误；断开开关 S，电容器所带电荷量不变，由4rSQCkdEd=，得4rkQES=与间距 d 无关，P 点到下极板距离d不变，PUdE=，故 P 点电势不变，D 错误。4 A【解析】卫星 P 在地球上方做圆周运动时向心力为万有引力202()GMmvmRhRh=+，可得20()GMvRh=+，学科网（北京）股份有限公司 由题意得卫星 P 在比邻星 b 上方圆周运动时满足22()GaMmvmcRhcRh=+，由上式可得0()a RhvvcRh+=+，A 正确。5D【解析】磁聚焦模型，应有磁偏转半径为圆形区域半径 r，此时粒子速度为Bqrvm=，D 正确；由左手定则可得，应于 N 点射出磁场，A 错误；临界法，最上层粒子在磁场中的运动时间最长，最下层粒子在磁场中运动时间最短，B 错误；射出粒子方向不相同，C 错误。6 D【解析】由图可得230 xtt=+，即213042xtt=，对比2012xv tat=+可得，030m/sv=，24m/sa=，A、C 错误；当7.5st=时，车辆停止运动，112.5mx=，当5st=时，100mx=，故在 58s 时间内，车辆运动位移大小是 12.5m，B 错误；当20 xt=时，5st=，3045m/s10m/sv=，D 正确。7D【解析】由右手定则可知，电流方向是abcd，A 错误；电压表示数应为有效电压1 222RNBllRr+，B 错误；由电动势ENt=，可得EttNqRrRr=+，其中1 2Bll=，故流过 ab 边电荷量是1 2NBllRr+，C 错误；总电路有效电压1 222ENBll=，有效电流EIRr=+，可得一周期内电阻 R 产热量22 2 221 222()N B l lRQI RRr=+，D 正确。8AB【解析】条纹间距公式Dxd=，D 为双缝与光屏之间距离，d 为双缝之间距离，为光的波长，条纹间距变窄有以下情况：D 变小；d 增大；变小，B 正确；ab，则 a 光频率小于 b 光频率，b 光能量更大，故可以发生光电效应，A 正确；白炽灯无法发生干涉，C 错误；P 为振动抵消点，故21(21)2xxn=+（n 为整数），D 错误。9AD【解析】根据112fTLC=，A 正确；根据自感电动势公式iLt=可得螺线管的自感电动势逐渐减小，B 错误；电容电势差减小，自感电动势等于电容电势差，故自感电动势减小，C 错误；电容的储能不断减小，能量守恒可得，电感储能逐渐增大，故电场能向磁场能转换，D 正确。10BCD【解析】当小球落到水平面上，由于高度一定，可得下落时间不变，与初速度无关，A 错误；当小球落到斜面上时，设小球水平位移为 x，运动时间为 t，竖直方向上速度为yv，可得0v tx=，21tan302gtx=，两组方程联立解得202tan30vxg=；02tan30vtg=，02tan30yvgtv=，则02tan30yvv=，速度方向不变，B 正确；当cos30 xL=时，由上式结果可得032gLv=，C 正确；落点与抛出点相距204cos303xvg=，学科网（北京）股份有限公司 D 正确。11（1）B（1 分）（2）22.1m/s（2 分）（3）bkg（2 分）（4）纸带与打点计时器内有摩擦（1 分）（言之有理即可）122.095（2.0922.098 均可）（1 分）15.150（1 分）（1）1A（1 分）3R（1 分）串联（1 分）（2）如下图所示（2 分）（1A、2A标注错误不得分）（3）1.45（1 分）53.15 10（553.10 10 3.20 10均可）（1 分）13【解析】（1）0ppgh=（2 分）。（2）水银两端高度相等时，设左侧气体长度增加1l，则右侧水银液面高度上升1122l SlS=（1 分），则有12llh+=（2 分），则2112SlhSS=+（2 分），由理想气体状态方程得010()plp llTT+=（2 分），解得201200SlhpSSTTpghl+=（1 分）。14（1）选择 B 点为小球重力势能零点位置，小球位于圆形轨道最高点时，由能量守恒可得211sin30(cos301)2mgSmgRmv=+（1 分），此时不脱离轨道有2vmmgR=（1 分），解得1(33)SR=+（1 分）。（2）由能量守恒得2121()sin30cos302mvmg SLmg L=+（1 分），学科网（北京）股份有限公司可得1223vgSgL=+（2 分）。（3）由（2）得，小球与挡板碰之前速度大小2323vgSgL=+，碰后速度变为2323ve gSgL=+（2 分），设小球到圆弧轨道最高点速度为3v，则由能量守恒得222311(sin30cos30)22mvmvmg LRR=+cos30mg L（2 分），最高点时，不脱离轨道，满足23vmmgR=，可解出322(33)SLR=+（2 分）15【解析】（1）设 m 为小球质量，q 为小球电荷量，R 为管道半径，1E为第一象限电场强度，电场力提供向心力201vmE qR=（1 分），代入数据，可得04m/sv=（2 分）。（2）设2E为第三、四象限电场强度，小球出管道后到经过 x 轴所用时间为02222mvtE q=（1 分），则沿 x 方向移为222122E qxtm=（1 分），代入数据得4mx=（1 分），设第二次经过 x 轴时，小球位于P点，则2mPx=，即(2m,0)P（2 分）。（3）有P与 P 关于yx=对称，由对称性可得，小球在第二象限磁偏转，偏转圆心位于yx=轴上，位于P点时，小球 x 轴方向速度大小为2228m/sxE qvtm=（1 分）。由 y 轴方向对称性可得，沿 y 轴方向速度大小为4m/syv=（1 分），合速度大小为224 5m/sxyvvv=+=（2分），设圆心半径为 r，则由以下方程212m55Prrx+=，解得25m3r=（2 分），又有mvrBq=，即mvBqr=（1 分），代入数据可得0.03TB=（2 分）。学科网（北京）股份有限公司