2023届辽宁省锦州市黑山县中高三下学期第一次模拟考试物理试题（答案）

2023届锦州市黑山县中高三下学期第一次模拟考试
物理试题
第I卷（选择题 共46分）
一、选择题（共10小题，1-7题是单选题，每小题4分；8-10题是多选题，每小题6分，每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的或不答的得0分.）
1．明代《天工开物》对古人用牛拉“龙骨水车”灌田进行了记载：“一人竟日之力灌田五亩，而牛则倍之”。古代用畜力代替人力大大提高了劳动效率，下列关于牛拉水车说法正确的是（　　）
A．在研究牛拉水车的动作时可以将牛看作质点
B．牛对水车的拉力和水车对牛的拉力是一对平衡力
C．牛拉水车加速转动过程中牛对水车的拉力大小等于水车对牛的拉力大小
D．牛拉水车匀速转动过程中牛所受合外力为零
2．大风天气时，货场水平地面上质量为4.0kg的箱子在水平风力作用下做直线运动，截取1秒钟监控视频，通过影像分析软件得到箱子速度与时间的关系图像如图所示。箱子与地面间动摩擦因数为0.55，重力加速度g取10，由此推算木箱在这1s内受到的风力为（　　）
A．18N B．22N C．40N D．42N
3．宇宙射线与地球大气作用产生中子，中子撞击大气层中的氮引发核反应产生碳14。核反应方程为，碳14具有放射性，能够自发地进行β衰变而变成氮，核反应方程为。碳14可以用来测定物质年代，碳14的半衰期为5730年，下列说法正确的是（　　）
A．X表示电子 B．Y表示质子
C．一块古木样品中碳14的含量是现代植物的，说明古木的历史大概有5730年
D．一块古木样品中碳14的含量是现代植物的，说明古木的历史大概有11460年
4．第四届中国质量获奖者——福耀集团，其生产的汽车玻璃以超高的品质取得了世界八大汽车厂商的认证。参加社会实践的某高中学生利用所学的光学知识测出了一款汽车玻璃样品的折射率。如图所示，该学生将一束光线以入射角从空气射向厚度h=2cm的平行板玻璃，测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离d=1cm。则此玻璃的折射率n为（　　）
A． B． C． D．
5．2021年5月7日02时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将遥感三十号08组卫星发射升空并进入预定轨道。在遥感三十号08组卫星发射过程中，长征二号丙运载火箭先将遥感三十号08组卫星发射进入绕地球运行的较低圆形轨道1，然后在P点使卫星进入椭圆形的转移轨道2，再在椭圆轨道的远地点Q使卫星进入较高的圆形轨道3．则下列说法正确的是（　　）
A．卫星在轨道1上和轨道2上经过P点的速度相等
B．卫星在轨道1上的速度小于卫星在轨道3上的速度
C．卫星在轨道2上的机械能小于在轨道3上的机械能
D．卫星在轨道2上经过Q点的加速度小于在轨道3上经过Q点的加速度
6．一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形如图甲所示，图乙是位于的质点N此后的图像，Q是位于处的质点，则下列说法正确的是（　　）
A．波沿x轴正方向传播，波源的起振方向向下
B．质点M的振动方程为
C．在时，质点Q的位置坐标为（10m，8cm）
D．在该简谐波传播方向上与波源逐渐靠近的接收器接收到的波的频率将小于
7．如图所示为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）
A．一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出8种不同频率的光
B．一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，其中有4种不同频率的光能使锌板发生光电效应
C．用能量为10.30eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D．假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为，则对个处于能级的氢原子，跃迁过程中辐射的光子的总数为个
8．如图所示，一匀强电场的方向与平行四边形ABCD所在平面平行。已知AB长20cm，BC长10cm，，A、B、C三点的电势分别为、4V、6V。下列说法正确的是（　　）
A．D点电势为2V
B．电子在B点的电势能比在C点的电势能低
C．电子从A点运动到D点，电场力做的功为2eV
D．匀强电场的场强大小为40V/m，方向由B指向A
9．我国特高压输电技术全球领先。若在传输电能总功率不变情况下，从原先150kV高压输电升级为1350kV特高压输电，则下列说法正确的是（　　）
A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的
B．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的
C．如果传输距离相同，用相同材料、但横截面积是原来的输电线，则损失功率不变
D．如果传输距离是原来的81倍，用相同材料、相同粗细的输电线，则损失功率不变
10．国家标准铜芯线，广泛应用于生产生活。其中双芯铜芯电线的结构可简化为如图所示，cd和ef为两根相互平行的铜芯线，a、b两点位于两导线所在的平面内，b到两导线的距离相等，当流过两根铜芯线的电流大小相同，方向相反时，下列说法正确的是（　　）
A．a点磁场方向垂直纸面向里 B．b点的磁感应强度为零
C．cd导线受到的安培力方向向左 D．导线cd受到的安培力大于导线ef受到的安培力
第II卷（非选择题 共54分）
二、非选择题（本大题共5个小题，第11题6分，第12题9分，第13题11分，第14题13分，第15题15分，共54分）
11．小谭同学通过实验研究LED灯的伏安特性曲线，可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的LED灯两组、电键、导线。
（1）该同学按图甲正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电压表有示数，而电流表始终无示数，且灯不亮，经检测所有用电器均正常，且仅有一处故障，则断路的导线是______（选填导线编号）。
（2）更换故障导线后，移动滑动变阻器滑片，得到灯L1的I—U图像如图乙中的图线L1；换灯L2重做实验，得到图线L2；从该图像可得，两灯串联时，灯_________（填“L1”或“L2”）实际功率大。
（3）若将灯L1和灯L2并联后接在电源电动势为3.0V、不计内阻的电源两端，则电源输出功率约为______W（计算结果保留两位有效数字）。
12．某同学利用如图甲所示装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、天平、砝码盘和砝码等。
用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间、及遮光片从A到B所用时间。
用天平测出砝码盘和砝码的总质量为、滑块（含遮光片）的质量为，已知重力加速度为g。
（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则___________；
（2）实验开始前，需先补偿阻力，具体步骤为：滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间____；
（3）在遮光片随滑块从A到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力冲量的大小___________，滑块动量变化量的大小___________（均用题中给定的字母表示）；
（4）为尽量减小实验误差，本实验要求码盘和砝码的总质量___________（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）滑块（含遮光片）的质量。
13．2021年11月7日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。航天服密闭气体的体积约为V1=4L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃，航天员身着航天服，出舱前先从核心舱进入节点舱，然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。
（1）节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V2=6L，温度变为t2=－3℃，求此时航天服内气体压强p2；
（2）为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为t2=－3℃时，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=5.0×l04Pa。假设释放气体过程中温度不变，体积变为V3=4L，求航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比。
14．电磁阻尼技术经常用于列车刹车过程，某同学设计了如图装置研究电磁阻尼，某光滑金属导轨由水平平行轨道和竖直四分之一圆轨道组成，水平平行轨道、相距，轨道左端用阻值的电阻相连。水平轨道的某区域内有方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。现有一根质量、电阻的金属杆以的初速度沿水平导轨从左端冲入磁场，离开磁场后沿竖直圆轨道上升的最大高度，设金属杆与轨道接触良好，并始终与导轨垂直，导轨电阻忽略不计，且不考虑返回情况，重力加速度取。求：
（1）金属杆刚进入磁场时，通过金属杆的电流大小和方向；
（2）整个过程电阻上产生的焦耳热；
（3）磁场区域的长度。
15．如图α粒子源可以每秒发射出个α粒子，其初速度均为，进入电压为的加速电场，从电场中射出后与静止在反应区A点的铍核发生核反应，方程为，两个反应产物垂直于边界EF飞入探测区，探测区有一圆形磁场和粒子探测器，圆形磁场半径为，其内存在磁感应强度为的匀强磁场，圆形磁场边界与EF相切，探测器与EF平行且距圆心距离为。实验中根据碰撞点的位置便可分析核反应的生成物。为简化模型，假设每个α粒子均可与铍核发生核反应，实验中探测器上有两个点（P点和Q点）持续受到撞击，点A、O、P在一直线上，且，打在P点粒子50%穿透探测器，50%被探测器吸收，其中穿透的粒子能量损失75%，打在Q点的粒子全部被吸收。已知质子和中子的质量均为，原子核的质量为核子的总质量，质子电量为，不计粒子间相互作用（核反应过程除外）求：
（1）α粒子射出加速电场后的速度大小；
（2）判断打在P、Q点的分别是什么粒子，计算其速度大小；
（3）探测器上P点每秒受到的撞击力大小。
答案第1页，共2页2023届锦州市黑山县中高三下学期第一次模拟考试
参考答案：
1．C 2．C 3．D 4．C 5．C 6．C 7．B 8．CD 9．BD 10．AC
11．（共6分） 6 （2分） L2 （2分） 6.3×10-2（2分）
12．（共8分） 1.170 （1分） 相同 （1分） （2分） （2分） 远小于（2分）
13．（共10分）（1）；（2）
【详解】（1）对航天服内的密闭气体，初态温度为
末态温度为
由理想气体方程
…………………………（3分）
此时航天服内气体压强为
…………………………（2分）
（2）设航天服需要放出的气体在压强为p3状态下的体积为 ，根据玻意耳定律
…………………………（3分）
得
则放出的气体与原来气体的质量之比为
…………………………（2分）
14．（共12分）（1）1A，方向从沿杆流向；（2）1.4J；（3）1m
【详解】（1）导体棒刚进入磁场时，切割磁感线产生的电动势
…………………………（1分）
感应电流
…………………………（1分）
由右手定则知感应电流方向从沿杆流向；…………………………（1分）
（2）导体棒整个运动过程，根据能量守恒定律
…………………………（1分）
解得
电阻产生的焦耳热
…………………………（1分）
（3）设通过磁场时的电量为，在磁场中运动的距离为，刚离开磁场时的速度为，离开磁场运动到最高点的过程中，根据动能定理
…………………………（1分）
解得
在磁场中的运动过程，根据动量定理
…………………………（2分）
又因为
…………………………（2分）
解得
…………………………（2分）
15．（共18分）（1）；（2）见解析；（3）
【详解】（1）α粒子在电场中运动过程中，根据动能定理可得：
…………………………（2分）
解得
…………………………（2分）
（2）由于打在P点的粒子在磁场中不偏转，故此粒子不带电，因此打在Q点的粒子为碳原子核，打在P点为中子，核反应方程为
对于碳核，在磁场中运动轨迹如图所示
出磁场时速度方向与OP的角度为θ，做圆周运动的轨道半径为R，由几何关系得
…………………………（1分）
则
…………………………（1分）
洛伦兹力提供碳核做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有
…………………………（2分）
解得
核反应过程中，根据动量守恒可得：
…………………………（2分）
解得
…………………………（2分）
（3）P点，对于吸收的中子，由动量定理得：
…………………………（2分）
对于穿透的中子，由动量定理得
…………………………（2分）
…………………………（2分）
答案第1页，共2页

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