2023届山东省日照市高三上学期一模考试物理试题（原卷版）

2020级高三模拟考试物理试题注意事项：1.答卷前、考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24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。1.下列说法正确的是（ ）A.做自由落体运动的物体，下落的瞬间，速度和加速度均为零B.在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是基本单位C.安培提出了分子电流假说D.法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象之间的联系2.有关原子结构和原子核的认识，下列正确的是（ ）A.一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线B.电子发现使人们认识到原子具有核式结构C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.半衰期是5天，100克经过10天后还剩下25克3.某电动牙刷的充电装置含有变压器，原、副线圈匝数之比为50：1，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端电压的有效值为220V，副线圈电流的有效值为2.0A，若将该变压器视为理想变压器，则（ ）A.副线圈两端电压的有效值约为6.2V B.原线圈电流的有效值为100AC.副线圈两端电压的最大值约为6.2V D.变压器的输入功率与输出功率之比为50：14.如图所示，O点为两等量异种点电荷连线的中点，一带正电的粒子（不计重力）从连线上的A点由静止释放。在电场力作用下运动到B点。取A点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向。在粒子从A点运动到B点的过程中，下列关于粒子运动的速度v和加速度a随时间t的变化，运动径迹上电势和粒子的电势能随位移x的变化图线可能正确的是（ ）A. B.C. D.5.如图所示，一列简谐横波在xOy平面内沿x轴负方向传播，波速为8m/s，振幅为4m，M、N是平衡位置相距4m的两个质点。时刻，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s，则下列说法正确的是（ ）A.该波的周期为B.从到，M向左移动了4mC.在时，N的速度也一定为8m/sD.从到，N的路程为4m6.如图所示，一宽为L的平行金属导轨固定在倾角为的斜面上，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势为E、内阻为r，一质量为m的金属棒ab静止在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中，金属棒的电阻为，导轨电阻不计。金属导轨与金属棒之间的最大静摩擦力为f，重力加速度为g。闭合开关后，下列判断正确的是（ ）A.金属棒受到的安培力方向沿斜面向上B.金属棒受到的摩擦力方向可能沿斜面向下C.若金属棒恰好不运动，则滑动变阻器的阻值为D.要保持金属棒在导轨上静止，滑动变阻器R接入电路中的最小阻值为7.随着“神舟十五号”进驻空间站，标志着我国空间站正式从建造阶段，转入运营阶段，可将中国空间站看作近地卫星，空间站绕地球表面做匀速圆周运动的周期为T。某科研小组在地球南极点，用弹簧测力计测得质量为m的砝码所受重力为F，在赤道测得该砝码所受重力为。假设地球可视为质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是（ ）A.地球半径可表示为B.地球的第一宇宙速度可表示为C.地球的自转周期可表示为D.地球的自转周期可表示为8.光滑平行金属导轨由左侧弧形轨道与右侧水平轨道平滑连接而成，导轨间距均为L，如图所示。左侧轨道上端连接有阻值为R的电阻。水平轨道间有连续相邻、宽均为d的区域I、II、III，区域边界与水平导轨垂直。I、III区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B；II区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。金属棒从左侧轨道上某处由静止释放，金属棒最终停在III区域右边界上，金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R。不计金属导轨电阻，金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，则金属棒（ ）A.穿过区域I过程，通过R的电荷量为B.刚进入区域III时受到的安培力大小为C.穿过区域I与II过程，R上产生的焦耳热之比为11：25D.穿过区域I与III过程，克服安培力做功之比为11：1二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.一定量的理想气体从状态a开始。经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示。下列判断正确的是（ ）A.气体在a、b两状态的体积相等B.a、b和c三个状态中，状态c分子的平均动能最大C.在过程bc中气体吸收的热量大于气体对外界做的功D.b到c过程容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少10.如图所示，质量为M的三角形斜劈B放置在水平地面上，质量为m的木块A放在三角形斜劈B上，现用大小相等、方向相反的水平力F分别推A和B，木块A和斜劈B均静止不动，重力加速度为g。则（ ）A.斜劈B对木块A的摩擦力方向可能沿斜面向上B.地面对斜劈B的摩擦力方向水平向右C.斜劈B对木块A的支持力一定小于mgD.地面对斜劈B的支持力的大小等于11.在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定在墙上。如图甲所示，物体A以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x，现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B。如图乙所示。物体A以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，下列判断正确的是（ ）A.乙图所示的运动过程中，物体A和物体B组成的系统机械能守恒B.A物体的质量为8mC.弹簧压缩量最大时物体B的速度为D.弹簧及压缩量最大时的弹性势能为12.如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连。物块A、B与轴的距离分别为2L和L，与盘面的动摩擦因数均为，盘面与水平面的夹角为。圆盘静止时，两轻绳无张力处于自然伸直状态。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止。当物块A转到最高点时，A所受绳子的拉力刚好为零，B所受的摩擦力刚好为最大静摩擦力。已知重力加速度为g。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（ ）A.B.运动过程中绳子对A拉力的最大值为C.运动过程中B所受摩擦力的最小值为D.物块B从最低点运动到最高点的过程中摩擦力的冲量大小为三、非选择题：本题包括6小题，共60分。13.某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径r、角速度、质量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。（1）小组同学先让一个滑块做半经r为0.20m的圆周运动。得到图乙中②图线。然后保持滑块质量不变。再将运动的半径r分别调整为0.14m，0.16m，0.18m，0.22m，在同一坐标系中又分别得到图乙中⑤、④、③、①四条图线。（2）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的（）A.探究平抛运动的特点B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系C.探究两个互成角度的力的合成规律D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系（3）对②图线的数据进行处理，获得了图像，如图丙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是___________。（用半径r、角速度、质量m表示）（4）对5条图线进行比较分析，做图像，得到一条过坐标原点的直线，则该直线的斜率为___________。（用半径r、角速度、质量m表示）14.某同学设计了如图甲、乙所示实验电路测量某电源的电动势E（约为3V）和内阻r（约为2Ω）。已知电流表的内电阻约为1Ω。电压表的内电阻约为3kΩ，变阻器最大电阻20Ω、额定电流1A，定值电阻。请回答下列问题：（1）请在图丙中用笔面线代替导线完成图乙电路图的实物连接。______（2）将滑动变阻器的滑片P移至最左端，闭合开关S，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I。（3）重复步骤（2）。把甲、乙两组实验记录数据在同一坐标系内描点作出图像如图丁所示，可知图中标记为II的图线是采用实验电路______（填“甲”或“乙”）测量得到的。（4）为了减小系统误差，本实验应选用图______（选填“甲”或“乙”）实验电路。（5）利用图丁图像提供信息可以修正该实验的系统误差，则修正后被测电源的内阻______（注：、、、、为已知量）。15.一个半径为R的半圆形玻璃砖（折射率）的截面图，如图所示，直径AOB与半径OC垂直，一束平行单色光垂直于直径AOB所在的截面射入玻璃砖，其中距离O点的一条光线自玻璃砖右侧折射出来，与OC所在的直线交于D点。（1）求D点到O点的距离：（2）若在玻璃砖平面AOB的某区域贴上一层不透光的黑纸，平行光照射玻璃砖后，右侧恰好没有折射光射出，求黑纸在AB方向的宽度。（不考虑光线在玻璃砖内的多次反射）16.如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，将一可视为质点的质量的小物块从传送带左端A处以某一初速度释放，时恰好到达右端B处。小物块从A端到B端运动的速度—时间图像如图乙所示。重力加速度。求：（1）物体与传送带之间的动摩擦因数和AB间的距离；（2）小物块从A端到B端的过程中，系统因摩擦所产生的热量。17.如图所示。“L”型平板B静置在地面上，物块A处于平板B上的点，点左侧粗糙，右侧光滑，光滑部分的长度。用不可伸长的经绳将质量为M的小球悬挂在点正上方的O点。轻绳处于水平拉直状态，小球可视为质点，将小球由静止释放，第1次下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，物块A以的速度沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞，一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度为零，此后再过0.75s小球恰好第4次回到最低点。已知A的质量，B的质量，A与B的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，重力加速度，，整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：（1）A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小与；（2）从小球释放到小球第4次回到最低点，整个系统因摩擦产生的热量；（3）悬挂小球轻绳的长度。18.如图所示为某离子控制装置，离子室内存在大量带正电的离子。其质量，电荷量，控制室被分为I、II、III、IV四个横截面为正方形的区域，正方形边长，区域间隔、、，I区域左右为中间带有小孔的平行金属板，板间存在电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场，II，III。IV区域存在包含边界的电场或磁场。以中间小孔为坐标原点建立三维坐标系，坐标轴及方向如图所示，II区域存在沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出），电场强度的大小在间变化；III区域充满沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度，IV区域充满平行于平面xoy与y轴正方向成45°角斜向上的匀强磁场，磁感应强度。从离子室飘入小孔的离子速率忽略，忽略离子间的相互作用，不计离子重力。（1）若离子进入区域III后能返回区域II，求拉子在边界上射入点与射出点之间的距离；（2）为保证有离子能进入区域IV，求的最大值；（3）当、为上问中的最大值。若离子在区域III的速度沿z轴时消失，当离子第一次经过边界进入区域IV时。区域III的磁场变为沿y轴正方向、磁感应强度的匀强磁场并保持不变，求离子第4次经过边界时的位置坐标。