大同市2023届高三年级学情调研测试
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的位置．
2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效．
3．回答选择题时，选出每小题答案，用2B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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上．
4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回．
5．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟．
一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求，第9-12题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．
1．下列关于物理学中研究方法叙述正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法
B．在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中利用了等效替代的方法
C．在探究加速度与力和质量三者之间的关系时，采用了假设法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法
2．下列关于光学常识的描述中说法正确的是（ ）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
B．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
D．光可以发生偏振，说明光是纵波
3．一列简谐横波某时刻的波形图如图所示，此后N质点比M质点先回到平衡位置．下列判断正确的是（ ）
A．该简谐横波沿x轴负方向传播 B．此时 M质点的加速度比N质点的大
C．此时M质点的速度比N质点的小 D．此时M质点沿y轴正方向运动
4．第24届冬奥会于2022年2月4日在北京隆重开幕．若冬奥会跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动，现运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图2中实线①所示，则质量比甲小的运动员乙以相同的初速度从平台同一位置飞出，不计空气阻力，则运动员乙的运动轨迹应为图中的（ ）
A．① B．② C．③ D．④
5．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了（ ）
A．减小地面对人的冲量 B．减小人的动量的变化量
C．增大人对地面的压强，起到安全作用 D．延长人与地面的冲击时间，从而减小冲力
6．如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为，此时悬线的拉力为F．若圆环通电，使悬线的拉力刚好为，则环中电流大小和方向是（ ）
A．大小为，沿顺时针方向 B．大小为，沿逆时针方向
C．大小为，沿逆时针方向 D．大小为，沿顺时针方向
7．如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身重力的一半，则过山车在最高点时的速度大小为（ ）
A．0 B． C． D．
8．如图所示，质量为的物块A与水平地面间的动摩擦因数为，质量为m的物块B与地面的摩擦不计，在大小为F的水平推力作用下，A、B一起向右做加速运动，则A和B之间的作用力大小为（ ）
A． B． C． D．
9．（多选）北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，按照预定程序，与空间站组合体进行自主快速交会对接．空间站组合体绕地球做匀速圆周运动的轨道距地面的高度约为，地球同步卫星距地面的高度约为．则（ ）
A．空间站组合体角速度比地球同步卫星的大 B．空间站组合体周期比地球同步卫星的长
C．空间站组合体向心加速度比地球同步卫星的大 D．空间站组合体线速度比地球同步卫星的小
10．（多选）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距，左端接一电阻，磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．在导体棒的中点施加一个垂直棒的水平拉力，使其从静止开始运动，运动速度达到了最大，则从开始运动到达到最大速度过程中（ ）
A．导体棒做匀加速直线运动 B．导体棒最大速度为
C．电路中的最大电流为 D．通过导体棒的电荷量为
11．（多选）在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到后，立即关闭发动机直至静止，图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为，全过程中牵引力做功为，克服摩擦力做功为形，则（ ）
A． B． C． D．
12．（多选）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（ ）
A．带电粒子在R点时的速度小于在Q点时的速度
B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小
C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大
D．带电粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度
二、非选择题：共52分．
13．（6分）在用自由落体验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度的值为，测得所用重锤的质量为．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位）．
（1）该同学用重锤在段的运动来验证机械能守恒，他用段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为____________J，而动能的增加量为_____________J．（结果均保留3位有效数字）
（2）这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量____________（选填“大于”、“等于”、或“小于”）动能的增加量，原因是____________
14．（9分）某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验：
（1）如图甲所示，该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径______ ；
（2）该同学用如图乙所示电路图测量金属丝（约为）的电阻，供选择的仪器如下：
①电流表（内阻为）；②电流表；③滑动变阻器；
④滑动变阻器；⑤蓄电池（）；⑥开关S及导线若干．
滑动变阻器应选择____________（选填“”或“”）．
（3）在图丙中按照图乙所示电路图，用连线代替导线连接成实物图；
（4）闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录的读数，通过调节滑动变阻器，得到多组实验数据：以为纵坐标，为横坐标，作出相应图象，如图丁所示．
根据图象的斜率k及电流表内阻r，写出金属丝电阻的表达式_____________；
（5）测得金属丝连入电路的长度为L，则金属丝电阻率____________（用k、D、L、r表示）．
15．（10分）2021年10月29日，由中车大同公司研制的首台氢燃料电池混合动力机车正式在锦白铁路内蒙古大板东站投入运行，标志着我国轨道交通装备在新能源领域实现由产品开发到实践应用的重大跨越．假设机车在平直轨道上由静止开始做匀加速直线运动，经过速度达到最大为，已知机车质量为，运动过程中受到的阻力为自身重力的0.01倍，重力加速度为，求机车从开始运动到达到最大速度的过程中；
（1）加速度a的大小；
（2）位移x的大小；
（3）牵引力的平均功率P．
16．（9分）如图10所示，一个质量为m、带电荷量为的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．不计粒子重力，已知，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）带电粒子穿过第一象限所用的时间；
（3）带电粒子从y轴射出时的位置到O点的距离．
17．（18分）如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上、下两端各固定一质量为的物体A和B均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态．一个质量为m的小球P从物体A正上方距其高h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g．
（1）求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；
（2）当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小；
（3）若换成另一个质量的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物体A到达最高点时，地面对物体B的弹力恰好为零．求Q开始下落时距离A的高度．（上述过程中Q与A只碰撞一次）
大同市2023届高三年级学情调研测试
物理答案
一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求，第9-12题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．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
C
D
A
D
D
B
A
AC
BC
AB
BD
二、非选择题：共52分．
13．（1）0.491 0.480
（2）大于 纸带与限位孔之间有摩擦或有空气阻力（答出“摩擦”或“阻力”即可得分）
14．（1）2.931~2.934 （2） （3）如图
（4） （5）
15．（1）机车做初速度为零的匀加速直线运动
（2）
（3）设机车受到的阻力为f，根据题意可得
设机车的牵引力为F，根据牛顿第二定律有
此过程中机车的平均速度为
牵引力的平均功率
16．（1）粒子运动的轨迹如图：由几何关系知
（2）由图知，从P到Q
（3）
17．（1）设碰撞前瞬间P的速度为，碰撞后瞬间二者的共同速度为，由机械能守恒定律
由动量守恒定律
联立解得
（2）设开始时弹簧的压缩量为x，当地面对B的弹力为零时弹簧的伸长量为，由胡克定律可得
，
得
P与A从碰撞后瞬间到地面对B的弹力为零的运动过程中上升的高度为
由可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等
设地面对B的弹力为零时P与A共同速度的大小为v，由机械能守恒定律，得
解得
（3）设小球Q从距离A高为H处下落，Q在碰撞前、后瞬间的速度分别为、，碰后A的速度为，由机械能守恒定律可得
由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
由（2）可知碰撞后地面对物体B的弹力恰好为零时，A上升的高度为，由能量守恒定律
联立解得
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