辽宁省大连市2022-2023学年高三上学期12月期末双基测试物理试卷及答案

2023年大连市高三双基测试卷
物 理
说明：1．本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分。

2．全卷共100分，考试时间75分钟。

3．试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效。

第Ⅰ卷（选择题，共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．一束复色光照射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a 、b 两束光，下列说法正确的是 （ ） A ．a 光的频率小于b 光的频率 B ．a 、b 一定是平行光线
C ．a 光的波长大于b 光的波长
D ．若增大入射角δ，a 光先发生全反射 2．下列叙述正确的是
（ ）
A ．图甲是α粒子散射实验装置，卢瑟福和他的学生在该实验中发现了质子和中子
B ．利用图乙研究光电效应，滑动变阻器的滑片从中点向右移动，电流表示数变小
C ．图丙是氢原子能级图，用动能为12.5eV 的电子轰击处于基态的氢原子，氢原子可能发生能级跃迁
D ．由图丁可知比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定
3．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为r 3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r 1的圆轨道Ⅰ，当经过A 点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B 处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（ ）
甲乙丙丁
A．沿轨道Ⅰ运行的速度小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度
B．在轨道Ⅰ上运动经过A点的加速度小于在轨道Ⅱ上运动经过
A点的加速度
C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，动能不断增大
D．在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期
4．如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e＝10sin(100πt) V，图示位置时，穿过矩形线圈的磁通量最大，下列说法正确的是（）
A．交流电的频率为100 Hz
B．电动势的有效值为10 V
C．当线圈平面转到图示位置时感应电动势为0
D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率为0
5．如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，再变化到状态c，然后再由状态c回到状态a，p-V图像中的bc段与横轴平行，ca段与纵轴平行。

下列说法正确的是（）A．由a→b气体温度逐渐升高
B．由b→c气体从外界吸收热量
C．由c→a气体内能增大
D．由a→b→c→a外界对气体做正功
6．无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。

为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。

乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方14m处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的v-t图像如图所示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s。

则最远连接距离为（）
A．10.5m B．11.5m
C．12.5m D．13.5m
7．如图所示，在真空中，两个电荷量相等的负点电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，O为两电荷连线的中点。

将该平面上一带正电小球（视为质点）从a点由静止释放，小球沿两电荷连线的中垂线运动。

下列分析正确的是（）A．O点的电场强度和电势均为零
B．小球从a点运动到最远点的过程中，加速度先减小后增大
C．小球从a点运动到最远点的过程中，电势能先增大后减小
D．小球能以O点为中心在电荷连线的中垂线上做往复运动
8．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻，波刚传到x 1＝5 m 的质点P 处，波形图如图所示，已知质点P 连续两次过平衡位置的时间间隔为0.2 s ，质点Q 位于x 2＝6 m 处。

下列说法正确的是 （ ）
A ．此列波的传播速度是10 m/s
B ．t ＝0.1 s 时质点P 运动到Q 的位置
C ．t ＝0.2 s 时质点Q 第一次到达波谷位置
D ．当质点Q 第一次到达波谷位置时，质点P 通过的路程为20 cm
9．如图所示，质量为m 的小球A 和质量为2m 的物块B 用跨过光滑定滑轮的细线连接，物块B 放在倾角为θ=30°的斜面体C 上，C 置于水平地面上，现用水平外力F 将A 小球从最低点沿圆弧缓慢拉至细线与竖直方向夹角60β=︒，该过程物块B 和斜面C 始终静止不动。

则下列说法正确的是 （ ）
A ．水平外力F 逐渐减小
B ．物块B 和斜面体
C 之间的摩擦力逐渐增大 C ．斜面体C 对地面的压力逐渐增大
D ．斜面体C 对地面的摩擦力逐渐增大
10．如图所示，MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L ，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R 的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d 、方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，质量为m 、电阻也为R 的金属棒从高为h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。

已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中，下列说法正确的是（重力加速度为g ） （ ） A ．电阻R 中的感应电流方向为Q 流向N
B ．流经金属棒的电荷量为2BLd R
C ．金属棒产生的电热为mg （h －μd ）
D 22
2B L d R mg
μ
第Ⅱ卷 非选择题（共54分）
二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11．（6分）“探究质量一定时，加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示，实验中通过传感器将绳中拉力大小的信息以无线方式传输给数据采集系统，用打点计时器打出的纸带求出小车运动的加速度。

（1）下列说法中正确的是______。

A．细线必需要与长木板平行
B．不需要平衡摩擦力
C．打点计时器使用直流学生电源供电
D．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源
（2）实验中得到一条打点清晰的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知交流电频率为50Hz，则这条纸带记录小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）本实验中，砝码和托盘总质量是否需要远小于小车的质量，请说明理由：
_____________________________________________________________。

12．（8分）某物理兴趣小组计划用实验室提供的下列器材较准确地测量一节干电池的电动势E和内阻r。

A．电流表：0~0.6A，内阻2.00Ω
B．电压表：0~3V，内阻约为3kΩ
C．滑动变阻器R1：0~20Ω，额定电流1A
D．滑动变阻器R2：0~200Ω，额定电流1A
E．开关与导线若干
F．待测干电池一节
（1）在上述器材中，为了操作方便且较准确地进行测量，滑动变阻器应选______。

（填写器材前的字母代号）
（2）实验电路图应选择图中的__________。

（填“甲”或“乙”）
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到如图丙所示的U-I图像，则干电池的电动势E =________V，内阻r =________Ω。

（结果均保留2位有效数字）
13．（9分）我国运动员闫文港在2022年北京冬奥会获得男子钢架雪车比赛铜牌，实现该项目的历史性突破，图甲为闫文港的比赛画面。

已知赛道由起跑区、出发区、滑行区及减速区四个区段组成，图乙中AB 为起跑区、BC 为出发区，AB 赛段水平，BC 赛段与水平面夹角5θ=︒。

若运动员推着雪车从A 点由静止出发，以2m/s 2的加速度匀加速跑到B 点时速度大小为9m/s ，接着快速俯卧到雪车上沿BC 下滑。

已知运动员到达C 点时的速度大小为12m/s ，赛道BC 的长度为45m ，取210m /s g =，sin5°≈0.09，cos5°≈1.00，不计空气阻力，求：
（1）运动员在起跑区的运动时间；
（2）雪车与冰面间的动摩擦因数。

14．（13分）如图所示，在MN 左侧有相距为d 的两块正对的平行金属板P 、Q ，板长为 3
3
d ，两板带等量异种电荷，上极板带正电。

现有一带正电的粒子以初速度v 0沿两板中央OO ′射入，并恰好从下极板边缘射出。

粒子进入MN 右侧后，经过某一矩形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面（图中未画出），偏转后，恰好从MN 上的A 点垂直于MN 向左水平射出磁场。

已知A 点在金属板下极板右端的正下方，与下极板距离为d 。

不计带电粒子重力。

求：
（1）粒子从下极板边缘射出时的速度； （2）粒子从O 点运动到A 点经历的时间； （3）矩形有界磁场的最小面积。

甲 乙
15．（18分）两等高的长木板M、N放在光滑水平面上，两木板相邻但不粘连，木板N 固定在水平面上，右侧固定有半径R=0.45m的光滑半圆轨道，半圆轨道最下端与长木板N的上表面相切，长木板N上放着质量m A=1kg的物块A与质量m B=2kg的物块B，A与B均可视为质点，用一轻质细绳连接，且在A、B间夹一被压缩的轻质弹簧（弹簧与A、B均不拴接），细绳长度小于弹簧原长。

烧断细绳后A水平向左、B水平向右运动，之后B冲上半圆轨道，经过轨道的最低点时对轨道的压力大小是60N；A滑上长度为L=2m的木板M。

木板N的上表面光滑，物块A和木板M上表面间的动摩擦因数为μ=0.4，木板M的质量m=1kg，重力加速度g取10 m/s2，求：
（1）最初压缩的轻质弹簧的弹性势能；
（2）A滑离M瞬间的速度大小；
（3）为了使A不滑离M，从A刚滑上M开始，对M施加一个水平向左的拉力F，求拉力F大小的取值范围。

2023年大连市高三双基测试卷
物理参考答案
第Ⅰ卷（选择题，共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

题号12345678910答案
B
C
D
C
C
B
D
AD
BD
ABD
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11．（6分）（每空2分）
（1）A （2）0.63（3）不需要，因为传感器已经直接测出绳对小车的拉力12.（8分）（每空2分）（1）C （2）乙（3）E =1.5V r =0.50Ω
13.（9分）
解：（1）设运动员在起跑区的运动时间为1t ，根据
11B v a t =，……..…………..2分
解得：1=4.5s ；
……..…………..1分
（2）设运动员和雪车的总质量为m ，摩擦力大小为F f ，在出发区的加速度大小为2a ，
根据：2
2
C B 2BC 2v v a x -=⋅，
……..…………..2分解得：2
20.7m /s
a =……..…………..1分
由牛顿第二定律有：
……..…………..2分μ=0.02。

……..…………..1分
14.（13分）
解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向3
3
d＝v0t1，……..…………..2分
竖直方向1
2
d＝v y
2
t1，……..…………..2分
粒子射出速度v＝v20＋v2y＝2v0，……..…………..1分与竖直方向成30°角。

..…………..1分
（2）粒子的运动轨迹如图，带电粒子在极板间运动的时间t1＝3
3v0 d，…………..1分
根据几何关系r＋r
sin30°＝d…………..1分
粒子离开电场后，先做匀速直线运动，运动时间t2＝
3r
2v0＝
3d
6v0
……..…………..1分
粒子进入磁场，偏转120°到达A点，运动时间t3＝T
3＝
2πr
6v0＝
π
d
9v0
……..…………..1分总时间：
()
123
2
18
d
t t t t
v
π
+
=++=……..…………..1分（3）根据题意，矩形磁场区域如图所示，由几何关系可得，
矩形宽()0
sin30
a r r
=-长为0
2cos30
b r
=..……………………..1分
矩形面积为：00
min
2cos30(sin30)
s r r r
=-，
2
min18
s d
=……..…………..1分
15.
（
18分）
解：（1）设弹簧恢复到原长时B的速率为B v，则有
2B
N B B
v F m g m R
-=……..…………..2分得3/B v m s
=……..…………..1分
设弹簧恢复到原长时A 的速率为v A ，规定A 的运动方向为正方向，则从剪断细绳到弹簧恢复原长的过程中)
0(A A B B m v m v =+-6/A v m s
=……..…………..1分
弹簧储存的弹性势能为：22
p 11m 22B B A A
E m v v =+，
得E P =27J
…..…………..1分
（2）设A 滑离M 板时的速率为v A1，木板M 速度为v ，A 在木板M 上滑动的过程满足
1A A A A m v m v mv
=+……..…………..2分22
21
111()222
A A A A A m gL m v m v mv μ=-+.……………….2分由于A 可滑离M ，则v A1>v ，解得v A1=4m/s
……..…………..1分
（3）为了使A 刚好不从M 的左端滑离M ，当A 滑到M 的最左端时，二者的速度刚好相等。

A 向右的加速度大小为A a ，且A a g
μ=……..…………..1分
对M 施加的最小拉力为F 1，此时对应M 向左的加速度大小为M a ，
1A M
F m g ma μ+=……..…………..1分
A A M v a t a t v -==共
22
11
22
M A A L a t v t a t +=-……..…………..1分
(或者
()2
2
A
v
v t v t L
+-
=共共)
解得11F N
=……..…………..1分
为了使A 不从M 的右端滑离M ，当A 和M 共速后能相对静止一起运动。

对A 和M 整体，最大拉力
2max
()A F m m a =+……..…………..1分max a g
μ=……..…………..1分解得28F N
=……..…………..1分
故为了使A 不滑离M ，对M 施加的拉力F 应满足1N≤F ≤8N 。

……..…………..1分
（其它方法酌情给分）。