2023届河南省安阳市高三（上）开学摸底联考物理试题（解析版）

2023届高三开学摸底联考全国卷1

物理试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号，座位号、准考证号填写在答题卡上。

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。

考试时间为90分钟，满分100分

一、选择题：本题共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。

、,4

1.幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（6r。）呼气试验。被检者口服

含的胶囊后休息等待一段时间，再用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的C°2的

含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在情况。々C的半衰期是5730年，而且大部分是夕衰变，其衰变方程

140V10

为6Of入+-不p。则下列说法正确的是（）

A.新核X比;4c少了一个中子

B.被检者发烧时会促使夕衰变加快，导致检测不准

C.若有2个;4c原子，则经过5730年后就一定会有1个;4c发生衰变

D.衰变产生的夕粒子可能是来自于药物化学反应中得失的电子

【答案】A

【解析】

【详解】A.由电荷数和质量数守恒得，新核X比;4c多一个质子，质量数不变，即X比;4c少了一个中

子，A正确；

B.£衰变快慢与原子核内部因素有关，与外部条件无关，B错误；

C.半衰期表示是微观世界原子核的概率行为，并不能表示某个原子经过半衰期一定会发生衰变，C错

误；

第1页/共

D.夕衰变的实质是原子核的一个中子变成质子的同时释放一个电子，这个过程是无法通过化学反应得到

的，D错误。

故选Ao

2.在没有起重机的情况下，工人要将油桶搬运上汽车，常常用如图所示的方法。己知油桶重力大小为G,

斜面的倾角为6。当工人对油桶施加方向不同的推力F时，油桶始终处于匀速运动状态。假设斜面与油桶

的接触面光滑。在推力尸由水平方向逐渐变为竖直方向的过程中，以下关于油桶受力的说法正确的是

()

A.若力尸沿水平方向，F的大小为Gsin。

B.若力尸沿水平方向，斜面对油桶的支持力大小为Geos。

C.尸由水平方向逐渐变为竖直方向的过程中，斜面对油桶的支持力逐渐变大

D.尸由水平方向逐渐变为竖直方向的过程中，推力F的最小值为Gsing

【答案】D

【解析】

【详解】AB.当力厂沿水平方向时，由于油箱为匀速运动状态，因此受力平衡，则水平和竖直方向上有

F-NsinO,Ncos0-G

解得

F=Gtan3N=—

cos。

故AB错误；

CD.当力F由水平方向逐渐变为竖直方向过程中，油桶的受力分析图如下所示

第2页/共

故支持力在逐渐变小，且推力最小为力尸和支持力N垂直，也即沿斜面方向，此时最小值为

“GsinS

故C错误，D正确。

故选D。

3.冰壶是奥运会上一种投掷竞赛项目，具有观赏性。运动员以一定初速度投出冰壶使其在冰面上自由滑

A.冰壶做加速度逐渐增大的减速运动

B.冰壶在时间内的平均速度大于1％

C.比赛中运动员常在冰壶运动的前方刷冰，使其滑行的加速度减小

D.冰壶运动在与时间内位移中点的瞬时速度小于中间时刻的瞬时速度

【答案】C

【解析】

【详解】AC.v7图线的斜率表示加速度，该图线的斜率逐渐减小，可知冰壶做加速度减小的减速运动,

即比赛中运动员常在冰壶运动的前方刷冰，使其滑行的加速度减小，A错误，C正确；

B.速度图线与时间轴围成的面积表示位移，若将该图线与匀减速直线运动的图线比较可知，冰壶在“秒

内运动的位移

1

x.Wo

第3页/共

冰壶在小时间内的平均速度

即冰壶在办时间内的平均速度小于;%，B错误；

D.冰壶在运动的中点处，两侧的位移大小相等，在v7图线上找到并标出冰壶在运动中点的瞬时速度和

中间时刻的瞬时速度如图

可知冰壶在运动中点的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度，D错误；

故选C。

4.2022年3月25日宇航员王亚平在中国空间站进行了太空授课，演示了完全失重的现象。已知王亚平的

质量为m地球半径为凡空间站的轨道半径为r,地球表面的重力加速度为g,若将空间站绕地球的运动

近似看成匀速圆周运动，则王亚平（）

A.处于完全失重状态，不再受到地球的引力B.受到地球的引力大小为噢t

r

C.绕地球运动的线速度大于地球的第一宇宙速度D.可以圆满完成小球在水中所受浮力大小的测定实

验

【答案】B

【解析】

【详解】A.仍受到地球引力作用，只是引力全部用于提供向心力，故A错误;

B.在地球表面，根据重力等于万有引力

GMm

mgk

在空间站，受到的引力大小为

「GMm

第4页/共

联立解得

/7=幽

故B正确；

C.第一宇宙速度是最大的环绕速度，她绕地球运动的线速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误；

D.引力全部用于提供向心力，完全失重情况下，浮力消失，无法完成小球在水中所受浮力大小的测定实

验，故D错误。

故选B

5.如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为机和2机的小球A、B,带异种电荷。有方向水平向右，大

小为尸的力作用在B上，当A、B间的距离为乙时，两小球可保持相对静止。若改用方向水平向左，大小

为■尸的力作用在A上，两小球仍能保持相对静止，则此时A、B间的距离为（）

A.-LC.2LD.4L

2

【答案】C

【解析】

【详解】设小球A、B的电荷量分别为qlq2,则由题意得，当尸的力作用在B上，A、B间的距离为L

时，两小球可保持相对静止，即两小球的加速度相等，对两小球整体受力分析得加速度为

F

a=——

3m

对小球A受力分析得

0%一F

L2-3

同理可得，当"尸的力作用在A上时，对两小球构成的整体和B小球分别受力分析满足

依必

第5页/共

匈%_F

L,2-12

则

L'=2L

故选C。

6.真空中某电场的电场线如图中实线所示，。、N为同一根电场线上不同位置的点，两个带电粒子

。、6先后从P点以相同的速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，已知“粒

子带正电向左上方偏转，则下列说法正确的是（）

A.〃点的电势高于N点的电势

B.该电场可能是等量同种点电荷形成的

C.若在。点静止释放6粒子，仅在电场力作用下，b粒子将可能沿电场线运动到N点

D5粒子一定带负电，运动过程中电势能与动能的总量守恒

【答案】D

【解析】

【详解】A.。粒子带正电向左上方偏转，可知其受到电场力指向左侧，场强指向左侧，沿电场线方向电

势降低，故M点的电势低于N点的电势，A错误；

B.等量同种电荷形成的电场线类似下图所示

故该电场不可能是等量同种点电荷形成的，B错误；

C.匕粒子受到的电场力方向与〃粒子受到的电场力方向相反，可知匕粒子带负电，若在。点静止释放人粒

子，仅在电场力作用下，人粒子会向右侧运动，但不会沿着弯曲的电场线运动到N点，C错误；

D.由于粒子运动过程只受到电场力的作用，只有动能和电势能间的相互转化，故6粒子一定带负电，运

第6页/共

动过程中电势能与动能的总量守恒，D正确。

故选D。

7.Ioffe-Pritchard磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，在xOy平面内，以坐标原点。为中心，边

长为2L的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小相等，方向已标出,

“X”表示电流方向垂直纸面向里，“•”表示电流方向垂直纸面向外。己知电流为/的无限长通电直导线

在距其，处的圆周上产生的磁感应强度大小为8=人,，％为比例系数。下列说法正确的是（）

r

A.直导线2、4相互排斥，直导线1、2相互吸引

B.直导线1、4在0点的合磁场的方向沿x轴负方向

bl

C.直导线1、4在0点的合磁场的磁感应强度大小为一

2L

D.直导线2、4对直导线1的作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍

【答案】D

【解析】

【详解】A.同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，所以直导线2、4相互吸引，直导线1、2相互排

斥，故A错误；

BC.直导线1、4在。点产生的磁场强度如下所示

其中

所以直导线1、4在。点的合磁场的方向沿x轴正方向，大小为

第7页/共

kl

B

~L

故BC错误。

D.同BC项分析，直导线2、4在直导线1处产生的合磁场为

7ki

夜L

直导线3在直导线1处产生的磁场为

㈢「

与B

2立L22

所以直导线2、4对直导线1的作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍，故D正确。

故选D。

8.中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置（EAST）,这是我国科学家率

先建成的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置。将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒

子在匀强磁场中的运动，如图所示。磁场方向水平向右，磁感应强度大小为8,甲粒子速度方向与磁场垂

直，乙粒子速度方向与磁场方向平行，丙粒子速度方向与磁场方向间的夹角为。，所有粒子的质量均为

m,电荷量均为+4,且粒子的初速度方向在纸面内，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（）

_____________丙erC

「乙赳上

------------------------->

甲

A.甲粒子受力大小为方向水平向右

B.乙粒子的运动轨迹是抛物线

C.丙粒子在纸面内做匀速圆周运动，其动能不变

2nm2TI/72VCOS^

D.从图中所示状态，经过一二时间后，丙粒子位置改变了-------

qBqB

【答案】D

第8页/共

【解析】

【详解】A.由于甲粒子速度方向与磁场垂直，其所受洛伦兹力为

耳=qvB

根据左手定则，该力垂直于纸面向里，A错误；

B.由于乙粒子速度方向与磁场方向平行，所受洛伦兹力为0,不计重力和粒子间的相互作用，则乙粒子

向右做匀速直线运动，B错误；

C.将丙粒子的速度沿水平与竖直方向分解

vx=vcos0,4=vsin61

则丙粒子的运动可以分解为在垂直纸面的平面内的匀速圆周运动与水平向右的匀速直线运动，即丙粒子向

右做螺旋运动，C错误；

D.根据上述分析，分运动具有等时性、等效性与独立性，则丙粒子在垂直纸面的平面内的匀速圆周运动

有

八„（vsin0）~丁_2兀R

qvsinO-B-m-------—‘1~~

“Rusin，

解得

T=----=t

qB

丙粒子水平向右做匀速直线运动，时间t内向右运动距离为

X=VCOS0t

解得

271772VCOS。

X----------

qB

D正确。

故选D。

9.如图甲为2022年北京冬奥会的跳台滑雪场地“雪如意”，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物

“如意”。其部分赛道可简化为如图乙所示的轨道模型，斜坡可视为倾角为。的斜面，运动员（可视为质

点）从跳台。处以速度v沿水平方向向左飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出至落到斜坡上的过程中，

下列说法正确的是（）

第9页/共

2vtan。

A.运动员运动的时间为-------

g

B.运动员落在斜坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为2。

C.若运动的初速度变小，运动员落在斜坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角不变

2•2q

D.运动员在空中离坡面的最大距离为“sinU

2gcos0

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.设小球经过，时间落在斜面上，根据平抛运动规律和几何关系有

，2

tan6>=-=-——=—

xvt2v

则运动的时间

2vtan^

g

故A正确；

BC.设运动员落在斜坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为a,正切值为

tan2=把=2tan6

v

则a与小球初速度大小无关，故B错误，C正确；

D.当小球在运动过程中速度方向与斜面平行时，小球离斜面的距离最大，把小球初速度及重力加速度分

解在平行斜面与垂直斜面方向上，可得小球离斜面的最大距离为

_¥_(VsinOp

maxcc

2av2gcos”

故D正确。

故选ACD。

10.如图是远距离输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原副线圈匝

第10页/共

数比为勺，降压变压器原副线圈匝数比为42,发电厂输出电压为4,输出电功率为尸，升压变压器和降

压变压器之间输电线总电阻为R,下列说法正确的是（）

发

电

厂

A.若用户获得的电压也为G，则=1B.用户端并联使用的用电器增多时，输电线上损失

的功率增大

kPRTJ2

C.输电线上损失的电压△〃=D.降压变压器输出的电功率「'=忒

【答案】BC

【解析】

【详解】A.设升压变压器副线圈的电压为。2,则由于="盟得

■。2〃2

u=4

2K

同理设降压变压器原线圈电压为3,则由万、广成得

U3=k2U4=k2Ut

因为输电线上有电压损失，故

解得

",<1

故A错误；

B.用户端并联使用的用电器增多时，则用电器总电阻减小，则降压变压器副线圈总电流增大，则输电线

中电流增大，则由

P=I2R

可知输电线上损失的功率增大，故B正确；

C.由题意得，升压变压器原线圈的电流为

第11页/共

p

”，1

则由I./=二=不知升压变压器副线圈的电流为

A飞区

，2=k/i

则输电线上损失的电压为

ku=I,R=^~

q

故C正确;

D.由题意得，输电线上损失的功率为

RU：

则降压变压器的输出功率为

U2

P'=P—NP于

k；R

故D错误。

故选BC。

11.如图所示，在光滑水平面上，甲、乙、丙三个半径相同的匀质小球处在同一直线上，开始时小球甲,

丙静止，小球乙以向右的速度v先与小球内发生弹性碰撞，之后又与小球甲碰撞一次，已知小球甲、乙的

质量为丙的质量为3〃?，则小球甲的最终速度大小可能为（）

甲乙丙

V

1111

A.—vB.—vC.-VD.—v

5432

【答案】BCD

【解析】

【详解】当小球乙向右与小球丙发生弹性碰撞时,根据动量守恒定律有

mv=mvt+内

根据机械能守恒定律有

第12页/共

11

2232

-mV=-mMV

221.2-内

联立解得

11

U丙=于

小球乙与小球丙碰撞后反弹，当其与小球甲碰撞时，若无机械能损失，则

mv{=mv7+mv^

解得

1

吃,=°，峰=匕---V

2

若小球乙与小球甲碰撞过程中，机械能损失最大，甲、乙碰后速度相同则

mv,=2mv^

解得

,11

v甲=]%=_1丫

所以甲乙小球相碰后，甲的速度大小的范围为

11

-V<V|<-V

4U2

故选BCDo

12.质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间f的关系如图所

示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小

A.0~2s内，F的冲量为2kg•m/sB.3s时物块的动量为lkg-m/s

C.2s时物块的动能为零D.2~4s内，尸对物块所做的功为6J

【答案】AD

【解析】

【详解】A.Ft图像的面积表示力厂的冲量，由图可知，0~2s内，F的冲量为

4='x2.0x2kg-m/s=2kg-m/s

第13页/共

故A正确：

B.由于最大静摩擦力为

7m=〃mg=lN

所以O~ls内物块一直处于静止状态，故0~3s内动量变化与1~3s内动量变化相同，根据动量定理有

-pmgt3=〃3

I；-6-2.5kg-m/s=3.5kg-m/s

解得

生=1.5kg-m/s

故B错误；

C.0~2s内，根据动量定理有

-/dmgt2=mv2

¥=1.5kg-m/s

解得

v2=0.5m/s

所以2s时物块动能为

1,

Ek=-wv2=0.125J

故C错误；

D.2~4s,物块做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律

F-/.img=ma

12

所以F做的功为

y^=F-x=2.0x3J=6J

故D正确。

故选AD

二、实验题：本题共2小题，共15分。

13.某同学为测量两种不同材质间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，将板材固定在水平桌面

上，重物牵引着物块在板材上由静止开始运动，细绳始终与桌面平行，当重物落地后，物块继续运动一段

第14页/共

距离后才停在板材上。选取重物落地后的一段纸带如图乙所示，纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为

打点此器物块

幢物

234

（1）纸带上的三组数据分别为％=17.90cm、々=13.0cm、x3=8.10cm,其中记录错误的一组数据是

（选填“XI”“X2”或“X3”）；

（2）若重力加速度取9.8m/s2,剔除纸带上记录错误的数据后，可得这两种材质间动摩擦因数〃=

（结果保留两位有效数字）；

（3）已知重物落地前的加速度大小为制，重力加速度为g,则物块质量M与重物质量，"的比值为

（结果用〃、g、旬表示）。

【答案】①“2②.0.5（）③.-~-

〃g+"。

【解析】

【详解】（1）[1]由于及段数据的精确度和其它数据不一样，可知是有误的一组数据。

（2）⑵根据匀变速直线运动的推论，可得

x3-Xj=IdT'

对物块受力分析，有

-/.iMg=Ma

联立，可得

〃=0.50

（3）[3]重物落地前，根据牛顿第二定律，有

mg-fdMg=(M+m)a0

整理。可得

M=g&

机〃g+4

第15页/共

14.某学习小组用水果和两种金属电极做了一个‘‘水果电池”，为了测量其电动势和内阻，进行了以下实

验:

（1）为了尽可能准确地测出水果电池的电动势和内阻，使用的实验器材有：数字式多用电表（可视为理

想电压表），滑动变阻器（最大阻值足够大），微安表，导线，开关等。实验电路如图甲所示，请根据电路

图在图乙中完成实物连线。（

甲

丙

（2）连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和微安表的示数。作出U—/图像，如图

丙所示。由图像求得水果电池的电动势£=V,内阻/•=kC（结果保留三位有效数字）。

（3）若实验室中没有数字式多用电表，只能用普通电压表（量程为0~3V）做实验，这样会使得电动势

的测量值________，内阻的测量值_________。（均选填“偏大”“偏小”或“无偏差”）

【答案】①.见解析②.1.00③.21.7④.偏小⑤.偏小

【解析】

【详解】（1）⑴如图

第16页/共

(2)[2][3J由U—/图像可知，图像与纵轴交点的坐标值即为电源电动势

E=1.00V

图像斜率的绝对值为内阻

1.00

r=k=46x10-6C®21.7k。

(3)[4][5]由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于电流表示数，电源U—/实验

图像与真实图像如图所示

由图示图像可知，电源电动势的测量值比真实值偏小，电源内阻的测量值比真实值偏小。

三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步

骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.“科技冬奥”是北京冬奥会场馆的一大亮点。上百合机器人承担起疫情防控和服务的重任，提供消

杀、送餐、导引、清洁等服务。其中，质量为，"=35kg的创泽消杀防疫机器人入驻鸟巢，替代大量工作人

员在场内承担24小时消毒工作。已知某次工作过程中机器人在斜面上经历加速、匀速、减速三个阶段。

机器人从静止开始以最大牵引力F=70N沿与水平面成。角的斜面启动，期间以v=2m/s的速度匀速行驶

r=2s,减速阶段关闭发动机，整个过程中，机器人所受阻力恒定，且加速与减速时的加速度大小相等，最

终恰好到达斜面顶端，求：

(1)斜面的长度L；

第17页/共

(2)若机器人在水平面上，以v=2m/s的速度匀速行驶，距其前方/=lm的路口，出现以vi=1.5m/s同向匀

速运动的运动员，为使两者不相撞，求机器人加速度的最小值而加(已知机器人反应时间八=0/s,结果可

用分数表示)。

【答案】(1)8m；(2)—m/s2

38

【解析】

【详解】(1)加速与减速时的加速度大小相等，则

尸-%二金

解得

%=35N

则加速与减速时的加速度大小为

a=—=lm/s2

m

加速与减速时的位移相同，为

9

x,=—=2m

12a

匀速运动的位移为

x2=vt=4m

斜面的长度

L=2%)4-x2=8m

(2)机器人反应时间的位移为

七=(v-v1)r1=0.05m

为使两者不相撞，根据两机器人相对运动可得,

第18页/共

2

(V-V|)=2«min(/-A3)

解得

=—m/s2

38

16.某科技馆中有一装置如图甲所示，乘客乘坐滑板车从某一高度俯冲下来，以寻求刺激，但是速度太快

存在一定的风险，为解决这一问题，设计者利用磁场来减速，其工作原理如图乙所示。在滑板车下面安装

电阻不计的而、〃导轨，导轨中间安装5根等距离分布的导体棒，导体棒长度为L,电阻均为R。距离斜

面底端5/?的A处下方，存在宽度为/?,方向垂直斜面向上的有界匀强磁场。磁感应强度大小为8。让滑板

车从距离磁场上边缘八处由静止滑下，导体棒灰进入磁场后滑板车恰好做匀速直线运动，斜面与水平面夹

角为37。,假设所有轨道均光滑,重力加速度为g,5析37。=0.6,cos370=0.8。求:

（1）人与滑板车的总质量，小

（2）从导体棒历离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中流过导体棒炉的电荷量q；

（3）滑板车穿过磁场过程中，导体棒A上产生的热量Q。

甲乙

4BLh⑺回

【答案】⑴鬻件⑵

5R'5R

【解析】

【详解】（1）导体棒儿进入磁场前，根据动能定理有

12

加g"sin37=—mv0

导体棒儿进入磁场后滑板车恰好做匀速直线运动，则有

BI、L=mgsin37

感应电动势为

Et=BLv0

第19页/共

感应电流

(2)由分析可知滑板车全部穿过磁场过程中始终有一根导体棒在切割磁感线，电路与导体棒儿进入磁场

完全相同，即在导体棒穿过磁场过程中，始终做匀速直线运动，6c离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中

流过导体棒be的电流

经历时间

4/7

;=一

%

从导体棒be离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中流过导体棒be的电荷量

q-

解得

q~