河南省修武县2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)

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河南省修武县2023届高三（上）第一次名校联考测试物理试题第Ⅰ卷(选择题  共48分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。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. 一个核衰变为一个核的过程中，发生了m次衰变和n次衰变，则m、n的值分别为(　　)A. 8、6                                          B. 6、8 C. 4、8                                          D. 8、42. 长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。靠近火星时需要通过变轨过程逐渐靠近火星，轨道Ⅰ是贴近火星表面圆轨道，其轨道半径为R，在此轨道上的运行周期为T。已知引力常量为G，则下列说法正确的是(　　)A. “天问一号”的发射速度必须大于第三宇宙速度B. “天问一号”在轨道Ⅱ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能C. “天问一号”在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要推进器在P点向后喷气D. 若已知P、Q两点间的距离为L，则“天问一号”在轨道II上的周期为3. 如图所示，质量为M倾角为θ=30°的斜面体放在粗糙水平面上，斜面上的一个质量为m的小球用绕过斜面上方定滑轮的细线拉着并处于静止状态，不计滑轮与绳之间的摩擦。现拉动细线使小球沿斜面向上缓慢移动，斜面体始终处于静止。球与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，当细线与斜面间的夹角α=30°时(　　)A. 细线上的拉力大小为 B. 细线上的拉力大小为C. 水平面对斜面体的支持力大小为 D. 水平面对斜面体的摩擦力大小为4. 水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是(   )A. 小球受到的电场力先减小后增大B. 小球的运动速度先增大后减小C. 小球的电势能先增大后减小D. 小球的加速度大小不变5. 如图所示，甲图是真空中等量异种点电荷的电场线分布图。乙图中a、b、c、d四点是以等量异种点电荷为圆心、相同半径的圆与两点电荷连线的交点。关于该四点的电场强度和电势的大小关系正确的是(　　)A.  B. C.  D. 6. 物块A以3m/s的初速度在光滑水平面上运动，与静止的物块B发生弹性正碰。已知物块A、B的质量分别是2kg和1kg，则碰后物块A、B的速度大小v1、v2为(　　)A. v1=1m/s B. v1=2m/s C. v2=4m/s D. v2=2m/s7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=2：l，L1、L2、L3为三只规格均为“6 V，2W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻R1=8Ω。输入端交变电压u随时间t变化的图像如图乙所示，三只灯泡均正常发光，则(　　)A. 电压u的瞬时值表达式为B. 电压表的示数为32 VC. 电流表的示数为1 AD. 定值电阻R2= 10Ω8. 如图所示，一粗糙的绝缘细杆倾斜固定放置，顶端A固定一个带电小球，另一套在杆上的带电小环从杆上B点静止释放，沿杆运动至C点停下，则(　　)A. 带电小环运动过程中的电势能先增大后减小B. 带电小球和带电小环带同种电荷C. 带电小环下滑过程先做匀加速运动后做匀减速运动D. 带电小环下滑过程克服摩擦力做的功大于机械能的变化量第Ⅱ卷(非选择题共62分)二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题9. 某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条(质量不计)，两挡光条间的距离为L，挡光条宽度为d，小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x，挂上质量为m的钩码后，释放小车，测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度，示数如图乙所示，则挡光条的宽度为d=____cm；(2)本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是____；(3)正确平衡摩擦力后，实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x，记录两遮光条的挡光时间t1、t2，作出图像如图丙所示，图线的纵截距为k，小车加速度为____；小车的质量为____(用题中的字母表示)。10. 将一微安表先改装成量程1mA的电流表，再改装成量程5V的电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程6V的标准电压表。已知微安表满偏电流为250μA，标记的内阻为600 Ω，电阻箱R1、R2调节范围为0~9999.99 Ω。(1)微安表改装。图甲中电阻箱的阻值分别调节到R1=_______Ω，R2=______Ω。(2)实物连线。选用合适的器材，按照图甲正确连接电路。(3)对比校准。正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表(改装后电压表)的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值________5V。(选填“大于”或“小于”)(4)重新调整。通过检测发现：电阻箱 R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是5V的原因。再通过调节电阻箱R1、R2的阻值，使改装电压表量程的真实值为5V，以下调节方案可行的有______(填序号)A.保持R1不变，将R2增大到合适值B.保持R1不变，将R2减小到合适值C.保持R2不变，将R1增大到合适值D.保持R2不变，将R1减小到合适值11. 如图所示，一质量m=2.0×10-2kg、电荷量q=+1.0×10-3C的粒子在匀强电场中运动，电场强度E=100V/m，方向沿y轴负方向。粒子在O点动能为1.0J，速度与x轴正方向夹角为。粒子再次经过x轴的位置记为a点。取粒子在O点时的电势能为零，不计粒子的重力。求(1)0、a两点间的距离；(2)粒子从O点到a点的过程中，最大电势能的值。12. 如图所示，足够大的水平面的右侧有一固定的竖直钢板，质量为m的小球静置于A处，A处与钢板之间放一带有竖直半圆轨道的滑块，半圆轨道与水平面相切于B点，BD为竖直直径，OC为水平半径。现对小球施加一水平向右的推力，推力的功率恒定，经过一段时间t撤去推力，此时小球到达B处且速率为v。当滑块被锁定时小球沿半圆轨道上滑且恰好通过D点。已知重力加速度为g，不计一切摩擦。(1)求推力的功率P以及半圆轨道的半径R。(2)若滑块不固定，小球从B点进入半圆轨道恰好能到达C点，与滑块分离后滑块与钢板相碰并以原来的速率反弹，求：①滑块的质量M以及小球与滑块分离时小球、滑块的速度v1、v2②通过计算判断小球第二次滑上半圆轨道能否通过D点？(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。【物理-选修3-3】13. 下列说法正确的是______A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动B. 0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点C. 0℃的水和0℃的冰具有相同的内能D. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向E. 制作晶体管、集成电路只能用单晶体14. 如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105 Pa，经历A-B-C-A的过程，整个过程中对外界放出154.5J的热量。求：(1)该气体在C状态下的压强Pc；(2)在B-C过程中外界对该气体所做的功。【物理-选修3-4】15. 一列简谐横波沿直线传播，t=0时刻波源O由平衡位置开始振动，在波的传播方向上平衡位置距O点0.9m处有一质点A,其振动图象如图所示，下列说法正确的是_________．A. 波源起振方向沿y轴正方向B. 该简谐波波长为4mC. 该简谐波周期为4sD. 该简谐波波速大小为1.2m/sE. 从振源起振开始， 17s内质点A通过的路程为2.8m16. 一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光从AB面垂直射向透明体。已知透明体的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：(i)从D点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；(ii)为了使光线不能从AB面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体AB面上贴至少多大面积的不透明纸。(不考虑AC和BC面的反射光线影响)。
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】在α衰变的过程中，电荷数少2，质量数少4，在β衰变的过程中，电荷数多1，有2m-n=104m=32解得m=8n=6故A正确，BCD错误。
故选A。2【答案】：D【解析】A．由于火星在太阳系内，因此“天问一号”的发射速度必须大于第二宇宙速度，A错误；B．“天问一号”运动到P点时，在轨道Ⅱ上的运动速度大于在轨道I上的运行速度，因此在轨道II上的机械能大于在轨道Ⅰ上的机械能，B错误；C．“天问一号”在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要推进器在P点向前喷气，做减速运动，C错误；D．根据开普勒第三定律可知因此在II上的运动周期D正确。故选D。3【答案】：D【解析】AB．对小球受力分析如图根据平衡条件有，，解得AB错误；CD．将小球和斜面看作一个整体，有，解得，C错误，D正确。故选D。4【答案】: C【解析】A．小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；B．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；C．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；D．由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。故选C。5【答案】：A【解析】AB．根据场强叠加原理以及甲图中电场线的疏密可得出则A正确，B错误。CD．将正电荷从a移到b处，正点电荷对其做功为零，而负点电荷对其做正功，则，。将正电荷从c移到d处，正点电荷对其做正功，而负点电荷对其做功为零，则，。沿电场线方向，其电势降低，得，可得选项CD错误故选A。6【答案】AC【解析】物块A、B发生弹性正碰，故由动量守恒定律及能量守恒定律有联立两式，代入数据解得及 (不合理舍去)故把代入，对应求得所以选项BD错误，AC正确；故选AC。7【答案】: BD【解析】A．根据图象知，交变电流的最大值为，周期为，线圈的转动的角速度为所以该交变电压的瞬时值为故A错误；BC．规格为6V，2W的灯泡正常发光时，根据可得，通过灯泡的电流为变压器输出端三个灯泡并联后与R2串联，可得变压器的输出电流为根据 可得，原线圈的电流为则电流表的示数为，根据图象可知，原线圈输入电压为U=36V，则电压表示数为故B正确，C错误；D．变压器的输出电压为灯泡两端电压6V，则R2两端电压为流过R2的电流为I2，则R2的阻值为D正确。故选BD。8【答案】：BD【解析】B．小圆环能由B点开始下滑，有沿杆向下的加速度，表明库仑力、重力沿杆分力两力的合力大于滑动摩擦力。滑到C点时速度再次为零，表明在静止前有沿杆向上的加速度，库仑力、重力沿杆分力两力的合力小于滑动摩擦力。而库仑力随环远离而减小，可以判定环受到的库仑力沿杆向下为斥力，小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷，故B正确；A．小圆环下滑过程中，库仑斥力做正功，电势能减小，故A错误；C．带电小环在向下运动过程中由于库仑力减小，从受力上来说力不是恒力，所以不可能做匀变速运动，故C错误；D．小圆环下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功，库仑力做正功，机械能的损失量等于克服摩擦力做的功和库仑力做功之和，所以克服摩擦力做的功大于机械能的变化量，故D正确。故选BD。二. 非选择题9【答案】：(1). 0.650    (2). 去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等    (3).   ；【解析】 (1)[1]．挡光条的宽度为d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.(2)[2]．本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等；(3)[3][4]．两遮光片经过光电门时的速度分别为 则由可得即由题意可知解得由牛顿第二定律可得mg=(M+m)a解得10【答案】：(1). 200    (2). 4850    (3). 小于    (4). AD【解析】 (1)[1]微安表并联电阻改装为1mA的电流表，有即解得[2]改装后的电流表满偏电流为1mA，内阻为再改装为6V的电压表，串联电阻R2，有即解得(3)[3]标准电压表的精度为0.2V，指针对应的真实电压为3.2V；微安表的精度为5，读数为170，根据偏角和电压成正比有解得即改装电压表量程的真实值小于5V；(4)[4]因电压表量程偏小，改装关系为则保持R1不变，即保持不变，可将R2增大到合适值，从而使U增大；另保持R2不变，将R1减小到合适值，即将变大，也能使U增大，故选AD。11. 解:(1)电场强度沿y轴负方向，x轴为等势线，则有Uoa=0，Eko=Eka以x、y轴正向为正方向，由Eko=mvo2可得vo=va=10m/s沿x轴方向的分量vx=vocos60°=5m/s沿y轴方向的分量vy=vosin60°=5m/sy轴方向由动量定理可得-qE·t=(-mvy)-mvy解得t=2s再由x轴方向匀速运动可得xoa=vx·t=10m(2)粒子从O点运动到a点的过程中，vx不变，vy先减小后增大，当vy=0时粒子最小速度vmin=vx=5m/s因为粒子只受电场力，所以减少的动能等于增加的电势能，则有Eko-Ekm=Epm-0解得Epm=0.75J12. 解：(1)推理作用过程中，根据动能定理有解得设小球到达D点时的速率为vD，则有联立方程，解得(2)若滑块不固定①小球到达C点时与滑块共速，设此时速度大小均为vC，根据系统水平方向动量守恒有根据系统机械能守恒有联立方程，解得小球从B点进入到与滑块分离时的全过程，有联立方程，解得，方向均水平向右②滑块反弹后的速度为-v2，假设小球第二次能到达D点，此时小球、滑块的速度分别为v3、v4，则有设小球第二次滑上半圆轨道至第二次到达D点的全过程中系统机械能变化量为，则解得由判别式则无实数解，违背能量守恒定律，所以小球第二次滑上半圆轨道不能通过最高点D点13【答案】：BDE【解析】：A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，选项A错误；B．0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，选项B正确；C．由0℃的冰变为0℃的水要吸收热量，则相同质量的0℃的水的内能大于0℃的冰具有的内能，选项C错误；D．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向，选项D正确；E．制作晶体管、集成电路只能用单晶体，因为单晶体具有各向异性，故E正确；故选BDE。14. 【解析】【分析】【详解】(1)气体从C到A的过程，由查理定律有解得(2)全过程中，内能改变量为零，而外界对气体做功气体由A-B的过程由热力学第一定律代入数据得15【答案】: ACE【解析】据波的传播特点知，各个质点的起振方向与波源的起振方向相同．由图象可知，A点的起振方向沿y轴正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向；据图象可知，振动周期为 T=4s，波从O传到A的时间 t=3s，所以波速为波长为从振源起振开始，17s内质点A振动了14s，A通过的路程为．综上分析，ACE正确，BD错误。故选ACE．16. 解:(i)设透明体的临界角为C，依题意可知，从D点射入的光线在E点处的入射角为，大于临界角C，发生全反射，其光路图如图所示，最终垂直于BC边射出，设经历时间为t，则又又得：(ii)如图，从真空球上G和G′处射入的光线刚好在此处发生全反射，而在这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于，将会射入真空区域，所以只要将这些区间用不透明纸遮住就可以了，显然，在透明体AB面上，被遮挡区域至少是个圆形,设其半径为r，由几何关系可知则