河南省西华县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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河南省西华县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. 以下对物理现象和物理规律的认识中正确的是(　　)A. 只要照射到金属表面的光的强度足够强就一定能产生光电效应现象B. 当给放射性材料加热时其衰变进程将加快C. 卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有中子D. 原子核中的中子可以放出一个电子变成一个质子2. 已知行星甲质量为行星乙质量的x倍，行星甲半径为行星乙半径的y倍。设行星甲的第一宇宙速度为v甲，行星乙的第一宇宙速度为v乙，则(　　)A.  B.  C.  D. 3. 如图所示，在某一水平地面上的同一直线上，固定一个半径为R的四分之一圆形轨道AB，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与OB在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，OP与OB夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是(   )A. 小圆环到达B点时的加速度为B. 小圆环到达B点后还能再次回到A点C. 小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为2：D. 小圆环和物块的质量之比满足4. 如图，△ABC为直角三角形，∠B=90°，∠C=37°。将一电荷量为 (Q>0)的点电荷固定在B点，下列说法正确的是(　　)A. 沿AC边，从A点到C点，电场强度的大小逐渐增大B. 沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高C. 正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能大D. 将正电荷从A点移动到C点，电场力所做的总功为负5. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为r和3r的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k，重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内，粒子的最大速度为(　　)A. kBr B. 2kBr C. 3kBr D. 4kBr6. 如图所示，水平传送带匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性挡杆.在时刻，将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的图像可能是(     )A.  B. C.  D. 7. 如图所示，等量正点电荷固定在A、B两点，MN是连线的中垂线，O点是垂足，下列说法正确的是(　　)A. O点的电场强度为零B. 若将一正试探电荷从O点出发沿OM移动的过程中其电势能增加C. 若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C静止释放，其在向O点运动过程中加速度一定一直减小D. 若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C以垂直于纸面向里的初速度射入，负电荷可能做匀速圆周运动8. 如图，倾角37°且足够长的传送带以2m/s的恒定速率沿顺时针方向传动，现有一质量为lkg的小物块从传送带底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8.下列说法正确的是(　　)A. 物块先做减速运动，速度减到2m/s后做匀速运动B. 物块先做减速运动，速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带C. 传送带对物块做功的最大瞬时功率为12WD. 物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为6J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. 为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥。已知A的质量为m1，遮光片的宽度为d；打开电源，调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通过光电门1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为△t1和△t2，由此可知碰撞前滑块A的速度为____________，锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=______，B的质量m2=________。(用已知和测得物理量的符号表示)10. 某同学欲将量程为300的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：A．微安表头G(量程300，内阻约为几百欧姆)B．滑动变阻器(0 ～10)C．滑动变阻器(0～50)D．电阻箱(0～9999.9)E．电源(电动势约为1.5V)F．电源(电动势约为9V)G．开关、导线若干该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；          ②断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200，记下此时电阻箱的阻值。回答下列问题：(1)实验中电源应选用_____(填“”或“”)，滑动变阻器应选用____(填“”或“”)。(2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=______。(3)实验测得G内阻Rg＝500Ω，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为_____Ω的电阻与G并联。(保留一位小数)(4)接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx＝_______Ω。(保留一位小数)11. 如图所示，水平面内平行放置着间距为3L的光滑金属导轨，在平行导轨左端连接阻值为R的电阻。虚线ab，cd，ef均与两导轨垂直，ab、cd间距等于cd、ef的间距，均为L。在abcdef区域内存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场(边界上有磁场)，磁感应强度为B，磁强左边界ab长为L，右边界长为3L，∠adh=∠bcg=45°。现将长度略大于3L的导体棒P放置在导轨上，在外力作用下使其以初速度v0开始从磁场的左边界向右做直线运动，P始终垂直于导轨并与导轨接触良好，在P到达cd前速度v与位移x满足关系v=，到达cd后保持匀速运动，不计导体棒P和导轨的电阻。求(1)导体棒P从ab运动到cd过程中产生的感应电动势的变化规律；(2)整个过程中通过电阻R的总电量；(3)电阻R上产生的热量。12. 在粗糙水平面上固定一半径的光滑四分之一圆弧槽。距圆弧槽最低点右侧处有一个质量、长度的薄木板，薄木板与圆弧槽最低点平齐。圆弧槽最低点放置一可视为质点的质量的小物块Q，现让一质量也为m的小物块P(可视为质点)以的水平初速度从右端滑上薄木板。当小物块运动至薄木板左端时，薄木板左端恰好与圆弧槽相撞，同时小物块P与Q碰撞并粘连在一起。已知小物块P与薄木板间的动摩擦因数，重力加速度，求：(1)从P开始运动到与Q发生碰撞所经历的时间t；(2)薄木板与水平面间的动摩擦因数；(3)P、Q碰撞后运动的最大高度H。(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. 下列说法中正确的是(     )。A. 第二类永动机和第一类永动机都违背了能量守恒定律B. 晶体一定有固定的熔点，但物理性质可能表现各向同性C. 布朗运动说明构成固体的分子在永不停息地做无规则运动D. 分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力减小，斥力也减小E. 由于液体表面层中分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力14. 一圆柱形茶杯用杯盖盖紧，水平放在高温消毒柜里进行高温消毒。开始时茶杯内部封闭气体的温度为室内温度℃、压强为外界大气压强cmHg，随着柜内温度的升高，杯子逐渐漏气，当达到最高温度℃时杯内封闭气体的压强仍然为，消毒完成后，经足够长时间，茶杯内气体的温度降为℃。已知茶杯用杯盖盖紧后杯内气体的体积为V，假设温度达到t2后茶杯不再发生漏气。求：(1)消毒后杯内气体的最终压强；(2)高温消毒后杯内气体的质量与消毒前杯内气体质量之比。【物理-选修3-4】15. 一列机械波以5m/s的速度，沿x轴负方向传播。在t1=0时，波形图如图所示，P、Q质点的平衡位置分别为1.0m、2.0m。则质点P振动的周期T= ___________s；t2=0.35s时，质点Q的振动方向为y轴___________方向(填“正”或“负”)；t3=0.45s时，质点P的加速度大小___________(填“大于”、“等于”或“小于”)质点Q的加速度大小。16. 如图，两等腰三棱镜ABC和CDA腰长相等，顶角分别为∠A1=60°和∠A2=30°。将AC边贴合在一起，组成∠C=90°的四棱镜。一束单色光平行于BC边从AB上的O点射入棱镜，经AC界面后进入校镜CDA。已知棱镜ABC的折射率，棱镜CDA的折射率n2=，不考虑光在各界面上反射后的传播，求：(sin15°=，sin75°=)(i)光线在棱镜ABC内与AC界面所夹的锐角θ；(ii)判断光能否从CD面射出。
参考答案一.选择题 1【答案】：D【解析】A．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，所以A错误；B．放射性材料的衰变周期只是由原子核的本身性质决定，与它的物理、化学状态无关，所以B错误；C．卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有质子，所以C错误；D．衰变的实质是原子核中的中子可以放出一个电子变成一个质子，所以D正确；故选D2【答案】：A【解析】卫星贴地飞行时有解得第一宇宙速度设行星乙的质量和半径分别为和，则有故选A。3【答案】：B【解析】A．小圆环到达B点时受到细线水平向右的拉力和圆弧轨道对圆环的水平向左的支持力，竖直方向受到向下的重力，可知此时小圆环的加速度为g竖直向下，选项A错误； B．小圆环从A点由静止开始运动，运动到B点时速度恰好为零，且一切摩擦不计，可知小圆环到达B点后还能再次回到A点，选项B正确；C．小圆环到达P点时，因为轻绳与轨道相切，则此时小圆环和物块的速度相等，选项C错误；D．当小圆环运动到B点速度恰好为0时，物块M的速度也为0，设圆弧半径为R，从A到B的过程中小圆环上升的高度h=R；物块M沿斜面下滑距离为 由机械能守恒定律可得解得选项D错误。故选B。4【答案】: B【解析】电荷周围的等势线和电场线分布大致如下图电场线辐射状分布，方向指向场源电荷；电势越靠近场源电荷，电势越低。A．沿AC边，从A点到C点，电场线先变密集再变稀疏，电场强度的大小先增大后减小，故A错误；B．沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高，故B正确；C．根据可知，正电荷在A点的电势比其在C点的电势低，则正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能小，故C错误；D．将正电荷从A点移动到C点，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D错误。故选B。5【答案】：D【解析】当速度最大时，粒子轨迹圆会和小圆相切，如下图设轨迹圆的半径为R，在中，根据勾股定理有解得根据洛伦兹力提供向心力有又知联立以上解得最大速度为故选D。6【答案】CD【解析】工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向改变，应取负值，故AB错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速度大小不变，工件运动至与弹性挡杆碰撞前，可能做匀加速直线运动，也可能与传送带一起做匀速直线运动，故CD正确.7【答案】: AD【解析】A．由电场的叠加原理可知，O点的电场强度为零，故A正确；B．等量正点电荷连线中垂线在O点上场强方向沿向上，则若将一正试探电荷从O点出发沿OM移动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故B错误；C．等量正点电荷连线中垂线上的O点场强为0，无穷远处场强接近0，所以在OM之间存在一个场强最大的位置，由于不知道C点的具体位置，则若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C静止释放，其在向O点运动过程中加速度可能一直减小，也可能先增大后减小，故C错误；D．等量正点电荷连线中垂线在O点上场强方向沿向上，在O点下方向向下，则负电荷在C点受指向O点的电场力，与初速度方向垂直，根据等量正点电荷的电场线分布可知，若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C以垂直于纸面向里的初速度射入，负电荷可能做匀速圆周运动，故D正确。故选AD。8【答案】：BC【解析】AB. 物块刚滑上传送带时，由于速度大于传送带的速度，则所受摩擦力沿传送带向下，此时的加速度为方向向下，即物块先做减速运动；当与传送带共速后由于，则物块继续减速，直到速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带，选项A错误，B正确；C物块开始刚滑上传送带时速度最大，传送带对物块做功的瞬时功率最大，最大值为选项C正确；D从开始滑上传送带到与传送带共速阶段用时间物块相对传送带运动的距离 共速后物块的加速度物块减速到零的时间此过程中物块相对传送带运动的距离此时物块离底端的距离为然后物块向下加速运动，加速度仍为下滑到底端时解得此过程中物块相对传送带运动的距离整个过程中物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为选项D错误。故选BC。二. 非选择题9【答案】：(1).     (2).     (3). 【解析】 [1]由滑块A通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A的速度[2]解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能，故弹性势能[3]由碰撞后，AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB整体的速度为A、B碰撞过程中动量守恒，则有联立解得10【答案】：(1). E2   ;R2    (2).     (3). 0.5    (4). 4.3【解析】 (1)[1][2]电流表G的内阻约为几百欧姆，为提高测量精度，滑动变阻器的阻值应大些，故选R2；为减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，电源最好选用E2。(2)[3]步骤③中闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200μA，此时电阻箱的电流为100μA，则此时电阻箱的阻值应为电流计G阻值的2倍，即(3)[4]实验测得G的内阻Rg=500Ω，为将G改装成量程为0．3A的电流表，应选用阻值为的电阻与G并联。(4)[5]改装后的电流表的内阻为表头G的指针指在原电流刻度的250μA处，此处对应的实际电流为电压表V的示数为1.20V，则11. 解:(1)导体棒P从ab向cd运动时，由题意可知当位移为x时导体棒的有效长度L'=L+2x感应电动势大小为由此可知导体棒P的电动势与x无关，大小恒定。(2)设通过R的电量为q，整个过程的平均电动势为E，平均电流为I，则有，，，解得(3)导体棒到达cd处时，则有从cd到ef过程中感应电动势为所以从ab到ef全程中通过R的电流不变，均为设全程时间为t，则有产生热量有解得12. 解：(1)对小物块，根据牛顿第二定律：根据运动学公式：联立可得：(2)对薄木板，根据牛顿第二定律：根据运动学公式：联立可得：(3)小物块运动至刚与发生碰撞时的速度：对、系统，碰撞瞬间根据动量守恒定律：沿圆弧面继续运动过程，根据能量守恒：联立以上各式可得：13【答案】：BDE【解析】：A．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，选项A错误；B．晶体一定有固定的熔点，多晶体物理性质表现各向同性，选项B正确；C．布朗运动说明液体分子在永不停息地做无规则运动，选项C错误；D．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力减小，斥力也减小，选项D正确；E．由于液体表面层中分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力，选项E正确。故选BDE。14. 解:(1)杯内气体温度从127℃降到27℃的过程中发生等容变化，根据查理定律有其中T2=(273+127)K=400K，T3=(273+27)K=300K解得消毒后杯内气体的最终压强p=57cmHg(2)杯内气体温度从27℃升到127℃的过程中，假设气体做等压变化，则根据盖—吕萨克定律有其中T1=(273+27)K=300K解得高温消毒后杯内气体的质量与消毒前杯内气体质量之比为得15【答案】: 0.4  ； 正   ；等于【解析】 [1]由图可知，波长则波的周期质点P振动的周期与波的周期相同。[2]由于波沿x轴负方向传播，可知在t1=0时，质点 Q向y轴正方向振动，由于所以t2=0.35s时，质点Q的振动方向为y轴正方向。[3]由于波沿x轴负方向传播，可知在t1=0时，质点 P由平衡位置向y轴负方向振动，质点 Q由平衡位置向y轴正方向振动，由于所以P、Q离开平衡位置的位移大小相等，回复力大小相等，加速度大小相等。16. 解：(i)光在AB面上发生折射，如图由折射定律得解得∠2=15°则=45°(ii)光从AC面进入CDA内，由几何关系可得∠3==45°由折射定律解得∠4=75°则由几何关系可得∠5=45°由折射定律解得∠6=90°光线在DC面恰好发生全反射，不能从DC面射出。(平行DC射出也可)