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

这是一份河南省睢县2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
河南省睢县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. 现已知氘、氚的核聚变反应方程式为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识，正确的是(　　)A. 核聚变反应释放的能量为(m1+m2－m3－m4)c2B. γ光子来源于核外电子的能级跃迁C. 反应前总结合能大于反应后的总结合能D. 方程式中的A=32. 我国火星探测器“天问一号”在海南文昌发射成功，开启了我国探测火星之旅，它将在明年2月份抵达环绕火星轨道，届时探测器将环绕火星运行2个月。假设探测器在环绕火星轨道上做匀速圆周运动时，探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，探测器仪表上显示的绕行速度为v，已知引力常量G，则火星的质量为(　　)A.  B.  C.  D. 3. 如图所示，物体从A点以不同的速度水平抛出，忽略空气阻力，关于物体的运动下列说法正确的是(　　)A. 物体的落点离A点越远，则物体从A点抛出的速度一定越大B. 物体的落点离A点越远，则物体运动的时间一定越长C. 若物体落到斜面上，则物体落到斜面上时的速度方向一定不同D. 若物体落到斜面上，则整个运动过程物体速度变化的方向一定不同4. 如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表，下列说法中正确的是(  )A. 只将S从a拨接到b，电流表的示数将减半B. 只将S从a拨接到b，电压表的示数将减半C. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半D. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输人的功率将为原来的5. 如图所示，直线边界OM与ON之间的夹角为30°，相交于O点。OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。ON上有一粒子源S，S到O点的距离为d。某一时刻，粒子源S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，已知粒子的带电量为q，质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小均为v，。则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )A.                              B.  C.                             D. 6. A、B两质点在t=0时刻从同一地点出发做直线运动的速度—时间图像如图所示，其中A质点的图线与时间轴平行，B质点的图线是以直线t=t2为对称轴的抛物线。已知两质点在t4时刻相遇，则(　　)A. t1时刻A、B两质点相遇B. t2时刻A、B两质点相遇C. t2时刻A、B两质点加速度相同D. t3时刻A、B两质点运动方向相反7. 如图所示，三个长度、内径、管壁厚度相同的木管，铜管，银管竖直固定放置(相距较远)，其下端到地面的高度相同。在每个管正上方各有一个完全相同的圆柱形磁铁，分别为a、b、c，它们下表面N极也在同一水平面上，现让a、b、c同时由静止释放，它们分别穿过对应的管道，观察到a、b、c不是同时到达地面，这种现象被戏称为牛顿的梦。不考虑管间感应磁场的影啊，也不考虑磁铁问的相互影响，已知银的电阻率比铜的电阻率小。a、b、c从释放到落到地面的过程(　　)
 A. 三根管中磁通量的变化量不同B. 从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向C. a最先落地，c最后落地D. a、b、c落地时的速度大小关系为va>vc>vb8. 如图所示，一个长为L的轻细杆两端分别固定着a、b两个光滑金属球，a球质量为2m，b球质量为m，两球的半径相等且均可视为质点，整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从杆与水平面夹角为53°的图示位置由静止释放，则(　　)A. 在b球落地前瞬间，b球的速度方向斜向右下，a球的速度方向向右B. 球落地前瞬间，球的速度大小为C. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功为零D. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功不为零第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. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两个位置安装光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，光线被遮光条遮挡时，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据输入计算机。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，计算机上形成如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的 ___________(选填“大于”“等于”或“小于”)时，说明气垫导轨已调水平。(2)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，测量结果如图丙所示，则___________mm。(3)细线绕过气垫导轨左端的定滑轮，一端与滑块P相连，另一端与质量为m的钩码Q相连。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，、、m、g和d已知，已测出滑块的质量为M，两光电门间的距离为L。若上述物理量间满足关系式mgL=___________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。10. 某同学设计了如图甲所示电路图，测量某金属圆柱的电阻．现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表A1的量程为100mA，内阻为r1＝12Ω，另外一个电流表A2的量程为200mA。(1)现将量程为100mA的电流表A1扩充为200mA，则应该并联一个阻值R′＝_____Ω的电阻。(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，A是用量程为100mA的电流表改装后的电流表，A2为量程为200mA的电流表．R1为电阻箱．R2与R3均为滑动变阻器，R0为定值电阻，S为开关，Rx为待测金属圆柱，实验操作如下：A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；B．将滑动变阻器R2的滑片．滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；C．调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA的电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；D．实验完毕，整理器材。①反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是_____________；②某次测量时量程为100mA的电流表A1的指针位置如图乙所示，则此时通过R2的电流为______mA。(3)待测金属圆柱Rx的阻值为________(用所测物理量的字母表示)。(4)电流表A1、A2的内阻对测量结果________(填“有”或“无”)影响。11. 如图所示，空间存在一匀强电场，电场强度方向与水平方向间的夹角为，AB为其中的一条电场线上的两点，一质量为m、电荷量为q的带正电小球，在A点以初速度水平向右抛出，经过时间t小A球最终落在C点，速度大小仍是，且，重力加速度为g，求：(1)匀强电场电场强度的大小；(2)小球下落高度；(3)此过程增加的电势能。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. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是（   ）．A. A→B过程中，气体对外界做功，吸热B. B→C过程中，气体分子的平均动能增加C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E. 该循环过程中，气体吸热14. 如图所示，粗细均匀的U形管左臂上端封闭，右臂中有一活塞，开始时用手握住活塞，使它与封闭端位于同一高度。U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体，两臂液面处在同一高度，液体上方各封闭有一定质量的理想气体，气柱长都为l0=40cm，气压都为p0=6.0×103Pa。现将活塞由图示的位置缓缓向下移动，直至两臂液面的高度差也为l0。设整个过程两臂中气体的温度保持不变，取g=10m/s2(1)求最终左右两臂中气体的压强；(2)求活塞向下移动的距离。【物理-选修3-4】15. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点，P开始沿y轴正方向振动，t=ls时刻P第1次到达波峰，偏离平衡位置位移为0.2m；t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是(　　)A. 波的频率为4HzB. 波的波速为1m/sC. P和Q振动反相D. t=13s时刻，Q加速度最大，方向沿y轴负方向E. 0~13s时间，Q通过的路程为1.4m16. 半径为R的半圆形玻璃砖放置在水平的平面光屏上，如图所示。一束单色光沿半径方向射向玻璃砖的圆心O，当光线与水平面的夹角为30°时，光屏上会出现两个光斑，当夹角增大为45°时，光屏上恰好只剩一个光斑。求：①玻璃砖的折射率；②光线与水平面的夹角为30°时两个光斑间的距离。
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】A．聚变时有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知，聚变时释放的能量故A正确；B．光子来源于原子核的能级跃迁，而不是核外电子的跃迁，故B错误；C．由结合能的概念和核聚变是放能反应可知，反应前的总结合能小于反应后的总结合能，故C错误；D．根据质量数守恒可知方程式中的A=4，故D错误。故选A。2【答案】：C【解析】探测器在离火星表面某一高度的轨道上运行时，探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，说明探测器恰好在火星的同步轨道上，探测器的绕行周期为T，根据可得探测器绕火星做匀速圆周运动的半径为r=根据万有引力提供向心力，则有G=mr()2解得火星质量为，故选C。3【答案】：A【解析】A．当物体落在斜面上，如图所示根据运动的规律有，根据几何知识有解得由此知物体的落点离A点越远，下落时间越长，因此抛出的速度也越大。当物体落在水平面上时，根据平抛运动规律有，由于下落时间一定，因此物体的落点离A点越远，抛出的速度越大，综上所述，A正确；B．当物体落水平面上，由可知，物体运动时间不变，B错误；C．若物体落在斜面上，位移的偏向角与斜面的倾斜角相等，固定不变，由速度偏向角的正切值等于2倍位移偏向角的正切值，即tanθ=2tanα可知，C错误；D．若物体落在斜面上，由平抛运动规律可知，物体的加速度是重力加速度，方向竖直向下，则物体运动中速度变化的方向，即是加速度方向，一直竖直向下，D错误。故选A。4【答案】: C【解析】AB．只将S从拨接到，原线圈的匝数减半，根据可知副线圈的输出电压增大到原来的2倍，即电压表的示数增大到原来的2倍，根据欧姆定律可知副线圈的输出电流增大到原来的2倍，根据可知副线圈的输出功率增大到原来的4倍，所以原线圈的输入功率增大到原来的4倍，根据可知原线圈的输入电流增大到原来的4倍，即电流表的示数将增大到原来的4倍，故A、B错误；CD．只将滑动变阻器的滑片从中点移到最上端，负载增大到原来的2倍，根据可知副线圈的输出电压不变，根据欧姆定律可知副线圈的输出电流减小到原来的一半，根据可知副线圈的输出功率减小到原来的一半，所以原线圈的输入功率减小到原来的一半，即、两端输人的功率将为原来的一半，根据可知原线圈的输入电流减小到原来的一半，即电流表的示数将减半，故C正确，D错误；故选C。5【答案】：D【解析】由于粒子在磁场中做匀速圆周运动，当运动的弦长最短时对应的时间最短，则最短的弦长为根据洛伦兹力提供向心力有qvB = mr，qvB = m解得T = ，r = ， = 2r则最短弦长L为L = dsin30° = r则根据余弦定理有cosθ = 解得θ = 60°则粒子在磁场中运动的最短时间为t = = 故选D。6【答案】BC【解析】AB．因为v-t图像与坐标轴围成的面积等于位移，而两质点在t4时刻相遇，则两图像与坐标轴围成的面积相等，则在t2时刻两图像与坐标轴围成的面积也是相等的，则此时A、B两质点相遇，选项A错误，B正确；C．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知t2时刻A、B两质点加速度相同，选项C正确；D．t3时刻A、B两质点速度均为正值，则运动方向相同，选项D错误，故选BC。7【答案】: BC【解析】A．圆柱形磁铁a、b、c的初、末位置相同，三根管长度、内径相等，三根管中磁通量的变化量相同，A错误；B．根据楞次定律，从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向，B正确；C．a下落过程中，木管中没有感应电流，a做自由落体运动，a最先落地，b、c下落过程中，铜管、银管中都有感应电流，由楞次定律得b、c受到的磁场力都向上，由于银管的电阻小，银管中的平均感应电流大，银管受到的平均安培力大，由牛顿第三定律得c受到平均磁场力大，c的加速度最小，c比b后落地，C正确；D．由于C受到平均磁场力大，磁场力对c做负功，a、b、c运动过程根据动能定理有mgh–W磁=mv2其中Wa磁=0，Wb磁<Wc磁解得a、b、c落地时的速度大小关系为va>vb>vcD错误。故选BC。8【答案】：BC【解析】A．在b球落地前瞬间，b球的速度方向为竖直向下，对两球及轻杆组成的系统，水平方向动量守恒，由于刚开始下落时，系统水平方向总动量为零，则在b球落地前瞬间，a球的速度为零，故A错误；B．对两球及轻杆组成的系统，在b落地的整个过程中，系统机械能守恒，则解得故B正确；CD．在b球落地前的整个过程中，a物体受三个力作用，分别为重力、支持力、轻杆对a球的作用力，由于重力、支持力始终不做功，而a的初动能为零，末动能也为零，由动能定理可得，轻杆对a球做的功为零，故C正确，D错误。故选BC。二. 非选择题9【答案】：(1). 等于    (2). 8.475(8.472~8.478之间均可)    (3). 【解析】 (1)[1]当气垫导轨调水平时，轻推滑块后，滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门时间一样，所以 。(2)[2]螺旋测微器读数=固定刻度+可动刻度 0.01mm(注意估读)则d=8.475mm(8.472~8.478之间均可)。(3)[3]滑块P通过光电门A的速度为 ，滑块P通过光电门B的速度为，由机械能守恒定律有则10【答案】：(1). 12    (2). 使和两端的电压相等(或电流计两端的a、b两点电势相等)   ;160    (3).     (4). 无【解析】 (1)[1] 要将量程为100mA，内阻为12Ω的电流表量程扩大为200mA，由电流表的改装原理可知，应并联电阻为(2) ①[2]调节电流计G的示数为零，目的是使R1和Rx两端的电压相等；②[3] 根据电表的改装原理可知，通过电阻R2的电流应该是量程为100mA的电流表A的刻度上读数的2倍，即160mA。(3)[4] 根据2I1R1=I2R2得到待测金属圆柱的电阻为：(4)[5] 从表达式可以看出电流表A1、A2的内阻对测量结果较没有影响。11. 解:(1)由动能定理有解得电场强度的大小；(2)竖直方向由牛顿第二定律又联立解得；(3)此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系知小球沿电场线方向上的位移为则电势能的增加量12. 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】：ADE【解析】：过程中，体积增大，气体对外界做功，过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，过程中，等温压缩，过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子平均动能减小，故B错误；C.过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；D.过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即；一个循环，内能不变，，根据热力学第一定律，，即气体吸热，故E正确；故选ADE14. (1)设活塞截面积为S，活塞向下移动的距离为d，活塞移动后左臂气体压强为，右臂气体压强为，长度为，对左臂气体由玻意耳定律可得依题意有联立代入数据解得PaPa(2)对右臂气体由玻意耳定律可得设活塞向下移动的距离为d，依题意有联立代入数据解得d=44cm15【答案】: BCE【解析】A．由题意可知可得T=4s频率f=025Hz选项A错误；B． t=ls时刻P第1次到达波峰，t=7s时刻Q第1次到达波峰，可知在6s内波传播了6m，则波速为选项B正确；C．波长为因PQ=6m=1λ，可知P和Q振动反相，选项C正确；DE．t=7s时刻Q第1次到达波峰，则t=6s时刻Q点开始起振，则t=13s时刻， Q点振动了7s=1T，则此时Q点到达波谷位置，加速度最大，方向沿y轴正方向；此过程中Q通过的路程为7A=7×0.2m=1.4m，选项D错误，E正确。故选BCE。16. 解：①光路如图所示当入射角时，恰好只剩一个光斑，说明光线恰好发生全反射所以②当入射角时，光线在平面上同时发生反射和折射，反射光线沿半径射出到B点可得由折射定律有可知从而可得则两光斑间距离