河南省唐河县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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河南省唐河县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. 刷抖音成了人们茶余饭后的休闲娱乐项目。其中一个视频记录了采石工人手抡连接弹性杆的铁锤打击铁楔子的场景，如图甲所示，该场景可以简化为图乙，铁锤每次打击后均反弹。下列关于该场景说法正确的是。(　　)A. 连接弹性杆可以延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤打击铁楔子时的初动量B. 连接弹性杆可以减少人对铁锤的作用时间，减小铁锤打击铁楔子时的初动能C. 使用铁楔子而不用木楔子是为了增大铁锤打击楔子的时间，以增大楔子对石头的作用力D. 打击的过程，铁锤的动能全部转化为热能2. 如图，A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动，说法正确的是(　　)A. 运行速度最大的一定是B B. 运行周期最长的一定是BC. 向心加速度最小的一定是C D. 受到万有引力最小的一定是A3. 如图，倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B(质量均为m)，弹簧的劲度系数为k，B靠着固定挡板，最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着A发射一颗质量为m、速度为的子弹，子弹射入A的时间极短且未射出，子弹射入后经时间t，挡板对B的弹力刚好为零。重力加速度大小为g。则(　　)A. 子弹射入A之前，挡板对B的弹力大小为2mgB. 子弹射入A的过程中，A与子弹组成的系统机械能守恒C. 在时间t内，A发生的位移大小为D. 在时间t内，弹簧对A的冲量大小为4. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。该交变电流经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示。灯泡上标有“220V　22W”字样。则(　　)
 A. 灯泡中的电流方向每秒钟改变50次B. t=0.01s时穿过线框回路的磁通量最大C. 电流表示数为0.1AD. 电流表示数为A5. 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. 一个质量为m的货物放在电梯中，电梯由静止开始上升，整个过程中货物重力的功率随时间变化的P－t图象如图所示，匀速运行时速度v=2m/s，忽略一切阻力，重力加速度取g=10m/s2，则以下说法正确的是(　　)A. 货物的质量m=60kgB. 货物在0~1s内做匀加速直线运动C. t=0.5s时，支持力的功率为700WD. 电梯加速阶段货物克服重力所做的功小于减速阶段货物克服重力所做的功7. 理想变压器原线圈a的匝数匝，副线圈b的匝数匝，线圈a通过电阻接在 (V)的交流电源上，“6V， 6W”的灯泡恰好正常发光，电阻。电压表为理想电表。下列说法正确的是(　　)A. 电路中电流方向每秒钟改变100次 B. 原线圈两端的电压为38VC. 电压表的示数为12V D. 消耗的功率是1W8. 如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为 + q、质量为m的小球在力F、重力、电场力的共同作用下，沿图中竖直虚线由M到N做匀速直线运动。已知MN竖直，力F方向与MN之间的夹角为45°，M、N之间的距离为d，重力加速度为g。下列说法正确的是(  )A. 如果电场方向水平向右，则qE = mgB. 如果电场方向水平向右，则小球从M到N的过程中电势能增加mgdC. 小球从M到N的过程中F所做的功为D. 电场强度E可能的最小值为第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. 某实验小组使用如图(a)所示装置“验证机械能守恒定律”。使质量m重物自由下落，打出纸带。某次实验得到的纸带如图(b)所示，其中O点为纸带上打出的第一个点，每2个计时点取一个计数点，分别标记为A、B、C、D、E、F、G，测量得到LEF和LFG。已知打点计时器的频率为f，当地重力加速度为g。打出F点时，重物的动能Ek=________，若要验证机械能守恒定律，还需要从图(b)纸带上测量的物理量是__________。重物的质量和体积大小对实验误差有影响。质量越大，体积越小，实验误差越_____(选填“大”或“小”)。10. 某实验小组欲描绘额定电压为2.5V的小灯泡L的U-I曲线。现准备如下实验器材：电压表(3V，内阻很大)电流表(0.6A，内阻较小)滑动变阻器(0~5Ω，额定电流1A)电键导线若干请回答下列问题：(1)请用笔划线代替导线，将实验电路图甲补充完整_____；(2)闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，其电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压表读数为_____V，电流表读数为_____A；(3)将实验数据绘制成U-I图像如图丙中Ⅰ。则该小灯泡的额定功率_____W；(4)现有一电子元件，其U-I图像如图丙中Ⅱ所示。现将该电子元件与该灯泡L并联后同电动势、内阻的电源连接，则该灯泡的实际功率_____W(保留两位有效数字)。11. 如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型光滑金属框架，已知，导体棒在框架上从A点开始在外力作用下，沿垂直方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路，经过时间t导体棒运动到图示位置。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为r，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。求：(1)t时刻回路的总电阻；(2)t时刻流过导体棒的电流大小。
 12. 如图所示，一半径为的圆形竖直轨道与水平轨道相切，圆形轨道间相互不重叠，即滑块离开圆形轨道后可继续向P点运动，圆形轨道及N点左侧水平轨道均光滑，B滑块与水平轨道NP间的动摩擦因数，水平轨道NP长为，P点右侧有一壕沟，P、Q两点的竖直高度，水平距离，将A、B两小滑块间用一轻细绳锁定住一压缩的轻弹簧，A、B两小滑块的质量分别为，。某时刻细绳突然断裂，滑块进入圆形轨道，恰好能通过圆轨道的最高点M，重力加速度g取。求：(1)小滑块B刚与弹簧分离时的速度大小；(2)轻绳未断时，弹簧的弹性势能；(3)若B滑块从M到达最低点时，恰好有一块橡皮泥从圆心方向落在滑块上，和滑块合为一体。若要求B滑块不会掉进壕沟，求在最低点落在B滑块上的橡皮泥的质量范围。(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. 用“油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下：A．用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N，求出_____；B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成_____；C．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数约为M个，计算出油酸薄膜的面积。利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径d的表达式为d=_____m。14. 如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为12，在活塞的右侧6处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强。现将汽缸竖直倒置，如图乙所示，取。求：(1)稳定后，活塞与汽缸底部之间的距离；(2)加热到720K时封闭气体的压强。【物理-选修3-4】15. 如图所示，甲、乙两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的速度均为，两列波的振幅均为2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此刻两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于处，下列说法正确的是(      )。A. 两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样B. 质点M的起振方向沿y轴正方向C. 甲波源的振动频率为1.25HzD. 1s内乙波源处的质点通过的路程为0.2mE. 在t=2s时刻，质点Q的纵坐标为2cm16. 如图所示，a、b是两条相距为L不同颜色的平行光线，沿与玻璃砖上表面成30°角入射，已知玻璃砖对单色光a的折射率为，玻璃砖的厚度为h，不考虑折射光线在玻璃砖下表面的反射，光在真空中的速度为c.①求单色光a在玻璃中的传播时间；②当玻璃砖厚度h与两光线距离L满足时，玻璃砖下面只有一条光线，求单色光b在上表面的折射角.
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】AB．铁锤上连接弹性杆的目的是为了延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤在空中运动的距离，使铁锤能获得更大的速度，增大铁锤打击铁楔子时的初动量和初动能，A正确，B错误；C．使用铁楔子而不用木楔子，其目的是为了缩短铁锤与铁楔子间的作用时间，根据动量定理得作用时间越短作用力越大，即可以增大铁锤对铁楔子的作用力，也即增大楔子对石头的作用力，使石头更容易裂开，C错误；D．铁锤打击的过程，由于反弹还有动能，动能没有全部转化为热能，D错误。故选A。2【答案】：A【解析】A．因AC的角速度相同，则由v=ωr可知，vC>vA；对BC卫星，由可知，vB>vC，可知vB>vC >vA，选项A正确；B．因AC周期相同；而对BC卫星，根据可知，C的周期大于B，可知运行周期最长的是AC，选项B错误；C．因AC的角速度相同，则由a=ω2r可知，aC>aA；对BC卫星，由可知，aB>aC，可知aB>aC >aA，向心加速度最小的一定是A，选项C错误；D．三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，选项D错误。故选A。3【答案】：C【解析】A．子弹射入A之前，AB系统所受合力为0，挡板对B的弹力大小为2mgsinθ，故A错误；
B．弹射入A的过程中，A与子弹之间的摩擦生热，组成的系统机械能不守恒，故B错误；
C．子弹射入A前弹簧为压缩状态，压缩量为挡板对B的弹力刚好为零时弹簧处于伸长状态，伸长量为则在时间t内，A发生的位移大小为故C正确；
D．选沿斜面向上为正，时间t初态A动量为-mv0，在时间t的末态，对于系统弹性势能相同，重力势能增加，则动能变小，即此位置A动量大小P要小于mv0，时间t内由动量定理有I弹-2mgtsinθ=P-(-mv0)＜2mv0即为I弹＜2mv0+2mgtsinθ．故D错误。
故选C。4【答案】: B【解析】A．由图可知，交流电的周期为0.02s，频率为所以灯泡中的电流方向每秒钟改变100次，故A错误；B．由图乙可知，当0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故B正确；CD．由于交变电流电压的有交值为由公式解得所以灯泡正常发光，副线圈电流则由公式求得I1=1A电流表示数为1A，故CD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】BD【解析】A．由图可知，内重力的功率不变，说明此时间段内货物做匀速运动，则有得故A错误；B．由图可知，内重力的功率说明加速度恒定，即货物在0~1s内做匀加速直线运动，故B正确；C．由图可知，内重力的功率得解得0.5s时的速度为由牛顿第二定律可得此时支持力的功率为故C错误；D．由公式由图可知，加速的时间比减速阶段的时间小，而平均功率相同，则电梯加速阶段货物克服重力所做的功小于减速阶段货物克服重力所做的功，故D正确。故选BD。7【答案】: AD【解析】A．由公式可知，角速度ω=100π，则电路中电流方向一个周期内改变2次，则每秒钟改变100次，故A正确；C．灯泡正常发光，故副线圈中电流为所以电压表示数为U2=UL+I2R2=6+1×12=18V故C错误；B．根据理想变压器电压比可得原线圈两端的电压为故B错误；D．由电压之比等于匝数之比可知，输出端电压为36V，R1两端的电压为根据电流之比等于电匝数的反比可得：I1=0.5A；则R1功率故D正确。故选AD。8【答案】：AD【解析】AB．小球受到重力、拉力和电场力，若电场力向右做出受力分析图如下图所示根据几何关系，mg = Eq，且电场力Eq与MN垂直，则小球从M运动到N电场力不做功，即小球从M运动到N时电势能变化量为零，A正确，B错误；C．由于电场力变化时，F大小也跟随着改变，所以做功也不能具体确定值，C错误；D．根据共点力的平衡可作出下列受力分析图由图可知，当电场力qE与F垂直时，电场力最小，此时场强也最小，则得Emin= 故选AD。二. 非选择题9【答案】：(1).     (2). 点O、F之间的距离LOF    (3). 小【解析】 [1]打出F点时重物的速度为则重物的动能为[2]若要验证机械能守恒定律，则要验证从O点到F点重物减少的重力势能与重物增加的动能是否相等，即所以还需测量的物理量是点O、F之间的距离LOF[3]质量越大，体积越小，这样能减少摩擦阻力的影响，从而实验误差越小。10【答案】：(1).     (2). 1.30  0.44    (3). 1.45(1.43~1.46之间均可)    (4). 0.20(0.19~0.21之间均可)【解析】 (1)[1]．由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路如图；(2)[2][3]．电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为1.30V；电流表量程为0.6V，最小刻度为0.02A，则读数为0.44A；(3)[4]．由图可知，当电压为2.5V时，电流为0.58A，则该小灯泡的额定功率P=IU=1.45W；(4) [5]．电子元件与该灯泡L并联，则电压相等；若画出电源的U-I图像如图；画出平行于I轴的直线即为电压相等的线，与图像Ⅰ、Ⅱ分别交于两点B和A，与U轴交于C点，电源的U-I线交于D，若CD的中点恰在AB的中点，则此时Ⅰ图像对应的B点电压和电流值即为小灯泡的工作状态点，由图可知：U=0.70V，I=0.28A，则灯泡的实际功率P′=IU≈0.20W。11. 解:(1)t时刻导棒运动的距离导棒有效长度为总电阻(2)电动势为则电流有解得12. 解:(1)B滑块恰能通过最高点，由牛顿第二定律由N点到M点，机械能守恒联立以上两式得(2)A、B与弹簧组成的系统在水平方向动量守恒，即A、B与弹簧组成的系统能量守恒，有代入数据解得(3)若B滑块刚好停在P处，B滑块在最低点落上质量为的橡皮泥后速度为，由动量守恒定律得从N到P，由动能定理得代入数据解得若赛车恰能越过壕沟，且恰好落在Q点，设在P点的速度为，则竖直方向，水平方向，B滑块在最低点落上质量为的橡皮泥后的速度为，由动量守恒定律得从N到P，由动能定理得代入数据解得综上所述，满足题意的橡皮泥质量m应满足或13【答案】：(1). 1滴油酸酒精溶液的体积    (2). 单分子油膜   (3). 【解析】： [1]用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N，求出1滴油酸酒精溶液的体积[2]将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成单分子油膜[3]每一滴油酸酒精溶液的体积是，纯油酸的体积为油膜的厚度，即油分子的直径为14. 解:(1)汽缸水平放置时，气体压强，体积为汽缸竖直放置时，设活塞与汽缸底部之间的距离为，气体体积为气体压强为气体等温变化，根据玻意耳定律解得(2)解法1：设升温后活塞能到卡环，活塞刚好到达卡环时，活塞与汽缸底部之间的距离此过程气体压强不变由盖—吕萨克定律由于假设成立，活塞能到卡环，温度继续上升，气体等容变化，根据查理定律解得解法2：设温度升至后活塞到卡环，活塞与汽缸底部之间的距离由气体状态方程解得由于假设成立，气体压强为。15【答案】: ACD【解析】A． 两列波的波长不等，两列波的速度相等，由v=λf知，频率不等，则两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样，故A正确；B． 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，由“上下坡法”判断知t=0时刻，质点P沿y轴正方向运动，质点Q沿y轴负方向运动，且质点Q的振幅较大，当波传到M点时，由波的叠加原理知质点M的起振方向沿y轴负方向，故B错误。C． 甲波的波长 λ=0．8m，由v=λf得故C正确；D． 1s内波传播的距离为 x=vt=1m则知t=1s时刻甲波刚好传到乙波源处。乙波的周期则1s内乙波源处的质点通过的路程为故D正确；E．2s内波传播的距离为 x=vt=2m则知t=2s时刻，甲波的波谷传到Q点，乙波的平衡位置传到Q点，所以Q点的纵坐标为-2cm，故E错误。故选ACD。16. 解：(1)如图甲所示对于单色光，由，其中解得：光在介质中的传播距离：光在介质中的传播速度：该光在介质中的传播时间：(2)两束单色光线折射后恰好交于下表面，如图乙所示设单色光的折射角为由图可得：由图可得：则有：，即代入，解得：，即