河南省扶沟县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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河南省扶沟县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. 原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F，下列说法正确的是(　　)A. 重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损B. 较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大C. 较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量D. A和B聚合成C过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和2. 有一颗中高轨道卫星在赤道上空自西向东绕地球做圆周运动，其轨道半径为地球同步卫星轨道半径的四分之一。某时刻该卫星正好经过赤道上某建筑物，已知同步卫星的周期为T0，则下列说法正确的是(　　)A. 该卫星的周期为B. 该卫星的向心力为同步卫星的C. 再经的时间该卫星将再次经过该建筑物D. 再经的时间该卫星将再次经过该建筑物3. 如图所示，有一个正三角形物体ABC放在粗糙的水平地面上。一小球在外力F作用下静止在光滑的斜边AC上，外力F的方向与斜边AB垂直，此时地面对三角形物体的静摩擦力为F1；撤去外力F，小球沿着光滑斜面下滑过程中，地面对三角形物体的静摩擦力为F2。则(　　)A.  B.  C.  D. 4. 以长为2a、宽为a长方形光滑水平桌面的两邻边为坐标轴建立如图的平面直角坐标系xOy，桌面上方有方向沿+y的匀强电场，现从坐标原点O沿+x方向弹射出一个带正电的小球(视为质点)，小球恰能经过桌面的对角线的交点P，则小球离开桌面时的位置坐标为(　　)A. (a，a)B. (a，a)C. (a，a)D. (2a，a)5. 空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b，圆环a在前、圆环b在后。圆环直径为d，两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连，如图所示。一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动(如图)，金属棒电阻为r。棒与两圆环始终接触良好，圆环电阻不计。则下列说法正确的是(　　)A. 金属棒在最低点时回路电流为零B. 金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点)，a环电势低于b环C. 从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为D. 电阻R两端电压的有效值为6. 如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传动带的左端，传送带右端A点坐标为XA=8m，匀速运动的速度V0=5m/s，一质量m=1kg的小物块，轻轻放在传送带上OA的中点位置，小物块随传动带运动到A点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达N点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，斜面上M点为AN的中点，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是(   )A. N点纵坐标为yN=1.25mB. 小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5JC. 小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M点D. 在x=2m位置释放小物块，小物块可以滑动到N点上方7. 如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。则(　　)A. 初始时刻金属杆的加速度为B 金属杆上滑时间小于下滑时间C. 在金属杆上滑和下滑过程中电阻R上产生的热量相同D. 在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同8. 如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)(　　)A. 此时丝线长度为B. 以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小保持不变C. 若保持悬点C位置不变，缓慢缩短丝线BC的长度，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧D. 若A对B的静电力为B所受重力的倍，要使B球依然在θ=30°处静止，则丝线BC的长度应调整为h或h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. 某实验小组用一只弹簧秤和一个全圆量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的全圆量角器的“0”刻度线竖直，橡皮筋的自然长度小于量角器的内圆半径，其一端固定于“0”刻度线的内边缘，另一端系绳套1和绳套2.请完成以下主要实验步骤；(1)弹簧秤挂在绳套2上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋与绳套的结点到达圆心C处，记下弹簧秤的示数为F；(2)弹簧秤挂在绳套2上，手拉着绳套1，互成角度在量角器平面内缓慢拉橡皮筋，若要产生与步骤(1)相同的作用效果；应该将结点拉到______(选填“圆心C之上”、“圆心C处”或“圆心C之下”)，当绳套1和绳套2分别沿120°和240°刻度线方向，若弹簧秤读数为_____(选填“F”、“F”或“”)，则可以初步验证力的平行四边形定则。(3)弹簧秤仍然挂在绳套2上且保持在240方向不移动，橡皮筋的结点保持在圆心C处，手拉着绳套1从120方向开始沿逆时针方向缓慢移动，在绳套1达到60°刻度线之前的过程中弹簧秤的读数将_____A.一直变大B.先变大后变小C.先变小后变大D.一直变小10. 某科学探究小组准备测定生活废水的电阻率，该小组用透明塑料板自制了一个长方体容器，其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板(板的厚度和电阻的影响可忽略不计)，铜薄板上端分别带有接线柱A、B，在容器外侧垂直底面粘一透明塑料刻度尺，其0刻度与容器内底面对齐，如图甲所示。容器内表面长a＝7.80cm，宽b＝4.00cm，高c＝3.90cm。(1)将废水注满容器后，正确使用多用电表欧姆档测得废水的电阻约为1400Ω。(2)为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组从实验室中找到如下实验器材：A.直流电源E(电动势E约3V，内阻r0约0.1Ω)；B．电流表A1(量程0~3mA，内阻r1=100.0Ω)；C．电流表A2(量程0~5mA，内阻r2约40.0Ω)；D．电流表A3(量程0~0.6A，内阻r3约0.4Ω)；E．电阻箱R1(0~999.9Ω)F.滑动变阻器R2(阻值范围0~50Ω，允许通过的最大电流2.0A)G.开关S一个，导线若干。由于找不到电压表，该小组将在上述器材中选择电流表A1与电阻箱R1组装一只量程为0~3.0V的电压表，则应将电流表A1与电阻箱R1______联(选填“串”或“并”)，且电阻箱的阻值应调为_______Ω。(3)图乙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图，由于废水洒在纸上，导致部分电路图缺失不清，图乙中的A表应为________(填写器材前面的字母序号“C”或“D”)，请你在图乙中合理地还原电路图，并准确标明所采用的器材的符号__________。(4)正确连接好电路后，该实验小组完成以下操作步骤：①将废水倒出适量，测出废水深度h1，然后闭合开关S，调节滑动变阻器R2，记录电流表A1的读数，记录另一电流表A的读数I1，断开开关S；②再倒出适量废水，测出废水深度h2，然后闭合开关S，调节滑动变阻器R2，使电流表A1的读数与操作①中电流表A1的读数相同，记录另一电流表A的读数I2，断开开关S；③重复第②步操作多次，记录每次测量中的废水深度h和另一电流表A的读数I，并以I为纵轴、h为横轴，描点作图如图丙所示。④图丙中直线的纵截距为a0，斜率为k0，则用于计算该容器内的废水的电阻率的表达式为ρ=______。(用题中所给物理量的符号表示)11. 如图所示，光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC，水平面AB与圆弧BC相切于B点，O为圆心，OB竖直，OC水平，空间有水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球，自A点由静止释放，小球沿水平面向右运动， AB间距离为2R，匀强电场的电场强度E大小为，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：(1)小球到达C点时对轨道的压力为多少？(2)小球从A点开始，经过C点脱离轨道后上升到最高点过程中，小球电势能的变化量∆EP为多少？12. 倾角为=30°光滑斜面固定在水平面上，其上有一质量为m的滑板B，滑板下端与斜面低端挡板的距离x=2.5m，上端也放一质量为m的小滑块A(可视作质点)，将A和B同时静止释放，滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，已知滑板与挡板碰撞即以原速率反弹，碰撞时间极短，A、B间的动摩擦因数为，取重力速度g=10m/s，求：(1)从静止释放，到滑板B与档板第一次碰撞经历的时间t0；(2)滑板B与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离x1；(3)滑板B的长度L。(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. 关于气体内能，下列说法正确的是(　　)A. 气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和B. 气体被压缩时，内能可能减小C. 气体吸收热量后，温度一定升高D. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E. 当理想气体的状态改变时，内能一定发生改变14. 如图所示，一开口向上的气缸固定在水平地面上，质量均为m、横截面积均为S的活塞A、B将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分在活塞A的上方放置一质量也为m的物块，整个装置处于静止状态，此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为.已知大气压强，气体可视为理想气体且温度始终保持不变，不计一切摩擦，气缸足够高．当把活塞A上面的物块取走时，活塞A将向上移动，求系统重新达到静止状态时，A活塞上升的高度．【物理-选修3-4】15. 下列说法正确的是________。A. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象B. 在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同C. 黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距D. 做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关E. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用16. 某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。(i)求透明材料对该光的折射率；(ii)要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】AC．重核F裂变成D和E的过程中要释放处能量，会产生质量亏损；相反，较重的核D和E聚合成F的过程中，会吸收较大能量，选项A正确，C错误；BD．较轻的核A和B聚合成C的过程也要释放能量，有质量亏损，则核子平均质量变小，C的结合能大于A和B的结合能之和，选项BD错误；故选A。2【答案】：D【解析】AB．根据开普勒第三定律解得 ，AB错误；CD．设再经t时间该卫星将再次经过该建筑物解得 ，C错误，D正确。故选D。3【答案】：A【解析】设小球质量为m，外力F作用时，对小球受力分析，小球受重力、支持力和外力F，三力间的夹角均为，由几何知识可知，三力大小相等，所以对三角形物体和小球整体分析，F的水平分力与地面对三角形物体的静摩擦力平衡，可得撤去外力F后，小球在斜面上加速下滑，斜面对小球的支持力FN的水平分力等于F2解得故A正确，BCD错误。故选A。4【答案】: B【解析】小球在电场中做类平抛运动，设初速度为v0，加速度为，则有y方向x方向联立解得小球离开桌面时，在y方向x方向联立可得由以上可知小球离开桌面时的位置坐标为(a，a)，故B正确，ACD错误。故选B。5【答案】：D【解析】A．金属杆做圆周运动的线速度设金属杆的速度方向与磁场间的夹角为θ，从最高点开始计时，感应电动势感应电流L、R、ω、r都是定值，从最高点到最低点的过程中sinθ先减小后增大，金属棒在最低点时回路电流最大，故A错误；B．金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点)，根据右手定则可知a环电势高于b环，故B错误；C．从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为故C错误；D．电流的有效值为电阻R两端电压有效值为故D正确。故选D。6【答案】AB【解析】A．小物块在传送带上匀加速运动的加速度a=μg=5 m/s2 小物块与传送带共速时，所用的时间 运动的位移 故小物块与传送带达到相同速度后以v0=5 m/s的速度匀速运动到Q，然后冲上光滑斜面到达N点，由机械能守恒定律得 解得yN=1.25 m 选项A正确；
B．小物块与传送带速度相等时，传送带的位移x=v0t=5×1=5m传送带受摩擦力的作用，小物块在传送带上运动产生的热量Q=f(x-△x)=μmg(x-△x)=0.5×10×2.5=12.5J选项B正确；
C．物块从斜面上再次回到A点时的速度为5m/s，滑上传送带后加速度仍为5m/s2，经过2.5m后速度减为零，然后反向向右加速，回到A点时速度仍为5m/s，则仍可到达斜面上的N点，选项C错误；D．在x=2m位置释放小物块，则小滑块在传送带上仍滑动2.5m后与传送带相对静止，则到达A点时的速度等于5m/s，则小物块仍可以滑动到N点，选项D错误。故选AB。7【答案】: BD【解析】A．ab开始运动时，ab棒所受的安培力根据牛顿第二定律得，ab棒的加速度选项A错误；B．物体下滑时加速度满足根据可知金属杆上滑时间小于下滑时间，选项B正确；C．克服安培力做功等于回路产生的热量，上滑过程中安培力较大，则克服安培力做功较大，产生的热量较大，选项C错误；D．根据可知，在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同，选项D正确。故选BD。8【答案】：BCD【解析】A．当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°，处于平衡，根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直，此时丝线长度为，选项A错误；B．而由三角形相似可知则在整个漏电过程中，丝线上拉力T大小保持不变，选项B正确；
Ｃ．以C点为原点，以CA方向为y轴，垂直CA方向向右为x轴建立坐标系，设B点坐标为(x，y)，则由几何关系消掉θ角且整理可得缓慢缩短丝线BC的长度，最初阶段BC的长度变化较小，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧，选项C正确；D．若A对B的静电力为B所受重力的倍，则B静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时，对B受力分析，G、F与T，将F与T合成，则有解得根据余弦定理可得解得BC=h或h选项D正确。故选BCD二. 非选择题9【答案】：(1). 圆心C处    (2). F    (3). A【解析】 (2)[1]为了保证两次操作中的作用效果相同，应该将结点拉到相同的位置，即拉到圆心C处。[2]根据正弦定理可知由于三个力对应的夹角均相等，故三个大小相等，故弹簧秤读数为F。(3)[3]在角度没有发生变化前，两条绳拉力与橡皮筋的拉力构成一个闭合的等边矢量三角形，如下图，在在绳套1达到60°刻度线之前的过程中逐渐增大，弹簧秤的读数将一直变大。10【答案】：(1). 串    (2). 900.0 或者900    (3). C    (4).     (5). 【解析】 (2)[1]小量程的电流表改装成电压表，应串联一个分压电阻，故电流表A1应与电阻箱R1串联；[2] 电流表A1的满偏电流Ig=3mA，改装后的电压表量程U=3V，则电阻箱的阻值应调为(3)[3]由于电动势E=3V，AB间电阻约为1400，可知回路电流约为2.1mA，故电流表选C即可。[4]由于滑动变阻器R2阻值范围0~50Ω，若采用限流式起不到调节作用，故选用分压式接法，电路图如下所示(4)[5]当h=0时，AB间断路，A1的示数与A2的示数相同，结合丙图可知为a0，由电阻定律可知由欧姆定律可得联立两式可得图丙中直线的斜率为k0，则移项化简可得11. 解：(1)设小球在C点的速度为，小球从A点运动C点过程中，由动能定理可得小球在C点时水平方向的支持力与电场力Eq的合力提供向心力，所以有由牛顿第三定律可得小球对轨道的压力与支持力大小相等，即解得(2)小球过C点上升到达最高点的过程中，由运动的分解可知，在水平方向小球做初速度为零的匀加速运动，竖直方向做竖直上抛运动。设小球从C点到最高点的时间为t，则有小球从A点开始运动到达最高点过程中电场力做功为由电场力做功与电势能变化关系式可得解得即小球从A点开始到最高点的过程中，电势能减小了。12. 解：(1)由于斜面光滑，A和B同时由静止释放后，A和B从静止开始以相同的加速度匀加速下滑，设加速度为，由牛顿第二定律有又联立解得(2)设滑板B与挡板第一次碰撞前瞬间两者的速度大小为，则有滑板B与挡板第一次碰撞后，滑板B将沿斜面匀减速上滑，设加速度大小，滑块A将开始沿滑板匀减速下滑，设加速度大小为，由牛顿第二定律有可解得又因为两者初速度大小相等，故滑板B速度减小到零时，滑块A还是向下匀减速阶段，所以滑板B与挡板第一次碰撞后铅斜面上升的最大距离满足联立并代人数据可得(3)设者板B与挡板第一次碰撞后至速度为零的过程历时，滑块A下滑位移为，速度大小变为，则有滑板B速度为零后将沿斜面加速下滑，加速度大小仍为，滑块A仍以的加速度减速下滑，假设两者速度达到相等时，滑板还未与挡板碰撞，设滑板B速度为零后经时间两者达到共同速度，该过程中滑板B下滑的距离为、滑块A下滑距离为，则有解得故AB达到相同速度时，滑板还未与挡板碰撞又有之后AB一起以共同速度加速下滑，直至与挡板第二次碰撞，因为滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，所以AB共速时，滑块A已经在滑板B的下端，所以有联立并代入数据得13【答案】：ABD【解析】：A．物体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和，故A正确；B．气体被压缩时，外界对气体做功W＞0，如果向外界放热Q＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q可能△U＜0内能减小，所以B正确；C．根据热力学第一定律△U =W+Q气体吸收热量，若同时对外做功，气体的内能不一定增大，温度不一定升高。故C错误；D．理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故D正确；E．理想气体的状态改变时，若温度不变，则其内能不变，故E错误；故选ABD。14. 解：对A活塞进行受力分析，得出气体I的初、末状态的压强，根据玻意耳定律求解气体I末态的空气长度；再对气体II进行分析，得出初、末状态的压强，根据玻意耳定律求解气体II末态的空气长度，最后根据得出A活塞上升的高度．对气体Ⅰ，其初态压强未态压强为，末态时Ⅰ气体的长度为根据玻意耳定律得：解得对气体II，其初态压强为，末态压强为末状态时气体Ⅱ的长度为根据玻意耳定律得：解得：故活塞A 上升的高度为15【答案】: ACE【解析】A．干涉和衍射现象是波特有的现象，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故A正确；B．声波的传播速度由介质决定，所以在同种介质中，不同频率的波的传播速度相同，故B错误；C．根据当用同一装置做双缝干涉实验时，双缝干涉条纹间距与光的波长成正比．黄光的波长比蓝光长，黄光的双缝干涉条纹间距大于蓝光双缝干涉条纹间距，但是用不同装置做双缝干涉实验时，黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距，故C正确；D．简谐运动的物体，其振动能量用振幅来反映，故D错误；E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用，故E正确。故选ACE。16. 解：(i)当入射角i=45°时，设折射角为r，透明材料对该光的折射率为n，ΔABO为直角三角形，则解得r=30°(ii)光在A点入射角为i′时，设折射角为r′，折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C，如图所示，在ΔADO中，由正弦定理有解得解得i′=30°要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A点入射角i应满足：i<30°