2023届河南省洛阳市第一高级中学高三上学期11月考试物理试卷

洛阳一高2022年高三11月调研考试物理试卷

一、单选题（每题3分，共21分）

1. 科学家在南天水蛇座发现由1颗名为“HD10180”的恒星和7颗绕其旋转的行星组成的类太阳系星系。已知行星W到“HD10180”的距离与地球到太阳的距离之比，行星W绕“HD10180”一周所用时间与地球绕太阳一周所用时间之比，行星W绕“HD10180”公转轨道和地球绕太阳的公转轨道都可看作圆。仅利用上述两个比值，可求出（    ）

A. 恒星“HD10180”与太阳的质量之比

B. 恒星“HD10180”与太阳的平均密度之比

C. 行星W与地球的质量之比

D. 行星W与地球的平均密度之比

【答案】A

2. 在时刻，将一物体（可视为质点）竖直向上抛出。以抛出点为坐标原点、竖直向上为正方向，忽略空气阻力，图中能正确反映该物体的动量p随时间t、动能Ek随位移x变化的图像是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

3. 一轻质细线长为l，悬挂一质量为m的小球，在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为，空气阻力忽略不计，当转速n越大时，下列说法正确的是（　　）

A. 小球运动的周期越大 B. 细绳的拉力越小

C. 小球的重力势能越大 D. 小球的轨道半径越小

【答案】C

4. 蹦极是一项刺激的户外休闲运动。跳跃者站在约40米以上高度的桥梁上，把一端固定的一根长橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧、减缓人体下落。若把蹦极者的运动看作在竖直方向上的运动，不计空气阻力，如图所示是一蹦极者第一次下落到最低点的过程中蹦极者的机械能E随位移x的变化关系，则（　　）

A. 从下落h1~h2的过程，蹦极者的速度大小逐渐减小

B. 从下落h1~h2的过程，橡皮绳的弹力一直在增大，蹦极者的加速度一直在增大

C. 从下落h1~h2的过程，橡皮绳的弹性势能与蹦极者的机械能之和不变

D. 蹦极者在最低点，蹦极者的加速度等于0

【答案】C

5. 2021年10月火星上的祝融号航天器“失联”一个月。追究其原因是2021年10月29日出现了“火星合日”的天象。“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示、已知地球、火星绕太阳运动的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，地球的公转周期与火星的公转周期之比约为1：2。由此可知（　　）

A. 火星公转的线速度约为地球公转线速度的

B. 火星的公转半径约为地球公转半径的

C. 下一次祝融号航天器“失联”时间大约2023年10月

D. 火星的向心加速度约为地球向心加速度的

【答案】C

6. 如图所示，直角三角形ABC的B处放有电荷量为的点电荷，A处放有电荷量为2q的点电荷，AC长为L，已知C处的电场强度方向垂直于AC向上，静电力常量为k，则（　　）

A. A处的电荷一定为正点电荷

B. 在AB线上，从A到B电势先升高后降低

C. AC和BC的夹角为60°

D. C处的电场强度大小为

【答案】D

7. 如图所示，甲为一长度为L的均匀链条，总质量为，一半放在水平桌面上，一半竖直下垂。乙为两个质量均为m的小球，一个放在水平桌面上，一个竖直下垂，中间用不计质量、长度为L的细绳相连，水平部分和竖直部分长度相等，小球可以视为质点。现给甲、乙一个小扰动，使得甲、乙都刚好离开水平桌面。取水平桌面所在的平面为零势能面，重力加速度大小为g，这个过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 甲的重力势能减少了

B. 乙的重力势能减少了mgL

C. 甲受到的重力做的功小于乙受到的重力做的功

D. 甲、乙重力势能的减少量相等

【答案】A

二、多选题（每题4分共20分）

8. 2022年9月27日，“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在湖北荆门漳河机场成功完成12吨投汲水试验。“鲲龙”AG600M灭火机在水面高速滑行15秒完成12吨汲水，随即腾空而起。假设“鲲龙”AG600M灭火机在水平面上汲水的过程中做初速度为10m/s、加速度为的匀加速直线运动，则（  ）

A. “鲲龙”AG600M灭火机在第10s末的速度大小为20m/s

B. “鲲龙”AG600M灭火机前10s通过的总位移为200m/s

C. “鲲龙”AG600M灭火机在15s内的平均速度为15m/s

D. “鲲龙”AG600M灭火机在15s内的中间位置的瞬时速度为

【答案】BD

9. 某同学将一支圆珠笔绑在一根细绳的下端，细绳的上端用胶布固定在地铁的竖直扶手上。地铁沿平直轨道运动，在某段时间内，细绳和笔相对车厢静止，该同学用手机拍摄的一张照片如图所示，照片的拍摄方向跟地铁前进方向垂直。由此判断该地铁在此段时间内，可能（　　）

A. 向左加速驶出地铁站 B. 向左减速驶入地铁站

C. 向右加速驶出地铁站 D. 向右减速驶入地铁站

【答案】AD

10. 轻弹簧的两端分别与物块A、B相连，它们静止在光滑水平地面上。现使物块A以水平向右的速度开始运动，如图甲所示，并从此时刻开始计时。两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 时，物块A和B的加速度大小相等

B. 时，物块A的速度大小为

C. 内，弹簧对两物块的冲量大小相等

D. ，弹簧对两物块做的功相等

【答案】BC

11. 如图甲所示，将某一物块每次以不变的初速率沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得物块运动的最远位移x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取，则（　　）

A. 物块的初速度为2m/s

B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.4

C. 物块沿斜面上滑的最大加速度为g

D. 物块沿斜面上滑的最小距离为

【答案】AD

12. 如图所示的电路中，电源内阻不计，电源电动势E=6V，，，电容器的电容，两极板水平放置，e端接地，当开关和都闭合时，电容器内一油滴处于静止状态，已知重力加速度为g，则（　　）

A. 油滴带正电

B. 电容器的带电量为

C. 当开关闭合，开关断开时，稳定后电容器上的电量不变

D. 当开关闭合，开关断开时，油滴在电容器中运动，油滴的加速度小于g

【答案】BC

第II卷（非选择题）

三、实验题（共18分）

13. 用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

（1）除图中标明的实验器材外，在下列仪器或器材中，还需要的两项是___________。

A．电压合适的50Hz交流电源

B．电压可调的直流电源

C．刻度尺

D．螺旋测微器

E．天平（含砝码）

F．停表

（2）甲同学安装并调整好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次，打出若干条纸带。从中选出了如图所示的一条纸带并确定出O、A、B、C计数点（相邻计数点间还有4个计时点没有标出），图中标出了相邻计数点之间的距离。

他根据纸带上的数据，尽可能精确地算出打下B、C、D、E计数点时小车的瞬时速度，记录在表中，请你在表中补上A点的数据（结果保留3位有效数字）____。

（3）乙同学也正确地完成了上述实验，得到了小车速度v随时间t变化的图线，如图所示，他判断该小车做匀变速直线运动，依据是____________。

A．该图线表示小车通过的位移随时间均匀变化

B．该图线表示小车的瞬时速度随时间均匀变化

C．该图线表示小车的加速度随时间均匀变化

（4）落体运动是特殊匀加速直线运动。在研究落体运动时，伽利略认为最简单的猜想就是速度v正比于通过的位移x或者所用的时间t。他运用逻辑推理的方法，论证了速度v正比于位移x的运动过程是不可能的，论证过程如下：若速度正比于位移，设物体通过位移x时的速度为v，所用时间；通过2倍位移2x时的速度应为2v，所用时间，这样一来，通过第1段位移x的时间t1与通过全程2x的时间t2相同，进而得出通过第2段位移x不需要时间的荒谬结论。因此，落体运动中速度v不能正比于位移x。你是否同意上述伽利略的论证过程，请说明理由______。

【答案】    ①. AC##CA    ②. 0.605    ③. B    ④. 见解析

【解析】

【详解】（1）[1]AB．打点计时器的工作电源是交流电，故A正确，B错误；

CD．实验中测量纸带上计数点间的距离，可利用刻度尺，不需要用螺旋测微器，故C正确，D错误；

E．实验中小车做变速运动即可，因此不需要天平测量重物的质量，故E错误；

F．打点计时器是计时的仪器，故不需要停表，故F错误。

故选AC。

（2）[2] 电源的频率为50Hz，所以两相邻计数点的时间间隔为

匀变速直线运动中，一段过程中间时刻的速度等于该过程的平均速度，可知打A点时小车的瞬时速度为

（3）[3]图像表示速度随时间变化的关系，图像的斜率表示加速度，由图像可知斜率不变，加速度不变，即速度随时间均匀变化，所以小车做匀变速直线运动。

故选B。

（4）[4]若速度正比于位移，设物体通过位移x时的速度为v，由于v是这一过程的末速度，而不是平均速度，所以所用时间；同理，通过2倍位移2x时的速度若为2v，所用时间，因而无法得出如下结论：通过第1段位移x的时间t1与通过全程2x的时间t2相同，进而得出通过第2段位移x不需要时间。所以不同意上述伽利略的论证过程。

14. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有：

待测热敏电阻（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）；

电源E（电动势，内阻r约）；

电阻箱R（阻值范围）；

滑动变阻器（最大阻值）；

滑动变阻器（最大阻值）；

微安表（量程，内阻等于）；

开关两个，温控装置一套，导线若干。

同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：

①按图示连接电路；

②闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱，使微安表指针半偏；

④记录此时的温度和电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。

（2）请用笔画线代替导线，将实物图（不含温控装置）连接成完整电路__________

（3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为，该温度下热敏电阻的测量值为___________（结果保留到个位），该测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值。

（4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________（填“增大”或“减小”）。

【答案】    ①.     ②.     ③. 3500    ④. 大于    ⑤. 减小

【详解】（1）[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联，滑动变阻器的阻值越小，S2闭合前、后并联部分电阻变化越小，从而并联部分的电压值变化越小，故滑动变阻器应选R1。

（2）[2]电路连接图如图所示

（3）[3]微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即

可得

[4]当断开S2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。

（4）[5]由于是图像，当温度T升高时，减小，从图中可以看出减小，从而减小，因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。

四、解答题（共41分）

15. 环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在沿水平方向向河道内排出大量污水，如图所示。水流稳定时，环保人员测出了管口中心到河面的高度H，喷出污水的水平射程为L，管口的直径为D（D远小于H）。设污水充满整根管道，管口横截面上各处水的速度相同，忽略空气阻力，已知重力加速度为g。求：

（1）污水从排污管喷出时初速度的大小v0；

（2）污水落至河面时速度的大小v；

（3）由管口至河面间空中污水的体积A。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）污水从管口离开后，做平抛运动，在竖直方向有

水平方向有

解得

（2）设污水落入河道水面时，竖直方向有

则污水落至河面时速度的大小为

（3）单位时间内，从管口喷出的污水体积为

因此空中污水的体积为

16. 如图所示，三物块A、B、C放在光滑水平面上，C的右侧粘有黏性物质，A、B间用一轻弹簧相连，C物体在A物体的左侧。先固定A物块，弹簧处于原长时给B物体一个大小为方向向左的冲量，当弹簧压缩到最短时释放A，此后A刚好能到达C并与C粘在一起，已知弹簧的劲度系数为，弹性势能的表达式为，其中x为形变量，，，。求：

（1）A和C的距离为多大？

（2）A与C粘在一起后，B运动的最大动能为多大？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据题意，给B物体一个向左的冲量，设B获得的初速度为，由动量定理有

由能量守恒定律，压缩到弹簧最短时有

设弹簧的压缩量为x，则有

联立解得

释放A后，由题意可知，物体A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，由于物体A刚好到达C，则物体A到达C时速度为0，由动量守恒定律可知，此时，物体B的速度也为0，则由机械能守恒定律可知，弹簧的伸长量为

由动量守恒定律有

由于运动时间相等，则有

可得

又有

解得

即A和C的距离为。

（2）根据题意可知，A刚好能到达C并与C粘在一起，此时，物体A和C的速度为0，则粘在一起时没有能量损失，A与C粘在一起后，物体A、B、C和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，由（1）分析可知，此时，系统的机械能为，当弹簧恢复到原长时，B物体的速度最大，设此时A和C的速度大小为，B的速度大小为，由动量守恒定律有

由机械能守恒定律有

联立解得

17. 如图所示，一长为L = 3.75m的绝缘长木板B静止于水平地面上，木板的右侧靠着一个带有光滑绝缘的圆弧槽C，C左侧与长木板B等高，C与B不粘连，在距离木板B的左端0.75m处到木板的右端存在宽度为d = 3m、方向竖直向上的匀强电场区域，电场强度E = 150N/C。一带电量q = －0.2C的物块A放在长木板的最左端，物块在F = 8N的水平向右恒力作用下从静止开始运动，在物块刚离开电场右边界时撤去外力F，物块滑上圆弧，A物块刚好滑到C的顶端。若A与B之间的动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数，不计C与地面间的摩擦力，A和B的质量为，C的质量为，重力加速度，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A可看作质点，求：

（1）物块刚进入电场区域时的速度大小；

（2）物块刚离开电场时，C的速度大小；

（3）光滑绝缘的圆弧槽C的半径R为多大？

【答案】（1）3m/s；（2）1m/s；（3）

【解析】

【详解】（1）对物块A，由牛颀第二定律有

解得

对木板，由牛顿第二定律有

解得

则物块A未进入电场之前，木板保持静止，对物块，根据运动学公式有

解得

（2）物块进入电场后，对物块，有

解得

则物块在电场中匀速运动，根据

解得物块在电场中的运动时间为

对B和C，有

解得

C的速度

（3）物块刚离开电场时，B和C向前滑动的距离

设再经过时间，A离开B，此过程A做减速运动

B和C做匀速运动满足

解得

，（不合题意舍去）

A的末速度为

滑块A滑上C后，系统水平方向动量守恒

A和C系统机械能守恒

解得