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

河南省息县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. 氢原子能级如图所示，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm，以下判断正确的是(　　)

A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nm

B. 用波长为325nm的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级

C. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线

D. 用波长为633nm的光照射，能使氢原子从跃迁到的能级

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，从高为h的斜面体ABC的顶点A抛出一个质量为m的小球(视为质点)，落在底端B点，已知接触B点前的瞬间小球的动能为，取BC所在水平面为零势能参考平面，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球被抛出时的速度大小为(　　)

A.

B.

C.

D.

4. 一个电子在电场力作用下沿x轴做直线运动(不计重力)，以水平向右的方向为x轴的正方向，从0时刻起运动依次经历t0、2t0、3t0时刻。其运动的vt图象如图所示。对此下列判断正确的是(　　)

A. 0时刻与2t0时刻电子在不同位置

B. 0时刻、t0时刻、3t0时刻电子所在位置的电势分别为0、1、3，其大小比较有103

C. 0时刻、t0时刻、3t0时刻电子所在位置的场强大小分别为E0、E1、E3，其大小比较有E3E0E1

D. 电子从0时刻运动至t0时刻，连续运动至3t0时刻，电场力先做正功后做负功

5. 如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为(    )

A.                                     B. 2   

C.                                     D. 3

6. 如图所示，轻绳上端A固定在天花板上，下端C与中点B处分别与质量为m和2m的小球连接。现用与水平方向始终成30°角的拉力F将B点处小球向右上方缓慢提升，直到绳AB与竖直方向成60°角。关于该过程中绳AB上的弹力FAB和拉力F变化情况的说法正确的是(　　)

A. F一直增大 B. F一直减小 C. FAB先减小后增大 D. FAB先增大后减小

7. 如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AC = d，∠B = 30°。现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间均为t，而在磁场中运动的最长时间为 (不计重力和粒子间的相互作用)。下列判断正确的是(　　)

A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t

B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为

C. 粒子在进入磁场时速度大小

D. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为

8. 如图甲所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体在沿斜面向下的力F的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面间的动摩擦因数为µ，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示，其中0－x1过程的图线是曲线，x1－x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是(　　)

A. 0－x2过程中，物体先加速后匀速

B 0－x1过程中，力F逐渐增大

C. 0－x1过程中，物体动能增加ΔEk＝mgx1sinθ－E1+E2

D. 0－x1过程中，拉力F做的功为WF＝E2－E1+µmgcosθ·x1

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. 某实验小组设计了如图甲所示的装置来测量物块与长木板间的动摩擦因数，一端带有定滑轮的长木板水平放置，平行于长木板的细线一端与带有遮光片的物块相连，另一端跨过定滑轮与砂桶相连，在长木板B点固定有一个光电门，与光电门相连的计时器可以记录遮光片经过B点的挡光时间。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从长木板上的A处由静止释放，并记录下砂桶和砂的质量m及对应的遮光片在B处的挡光时间t。已知物块质量为M，重力加速度为g=9.80m/s2，测得遮光片宽度d=7.0mm。不计空气阻力和定滑轮处的摩擦，不计细线的质量和伸缩，请回答以下问题：

(1)若与光电门相连的计时器显示的时间为t，则物块到达B点的速度v的表达式为v=________(用题中所给物理量的符号表示)；

(2)某次测量中，A、B两点间的距离L用刻度尺测量，如图乙所示，L为_______cm，测得物块质量为M=100.0g，与光电门相连的计时器显示的时间为t=0.010s，砂桶和砂的质量为m=20.0g，则在该次测量中，测得物块与长木板之间的动摩擦因数μ为__________(计算结果保留两位小数)。

10. 同学要测量一电压表的内阻，所用的实验器材有：

电源E(电动势8V，内阻较小)

待测电压表V1：(量程为0~1V内阻约2k)

电压表V2：(量程为0~8V)

定值电阻R四只，阻值分别为：2.0k，8.0k，14.0k，20.0k

滑动变阻器R1：(0~500)

开关一个，导线若干

(1)请设计最佳方案测量待测电表内阻，将电路图画在虚线框内；(        )

(2)为保证实验中的测量数据变化范围尽量大该同学应选用阻值为_____k的定值电阻；

(3)该同学在实验中多次调节滑动变阻器，记下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；以U2为纵坐标，U1为横坐标建立，根据测得数据描点作出了一条过原点的直线，测算的直线斜率为k，则待测电阻=______。

11. 科技在我国的“蓝天保卫战”中发挥了重要作用，某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。固体颗粒通过带电室时带上正电荷，颗粒从A点无初速度地进人加速区，经B点进入径向电场区，沿圆弧BC运动，再经C点竖直向下进人偏转电场区，最终打在竖直收集挡板上的G点。建立如图所示坐标系，带电室、加速区、径向电场区在第二象限，偏转电场区和挡板在第四象限。已知固体颗粒的比荷为10-3 C/kg，加速区板间电压为U=2×103V，圆弧BC上各点的场强大小相同且为E1=2.5×104V/m，方向都指向圆弧BC的圆心D点，偏转电场大小为E2=4×104V/m，方向水平向右，挡板距离y轴0.2m。不计重力、空气阻力及颗粒间的作用力，求：

(1)带电固体颗粒离开加速区的速度大小及圆弧BC的半径；

(2)G点与x轴之间的距离。

12. 如图所示，一底端带挡板的斜面体固定在水平地面上，倾角θ=、高度h=1.6m。一质量M=1kg、长度L=2m的薄木板B置于斜面頂端，恰好能保持静止。一质量m=3kg的小物块A以沿斜面向下、大小为4m/s的速度滑上木板B，已知A、B之间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力。求：

(1)斜面与木板间的动摩擦因数；

(2)物块A刚滑上B时，A、B的加速度；

(3)薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间。

 (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. 关于内能，下列说法正确是(　　)

A. 物体的内能大小与它整体的机械运动无关

B. 达到热平衡状态的两个系统内能一定相等

C. 质量和温度相同的氢气和氧气内能一定相等

D. 100°C水内能可能大于100°C水蒸气的内能

E. 一定量的理想气体压强不变、体积减小，其内能一定减小

14. 如图所示，粗细均匀的U形管，左侧开口，右侧封闭。右细管内有一段被水银封闭的空气柱，空气柱长为l=12cm，左侧水银面上方有一块薄绝热板，距离管口也是l=12cm，两管内水银面的高度差为h=4cm。大气压强为P0=76cmHg，初始温度t0=27℃。现在将左侧管口封闭，并对左侧空气柱缓慢加热，直到左右两管内的水银面在同一水平线上，在这个过程中，右侧空气柱温度保持不变，试求：

(1)右侧管中气体的最终压强；

(2)左侧管中气体的最终温度。

【物理-选修3-4】

15. 从两个波源发出的两列振幅均为A、频率均为4Hz的简谐横波，分别沿x轴正、负方向传播，在某一时刻到达B、E点，如图中实线、虚线所示。两列波的波速均为10m/s，下列说法正确的是

A. 质点P此时在向左运动

B. 此时质点P、O横坐标的差为

C. 质点P、O开始振动的时刻之差为

D. 再经过1/4个周期时，D质点纵坐标为2A

E. 同时有两列波经过C质点时，C保持静止

16. 如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面CD面是半径为R的圆弧面，为对称轴。一束单色光从O点斜射到AB面上，折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角的正弦值为，，透明材料对该单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：

(1)与的夹角大小；

(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射)(结果可以用根号表示)。

参考答案

一.选择题

1【答案】：C

【解析】

A．由及氢原子能级关系可知，从n=2跃迁到n=1时释放的光子波长约为122nm，故选项A错误；

B．波长325nm的光子能量小于波长122nm的光子能量，不能使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级，故选项B错误；

C．一群处于n=3能级氢原子向低能级跃迁时最多有3种可能，因此最多产生3种谱线，选项C正确；

D．从n=3跃迁到n=2的辐射光波长=656nm，所以，只有入射光波长为656nm时，才能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级，选项D错误。

故选C。

2【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】：A

【解析】

从A点到B点根据动能定理得

解得

故选A。

4【答案】: C

【解析】

A． 由图象可知，图像与横轴围成的面积代表位移，电子从0时刻到2t0时刻位移为零，所以0时刻与2t0时刻电子在同一位置，故A错误；

BD． 电子从0时刻运动至t0时刻，连续运动至3t0时刻，电场力对电子先做负功，后做正功，所以电子的电势能先增大后减小，因为电势能为EP=qφ，由于电子带负电，所以电势能越大，电势越低，则有φ1＜φ0＜φ3，故BD错误；

C． 根据速度-时间图象的斜率的绝对值表示加速度大小以及牛顿第二定律可知，v-t图象的斜率的绝对值表示加速度大小，正比于电场力大小，所以加速度越大，场强越大，故有：E3＜E0＜E1，故C正确。

故选C。

5【答案】：D

【解析】

考查带电粒子在匀强磁场中的运动。

电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，两电子运动半径相同，由周期公式可知，周期也相同，由几何关系可知，电子1运动的圆心角为，电子2运动的圆心角为，由时间 可得：

D正确。

故选D。

6【答案】AC

【解析】

由上图可知，随着B球的不断升高，AB绳子的拉力与水平方向的夹角越来越小，根据长度的变化的关系可知力大小的变化情况。

故选AC。

7【答案】: ABD

【解析】

A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间是，即

则得周期

选项A正确；

B．由得

故B正确。

D．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为，则有

解得

画出该粒子的运动轨迹如图：

设轨道半径为R，由几何知识得

可得

选项D正确；

C．根据线速度的定义有

选项C错误。

故选ABD。

8【答案】：BCD

【解析】

AB． 根据功能关系可知，E-x图象的斜率等于力F和摩擦力的合力，在0～x1过程中，机械能不断减小，说明拉力F小于摩擦力，且拉力增大，所以物体做减速运动。在x1～x2过程中，拉力F等于摩擦力，物体的合力等于mgsinθ，所以物体做匀加速运动。故A错误B正确；

CD． 0－x1过程中，机械能改变量为拉力与摩擦力合力做功，根据动能定理可知，合外力功为重力、拉力、摩擦力做功之和，故

机械能改变量为拉力与摩擦力合力做功

故拉力F做的功为

WF＝E2－E1+µmgcosθ·x1

故CD正确。

故选BCD。

二. 非选择题

9【答案】：

(1).    

(2). 6000   

(3). 0.15

【解析】

 (1)[1]根据极限的思想，在时间很短时，我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度，则

(2)[2]刻度尺的最小分度为0.1cm，如图可知，A、B两点间的距离为60.00cm

[3]由题意可知

由公式可得

将砂桶和砂和物块看成整体，由牛顿第二定律可得

联立解得

10【答案】：

(1).    

(2). 14.0   

(3).

【解析】

 (1)[1]要测量电压表的内阻，只需测量通过它的电流即可，但另一电压表内阻未知故不能测量电流，但可考虑定值电阻间接可以测量电流，故可设计出串联分压的测量电路；由于滑动变阻器阻值比电表内阻小很多，只能用分压式接法来控制测量电路电压；电路图如图所示

(2)[2]待测电压表，两端电压最高为1V，电压表电压可达8V(电源电动势为8V)，所以定值电阻上分压约7V，定值电阻与待测电压表串联，故电阻应该为待测电阻内阻7倍左右，选14.0k最合适；

(3)[3]由电路图可知

整理可得

所以根据题意则有

解得

11. 解：(1)从A到B的加速过程

则

解得

从B到C的过程，固体颗粒受到的径向电场力提供向心力

解得

(2)在C到G过程固体颗粒做类平抛运动

则

，，

解得

12. (1)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的动摩擦因数应满足

得

(2)物块A在木板上滑行时，以A为研究对象，有

方向沿斜面向上，以木板B为研究对象有

方向沿斜面向下

(3)假设A与木板达到共同速度时，A还没有到达底端，则有

解得

，

此过程

故

说明以上假设成立，共速后，由于

则A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，该过程所用时间

所以

13【答案】：ADE

【解析】：

A．物体的内能大小与它整体的机械运动无关，选项A正确；

B．达到热平衡状态的两个系统温度一定相等，内能不一定相等，选项B错误；

C．温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相同，质量相同的氢气和氧气分子数不同，则内能一定不相等，选项C错误；

D．物体的内能与物体的温度、体积以及物体的量等因素都有关，则100°C水的内能可能大于100°C水蒸气的内能，选项D正确；

E．一定量的理想气体压强不变、体积减小，则温度降低，则其内能一定减小，选项E正确。

故选ADE。

14. 解：(1)以右管封闭气体为研究对象

=80cmHg， =12cm，=l0cm

根据玻意耳定律

可得

=96cmHg        

右管气体最终压强为96cmHg

(2)以左管被封闭气体为研究对象

=76cmHg， =12cm，=(273+27)K=300K，=96cmHg，=14cm

根据理想气体状态方程

即

，=442K

左管气体最终温度为442K。

15【答案】: BCE

【解析】

A．每一个质点都在自身平衡位置振动，不会随波逐流，故A错；

B．该波的周期为

该波的波长为

而OP之间的距离

故B正确；

C．从图像上可以看出，OP开始振动的时刻之差为

故C正确；

D．D质点此时振动加强且正向下运动，则再经过1/4个周期时，D质点纵坐标为-2A，故D错误；

E．C质点是振动减弱点，而两列波的振幅相等，所以叠加后C的位移为零，故E正确；

故选BCE。

16. 解:(1)由折射公式有

解得，

光在圆弧面上刚好发生全反射，因此有

解得临界角，

由几何关系可知

故。

②由几何关系知，光在E点的反射光线EF平行于AB，则

光在材料中传播的速度

因此材料中传播时间