河南省漯河市郾城区2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)

河南省漯河市郾城区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. 4月1日，由于太阳光不能照射到太阳能电池板上，“玉兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内，月球车采用同位素电池为其保暖供电，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰变时只放出射线，其半衰期为88年。则(　　)

A. 用中子辐照Np237制造Pu238时将放出电子

B. Pu238经一次衰变会有两个质子转变为两个中子

C. Pu238经一次衰变形成的新核含有144个中子

D. 当到达下个月昼太阳能电池板工作时，Pu238停止衰变不再对外供电

2. 如图所示为a、b两颗卫星绕地球运动的轨迹，其中a是地球的同步卫星，下列说法正确的是(　　)

A. 卫星a所受的向心力小于b所受的向心力

B. 卫星b运行周期小于24h

C. 在地面附近发射卫星a的速度为

D. 卫星b的运行速度可能大于

3. 如图所示，薄纸带放在光滑水平桌面上，滑块放在薄纸带上，用水平恒外力拉动纸带，滑块落在地面上A点；将滑块和纸带都放回原位置，再用大小不同的水平恒外力拉动纸带，滑块落在地面上B点。已知两次滑块离开桌边时均没有离开纸带，滑块与薄纸带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两次相比，第2次(　　)

A. 滑块在空中飞行时间较短

B. 滑块相对纸带滑动的距离较短

C. 滑块受到纸带的摩擦力较大

D. 滑块离开桌边前运动时间较长

4. 如图(a)，场源点电荷固定在真空中O点，从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的离子，经一定时间，离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度，用r表示离子与O点的距离，作出其图像如图(b)。静电力常量为是k，不计离子重力。由此可以判定(　　)

A. 场源点电荷带正电

B. 场源点电荷的电荷量为

C. 离子在P点的加速度大小为

D. 离子在P点受到的电场力大小为

5. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、PQ，间距为L。导轨平面与水平面的夹角为θ，M、P两点间所接电阻阻值为R，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向上。一根质量为m、电阻不计的金属棒ab，从离MP距离处由静止释放，若ab棒与导轨MN、PQ始终垂直并接触良好、无摩擦，重力加速度为g。则ab棒的加速度a、速度v、电阻R两端的电压U 以及ab棒与导轨形成回路中的磁通量Ф随时间t变化关系图像正确的是(　　)

A.  

B.

C.  

D.

6. 如图所示，在定滑轮C的正下方固定一个带负电的小球A，另一带电小球B，用绝缘细线栓着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力F拉住，使小球B处于静止状态。现拉动细线使小球B缓慢地向定滑轮移近小段距离，关于此过程，下列说法正确的是(　　)

A. 小球A对小球B的库仑力先减小后增大 B. 细线对小球B的拉力逐渐减小

C. 小球A与小球B之间的电势能不变 D. 小球B所经位置的电势逐渐升高

7. 如图所示区域内存在匀强磁场，磁感应强度为0.5T，磁场的边界由x轴和曲线围成()。现把一边长为2m的正方形单匝线框(电阻为0.5Ω)，水平匀速地拉过该磁场区，在此过程中拉力的最大值为12N。不计一切摩擦阻力，则在此过程中(　　)

A. 线框匀速运动的速度

B. 线框中的电功率为18W

C. 拉力F做的功为24J

D. 通过线框横截面的电荷量为4C

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. 在实验室中，用如图所示的实验装置可以完成许多力学实验。

(1)以下说法正确的是_____。

A．可利用此装置探究小车速度随时间变化的规律，实验中一定要使钩码总质量远小于小车的质量，且必须平衡摩擦力

B．可利用此装置探究加速度与质量关系，实验时每次改变小车质量需重新平衡摩擦力

C．可利用此装置探究功与速度变化关系，实验中需要平衡摩擦力

D．可利用此装置探究钩码与小车组成的系统机械能守恒，实验时需要平衡摩擦力

(2)利用此装置研究小车速度随时间变化的规律，某同学得到一条清晰纸带，如图甲所示。纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s。其中x1=8.05cm、x2=8.68cm、x3=9.33cm、x4=9.95cm、x5=10.61cm、x6=11.26cm。下表列出了打点计时器打下B、C、E、F点时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度_________。

 (3)以A点为计时起点，在图乙所示坐标系中画出小车速度—时间关系图线______。

(4)计算出的小车的加速度a=_____m/s。

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，一绝缘细线下端悬挂一质量，电荷量的带电小球，小球静止在水平方向的匀强电场中，细线与竖直方向的夹角。以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系，其中x轴水平。某时刻剪断细线，经电场突然反向，大小不变，再经，撤去匀强的电场，同时施加另一匀强电场，又经小球速度为零(，空气阻力不计)。求：

(1)匀强电场强度；

(2)小球运动时的速度大小和方向；

(3)匀强电场强度。

12. 如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道BC被竖直固定，O为圆心，C为圆轨道的最低点，OC竖直。长为、质量为的木板静止在水平面上，其左侧紧邻圆轨道的C点，上表面与C点等高。距木板右侧处有固定的竖直挡板，挡板上有橡皮泥(木板撞击挡板时会被橡皮泥牢牢粘住)。现有质量为、可视为质点的物块从B处静止释放。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度。求：

(1)物块在C处时对圆轨道的压力；

(2)木板被粘住瞬间，物块距木板左端的距离；

(3)木板与物块、地面间因摩擦而产生的总热量。

(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p-T图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。对此气体，下列说法正确的是(  )。

A. 过程①中，气体体积不断增大

B. 过程②中，气体向外界吸收热量

C. 过程②为绝热过程

D. 状态a的体积大于状态d的体积

E. 过程③中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加

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. 一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，已知O、P的平衡位置相距0.6m。这列波的波源起振方向沿y轴__________方向(选填“正”或“负")，波速为_________m/s，波长为_____m。

16. 如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面, ,半径大小为R,其中为两球心的连线,一细光束沿平行于的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入,已知a点到轴线的距离为,光束由左侧玻璃砖的d点射出、然后从右侧玻璃砖的e点射入,最后恰好在右侧玻璃砖内表面的f点发生全反射,忽略光束在各面的反射,已知两玻璃砖的折射率均为．求:

(i)光束在d点的折射角;

(ii)e点到轴线的距离．

参考答案

一.选择题

1【答案】：A

【解析】

A．用中子辐照Np237时的核反应方程为

根据核反应方程可知，有电子放出，故A正确；

BC．Pu238经一次衰变，衰变方程为

Pu238经一次衰变会把2个质子和2个中子作为一个整体抛射出来，衰变后形成的新核中有中子数为

(个)

故BC错误；

D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界环境无关，故D错误。

故选A。

2【答案】：B

【解析】

A．根据

知由于不知道ab两颗卫星的质量，故仅根据r的大小不能判定向心力的大小，故A错误；

B．根据

可得卫星的周期

所以b的半径小于a的半径，故b的周期小于a的周期24h，故B正确；

C． 11.2km/s是发射脱离地球束缚航天器的最小发射速度，同步卫星仍围绕地球圆周运动，故其发射速度小于11.2km/s，故C错误；

D ．7.9km/s是第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，故卫星b的运行速度小于7.9km/s，故D错误。

故选B。

3【答案】：C

【解析】

A．滑块离开桌面后均做平抛运动，竖直方向位移相等，根据

可知滑块在空中飞行时间相等，选项A错误；

B．根据题意可知，第一次滑块与薄纸无相对滑动，第二次滑块与薄纸之间可能产生了相对滑动，也可能无相对滑动，即两次滑块与薄纸之间的相对滑动距离都可能是零，也可能第二次滑块相对纸带滑动的距离比第一次较长，选项B错误；

CD．第二次落在B点时滑块的水平位移较大，则离开桌面的水平速度较大，若物块离桌边的距离为x，根据v2=2ax可知滑块的加速度较大，根据f=ma可知，所受的纸带的摩擦力较大，根据

可知，第二次滑块离开桌边前运动时间较短；选项C正确，D错误；

故选C。

4【答案】: D

【解析】

A．从P到N，带正电的离子的加速度随的增加而增大，即随r的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A错误；

B．在N点，由库仑定律及牛顿第二定律

解得

选项B错误；

CD．在P点时，由库仑定律及牛顿第二定律

离子在P点受到的电场力大小为

选项C错误，D正确。

故选D。

5【答案】：D

【解析】

AB．ab棒下滑产生感应电动势

受到的安培力

ab棒的加速度

开始时速度为零，加速度

随着速度的增大，加速度逐渐减小，当速度增大到满足

此时加速度为零，速度达到最大，最大值为

选项AB错误；

C．金属棒ab电阻不计，则电阻R两端的电压即为电源电动势

最大感应电动势为

选项C错误；

D．ab棒与导轨形成回路中的磁通量

随着速度的增加，图像的斜率增加，当速度不变后，图像的斜率不变，故选项D正确。

故选D。

6【答案】BC

【解析】

由题可知，A、B一定带同种电荷，对B进行受力分析，设AC间的距离为h，绳子长度为l，AB间的距离为x，由于力的三角形和相似，对应边成比例，可得

由于mg和h都不变，因此比值不变，随着绳子长度l减小，细线对小球B的拉力逐渐减小；由于两个小球带电量不变，因此两球间的距离x不变，从而小球A对小球B的库仑力保持不变，小球A与小球B之间的电势能不变，AD错误，BC正确。

故选BC。

7【答案】: AC

【解析】

A．由题图可知，金属线框向前运动1m时，线框切割磁感线的最大有效长度最长为L=2m，此时对应最大拉力，由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有

此时线框受到安培力为

联立得

因为线框匀速运动，故有

代入已知数据，解得

故A正确；

B．线框切割磁感线产生的瞬间感应电动势为

线框中产生的是正弦式交流电，所以线框中的电功率为

又

联立解得

故B错误；

C．线框在磁场区域做匀速运动，距离为4m，由

得

由功能关系得，拉力F做的功为

故C正确；

D．通过线框横截面的电荷量为

在整个过程中磁通量为零，所以通过线框横截面的电荷量也为零，故D错误。

故选AC。

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). C   

(2). 0.964  

 (3).   

 (4). 0.64±0.01

【解析】

 (1) [1]A．可利用此装置探究小车速度随时间变化的规律，实验中不需要使钩码总质量远小于小车的质量，也不需要平衡摩擦力，选项A错误；

B．可利用此装置探究加速度与质量关系，平衡摩擦力时满足

即

则实验时每次改变小车质量不需重新平衡摩擦力，选项B错误；

C．可利用此装置探究功与速度变化关系，实验中需要平衡摩擦力，这样才能使得细线的拉力等于小车受的合外力，选项C正确；

D．若利用此装置探究钩码与小车组成系统机械能守恒，存在摩擦力，则利用此装置不能探究系统机械能守恒定律，选项D错误。

故选C。

(2) [2]由于T=0.1s，则打点计时器打下D点时小车的瞬时速度

(3)[3]画出小车的速度—时间关系图线如图；

(4)[4]由图像可知小车的加速度

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)小球静止  

得

方向沿x轴正方向。

(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，加速度的大小为

经过，小球的速度

方向与x轴正方向成角斜向右下方。在第2个0．2内，电场反向，小球做类平抛运动。小球的水平分速度

且

竖直分速度

得

，

即末，小球的速度大小为，方向竖直向下。

(3)小球在最后内做匀减速直线运动，加速度为

由牛顿第二定律

解得

方向沿y轴负方向。

方法二：

(1)小球静止

得

方向沿x轴正方向。

(2)小球运动，水平方向

竖直方向

得

方向竖直向下。

(3)把分解在水平方向，竖直方向，

整个过程水平方向

竖直方向

得

，

则

方向沿y轴负方向。

12. 解：(1)物块从B到C有

解得

物块在C处有

解得

由牛顿第三定律可得：物块对轨道的压力大小为120N，方向竖直向下.

(2)物块滑上木板时加速度

由牛顿第二定律可得：

解得木板加速度

设物块经时间与木板共速，则

解得

在内，木板位移

物块位移

由于，说明共速时物块未掉下木板；

又因，说明木板在末未到达挡板处。

假设之后，M、m一起匀减速运动，其加速度

而物块的摩擦力故假设成立

故木板被粘住瞬间，物块距木板左端的距离为

(3)一起减速有

解得

木板被粘住后，物块减速到0，有

解得

由于说明物块停下时还未到达挡板。

物块在时间内与木板间因摩擦生热

木板被粘住后，物块与木板间因摩擦生热

木板与地面间因摩擦生热

故

13【答案】：ADE

【解析】：

A. 过程①中，气体温度不变，压强减小，则气体体积不断增大，选项A正确；

BC. 过程②中，气体体积不变，温度降低，内能减小，则气体向外界放出热量，此过程不是绝热过程，选项BC错误；

D. 根据可知在a、d两个状态，可知状态a的体积大于状态d的体积，选项D正确；

E. 过程③中，气体压强不变，体积减小，分子数密度增加，温度降低，分子平均速率减小，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加，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】: 正方向 ；0.2m/s ；0.8m

【解析】

 [1]根据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图像可知，P点的起振方向沿y轴的正方向，所以波源起振方向沿y轴正方向。

[2]根据图像可知：P比波源晚振动3s，其周期为4s，所以波速为

[3]根据波速公式得

16. 解：(i)由题意作出光路图,如图所示

a点到轴线的距离为 ,由几何知识得 ,则入射角 ,由折射定律有 ,解得 ,由几何知识得,根据折射定律有 ,解得

(ii)从e点射入右侧玻璃砖的光线,入射角 ,根据折射定律,解得,光线在f点发生全反射,则 ,在 中,由正弦定理得,解得 ,e点到轴线的距离应为