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

河南省漯河市召陵区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. 中国散列中子源利(CSNS)利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CNSN是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是(   )

A. α粒子轰击，生成，并产生了中子

B. 经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个

C. 放射性β射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗

D. 核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度

2. 把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周．由火星和地球绕太阳运行的周期之比可求得

A. 火星和地球绕太阳运行的轨道半径之比 B. 火星和地球的质量之比

C. 火星和地球的密度之比 D. 火星和地球所受太阳的万有引力之比

3. 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2mg

B. 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. 水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是(   )

A. 小球受到的电场力先减小后增大

B. 小球的运动速度先增大后减小

C. 小球的电势能先增大后减小

D. 小球的加速度大小不变

5. 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. 4kBr

6. 如图所示，小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和。忽略空气阻力，则(　　)

A. A和B的位移大小相等 B. A的运动时间是B的2倍

C. A的初速度是B的 D. A的末速度比B的大

7. 如图所示，等量正点电荷固定在A、B两点，MN是连线的中垂线，O点是垂足，下列说法正确的是(　　)

A. O点的电场强度为零

B. 若将一正试探电荷从O点出发沿OM移动的过程中其电势能增加

C. 若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C静止释放，其在向O点运动过程中加速度一定一直减小

D. 若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C以垂直于纸面向里的初速度射入，负电荷可能做匀速圆周运动

8. 如图所示，一个长为L的轻细杆两端分别固定着a、b两个光滑金属球，a球质量为2m，b球质量为m，两球的半径相等且均可视为质点，整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从杆与水平面夹角为53°的图示位置由静止释放，则(　　)

A. 在b球落地前瞬间，b球的速度方向斜向右下，a球的速度方向向右

B. 球落地前瞬间，球的速度大小为

C. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功为零

D. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功不为零

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. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，甲、乙两位同学实验时都先正确平衡摩擦力．实验装置如图甲、乙所示，甲同学在实验时用细线一端连接小车、另一端连接钩码，钩码的重力作为细线的拉力；乙同学利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，两位同学通过改变钩码的个数，确定加速度与细线拉力F的关系．已知甲图中小车的质量等于乙图中力传感器与小车的质量之和．

(1)为减小实验误差，甲同学在实验过程中，小车的质量要________(选填“≫”或“≪”)钩码的质量．乙同学在实验过程中，_______(选填“需要”或“不需要”)满足这个条件．

(2)甲、乙两位同学在实验中采用相同质量的小车，用甲、乙两位同学得到的实验数据在同一坐标中作出图象a­F，如图丙所示图线①②，其中图线①是_______同学所作出的图象，图线②是_______同学所作出的图象．图象中随着F的增大，图线_______将发生弯曲．

10. 某同学使用伏安法测量一电阻的阻值。

(1)该同学设计了如图甲所示的电路图，实验中读出电流表和电压表的读数分别为I0和U0，根据公式得出了被测电阻的阻值。由于电压表不能看作理想电表，该同学测出的阻值_________(填“大于”或“小于”)被测电阻的真实值；

(2)为使测量结果更准确，该同学又设计了如图乙所示的电路图。

①按照电路图乙，将图丙中实物连线补充完整__________；

②该同学连接好电路，保持开关S2断开、闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表A1、A2和电压表V的示数分别为I1、I2和U，则电压表V的内阻__________；

③闭合开关S2，读出电流表A1和电压表V的示数分别为I1′和U′，则被测电阻的阻值__________(用I1、I2、U、I1′和U′表示)。

11. 如图所示，两平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹θ=37°，两导轨间距为L，导轨底端接一定值电阻。一质量为m的金属细杆置于导轨上，某时刻由静止释放细杆，经过时间t后，进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，细杆进入磁场后恰好能匀速运动。已知磁场的磁感应强度大小为B，细杆电阻等于导轨底端所接定值电阻阻值的 ，细杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0.25，导轨自身电阻及接触电阻均忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)进入磁场后金属细杆两端的电压；

(2)金属细杆的电阻。

12. 如图所示，足够大的水平面的右侧有一固定的竖直钢板，质量为m的小球静置于A处，A处与钢板之间放一带有竖直半圆轨道的滑块，半圆轨道与水平面相切于B点，BD为竖直直径，OC为水平半径。现对小球施加一水平向右的推力，推力的功率恒定，经过一段时间t撤去推力，此时小球到达B处且速率为v。当滑块被锁定时小球沿半圆轨道上滑且恰好通过D点。已知重力加速度为g，不计一切摩擦。

(1)求推力的功率P以及半圆轨道的半径R。

(2)若滑块不固定，小球从B点进入半圆轨道恰好能到达C点，与滑块分离后滑块与钢板相碰并以原来的速率反弹，求：

①滑块的质量M以及小球与滑块分离时小球、滑块的速度v1、v2

②通过计算判断小球第二次滑上半圆轨道能否通过D点？

(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. 下列说法正确的是（   ）。

A. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

B. 物体的温度越高，分子平均动能越大

C. 外界对气体做正功，气体的内能一定增加

D. 由同种元素构成固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

E. 若消除热机的漏气、摩擦和热量损耗，热机效率可以达到

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. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处的M点，再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是____。

A. 波长为5m

B. 波速为5m/s

C. 波的周期为0.8s

D. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

E. 从t=0到质点Q第一次到达波峰的过程中，质点M通过的路程为80cm

16. 半径为R的半圆形玻璃砖放置在水平的平面光屏上，如图所示。一束单色光沿半径方向射向玻璃砖的圆心O，当光线与水平面的夹角为30°时，光屏上会出现两个光斑，当夹角增大为45°时，光屏上恰好只剩一个光斑。求：

①玻璃砖的折射率；

②光线与水平面的夹角为30°时两个光斑间的距离。

参考答案

一.选择题

1【答案】：D

【解析】

A．α粒子轰击，生成，并产生了质子，选项A错误；

B．经过4次α衰变，2次β衰变，新核质量数为222，电荷数为86，中子数为136，原来的原子核中子数为238-92=146，则与原来的原子核相比，中子数少了10个，选项B错误；

C．放射性β射线其实质是高速电子流，选项C错误；

D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度，选项D正确。

故选D。

2【答案】：A

【解析】

A、研究火星和地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，得，其中M为太阳的质量，r为轨道半径．火星和地球绕太阳运动的周期之比，所以能求得火星和地球绕太阳运行的轨道半径之比，故A正确．B、C、D、我们研究火星和地球绕太阳做圆周运动，火星和地球作为环绕体，无法求得火星和地球的质量之比，列式的时候质量约去了，更不能求出其密度之比，万有引力也需要知道环绕天体的质量无法求得，故B、C、D均错误.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】: C

【解析】

A．小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；

B．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；

C．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；

D．由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。

故选C。

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】AD

【解析】

A．位移为初位置到末位置的有向线段，如图所示可得

，

A和B的位移大小相等，A正确；

B．平抛运动运动的时间由高度决定，即

，

则A的运动时间是B的倍，B错误；

C．平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则

，

则A的初速度是B的，C错误；

D．小球A、B在竖直方向上的速度分别为

，

所以可得

，

即，D正确。

故选AD。

7【答案】: AD

【解析】

A．由电场的叠加原理可知，O点的电场强度为零，故A正确；

B．等量正点电荷连线中垂线在O点上场强方向沿向上，则若将一正试探电荷从O点出发沿OM移动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故B错误；

C．等量正点电荷连线中垂线上的O点场强为0，无穷远处场强接近0，所以在OM之间存在一个场强最大的位置，由于不知道C点的具体位置，则若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C静止释放，其在向O点运动过程中加速度可能一直减小，也可能先增大后减小，故C错误；

D．等量正点电荷连线中垂线在O点上场强方向沿向上，在O点下方向向下，则负电荷在C点受指向O点的电场力，与初速度方向垂直，根据等量正点电荷的电场线分布可知，若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C以垂直于纸面向里的初速度射入，负电荷可能做匀速圆周运动，故D正确。

故选AD。

8【答案】：BC

【解析】

A．在b球落地前瞬间，b球的速度方向为竖直向下，对两球及轻杆组成的系统，水平方向动量守恒，由于刚开始下落时，系统水平方向总动量为零，则在b球落地前瞬间，a球的速度为零，故A错误；

B．对两球及轻杆组成的系统，在b落地的整个过程中，系统机械能守恒，则

解得

故B正确；

CD．在b球落地前的整个过程中，a物体受三个力作用，分别为重力、支持力、轻杆对a球的作用力，由于重力、支持力始终不做功，而a的初动能为零，末动能也为零，由动能定理可得，轻杆对a球做的功为零，故C正确，D错误。

故选BC。

二. 非选择题

9【答案】：

(1). ≫；　   

(2). 不需要；   

(3). (2)乙；   

(4). 甲；   

(5). ②；

【解析】

 (1)甲同学的实验中，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma ，对钩码有：mg-F=ma ，联立解得：，可得当M≫m时，满足F≈mg．乙同学实验方案中，力传感器测得的拉力就是小车所受的合外力，故对小车和钩码质量的大小关系没有要求，即不需要满足前述条件．

(2)由小车的质量相同，当甲、乙两实验中小车的加速度相同时，细线的拉力相等，对乙，细线的拉力为合外力，传感器测出的就是细线的拉力；对甲，钩码的重力大于细线的拉力，即当加速度相同时，甲的F值大于乙的F值，故图线②是甲同学所作出的图象，图线①是乙同学所作出的图象．当F较大时，M≫m这个条件将不满足，图线②将发生弯曲．

10【答案】：

(1). 小于   

(2).    

(3).    

(4).

【解析】

 (1)[1]．甲图中由于电压表的分流作用使得电流表的测量值偏大，则测出的阻值Rx小于被测电阻的真实值；

(2)①[2]．电路连线如图：

②[3]．电压表内阻

③[4]．由电路可知，待测电阻阻值

将带入可得

11. 解：(1)金属杆进入磁场前，由牛顿第二定律

金属杆到达磁场时的速度

v=at

产生的感应电动势

E=BLv

金属杆两端的电压

由题意可知

解得

(2)根据欧姆定律，回路的电流

金属杆受的安培力

金属杆在磁场中匀速运动

解得

12. 解：(1)推理作用过程中，根据动能定理有

解得

设小球到达D点时的速率为vD，则有

联立方程，解得

(2)若滑块不固定

①小球到达C点时与滑块共速，设此时速度大小均为vC，根据系统水平方向动量守恒有

根据系统机械能守恒有

联立方程，解得

小球从B点进入到与滑块分离时的全过程，有

联立方程，解得

，

方向均水平向右

②滑块反弹后的速度为-v2，假设小球第二次能到达D点，此时小球、滑块的速度分别为v3、v4，则有

设小球第二次滑上半圆轨道至第二次到达D点的全过程中系统机械能变化量为，则

解得

由判别式

则无实数解，违背能量守恒定律，所以小球第二次滑上半圆轨道不能通过最高点D点

13【答案】：ABD

【解析】：

A．扩散现象是由于分子无规则运动而产生的，故A正确；

B．温度是平均动能的标志，所以温度越高，平均动能越大，故B正确；

C．通过做功和热传递可使内能发生改变，当外界对气体做正功时，有可能物体向外散热，所以内能不一定增大，故C错误；

D．同种元素由于院子排列不同而构成不同的晶体，比如金刚石和石墨烯都是碳元素构成的，故D正确；

E．由热力学第二定律可知，所有热机的效率不可能达到100%，故E错误。

故选ABD。

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】: BCE

【解析】

A．由波形图可知，波长为4m，选项A错误；

B．再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动，则波速

选项B正确；

C．波的周期为

选项C正确；

D．质点M开始振动的方向沿y轴负方向，则质点Q开始振动的方向也沿y轴负方向，选项D错误；

E．质点Q第一次到达波峰的时间

从t=0开始到质点Q第一次到达波峰，质点M振动的时间为1.6s=2T，则通过的路程为8A=80cm，选项E正确。

故选BCE。

16. 解：①光路如图所示

当入射角时，恰好只剩一个光斑，说明光线恰好发生全反射

所以

②当入射角时，光线在平面上同时发生反射和折射，反射光线沿半径射出到B点

可得

由折射定律有

可知

从而可得

则两光斑间距离