2022-2023学年河南省郑州外国语学校高三上学期调研（10）物理试题

2022届郑州外国语学校高三上学期物理调研（10）    

一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。其中1~5小题每题只有一个选项是正确的；6~8小题每题有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）

1.质量是的建筑工人不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护而使他悬挂起来．已知安全带的缓冲时间是，安全带长，取，则安全带所受的平均冲力的大小为

A.  B.  C.  D.

2.如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方固定一个线圈，线圈与平行金属导轨相连并与导体棒组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒的运动，使得圆环中产生逆时针方向从上向下看的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环的重力，下列说法正确的是     

A. 导体棒向右加速运动 B. 导体棒向左加速运动
C. 导体棒向右减速运动 D. 导体棒向左减速运动

3.如图所示，半球形物体和光滑小球紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态。现用水平力沿物体表面将小球缓慢拉至物体的最高点，物体始终保持静止状态，则下列说法中正确的是

A. 物体受到个力的作用
B. 物体受到斜面的摩擦力大小一直减小
C. 物体对小球的支持力大小一直增大
D. 小球对物体的压力大小始终不变

4.在星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为，速度大小为，其图象如图乙所示。已知星球的半径为，万有引力常量为，不考虑星球自转。则下列说法正确的是

A. 星球的第一宇宙速度
B. 星球的密度
C. 星球的质量
D. 环绕星球运行的离星球表面高度为的卫星的周期

5.如图所示，正三角形的三条边都与圆相切，在圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质子和氦核都从顶点沿的角平分线方向射入磁场，质子出磁场后从点离开，氦核从相切点离开磁场，不计粒子重力，则质子和氦核的入射速度大小之比为

A.  B.  

C.  D.

6.如图所示为氢原子的能级图，其中为基态，若一群氢原子处于激发态能级，一个氢原子处于激发态能级，则下列说法正确的是     

A. 最多能辐射出种频率的光子
B. 最多能辐射出种频率的光子
C. 最多能辐射出种频率的光子
D. 最多能辐射出种频率的光子
7.在一次航模比赛中，使遥控航模飞机以某一初速度竖直上升，上升阶段其动能随位移变化的关系如图所示。当航模飞机上升到最高点时关闭动力，其下落过程中动能随位移变化的关系如图所示。已知飞机质量为，航模飞机在运动过程中所受空气阻力大小不变，重力加速度取，下列判断正确的是（  ）

A. 遥控航模飞机竖直上升过程中所受到的升力是
B. 遥控航模飞机竖直上升过程中机械能增大
C. 遥控航模飞机竖直上升和下落过程中因摩擦生热
D. 遥控航模飞机电机输出功率最大值为

8.如图所示，水平面内的等边三角形的边长为，顶点恰好位于光滑绝缘直轨道的最低点，光滑直导轨的上端点到、两点的距离均为，在边上的竖直投影点为一对电荷量均为的点电荷分别固定于、两点．在处将质量为、电荷量为的小球套在轨道上忽略它对原电场的影响，将小球由静止开始释放，已知静电力常量为、重力加速度为，且，忽略空气阻力，则

A. 轨道上点的场强大小为
B. 小球刚到达点时，其加速度为零
C. 小球刚到达点时，其动能为
D. 小球沿直轨道下滑过程中，其电势能先增大后减小

二、实验题（共15分）

9.（5分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是     
通过调节使斜槽末端的切线保持水平
实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
每次必须由静止释放小球，而释放小球的位置始终相同
将球的位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为______m/s。取 （保留位有效数字）

在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球在B点的速度为_____；取 （保留位有效数字）

10.（10分）测定干电池的电动势和内阻的电路如图所示，为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻。调节滑片，记录电压表示数、电流表示数及对应的长度，绘制出图所示的图像。

（1）由图求得电池的电动势________保留位有效数字，内阻________保留位有效数字。

（2）实验中因电表内阻的影响，电动势测量值________选填“大于”、“等于”或“小于”真实值。

（3）根据实验数据可绘出图所示的图像。若图像斜率为，电阻丝横截面积为，则电阻丝的电阻率________，电表内阻对电阻率的测量________选填“有”或“没有”影响。

三、解答题（共44分）

11.（12分）如图所示，粗糙轨道在点平滑连接，倾斜轨道与水平轨道倾角，其中为，距离，段足够长。物块与段的动摩擦因数与段动摩擦因数为，与水平段的动摩擦因数为，物块静止放在点，物块从斜面上某位置静止释放，在点和物块发生弹性正碰，碰后物块恰好停在点。已知，，两物体均可以视为质点，，。求：
碰撞后物块的速度为多大；
释放位置到点的距离。
 

12.（20分）在平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向里、大小为的匀强磁场区域Ⅰ，在第三象限内存在另一垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅱ，在第四象限内存在着沿轴正方向的匀强电场。一质量为、电荷量为的粒子由坐标为的点以某一初速度进入磁场，速度方向与轴负方向成角粒子沿垂直轴方向进入第四象限的电场，经坐标为的点第一次进入第三象限内的磁场区域Ⅱ，粒子重力不计。求：   

粒子的初速度大小； 

匀强电场的电场强度大小； 

若粒子从电场进入磁场区域Ⅱ时做圆周运动半径，求粒子从开始进入电场时刻到第二次进入电场时间间隔。


 

选做题

13.[物理-选修3-3]

（1）下列说法正确的是         （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分0分）

A. 热量可以从低温物体向高温物体传递
B. 一定量的某理想气体温度升高时，内能一定增大
C. 某冰水混合物的温度为，则其分子的平均动能为零
D. 克水蒸气的内能大于克水的内能
E. 气体如果失去了容器的约束就会散开，原因是气体分子之间斥力大于引力

（2）如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为的斜面上，一上端固定的轻弹簧与横截面积为的活塞相连接，汽缸内封闭一定质量的理想气体。在汽缸内距缸底处有卡环，活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强，温度为。现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度增加时，活塞恰好离开卡环；当温度增加到时，活塞移动了。已知，求：
活塞的质量；
弹簧的劲度系数。
 

14.[物理-选修3-4]

（1）如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，图乙为介质中平衡位置在处的质点的振动图象，是平衡位置在处的质点，下列说法正确的有         （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分0分）

A. 波的传播速度大小为
B. 处质点的振动速度大小为
C. 时，处质点的位移大小为
D. 该简谐模波沿轴的负方向传播
E. 时间内，向轴正方向运动

（2）如图所示是某种玻璃棱镜的横截面，该横截面由一个等腰直角三角形和一个四分之一圆形构成，，一束宽度稍小于的平行单色光垂直射入边、两点没有光线射入，光线恰好没有从边射出，已知光在真空中的传播速度为。求：
该玻璃棱镜的折射率；
光线在该棱镜中运行的最短时间结果可用根号表示。
 

郑州外国语学校2022届高三物理调研（10）     参考答案

9.；； ，

10.小于没有

11.解：从到由动能定理

解得

设碰前的速度为，碰撞过程   

解得

释放位置到点的距离为，由动能定理可得：

联立解得：

12.解：如图所示：
作的垂线交轴于点，由于粒子垂直轴进入电场区域，故A点为圆周运动的圆心，由几何关系得，
过轴进入电场的点坐标为
在磁场区域内有，
得；
进入电场做类平抛运动，，
，
，
得，
；
在电场中沿电场方向的速度，
则进入Ⅱ中磁场区域是的速度，
与轴负方向夹角为，有，
，
，
，
。
13.（1）

（2）解：活塞离开卡环前气体体积不变，对封闭气体，由查理定律得：   其中： ×105Pa
，，
代入数据解得：   ×105Pa
对活塞，由平衡条件得：
代入数据解得：
气体稳定从升高到过程，对气体，由理想气体状态方程得：
其中：，，，
代入数据解得：  Pa
对活塞，由平衡条件得：
其中，弹簧的压缩量：
代入数据解得：
14.（1）

解：线恰好没有从边射出，则光在边发生全反射的临界角为，
由，
可得；
所有光线在三角形区域内运动的距离相同，均为
被边全反射的光线垂直边射人区域内，设光线在弧上点恰好发生全反射，如图，
则有
在间有光线射出，接近点射出的光线在棱镜中运动的时间最短，
对应的光线在区域内运动的距离
光线在棱镜中的速度，
光线在该棱镜中运行的最短时间
解得。