河南省西华县2023届高三毕业班质量检测试题（A）物理试题试卷

这是一份河南省西华县2023届高三毕业班质量检测试题（A）物理试题试卷，共15页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
河南省西华县2023届高三毕业班质量检测试题（A）物理试题试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为(　　)

A． B． C． D．
2、在核反应方程中，X表示的是
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
3、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球以初速度从点竖直向上抛出，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从点运动到点的过程中（　　）

A．动能增加 B．机械能增加 C．重力势能增加 D．电势能增加
4、如图所示，现有六条完全相同的垂直于纸面的长直导线，横截面分别位于一正六边形的六个顶点上，穿过a、b、c、e四点的直导线通有方向垂直于纸面向里、大小为的恒定电流，穿过d、f两点的直导线通有方向垂直纸面向外、大小为的恒定电流，已知通电长直导线周围距离为处磁场的磁感应强度大小为，式中常量，I为电流大小，忽略电流间的相互作用，若电流在正六边形的中心处产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度的大小、方向分别是（ ）

A．，方向由O点指向b点
B．3B，方向由O点指向cd中点
C．，方向由O点指向e点
D．3B，方向由O点指向中点
5、宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O为抛出点，若该星球半径为4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，则下列说法正确的是（　　）

A．该星球表面的重力加速度为16.0 m/s2
B．该星球的第一宇宙速度为4.0km/s
C．该星球的质量为2.4×1020kg
D．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于4.0km/s
6、如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ）

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，其核外电子的动能增大
B．氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子能量为17eV
C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有3种
D．用能量为9eV和4.6eV的两种光子同时照射大量的氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，一根水平横杆上套有A、B两个轻环，拴柱水杯的等长细绳系在两环上，整个装置处于静止状态，现缓慢增大两环距离，则下列说法正确的是

A．杆对A环的支持力逐渐增大
B．杆对A环的摩擦力保持不变
C．杆对B环的支持力保持不变
D．细绳对B环的拉力逐渐增大
8、如图甲所示，通过一理想自耦变压器给灯泡L1和L2供电，R为定值电阻，电表均为理想电表，原线圈所接电压如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．u随t的变化规律为u=22sin100rtV
B．将电键S闭合，电压表示数不变，电流表示数变大
C．将电键S闭合，小灯泡L1变亮
D．将电键S闭合，为保证小灯泡L1亮度不变，可将滑片P适当下移
9、如图所示，两端开门、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分。左侧水银柱A有一部分在水平管中。若保持温度不变。向右管缓缓注入少量水则称定后（ ）

A．右侧水银面高度差h1增大 B．空气柱B的长度增大
C．空气柱B的压强增大 D．左侧水银面高度差h2减小
10、如图所示，轻弹簧一端固定在O点，另一端连接在一个小球上，小球套在光滑、水平的直杆上，开始时弹簧与杆垂直且处于原长。现给小球一个水平向右的拉力F，使小球从杆上A点由静止开始向右运动，运动到B点时速度最大，运动到C点时速度为零。则下列说法正确的是（）

A．小球由A到B的过程中，拉力做的功大于小球动能的增量
B．小球由B到C的过程中，拉力做的功大于弹簧弹性势能的增量
C．小球由A到C的过程中，拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
D．小球由A到C的过程中，小球所受合力的功先减小后增大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下：

A．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。
B．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。
C．撤去细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T，重力加速度为g。
(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___
(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为，OC间距离为，则C点速度大小为___，需要验证的关系式为____ (用所测物理量的符号表示)。
12．（12分）某同学看到某种规格热敏电阻的说明书，知悉其阻值随温度变化的图线如图甲所示。为验证这个图线的可信度，某同学设计了一个验证性实验，除热敏电阻R之外，实验室还提供如下器材：电源E（电动势为4.5V，内阻约1Ω）、电流表A（量程1mA，内阻约200Ω）、电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、开关S、导线若干、烧杯、温度计和水。

(1)从图甲可以看出该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是____；
(2)图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线把电路连接完整______；
(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于____端（填“a”或“b”）；
(4)该小组的同学利用测量结果，采用描点作图的方式在说明书原图的基础上作出该热敏电阻的Rt－t图像，如图丙所示，跟原图比对，发现有一定的差距，关于误差的说法和改进措施中正确的是_______
A．在温度逐渐升高的过程中电阻测量的绝对误差越来越大
B．在温度逐渐升高的过程中电阻测量的相对误差越来越大
C．在温度比较高时，通过适当增大电阻两端的电压值可以减小两条曲线的差距
D．在温度比较高时，通过改变电流表的接法可以减小两条曲线的差距
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，宽度的足够长的平行金属导轨、的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量、电阻的金属杆，导轨上端跨接一个阻值的灯泡，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角。金属杆由静止开始下滑，始终与导轨垂直并保持良好接触，金属杆与导轨间的动摩擦因数。下滑过程重力功率达到最大时，灯泡刚好正常发光。（，，）求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）当金属杆的速度达到最大速度的一半时，金属杆的加速度大小。

14．（16分）如图所示，把一个横截面为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线与共线。在S处放一光源，使其发出的直线光束与夹角，该光束射向棱镜的侧面上的一点。调整光源S的位置，使棱镜另一侧面出射的光线射在D点，且恰有。不考虑光线在棱镜中的反射，求：
（i）棱镜玻璃的折射率；
（ii）棱镜的出射光线与人射光线间的夹角。

15．（12分）电荷周围存在电场，电场虽然看不见，但是它却是客观存在的，可以通过实验对它进行观察和研究。如图所示，是一个均匀带电球，把一个系在丝线上的带电量为、质量为的试探小球先后依次挂在图中三个不同位置，调整丝线长度，使小球静止时的三个位置与带电球的球心处于同一水平线上，三处的丝线与竖直方向的夹角分别为，且。已知重力加速度为。
(1)对带电小球静止于位置时的受力进行分析，画出受力示意图，并求小球所受电场力的大小；
(2)根据电场强度的定义，推导带电球产生的电场在位置处的场强大小的表达式，并据此比较三个位置的电场强度的大小关系。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式电流，则电动势的最大值Em＝Bl2ω＝2πnBl2，其有效值E＝＝，计算小灯泡的额定功率P要用其有效值，即P＝.
R＝＝，故只有B选项正确．
2、A
【解析】设X为：，根据核反应的质量数守恒：，则：
电荷数守恒：，则，即X为：为质子，故选项A正确，BCD错误。
点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X的种类。
3、C
【解析】
A．小球由到过程中动能增加量

故A错误；
BC．在竖直方向上，小球只受重力作用，小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，点为小球还动的最高点，，从到，小球克服重力做的功

所以小球的重力势能增加量

小球的机械能增加量

故B错误，C正确；
D．由能量守恒定律可知，小球机械能增大，电势能减少，故D错误。
故选C。
4、D
【解析】
电流、在点处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，其矢量和为零；电流、在点处产生的磁感应强度大小分别为B、2B，方向均由O点指向ef中点，可得电流、在点处总的磁感应强度大小为3B，方向由点指向ef中点；同理，电流、在点处总的磁感应强度大小为3B。方向由点指向ab中点，根据平行四边形定则，容易得到点处实际的磁感应强度的大小为3B，方向由点指向af中点。
A． ，方向由O点指向b点，与分析不符，故A错误；
B． 3B，方向由O点指向cd中点，与分析不符，故B错误；
C． ，方向由O点指向e点，与分析不符，故C错误；
D． 3B，方向由O点指向中点，与分析相符，故D正确；
故选：D。
5、B
【解析】
A．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律有


联立解得

该星球表面的重力加速度为，故A错误；
BC．设该星球的第一宇宙速度为，该星球的质量为，在星球表面附近，则有

解得


故B正确，C错误；
D．根据万有引力提供向心力有

解得

卫星运动的轨道半径越大，则绕行速度越小，第一守宙速度是绕星球表面运行的速度，同步卫星的速度一定小于4.0km/s，故D错误；
故选B。
6、A
【解析】
A．当氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径变小，其核外电子的动能将增大，又此过程中电场力做正功，其电势能减小，A项正确；
B．处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B项错误；
C．根据C=6可知，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有6种，C项错误；
D．处于基态的氢原子要发生电离，吸收的光子能量必须大于等于13.6eV，D项错误。
故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】
AC. 设水杯的质量为，以两个轻环和水杯组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力，力图如图所示，根据平衡条件得：

可得：

可见，水平横梁对铁环的支持力不变，故A错误、C正确；

B. 以环为研究对象，竖直方向：

水平方向：

联立解得：

减小时，变大，故B错误；

D. 设与环相连的细绳对水杯的拉力为，根据竖直方向的平衡条件可得：

由于绳子与竖直方向的夹角增大，则变小，绳子拉力变大，故D正确．
8、BD
【解析】
A．原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压22V，周期0.02S，故角速度是

所以有

故A错误；
B．电压表的示数是输出电压的有效值，输入电压和匝数不变，输出电压不变，将电键S闭合，消耗功率增大，输入功率增大，根据知电流表示数增大，故B正确；
C．将电键S闭合，总电阻减小，流过的电流增大，分压增大，则并联电路的电压减小，小灯泡变暗，故C错误；
D．将电键S闭合，为保证小灯泡亮度不变，根据可将滑片P适当下移使原线圈匝数减小从而增大，故D正确；
故选BD。
9、BD
【解析】
AD．设水银密度为ρ，向右管注入少量水银，右侧的压强就增大，右侧的水银就会向左移动，从而左侧的水银A向上运动，h2就会变小，根据平衡B段气柱的压强

可知，右侧水银面高度差h1减小，故A错误，D正确；
BC．由于h2变小，则B段气柱的压强减小，因为温度不变，根据玻意耳定律：pV为定值，可知：空气柱B的体积变大，长度将增大，故B正确，C错误。
故选BD。
10、AC
【解析】
A.小球由A到B的过程中，小球的动能增加，弹簧的弹性势能增加，根据功能关系可知，拉力做的功大于小球动能的增量，故A正确；
B.小球由B到C的过程中，小球的动能减少，弹簧的弹性势能增加，根据功能关系可知，拉力做的功与小球减少的动能之和等于弹簧弹性势能的增量，则拉力做的功小于弹簧弹性势能的增量，故B错误；
C.小球由A到C的过程中，动能的增量为零，根据功能关系可知，拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量，故C正确；
D.根据动能定理知：小球所受合力的功等于小球动能的变化量，小球的动能先增大后减小，所以合力的功先增大后减小，故D错误。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、（1）m1g； （2），
【解析】
（1）[1] 小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去轻绳的拉力，而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力，所以小车所受的合外力为m1g；
（2）[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故
；
[3]动能增量为：
，
合力的功为：
，
需要验证的关系式为：

12、热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 a BD
【解析】
(1)[1]由图像可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值变小；
(2)[2]研究热敏电阻的性质需要电压和电流的变化范围广，且滑动变阻器的最大值小，故滑动变阻器采用分压式接法，热敏电阻的阻值满足，故采用电流表的内接法减小系统误差，实物连接如图所示

(3)[3]滑动变阻器采用的是分压接法，为了保护电路，应让干路的阻值最大，则闭合开关前滑片置于a端；
(4)[4]AB．绝对误差为

相对误差为

由图像可知在温度逐渐升高的过程中，热敏电阻的理论电阻值阻值和测量电阻值都在逐渐减小，理论电阻值和测量电阻值相差不大，即绝对误差变化不大，而相对误差越来越大，故A错误，B正确；
CD．在相同的温度下，采用电流表的内接法导致测量值总比理论值偏大，故当温度升高到一定值后，电阻变小，则电流表应该选用外接法减小系统误差，故C错误，D正确。
故你BD。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）
【解析】
（1）金属杆由静止加速下滑时，其产生的感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，金属杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大，当金属杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与金属杆的重力沿导轨平面向下的分力平衡时，金属杆的速度达到最大为，此后以速度匀速运动，此时重力的功率也达到最大。
金属杆的电动势

感应电流

安培力

金属杆受力平衡，有

重力的最大功率

联立解得
，，
（2）金属杆达到最大速度的一半时，电流也是原来的一半，即

此时金属杆所受安培力

金属杆的加速度

解得

14、（i）；（ii）60°
【解析】
（i）如图，由几何关系知A点的入射角为，折射角为。

有

解得

（ii）出射光线与入射光线间的夹角为

15、 (1) ；；(2)
【解析】
(1)受竖直向下重力，水平向右的电场力，斜向上的拉力，受力示意图如图所示

根据共点力平衡条件可得：

(2)由电场的定义
，，
由于

可得