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

这是一份河南省新县2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
河南省新县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. 工程院院士黄旭华获得了今年国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献，下列说法正确的是(　　)A. 核潜艇的核反应也叫热核反应B. 原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量C. 核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度D. 核聚变和核裂变都能放出核能，故一切核反应都应放出核能2. 我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为，同步轨道卫星的高度约为，已知地球半径为，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，下列说法正确的是(　　)A. 倾斜同步轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能一定相等B. 静止同步轨道卫星绕地球运行的线速度比月球绕地球运行的线速度大C. 中轨道卫星的运行周期约为D. 中轨道卫星的发射速度大于3. 用一不可伸长的细绳吊一小球(可视为质点)于天花板上，小球质量m=0.20kg，细绳长L=0.80m，把小球拿至悬点静止释放，从释放开始计时，经过时间t=0.45s，细绳刚好被拉断。不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2，细绳被小球拉断过程中细绳承受的平均拉力的大小为(　　)A. 14N B. 16N C. 18N D. 20N4. 如图所示，a、b、c为水平面内的三点，其连线构成一个等边三角形，两根长直导线竖直放置且过a、b两点，两导线中分别通有方向相反的电流I1和I2。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式B=表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点，则电流I1:I2值为(　　)A. 1:2 B. 1:5 C. 2:1 D. 3:15. 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，水平传送带匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性挡杆.在时刻，将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的图像可能是(     )A.  B. C.  D. 7. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个可以视为质点的带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直。N为PQ连线中点，M点位于N点正上方且MPQ构成等边三角形。则下列说法正确的是(　　)A. P带正电，Q带负电B. P所带电量的大小与Q所带电量的大小相等C. 在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，N点电势大于M点电势D. 在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，M点的场强为零8. 如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为 + q、质量为m的小球在力F、重力、电场力的共同作用下，沿图中竖直虚线由M到N做匀速直线运动。已知MN竖直，力F方向与MN之间的夹角为45°，M、N之间的距离为d，重力加速度为g。下列说法正确的是(  )A. 如果电场方向水平向右，则qE = mgB. 如果电场方向水平向右，则小球从M到N的过程中电势能增加mgdC. 小球从M到N的过程中F所做的功为D. 电场强度E可能的最小值为第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. 如图所示，某同学借用“探究加速度与力的关系的实验装置”完成以下实验：他在气垫导轨上安了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处静止释放。(1)气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑块内表面之间形成很薄的气垫层。滑块就浮在气垫层上，与轨面脱离接触。实验前应该调节支脚上螺母使气垫导轨_____(选填“水平”、“左高右低”或“左低右高”)(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间为t，还测得A、B间的距离为L，则滑块的加速度为____(用d、L和t表示)(3)为了减小实验误差，下列措施正确的一项是_____(请填写选项前对应的字母)A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使光电门B与释放滑块的位置A的距离近一些C.遮光条要宽一些D.应使滑轮与滑块间的细线与气垫导轨平行(4)改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，若在进行处理数据时在直角坐标系中作出了图像，则该图像是_____(请填写选项前对应的字母)A.抛物线B.过原点的倾斜直线C.不过原点倾斜直线D.双曲线(5)若测得(4)中图线的斜率为k，还可以求得滑块的质量为_____。(用d、L和k表示)10. 某小组同学在测一节电池的电动势和内阻时所用器材如下：A.某特殊电池：电动势约为3V.内阻为几欧；B.电压表V：量程0－3V，内阻为几千欧；C.电流表A：量程0－100mA，内阻3.6ΩD.标准电阻R0：0.4ΩE.滑动变阻器R1：0-20Ω;F.滑动变阻器R2：0～2kΩ；G.开关、导线若干，(1)该小组三名同学各设计了一个实验电路，其中可行的是__________．(2)实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是__________(选填“R1”或“R2”)．(3)选择(1)中正确电路后，该小组同学闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量，得出多组电压表示数U和电流表示数I，通过描点画出U-I图象如图丁所示，则该特殊电池的电动势E=_____V、内阻r=_____Ω．(结果保留三位有效数字)11. 如图所示，间距为d、足够长的两平行金属导轨固定放置在同一水平面上，导轨左端接一阻值为R的电阻，垂直导轨平面有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场区域左、右边界与导轨垂直且间距也为d。一导体棒在外力作用下以某一速度向右进入磁场并做匀速运动。当导体棒离开磁场时，磁感应强度开始随时间均匀减小，其大小由B减小到零所用时间为t。整个过程回路中电动势大小保持不变，导体棒与导轨始终垂直并接触良好，回路中除R外其余电阻不计，求：(1)导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小；(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程中电阻R产生的焦耳热。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、v2②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. 通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体B. 液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C. 物体体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小E. 一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为14. 汽车保持正常轮胎气压可以降低油耗、减少磨损、保障安全等。冬季来临时，随着气温降低，驾驶员就要及时对轮胎补气。设车身重量保持不变，轮胎视为一个气囊。假定秋天时气温为27℃，冬天时气温为 - 3℃，轮胎正常气压为2.5标准大气压，秋天时轮胎气压、体积均正常。求：(1)冬天与秋天轮胎容积之比；(2)冬天时，要使轮胎气压和容积与秋天时相同，需要补充的1标准大气压、- 3℃的气体体积是秋天时轮胎容积的多少倍？【物理-选修3-4】15. 一列简谐横波沿直线传播，t=0时刻波源O由平衡位置开始振动，在波的传播方向上平衡位置距O点0.9m处有一质点A,其振动图象如图所示，下列说法正确的是_________．A. 波源起振方向沿y轴正方向B. 该简谐波波长为4mC. 该简谐波周期为4sD. 该简谐波波速大小为1.2m/sE. 从振源起振开始， 17s内质点A通过的路程为2.8m16. 某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。(i)求透明材料对该光的折射率；(ii)要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。
参考答案一.选择题 1【答案】：C【解析】A．核潜艇是利用重核裂变释放的核能来发电的，不属于热核反应，故A错误；B．发生链式反应的条件是裂变物质的体积必须大于或等于临界体积，或裂变物质的质量必须大于或等于临界质量，故原子弹铀或钚元素的质量必须大于或等于临界质量，故B错误；C．核潜艇是利用重核裂变释放的核能来发电的，故核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度，故C正确；D．重核裂变和轻核聚变都有质量亏损，均向外界释放核能，但并不是一切核反应都能释放核能，故D错误。故选C。2【答案】：B【解析】A．倾斜同步轨道卫星与静止同步轨道卫星运动速度大小相等，但质量不一定相等，因此动能不一定相等，A错误；B．根据由于同步卫星绕地球轨道半径比月球绕地球的轨道半径小，因此同步轨道卫星绕地球运行的线速度大于月球绕地球运行的线速度，B正确；C．根据开普勒第三定律同步卫星的运行周期为24h，因此中轨道卫星的运行周期一定小于24h，不可能为30h，C错误；D．中轨道卫星没有脱离地球束缚，因此发射速度小于第二宇宙速度，D错误。故选B。3【答案】：C【解析】由公式可知，细绳被拉紧时的速度为所用的时间为则细绳拉断过程所用的时间为取竖直向上为正方向，对小球由动量定理可得即故选C。4【答案】: A【解析】由右手螺旋定则可知I1在c点产生的磁场的方向垂直于ac指向右下方，I2在c点产生的磁场的方向垂直于bc指向左下方；由题可知，二者的合场强方向沿着ca；由公式可得I2在c点产生的磁场的强度方向与ca成角，在垂直于ca的方向，其分量I1在c点产生的磁场的强度方向与ca成垂直，所以有即解得故选A。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】CD【解析】工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向改变，应取负值，故AB错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速度大小不变，工件运动至与弹性挡杆碰撞前，可能做匀加速直线运动，也可能与传送带一起做匀速直线运动，故CD正确.7【答案】: BD【解析】A．由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下处于平衡，由于库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，因此两小球受到的电场力也一定是大小相等，方向相反，两小球一定带异种电荷，P小球所受库仑力向右，Q小球所受库仑力向左，匀强电场方向向右，因此正电荷受电场力方向向右，其受库仑力方向一定向左，所以Q带正电荷，P带负电荷，A错误；B．由以上分析可知，P所带电量的大小与Q所带电量的大小相等，B正确；C．P、Q两小球带等量异种电荷，N点是PQ的中点，M点在N点的正上方，都在中垂线上且与电场方向垂直，因此M、N两点的电势相等，C错误；D．因为MPQ是等边三角形，所以P、Q两小球所带电荷在M点产生的合场强与匀强电场大小相等，方向相反，因此M点的场强是零，D正确。故选BD。8【答案】：AD【解析】AB．小球受到重力、拉力和电场力，若电场力向右做出受力分析图如下图所示根据几何关系，mg = Eq，且电场力Eq与MN垂直，则小球从M运动到N电场力不做功，即小球从M运动到N时电势能变化量为零，A正确，B错误；C．由于电场力变化时，F大小也跟随着改变，所以做功也不能具体确定值，C错误；D．根据共点力的平衡可作出下列受力分析图由图可知，当电场力qE与F垂直时，电场力最小，此时场强也最小，则得Emin= 故选AD。二. 非选择题9【答案】：(1). 水平   (2).     (3). D    (4). B    (5). 【解析】 (1)[1]应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力(2)[2]滑块经过光电门时的瞬时速度由速度位移公式得(3)[3]A．拉力是直接通过力传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；B．应使A位置与光电门间的距离适当大些，可以增大测量长度，从而有利于减小误差，故B错误；C．为了使滑块经过光电门的速度更准确些，遮光条要窄一些，故C错误；D．应使滑轮与滑块间的细线与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D正确。故选D(4)[4]由牛顿第二定律可知数学变形得则图像为过原点的倾斜直线故选B(5)[5]由得解得10【答案】：(1). 乙    (2).     (3). 3.05(3.03~3.07)    (4). 0.980(0.950~1.01)【解析】详解】(1)由题意可知，电流表量程太小，应把电流表与定值电阻并联扩大其量程，电压表测路端电压，电流表测电路电流，滑动变阻器采用限流接法，应选择图乙所示电路图．(2)为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1．(3)电流表内阻为3.6Ω，定值电阻阻值为0.4Ω，流过定值电阻的电流为电流表电流的9倍，电流表量程扩大了10倍，由图示电源U-I图象可知，电源电动势为：E=3.05V，Ω．11. 解:(1)导体棒在磁场中匀速运动时的感应电动势离开磁场时的感应电动势 由题意可知E1=E2解得 (2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程共经历的时间为2t，则电阻R产生的焦耳热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】：BCD【解析】：A．金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，故A错误；B．液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B正确；C．根据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故C正确；D．在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气相对湿度一定较小，但绝对湿度不一定小，故D正确；E．体积为油酸酒精溶液的体积，非油酸体积，则油酸分子直径就不是，故E错误；故选BCD。14. 解：①气温由27℃变为- 3℃过程中，压强保持不变，，解得②若补充的气体体积为，该部分气体做等温变换，，解得15【答案】: ACE【解析】据波的传播特点知，各个质点的起振方向与波源的起振方向相同．由图象可知，A点的起振方向沿y轴正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向；据图象可知，振动周期为 T=4s，波从O传到A的时间 t=3s，所以波速为波长为从振源起振开始，17s内质点A振动了14s，A通过的路程为．综上分析，ACE正确，BD错误。故选ACE．16. 解：(i)当入射角i=45°时，设折射角为r，透明材料对该光的折射率为n，ΔABO为直角三角形，则解得r=30°(ii)光在A点入射角为i′时，设折射角为r′，折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C，如图所示，在ΔADO中，由正弦定理有解得解得i′=30°要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A点入射角i应满足：i<30°