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

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河南省新野县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. 如图，A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动，说法正确的是(　　)A. 运行速度最大的一定是B B. 运行周期最长的一定是BC. 向心加速度最小的一定是C D. 受到万有引力最小的一定是A3. 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2mgB. 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. 空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成角的OA、OB两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势与O点距离的函数关系如图所示，则下列关于该电场的电场强度E的说法中正确的是(　　)A. E=200V/m，沿AO方向B. E=400V/m，沿AO方向C. E=V/m，垂直OB向下D. E=V/m，垂直OA斜向右下方5. 如图所示，圆心为O的圆内存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向外。圆周上有a、b、c三点，其中∠aOb=，∠aOc=，现有1、2两个质量相同的粒子从a点以相同的速率沿aO方向射入磁场，1、2两个粒子分别从b、c两点射出磁场，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力，则1、2两粒子电荷量的绝对值之比(　　)
 A. :1 B. :1 C. 3:1 D. 2:16. 如图所示，钟表挂在竖直墙面上，秒针尾部有一质量为m的圆形小片P，在秒针做匀速圆周运动过程中，以下分析正确的是(　　)A. 在任意相等时间内，P所受重力对P做的功相等B. 在任意相等时间内，P所受重力对P的冲量相等C. 秒针对P的作用力所做的功等于P的机械能变化量D. 秒针对P的作用力的冲量等于P的动量变化量7. 如图所示，在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈，线圈处于足够大的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，线圈与磁场右边界相切与P点。现使线圈绕过P点且平行于磁场方向的轴以角速度ω顺时针方向匀速转过90°，到达图中虚线位置，则下列说法正确的是(   )A. 线圈中产生沿逆时针方向感应电流B. 线圈受到的安培力逐渐增大C. 线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br2ωD. 流过线圈某点的电荷量为8. 如图所示，一粗糙的绝缘细杆倾斜固定放置，顶端A固定一个带电小球，另一套在杆上的带电小环从杆上B点静止释放，沿杆运动至C点停下，则(　　)A. 带电小环运动过程中的电势能先增大后减小B. 带电小球和带电小环带同种电荷C. 带电小环下滑过程先做匀加速运动后做匀减速运动D. 带电小环下滑过程克服摩擦力做的功大于机械能的变化量第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. 某同学用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图乙所示，已知重力加速度为g。
 (1)下列说法正确的是___________A.每次实验小钢球必须从同一位置释放    B.实验中所用的斜槽末端的切线必须调到水平C.该实验必须使用重垂线    D.只释放一次小钢球也可以完成该实验(2)在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，则___________(选填“>”、“=”或者“<＂)。(3)小钢球平抛运动的初速度___________。(用x、、、g表示)10. 有一种叠层电池，其标称电动势为9 V，如图甲所示。某实验小组想要测量这种电池的电动势是否与标称值一致，并测出其内阻，实验室提供的器材有：A.待测叠层电池B.电流表A，量程0 -0.5 AC.电压表V，量程0 -10 VD.电阻箱R0，最大电阻999.9 Ω，起保护电阻作用E.滑动变阻器F.开关S、导线若干(1)在如图乙所示的电路中，连接上电压表，就能够达到测量电池电动势和内阻的实验目的。请把电压表正确连接到电路中___________。(2)某同学把电阻箱R0的阻值调到18.0 Ω，此时电阻箱___________(填“能”或“不能”)起保护电阻的作用。(3)电阻箱的阻值调好后，滑动变阻器的触头应调到最___________(填“左端”或“右端”)，然后闭合开关S，记录下对应的电压、电流值。改变滑动变阻器的触头位置，记录几组不同的电压、电流值，画出U-I图像如图丙所示。根据图线，被测电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。(结果保留两位有效数字)(4)考虑到这种测量方法系统误差的影响，电动势测量值___________(填“偏大”或“偏小”)，内阻测量值___________(填“偏大”或“偏小”)。11. 如图所示，两根“L”形金属导轨平行放置，间距为d，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于方向竖直向上，大小为B的匀强磁场中。两导体棒ab和cd的质量均为m，阻值均为R，与导轨间的动摩擦因数均为μ。ab棒在竖直导轨平面左侧垂直导轨放置，cd棒在水平导轨平面上垂直导轨放置。当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒加所受水平恒力撤去，经过一段时间后cd棒静止，已知此过程中流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g)，试求：(1)导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小；(2)撤去水平恒力后到cd棒静止的时间内cd棒产生的焦耳热。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. 一定质量的理想气体，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。对该气体，下列说法正确的是(  )
 A. 在状态B时的温度为173℃B. 在状态C时的温度为27℃C. 状态A与状态C相比，气体的内能相等D.  从状态A到状态C的过程中放出热量E. 从状态A到状态C的过程中传递的热量是200J14. 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. 一列机械波以5m/s的速度，沿x轴负方向传播。在t1=0时，波形图如图所示，P、Q质点的平衡位置分别为1.0m、2.0m。则质点P振动的周期T= ___________s；t2=0.35s时，质点Q的振动方向为y轴___________方向(填“正”或“负”)；t3=0.45s时，质点P的加速度大小___________(填“大于”、“等于”或“小于”)质点Q的加速度大小。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】：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】：A【解析】A．因AC的角速度相同，则由v=ωr可知，vC>vA；对BC卫星，由可知，vB>vC，可知vB>vC >vA，选项A正确；B．因AC周期相同；而对BC卫星，根据可知，C的周期大于B，可知运行周期最长的是AC，选项B错误；C．因AC的角速度相同，则由a=ω2r可知，aC>aA；对BC卫星，由可知，aB>aC，可知aB>aC >aA，向心加速度最小的一定是A，选项C错误；D．三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，选项D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】: B【解析】设电场线方向与OA方向夹角为，则与OB方向夹角为，设O点电势为0，则有沿OA方向代入数据解得说明电场强度方向与OA在同一直线上，由图可知，沿OA方向电势升高，则电场强度方向沿AO方向，电场强度大小为故B正确，ACD错误。故选B。5【答案】：C【解析】根据几何关系可知 ，所以半径之比根据洛伦兹力提供向心力解得，故1、2两粒子电荷量的绝对值之比为3:1，故选C。6【答案】BC【解析】A．根据当秒针向下转时，重力做正功，向上转时，重力做负功，故P所受重力对P所做功不相等，A错误；B．冲量为相等时间内，重力不变，P所受重力对P的冲量相等，B正确；C．除秒针以外，只有重力对P做功，故秒针对P做功等于P的机械能变化量，C正确；D．合外力冲量等于动能变化量，只受重力、秒针对它的力，故D错误；故选BC7【答案】: BC【解析】A．线圈顺时针方向匀速转动时，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中产生沿顺时针方向的感应电流，选项A错误；B．线圈顺时针方向匀速转动时，切割磁感线的有效长度逐渐变大，感应电流逐渐变大，根据F=BIL可知，线圈受到的安培力逐渐增大，选项B正确；C．线圈经过虚线位置时的感应电动势为选项C正确； D．流过线圈某点的电荷量为选项D错误。故选BC。8【答案】：BD【解析】B．小圆环能由B点开始下滑，有沿杆向下的加速度，表明库仑力、重力沿杆分力两力的合力大于滑动摩擦力。滑到C点时速度再次为零，表明在静止前有沿杆向上的加速度，库仑力、重力沿杆分力两力的合力小于滑动摩擦力。而库仑力随环远离而减小，可以判定环受到的库仑力沿杆向下为斥力，小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷，故B正确；A．小圆环下滑过程中，库仑斥力做正功，电势能减小，故A错误；C．带电小环在向下运动过程中由于库仑力减小，从受力上来说力不是恒力，所以不可能做匀变速运动，故C错误；D．小圆环下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功，库仑力做正功，机械能的损失量等于克服摩擦力做的功和库仑力做功之和，所以克服摩擦力做的功大于机械能的变化量，故D正确。故选BD。二. 非选择题9【答案】：(1). ABC    (2). >    (3). 【解析】 (1) [1]A.每次实验小钢球必须从同一位置释放，以保证平抛的初速度相同，选项A正确；    B.实验中所用的斜槽末端的切线必须调到水平，以保证小球水平抛出，选项B正确；C.该实验必须使用重垂线来确定竖直坐标轴，选项C正确；    D.本实验中小球要多次释放来确定平抛运动的轨迹中的点，然后连成平滑曲线，选项D错误。故选ABC(2)[2]如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则y1和y2的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3；(3)[3]根据解得10【答案】：(1).     (2). 能    (3). 右端 ; 9.5  ;5.0  ;偏小    (4). 偏小【解析】 (1)[1]根据实验的测量原理，可知电压表要并联在电源两端。(2)[2]当电阻箱R0=18.0Ω时，电流为没有超出电流表量程，电阻箱能够起到保护电阻的作用。(3)[3]开关S闭合前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大，即滑动变阻器的触头应调到最右端；[4][5]U-I图线纵轴截距为9.5V，电动势测量值为9.5V。内阻为(4)[6][7]由于电压表的分流作用，电流测量值偏小，但得到的短路电流是准确的，导致电源电动势测量值偏小，内电阻测量值等于电源电动势除以短路电流，因此内阻测量值也偏小。11. 解:(1)cd切割磁感线产生感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律得对于ab棒，由牛顿第二定律得摩擦力f=μN，为轨道对ab棒的弹力，水平方向，由平衡条件得解得(2)对于cd棒，通过棒的电量解得设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q，根据能量守恒得解得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】：BCE【解析】：A．该气体从状态A到状态B为等容变化过程，根据代入数据解得A错误；B．气体从状态B到状态C为等压变化过程，根据代入数据解得B正确；C．气体在A状态和C状态温度相等，所以状态A与状态C相比，气体的内能相等，C正确；D．从状态A到状态C的过程中，气体体积增大，对外做功，温度不变，内能必变，根据热力学第一定律可知，气体从状态A到状态C的过程中吸热，D错误；E．根据热力学第一定律在整个过程中，从状态B到状态C的过程，气体对外做功，则所以E正确。故选BCE。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】: 0.4  ； 正   ；等于【解析】 [1]由图可知，波长则波的周期质点P振动的周期与波的周期相同。[2]由于波沿x轴负方向传播，可知在t1=0时，质点 Q向y轴正方向振动，由于所以t2=0.35s时，质点Q的振动方向为y轴正方向。[3]由于波沿x轴负方向传播，可知在t1=0时，质点 P由平衡位置向y轴负方向振动，质点 Q由平衡位置向y轴正方向振动，由于所以P、Q离开平衡位置的位移大小相等，回复力大小相等，加速度大小相等。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