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

这是一份河南省商城县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。
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. 在国际单位制(简称SI)中，力学和电学的基本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)．导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( )
A m2·kg·s－4·A－1B. m2·kg·s－3·A－1C. m2·kg·s－2·A－1D. m2·kg·s－1·A－1
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B
C. 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A
3. 如图所示，质量为M倾角为θ=30°的斜面体放在粗糙水平面上，斜面上的一个质量为m的小球用绕过斜面上方定滑轮的细线拉着并处于静止状态，不计滑轮与绳之间的摩擦。现拉动细线使小球沿斜面向上缓慢移动，斜面体始终处于静止。球与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，当细线与斜面间的夹角α=30°时( )
A. 细线上的拉力大小为B. 细线上的拉力大小为
C. 水平面对斜面体的支持力大小为D. 水平面对斜面体的摩擦力大小为
4. 如图所示，MN是点电荷电场中的一条直线，a、b是直线上两点，已知直线上a点的场强最大，大小为E，b点场强大小为E，已知a、b间的距离为L，静电力常量为k，则场源电荷的电量为( )
A. B. C. D.
5. 磁感应强度大小为B0的匀强磁场方向垂直于纸面向里，通电长直导线位于纸面上，M、N是纸面上导线两侧关于导线对称的两点。经测量，N点的磁感应强度大小是M点磁感应强度大小的3倍且方向相同，则通电长直导线在M点产生的磁感应强度大小等于(通电长直导线在空间中某点产生的磁感应强度大小B=kIr，其中k为常量，I为通过的电流，r为点到导线的距离)( )
A B0B. 12B0C. 22B0D. 3B0
6. 如图所示，质量为的物块b与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，质量为的物块a以的初速度向右运动。则在a、b两物块与弹簧作用的过程中，下列判断正确的是( )
A. 弹簧对a、b两物块的冲量相同B. 弹簧的最大弹性势能为6J
C. b物块的最大速度为2m/sD. a物块的最小速度为-2m/s
7. 如图所示，三角形PMO区域有垂直于xOy坐标向里、磁感应强度为B的匀强磁场，P，M的坐标分别为0,6l、6l,0，PM边界无阻碍。x轴下方OMNQ区域内有沿x轴正方向，且场强E=Bv0的匀强电场，Q、N的坐标分别为0,-3l、6l,-3l。一系列电子以不同的速率从O点沿y轴正方向射入磁场，已知速率为v0的电子通过磁场和电场后恰好过Q点，忽略电子间的相互影响，则( )
A. 通过Q点的电子轨道半径为32l
B. 通过Q点的电子轨道半径为2l
C. 速率不超过3(2-1)v0的电子均可进入电场
D. 速率不超过4（2-1)v0的电子均可进入电场
8. 如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A处，上端连接质量3kg的滑块(视为质点)，斜面固定在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的D点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示，重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 滑块先做匀加速后做匀减速运动
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1
C. 弹簧劲度系数为180N/m
D. 滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为3.12J
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. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果保留2位有效数字)：
(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s；
(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；
(3)该电动小车的额定功率为______W。
10. 某同学利用如下器材设计了测定二极管正向伏安特性的电路图如图甲，并测得相应的伏安特性曲线如图乙。
A.电源(20V，内阻可忽略)
B.电压表V(量程为0到3V，内阻约为1000Ω)
C.电压表(量程为0到10V，内阻约为5000Ω)
D.电流表A(量程为0到10，内阻约为0.1Ω)
E.保护电阻
F.滑动变阻器(阻值为0到50Ω 1A)
G.滑动变阻器(阻值为0到1000Ω 0.1A)
H.发光二极管一个
I.导线、开关若干
(1)乙图中电压表应选用___________，滑动变阻器选用___________(统一填字母序号)；
(2)该同学发现所测定二极管伏安特性曲线先是曲线，后来逐渐趋近于一条直线，可知该二极管的正向电阻___________(选填“先减小后不变”、“一直减小”、“先增大后不变”)；曲线上A点所对应二极管的阻值___________Ω(保留三位有效数字)。
(3)将该二极管通过一阻值为500Ω的电阻与一电动势为6V，内阻不计的电源串联(如图丙所示)，则该二极管的实际功率为___________W(保留三位有效数字)。
11. 如图所示，固定的平行金属导轨与水平面夹角为，其间距为，导轨顶端用导线连接理想电流表和阻值为的小灯泡。矩形区域abcd内有垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度为，bc距离为。现将电阻为、质量为、长也为的导体棒MN垂直导轨放置并从ab处静止释放，在导体棒离开磁场前，电流表的示数已稳定不变。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数，小灯泡的电阻恒定不变，导轨和导线的电阻不计，各处接触良好。已知重力加速度，，。求：
(1)导体棒离开磁场时速度v；
(2)小灯泡产生的焦耳热。
12. 静止在水平地面上的两小物块A、B(均可视为质点)，质量分别为mA=1.0kg、mB=4.0kg，两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧竖直墙壁的距离L，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为EK=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；
(2)若要让B停止运动后A、B才第一次相碰，求L的取值范围；
(3)当L=0.75m时，B最终停止运动时到竖直墙壁的距离。
(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. 有关对热学的基础知识理解正确的是( )．
A. 液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势
B. 低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态
C. 当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器中的水的压强为零
D. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢
E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
14. 如图所示，一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上，一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时，底部阀门关闭，缸内气体体积为气缸容积的45，温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热，使缸内气体温度缓慢上升到400K。
(i)求此时缸内气体的压强；
(ii)打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，求活塞缓慢回到初始位置时，缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。
【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，一细光束从空气垂直射到直角三棱镜的AB界面上，在BD界面的中点E发生全反射，并从AD界面射出(不考虑光束在AD界面上发生反射的光线)，出射光线与BD界面平行。已知AB长为2L，∠A=90°， ∠B =60°，光在真空中传播速度为c，求：
①棱镜材料的折射率n；
②光在棱镜中传播所用时间t。
参考答案
一.选择题
1【答案】：B
【解析】
试题分析：根据题中选项中都有安培这个单位，可联想到，则进一步联想到，然后再根据功的定义，力的定义，展开换算
根据电势差定义，其中，，，联立解得，即，故B正确；
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】：D
【解析】
AB．对小球受力分析如图
根据平衡条件有
，，
解得
AB错误；
CD．将小球和斜面看作一个整体，有
，
解得
，
C错误，D正确。
故选D。
4【答案】: B
【解析】
因a点的场强最大，可知a点离场源电荷最近，根据点电荷的场强公式列出ab两点的场强表达式即可求解.
因a点场强最大，可知a点离场源电荷最近，设场源电荷在距离a点x的位置，则 ，b点：；联立解得：x=L；，故选B.
5【答案】：B
【解析】
由磁感应强度大小
B=kIr
可知，磁感应强度大小与距离r有关，根据安培定则知通电直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反，设其大小为B，由磁感应强度矢量叠加原理，N点的合磁感应强度为B0+B，方向垂直纸面向里，M点的合磁感应强度大小为B0-B，方向垂直纸面向里，则
B0+B=3B-B0
解得
B=12B0
故B正确，ACD错误。
故选B。
6【答案】BC
【解析】
A．弹簧对a、b两物块的力等大反向，其冲量方向相反，故A错误。
B．当两物块的速度相等时，其弹簧最短，弹性势能最大，由动量和能量关系
解得
故B正确。
CD．当a与弹簧分离时，b物块的速度最大，由动量和能量关系
解得
由于a物块已反向，说明a物块的最小速度为0，故C正确、D错误。
故选BC。
7【答案】: AD
【解析】
AB．从O点沿y轴正方向入，设从x轴上某点D(h，0)射出，将电场中做类平抛运动有
3L=v0t ，h=2r=12at2 ，qE=ma ，qBv0=mv2r
由上几式解得
A正确；B错误；
CD．最大速度对应的轨迹与PM相切，由几何关系可得
r=6Ltanπ8 ，qBvv2maxrmax
解得
v2-10max
C错误；D正确。
故选AD。
8【答案】：BD
【解析】
A．因滑块的加速度先减小后反向增加，可知滑块先做变加速后做变减速运动，选项A错误；
B．弹簧处于原长时，加速度为a=5.2m/s2，由牛顿第二定律
解得
μ=0.1
选项B正确；
C．由图像可知，弹簧被压缩x=0.1m时滑块的加速度减为零，则
解得
k=156N/m
选项C错误；
D．由能量关系可知，滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为
解得
EP=3.12J
选项D正确。
故选BD。
二. 非选择题
9【答案】：
(1). 2.0
(2). 4.1
(3). 3.3
【解析】
(1)[1]根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有
vm=xt=
(2)[2]由逐差法得加速度大小
a=7.67+6.85+6.21-5.56-4.93-4.289×0.042×10-2m/s2=4.1m/s2
(3)[3]小车受到摩擦阻力大小为
f=ma=0.4×4.1N=1.66N
则小车匀速时牵引力的大小
F=f=1.66N
由P=Fv可得，小车的额定功率为
P=Fv=fvm=1.66×2W=3.3W
10【答案】：
(1). C
(2). F
(3). 一直减小
(4). 850
(5).
【解析】
(1)[1]乙图中电压大于3V，则电压表表选C。
[2]滑动变阻器全阻值与电源串联时电流
都小于电阻能承受的最大电流，但是分压式电路中调节电压，选小量程的更好，所以选F。
(2)[3]图像上的点与原点连线的斜率为，与原点连线的斜率在增大，所以减小，故选填“一直减小”。
[4]图中点，，则有
(3)[5]把的电阻看作是电源的内阻，则根据闭合电路欧姆定律有
在乙图中描绘出图像，当时，；当时，，画出图像如下
交点坐标表示二极管的工作电压以及工作电流，为，则实际功率为
11. 解：(1)导体棒在dc处的感应电动势
此时电流
导体棒在此处于平衡状态，则
解得
(2)导体棒从开始运动到dc处，系统的焦耳热为Q
解得
又有
解得
12. 解：(1)设弹簧释放瞬间A和B获得的速度大小分别为vA，vB以向右为正方向，由动量守恒定律：
①
两物块获得的动量之和为：
Eκ=12mAvA2+12mBvB2②
联立①②式并代入数据得：
vA=4m/s
vB=1m/s
(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为加速度为
mgμ=ma③
设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为XB，则有：
vB=at④
XB=vB22a
弹簧释放后A先向右匀减速运动，与墙碰撞后再反向匀减速。因vA>vB，B先停止运动。设当A与墙距离为L1时，A速度恰好减为0时与B相碰
2L1+XB=vA22a⑥
设当A与墙距离为L2时，B刚停止运动A与B相碰
2L2+XB=vAt-12at2⑦
联立③④⑤⑥⑦得
L1=1.875m
L2=0.75
L 范围为：
0.75m≤L≤1.875m
(3)当L=0.75时，B刚停止运动时A与B相碰，设此时A的速度为v
v=vA-at⑧
故A与B将发生弹性碰撞。设碰撞后AB的速度分别为vA'和vB'，由动量守恒定律与机械能守恒定律有：
mAv=mAvA'+mBvB'⑨
12mAv2=12mAvA2+12mBv'B2⑩
联立⑧⑨⑩式并代入数据得
vB'=65m/s
碰撞后B继续向左匀减速运动，设通过位移为XB'
XB'=v'2B2a⑪
最终B离墙的距离为S
S=XB+XB'+L
解得
S=1.36m
13【答案】：CDE
【解析】：
A、表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直指向液体内部，故A错误；
B、根据热力学第二定律，低温的物体不会自发把热量传递给高温的物体，必然会引起外界变化．故B错误；
C、液体压强由重力产生，当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器处于完全失重状态，故容器中的水的压强为零，故C正确；
D、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢，故D正确；
E、在“用油膜法测分子直径”的实验中，需要将油膜看作单分子层，同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形，故E正确；
故选CDE.
14. 解:(i)若气体进行等压变化，则当温度变为400K时，由盖吕萨克定律可得
45V0T1=VT2
解得
V=87V0>V0
说明当温度为400K时活塞已经到达顶端，则由理想气体状态变化方程可得
p0⋅45V0T1=pV0T2
解得
p=87p0
(ii)温度为400K，压强为p0时气体的体积为V′，则
pV0=p0V'
解得
V'=87V0
打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，活塞缓慢回到初始位置时气缸内剩余的压强为p0的气体体积为45V0缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比
45V087V0=710
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:①光在直角三棱镜中传播的光路图如图所示：
设光在AD界面的入射角为r，折射角为i ，根据几何关系和折射定律可得
r=300
n=sinisinr
解得
n=3
②根据直角三角形的边角关系可得
S=FE+EM=533L
n=cv
t=Sv
解得
t=5Lc