河南省漯河市郾城区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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河南省漯河市郾城区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. 4月1日，由于太阳光不能照射到太阳能电池板上，“玉兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内，月球车采用同位素电池为其保暖供电，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰变时只放出射线，其半衰期为88年。则(　　)A. 用中子辐照Np237制造Pu238时将放出电子B. Pu238经一次衰变会有两个质子转变为两个中子C. Pu238经一次衰变形成的新核含有144个中子D. 当到达下个月昼太阳能电池板工作时，Pu238停止衰变不再对外供电2. 如图所示为a、b两颗卫星绕地球运动的轨迹，其中a是地球的同步卫星，下列说法正确的是(　　)A. 卫星a所受的向心力小于b所受的向心力B. 卫星b运行周期小于24hC. 在地面附近发射卫星a的速度为D. 卫星b的运行速度可能大于3. 如图所示，薄纸带放在光滑水平桌面上，滑块放在薄纸带上，用水平恒外力拉动纸带，滑块落在地面上A点；将滑块和纸带都放回原位置，再用大小不同的水平恒外力拉动纸带，滑块落在地面上B点。已知两次滑块离开桌边时均没有离开纸带，滑块与薄纸带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两次相比，第2次(　　)A. 滑块在空中飞行时间较短B. 滑块相对纸带滑动的距离较短C. 滑块受到纸带的摩擦力较大D. 滑块离开桌边前运动时间较长4. 如图(a)，场源点电荷固定在真空中O点，从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的离子，经一定时间，离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度，用r表示离子与O点的距离，作出其图像如图(b)。静电力常量为是k，不计离子重力。由此可以判定(　　)A. 场源点电荷带正电B. 场源点电荷的电荷量为C. 离子在P点的加速度大小为D. 离子在P点受到的电场力大小为5. 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，在定滑轮C的正下方固定一个带负电的小球A，另一带电小球B，用绝缘细线栓着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力F拉住，使小球B处于静止状态。现拉动细线使小球B缓慢地向定滑轮移近小段距离，关于此过程，下列说法正确的是(　　)A. 小球A对小球B的库仑力先减小后增大 B. 细线对小球B的拉力逐渐减小C. 小球A与小球B之间的电势能不变 D. 小球B所经位置的电势逐渐升高7. 如图所示区域内存在匀强磁场，磁感应强度为0.5T，磁场的边界由x轴和曲线围成()。现把一边长为2m的正方形单匝线框(电阻为0.5Ω)，水平匀速地拉过该磁场区，在此过程中拉力的最大值为12N。不计一切摩擦阻力，则在此过程中(　　)A. 线框匀速运动的速度B. 线框中的电功率为18WC. 拉力F做的功为24JD. 通过线框横截面的电荷量为4C8. 如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)(　　)A. 此时丝线长度为B. 以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小保持不变C. 若保持悬点C位置不变，缓慢缩短丝线BC的长度，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧D. 若A对B的静电力为B所受重力的倍，要使B球依然在θ=30°处静止，则丝线BC的长度应调整为h或h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. 在实验室中，用如图所示的实验装置可以完成许多力学实验。(1)以下说法正确的是_____。A．可利用此装置探究小车速度随时间变化的规律，实验中一定要使钩码总质量远小于小车的质量，且必须平衡摩擦力B．可利用此装置探究加速度与质量关系，实验时每次改变小车质量需重新平衡摩擦力C．可利用此装置探究功与速度变化关系，实验中需要平衡摩擦力D．可利用此装置探究钩码与小车组成的系统机械能守恒，实验时需要平衡摩擦力(2)利用此装置研究小车速度随时间变化的规律，某同学得到一条清晰纸带，如图甲所示。纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s。其中x1=8.05cm、x2=8.68cm、x3=9.33cm、x4=9.95cm、x5=10.61cm、x6=11.26cm。下表列出了打点计时器打下B、C、E、F点时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度_________。位置BCDEF速度(m/s)0.8370.901 1.0281.094 (3)以A点为计时起点，在图乙所示坐标系中画出小车速度—时间关系图线______。(4)计算出的小车的加速度a=_____m/s。10. 某同学设计了如图甲所示电路图，测量某金属圆柱的电阻．现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表A1的量程为100mA，内阻为r1＝12Ω，另外一个电流表A2的量程为200mA。(1)现将量程为100mA的电流表A1扩充为200mA，则应该并联一个阻值R′＝_____Ω的电阻。(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，A是用量程为100mA的电流表改装后的电流表，A2为量程为200mA的电流表．R1为电阻箱．R2与R3均为滑动变阻器，R0为定值电阻，S为开关，Rx为待测金属圆柱，实验操作如下：A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；B．将滑动变阻器R2的滑片．滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；C．调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA的电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；D．实验完毕，整理器材。①反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是_____________；②某次测量时量程为100mA的电流表A1的指针位置如图乙所示，则此时通过R2的电流为______mA。(3)待测金属圆柱Rx的阻值为________(用所测物理量的字母表示)。(4)电流表A1、A2的内阻对测量结果________(填“有”或“无”)影响。11. 如图所示，一绝缘细线下端悬挂一质量，电荷量的带电小球，小球静止在水平方向的匀强电场中，细线与竖直方向的夹角。以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系，其中x轴水平。某时刻剪断细线，经电场突然反向，大小不变，再经，撤去匀强的电场，同时施加另一匀强电场，又经小球速度为零(，空气阻力不计)。求：(1)匀强电场强度；(2)小球运动时的速度大小和方向；(3)匀强电场强度。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. 如p-T图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。对此气体，下列说法正确的是(  )。A. 过程①中，气体体积不断增大B. 过程②中，气体向外界吸收热量C. 过程②为绝热过程D. 状态a的体积大于状态d的体积E. 过程③中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加14. 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. 一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，已知O、P的平衡位置相距0.6m。这列波的波源起振方向沿y轴__________方向(选填“正”或“负")，波速为_________m/s，波长为_____m。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】：A【解析】A．用中子辐照Np237时的核反应方程为根据核反应方程可知，有电子放出，故A正确；BC．Pu238经一次衰变，衰变方程为Pu238经一次衰变会把2个质子和2个中子作为一个整体抛射出来，衰变后形成的新核中有中子数为(个)故BC错误；D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界环境无关，故D错误。故选A。2【答案】：B【解析】A．根据知由于不知道ab两颗卫星的质量，故仅根据r的大小不能判定向心力的大小，故A错误；B．根据可得卫星的周期所以b的半径小于a的半径，故b的周期小于a的周期24h，故B正确；C． 11.2km/s是发射脱离地球束缚航天器的最小发射速度，同步卫星仍围绕地球圆周运动，故其发射速度小于11.2km/s，故C错误；D ．7.9km/s是第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，故卫星b的运行速度小于7.9km/s，故D错误。故选B。3【答案】：C【解析】A．滑块离开桌面后均做平抛运动，竖直方向位移相等，根据可知滑块在空中飞行时间相等，选项A错误；B．根据题意可知，第一次滑块与薄纸无相对滑动，第二次滑块与薄纸之间可能产生了相对滑动，也可能无相对滑动，即两次滑块与薄纸之间的相对滑动距离都可能是零，也可能第二次滑块相对纸带滑动的距离比第一次较长，选项B错误；CD．第二次落在B点时滑块的水平位移较大，则离开桌面的水平速度较大，若物块离桌边的距离为x，根据v2=2ax可知滑块的加速度较大，根据f=ma可知，所受的纸带的摩擦力较大，根据可知，第二次滑块离开桌边前运动时间较短；选项C正确，D错误；故选C。4【答案】: D【解析】A．从P到N，带正电的离子的加速度随的增加而增大，即随r的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A错误；B．在N点，由库仑定律及牛顿第二定律解得选项B错误；CD．在P点时，由库仑定律及牛顿第二定律离子在P点受到的电场力大小为选项C错误，D正确。故选D。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】BC【解析】由题可知，A、B一定带同种电荷，对B进行受力分析，设AC间的距离为h，绳子长度为l，AB间的距离为x，由于力的三角形和相似，对应边成比例，可得由于mg和h都不变，因此比值不变，随着绳子长度l减小，细线对小球B的拉力逐渐减小；由于两个小球带电量不变，因此两球间的距离x不变，从而小球A对小球B的库仑力保持不变，小球A与小球B之间的电势能不变，AD错误，BC正确。故选BC。7【答案】: AC【解析】A．由题图可知，金属线框向前运动1m时，线框切割磁感线的最大有效长度最长为L=2m，此时对应最大拉力，由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有此时线框受到安培力为联立得因为线框匀速运动，故有代入已知数据，解得故A正确；B．线框切割磁感线产生的瞬间感应电动势为线框中产生的是正弦式交流电，所以线框中的电功率为又联立解得故B错误；C．线框在磁场区域做匀速运动，距离为4m，由得由功能关系得，拉力F做的功为故C正确；D．通过线框横截面的电荷量为在整个过程中磁通量为零，所以通过线框横截面的电荷量也为零，故D错误。故选AC。8【答案】：BCD【解析】A．当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°，处于平衡，根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直，此时丝线长度为，选项A错误；B．而由三角形相似可知则在整个漏电过程中，丝线上拉力T大小保持不变，选项B正确；
Ｃ．以C点为原点，以CA方向为y轴，垂直CA方向向右为x轴建立坐标系，设B点坐标为(x，y)，则由几何关系消掉θ角且整理可得缓慢缩短丝线BC的长度，最初阶段BC的长度变化较小，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧，选项C正确；D．若A对B的静电力为B所受重力的倍，则B静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时，对B受力分析，G、F与T，将F与T合成，则有解得根据余弦定理可得解得BC=h或h选项D正确。故选BCD二. 非选择题9【答案】：(1). C    (2). 0.964    (3).     (4). 0.64±0.01【解析】 (1) [1]A．可利用此装置探究小车速度随时间变化的规律，实验中不需要使钩码总质量远小于小车的质量，也不需要平衡摩擦力，选项A错误；B．可利用此装置探究加速度与质量关系，平衡摩擦力时满足即则实验时每次改变小车质量不需重新平衡摩擦力，选项B错误；C．可利用此装置探究功与速度变化关系，实验中需要平衡摩擦力，这样才能使得细线的拉力等于小车受的合外力，选项C正确；D．若利用此装置探究钩码与小车组成系统机械能守恒，存在摩擦力，则利用此装置不能探究系统机械能守恒定律，选项D错误。故选C。(2) [2]由于T=0.1s，则打点计时器打下D点时小车的瞬时速度(3)[3]画出小车的速度—时间关系图线如图；(4)[4]由图像可知小车的加速度10【答案】：(1). 12    (2). 使和两端的电压相等(或电流计两端的a、b两点电势相等)   ;160    (3).     (4). 无【解析】 (1)[1] 要将量程为100mA，内阻为12Ω的电流表量程扩大为200mA，由电流表的改装原理可知，应并联电阻为(2) ①[2]调节电流计G的示数为零，目的是使R1和Rx两端的电压相等；②[3] 根据电表的改装原理可知，通过电阻R2的电流应该是量程为100mA的电流表A的刻度上读数的2倍，即160mA。(3)[4] 根据2I1R1=I2R2得到待测金属圆柱的电阻为：(4)[5] 从表达式可以看出电流表A1、A2的内阻对测量结果较没有影响。11. 解：(1)小球静止   得方向沿x轴正方向。(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，加速度的大小为经过，小球的速度方向与x轴正方向成角斜向右下方。在第2个0．2内，电场反向，小球做类平抛运动。小球的水平分速度且竖直分速度得，即末，小球的速度大小为，方向竖直向下。(3)小球在最后内做匀减速直线运动，加速度为由牛顿第二定律解得方向沿y轴负方向。方法二：(1)小球静止得方向沿x轴正方向。(2)小球运动，水平方向竖直方向得方向竖直向下。(3)把分解在水平方向，竖直方向，整个过程水平方向竖直方向得，则方向沿y轴负方向。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】：ADE【解析】：A. 过程①中，气体温度不变，压强减小，则气体体积不断增大，选项A正确；BC. 过程②中，气体体积不变，温度降低，内能减小，则气体向外界放出热量，此过程不是绝热过程，选项BC错误；D. 根据可知在a、d两个状态，可知状态a的体积大于状态d的体积，选项D正确；E. 过程③中，气体压强不变，体积减小，分子数密度增加，温度降低，分子平均速率减小，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加，选项E正确。故选ADE。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】: 正方向 ；0.2m/s ；0.8m【解析】 [1]根据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图像可知，P点的起振方向沿y轴的正方向，所以波源起振方向沿y轴正方向。[2]根据图像可知：P比波源晚振动3s，其周期为4s，所以波速为[3]根据波速公式得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