河南省部分重点学校2022-2023学年高三上学期9月联考物理试题（Word版含答案）

2023届普通高等学校招生全国统一考试

物理

全卷满分110分，考试时间90分钟。

注意事项

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改出动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求，第9～12小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.我国设计的“玉兔号”月球车上应用了钚238小型核能电池。已知钚（）在衰变的过程中放出一个电子，生成新原子核镅（Am）。若钚（）的比结合能为E1，镅（Am）的比结合能为E2。下列说法正确的是（   ）

A.衰变方程为

B.原子核镅（Am）有145个中子

C.衰变过程中释放的核能为238（）

D.月球昼夜温差大会影响钚238的半衰期

2.如图所示，小型发电机的矩形线圈（电阻不计）在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，通过电刷与副线圈匝数可调的理想变压器相连，副线圈上接有定值电阻R1、滑动变阻器R2和理想电压表。下列措施可以增大电压表示数的是

A.增大线圈转动的周期    B.减小磁场的磁感应强度

C.向上移动副线圈的滑片P2  D.向右移动滑动变阻器的滑片P1

3.2022年8月9日，“谷神星一号”遥三运载火箭将搭载的“泰景一号01星”、“泰景一号02星”和“东海一号卫星”顺利送人500km太阳同步轨道。如图所示，太阳同步轨道指卫星轨道平面绕地球自转轴旋转，且旋转方向和角速度与地球绕太阳公转的方向和角速度相同，卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向。已知地球自转周期为24h，公转周期为1年，三颗卫星到太阳的距离远大于它们到地球的距离。下列说法正确的是

A.“东海一号卫星”是太阳同步卫星，因此主要受太阳的引力

B.“泰景一号01星”的运行周期为1年

C.“泰景一号02星”的发射速度大于11.2km/s

D.三颗卫星运行的加速度大于地球赤道上物体转动的向心加速度

4.某跳伞运动员从1000米高空由静止开始跳下，跳伞过程中的v-t图像如图所示，OA段是直线，AB段和BC段是曲线，重力加速度g取10/s2。下列说法正确的是（   ）

A.跳伞运动员在OA段处于完全失重状态

B.在ABC段，跳伞运动员的平均速度约为15m/s

C.跳伞运动员在CD段受到的阻力越来越小

D.跳伞运动员在第10s时的加速度为0.5m/s2

5.如图所示，空间内存在等边三角形ABC，D是AB边的中点。电荷量为Q的正电荷固定在顶点A，一试探电荷绕A点在纸面内通过C点的圆周上做匀速圆周运动，速率为v1；再将另一个电荷量也为Q的正电荷固定在顶点B，该试探电荷绕D点在垂直纸面的平面内通过C点的圆周上做匀速圆周运动，速率为v2。只考虑试探电荷受到的电场力，则v1:v2为（   ）

A.1:1  B.:3  C.1:  D.:2

6.如图甲所示，质量为2kg的物块静止在光滑的水平面上，对其同时施加平行于水平面的拉力F1和F2，物块沿虚线运动，F1与虚线的夹角为53°，F2与虚线垂直。F1做功的功率P随时间t的变化规律如图乙所示，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则拉力F2的大小为（   ）

A.2.4N  B.3N  C.4N  D.4.8N

7.“奔跑吧”设计了一款“快步流星”游戏，如示意图所示，0刻度线正上方有排球，计时按钮置于嘉宾要挑战的距离处。某嘉宾选择挑战11m，他从15m处起跑，跑到计时按钮时按下按钮，排球由静止开始下落，他恰好接到排球（即挑战成功）。若嘉宾起跑的加速度为6.75m/s2，运动过程中的最大速度为9m/s，不计他按下按钮的时间，重力加速度取10m/s2，则排球下落的高度约为（   ）

A.5.5m  B.6.6m  C.7.7m  D.8.8m

8.如图所示，虚线两侧的匀强磁场I和Ⅱ均垂直纸面向里，磁场Ⅱ的磁感应强度是磁场I的磁感应强度的倍。质量为m电荷量为q的带正电的粒子从虚线上P点沿与虚线成30°角的方向、以速度v0垂直射入磁场I，从虚线上的Q点第一次进人磁场Ⅱ，一段时间后粒子再次经过Q点，P点和Q点的距离为d，不计粒子的重力。则磁场I的磁感应强度大小和粒子两次经过Q点的时间间隔分别为

A.，   B.，

C.，  D.，

9.以静电场中某点为原点建立一维坐标系，电势随x变化的规律如图所示，图像关于x=x2对称，2x2>x1+x3。由图可知（   ）

A正电荷在x1处受到的电场力大于在x2处受到的电场力

B.负电荷在x1处的电势能大于在x3处的电势能

C.将正电荷从x1处移到x3处，电场力做正功

D.负电荷仅在电场力作用下从x2处运动到x3处，加速度逐渐减小

10.某次排球比赛中，排球场示意图如下，排球场地长18m，网高2.2m，某队员在距网水平距离为5.6m、距地面3.0m高处将排球沿垂直网的方向水平击出，排球恰好过网。排球可视为质点，重力加速度g取10m/s2，则（   ）

A.排球被击出的速度大小为7.2m/s  B.排球被击出的速度大小为14m/s

C.排球落在对方场地内     D.排球落在对方场地底线之外

11.如图所示，电源电动势E=12V，内阻不计，定值电阻R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5和水平放置的理想平行板电容器，电容器的电容C=0.5F。第一次将电阻箱的阻值调为R4=2Ω，第二次将电阻箱的阻值调为R4′=10Ω。下列说法正确的是

A.第一次，M点的电势低于N点的电势

B.第二次，电阻箱两端的电压为4.5V

C.电阻箱的阻值改变的过程中，通过电阻R5的电荷量为2.25C

D.电阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为11：14

12.如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角θ=37°，传送带的长度为L=8.5m。顶端装有传感器接收装置，质量为m=2kg的物块（装有速度传感器）从传送带顶端由静止释放，通过速度传感器和接收装置可知物块运动的速度与时间的关系为v=8t（0<t<1s），v=8+4（t-1）（t≥1s）。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是

A.物块受到传送带的摩擦力大小为4N   B.传送带对物块做的功为2J

C.物块与传送带间因摩擦而产生的热量为14J  D.摩擦力对传送带做的功为-16J

二、非选择题：本大题共5小题，共62分。

13.（6分）某同学要测量某金属电阻的阻值，实验室提供的仪器有：干电池（电动势1.5V，内阻r很小）；电流表A1（量程为0～600mA，内阻r1未知）；电流表A2（量程为0～600mA，内阻r2已知）；滑动变阻器R（最大阻值为5Ω）；定值电阻R0；开关，导线若干。

（1）根据实验室提供的仪器，他设计图甲所示的电路，图中电流表a应选用_________，电流表b应选用_________（选填“A1”或“A2”）；

（2）调节滑动变阻器的滑片，记录电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2，根据测得的多组数据描绘出I2-I1图像，如图乙所示，图像的斜率为k，则金属电阻的阻值Rx=_________（用测得的物理量和已知量表示）；

（3）此实验测量_________产生系统误差（选填“会”或“不会”）。

14.（9分）某实验小组同学查阅资料得知：弹性绳的杨氏模量，其中L0为弹性绳未受到拉力时的长度，S为弹性绳的横截面积，k为弹性绳的劲度系数。为测得弹性绳的杨氏模量他们进行了如下操作：

①用游标卡尺测量弹性绳的直径，如图甲所示：

②用量角器测量斜面体的底角θ；

③将刻度尺固定在斜面上，使0刻度线与弹性绳上端对齐，在斜面上涂光滑材料；

④如图乙所示，将弹性绳的一端与拴接5个相同钢球的细线相连，调整弹性绳的另一端使弹性绳、细线与斜面平行，将弹性绳的另一端固定在斜面顶端的挡板上；

⑤系统静止后，记录钢球的个数n及弹性绳的长度l；

⑥逐次剪断钢球1与2、2与3、3与4、4与5间的细线，重复步骤⑤。

（1）弹性绳的直径d=___________cm；

（2）所得数据列表如下（弹性绳弹力始终未超过弹性限度）：

根据所测数据，将图丙所示坐标纸上的数据补充完整并作出弹性绳长度l与钢球个数n的关系图线；

（3）若每个钢球的质量均为m=50.0g，测得斜面体的底角θ=53°，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g=9.80m/s2，则该弹性绳的劲度系数为___________N/m（结果保留2位有效数字）；

（4）根据所测数据可以求得弹性绳的杨氏模量Y=____________N/m2（π取3，结果保留三位有效数字）。

15.（12分）如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过光滑定滑轮，一端与质量为m1=2.5kg的物块A连接，另一端与物块B连接，轻绳与斜面保持平行。物块A与斜面间的动摩擦因数μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）若物块A恰好不沿斜面上滑，求物块B的质量m2；

（2）若物块B的质量为m3=3.5kg，距水平地面的高度为h=4m，则由静止释放物块，在物块B下落过程中（不考虑物块B反弹），轻绳对B的拉力的冲量大小是多少？

16.（15分）如图所示，两根光滑固定导轨abcd和efgh竖直放置，ab段与ef段平行，cd段与gh段平行且足够长，ab、ef段的间距L=0.5m，cd、gh段的间距l=0.4m，导轨顶端a、e两点间接有定值电阻R=0.5Ω。导轨处于垂直两导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。质量m=0.4kg的金属棒MN由静止开始释放，在运动过程中经过位置I、Ⅱ和Ⅲ，金属棒到达位置I和Ⅲ前已达到稳定状态，Ⅱ为金属棒刚进入cd、gh段的位置，从位置Ⅱ运动到位置Ⅲ的过程中，定值电阻R产生的焦耳热为Q=81.55J。金属棒在下落过程中保持水平，与导轨接触良好，金属棒与导轨的电阻不计，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）金属棒运动到位置I时的速度大小；

（2）金属棒运动到位置Ⅱ时的加速度大小；

（3）位置Ⅱ和位置Ⅲ间的高度差。

17.（20分）如图所示，轻弹簧的左端固定在位于光滑平台A点的竖直挡板上，自然伸长时右端恰好到达平台的右端B点，紧靠平台右端的光滑水平地面上放置一水平木板，木板的质量M=2kg，长度距木板的右侧d=1m处周定有光滑圆轨道，C为圆制道的最低点木板的上表面、圆轨道的最低点与平台等高。质量m1=4kg的物块甲与轻弹簧的右端接触但不粘连，质量m2=2kg的物块乙静止在木板上。用外力缓慢向左推物块甲，当轻弹簧的弹性势能Ep=128J时释放物块甲，当木板右端到达圆轨道最低点时（立即被锁定），物块甲刚要与物块乙碰撞，物块甲与物块乙碰撞后粘在一起。物块甲、乙与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2，物块甲、乙均可视为质点，二者的碰撞时间极短，压缩轻弹簧时未超过其弹性限度，重力加速度取g=10m/s2。求：

（1）起始时物块乙与木板左端的距离；

（2）物块甲与物块乙刚进入圆轨道时的速度大小；

（3）若物块甲与物块乙未脱离圆轨道，则圆轨道半径需满足的条件。

2023届普通高等学校招生全国统一考试

9月联考参考答案

物理

1．C

【解析】核反应不是化学反应，不能用“=”，故A错误；根据核电荷数和质量数守恒可知衰变方程为，所以原子核销（Am）有95个质子，143个中子，故B错误；为钚（）的比结合能，为铜（Am）的比结合能，衰变过程中释放的核能为238（），故C正确；钚238的半衰期由原子核本身因素决定，与月球昼夜温差无关，故D错误。故选C。

2．C

【解析】增大线圈转动的周期，线圈产生的感应电动势减小，副线圈两端的电压减小，通过定值电阻的电流减小，电压表的示数减小，故A错误；减小磁场的磁感应强度，线圈产生的感应电动势减小，副线圈两端的电压减小，通过定值电阻的电流减小，电压表的示数减小，故B错误；向上移动副线圈的滑片，副线圈两端的电压增大，通过定值电阻的电流增大，电压表的示数增大，故C正确；向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的阻值增大，通过定值电阻的电流减小，电压表的示数减小，故D错误。故选C。

3．D

【解析】“东海一号卫星”与太阳的距离很大，受太阳的引力可以忽略，“东海一号卫星”在地球引力的作用下运动，故A错误；“泰景一号01星”的轨道高度为500km，小于地球同步卫星的轨道高度，则其运行周期小于1年，故B错误；“泰景一号02星”未脱，离地球的引力，其发射速度小于11.2km/s，故C错误；由可知三颗卫星运行的加速度大于地球同步卫星的向心加速度，由可知地球同步卫星的向心加速度大于地球赤道上物体转动的向心加速度，所以三颗卫星运行的加速度大于地球赤道上物体转动的向心加速度，故D正确。故选D。

4．C

【解析】由图像可知跳伞运动员在OA段的加速度大小为8m/s，处于失重状态，但不是完全失重状态，故A错误；由图像可知跳伞运动员在ABC段的位移约为68m，则跳伞运动员在该段的平均速度约为17m/s，故B错误；跳伞运动员在CD段做减速运动的加速度越来越小，由可知运动员受到的阻力越来越小，故C正确；跳伞运动员在第10s时曲线的斜率大于0．5m/s？，故D错误。故选C。

5．B

【解析】设试探电荷的质量为m、带电量为q，等边三角形ABC的边长为L。试探电荷绕A点在纸面内通过C点的圆周上做匀速圆周运动时，由库仑力提供向心力得；试探电荷绕D点在垂直纸面的平面内通过C点的圆周上做匀速圆周运动时，由库仑力提供向心力得，联立两式，解得，故A、C、D错误，B正确。故选B。

6．C

【解析】物块沿虚线做直线运动，则拉力和的合力沿虚线方向，所以，，由牛顿第二定律得，做功的功率为，所以，结合图乙可知，所以，故A、B、D错误，C正确。故选C。

7．C

【解析】嘉宾加速阶段通过的位移为，所以嘉宾按下计时器按钮时仍处于加速阶段，设计时器与嘉宾起跑点间的距离为，嘉宾按下按钮后做加速运动的时间为，速运动的时间为，所以排球下落的高度为，故A、B、D错误，C正确。故选C。

8．A

【解析】由几何关系可得粒子在磁场Ⅰ运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力得，解得；磁场Ⅱ的磁感应强度是磁场Ⅰ磁感应强度的倍，所以粒子在磁场Ⅱ运动的半径为，故带电粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，粒子在磁场Ⅰ运动的周期为，粒子在磁场Ⅰ运动的周期为，两次经过Q点的时间间隔为，故A正确，B、C、D错误。故选A。

9．AC

【解析】图像的斜率表示电场强度，处的电场强度大于处的电场强度，所以正电荷在处受到的电场力大于在处受到的电场力，故A正确；处的电势高于处的电势，所以负电荷在处的电势能小于在处的电势能，故B错误；正电荷在处的电势能大于在处的电势能，将正电荷从处移到处，电场力做正功，故C正确；从处到处，电场强度逐渐增大，负电荷受到的电场力逐渐增大，负电荷仅在电场力作用下从处运动到处，加速度逐渐增大，故D错误。故选A、C．

10．BC

【解析】排球从击出运动到排球网的过程，由平抛运动规律得，，解得，故A错误，B正确；排球从击出运动到落地的过程，由平抛运动规律得，，解得，所以排球落在对方场地内，故C正确，D错误。故选B、C。

11．AC

【解析】当电阻箱的阻值为，电阻两端的电压为，电阻两端的电压为，M点的电势低于N点的电势，故A正确；当电阻箱的阻值为，电阻箱两端的电压为，故B错误；当电阻箱的阻值为，M点的电势低于N点的电势，电容器下极板带正电，带电量为，当电阻箱的阻值为，电阻两端的电压为，M点的电势高于N点的电势，电容器下极板带负电，带电量为，电阻箱的阻值改变的过程中，通过电阻的电荷量为，故C正确；电阻箱的阻值改变前，电路消耗的电功率为，电阻箱的阻值改变后，电路消耗的电功率为，电阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为，故D错误。故选A、C。

12．AD

【解析】0～1s内，物块运动的加速度，时，物块运动的加速度，由牛顿第二定律得，解得，故A正确；物块在0～1s内运动的位移为，时，由匀变速直线运动规律得，解得，由动能定理得，解得，故B错误；由题意可知传送带运行的速度为，0～1s内，物块与传送带间的相对位移为，时，物块与传送带间的相对位移为，物块与传送带间因摩擦而产生的热量为，故C错误；摩擦力对传送带做的功为，故D正确。故选A、D。

13．（1）（1分）　（1分）　（2）（2分）　（3）不会（2分）

【解析】（1）电流表的内阻未知，电流表的内阻已知，为使金属电阻阻值的测量结果尽量准确，图中a应选用，b应选用，即实验电路图如下图所示：

（2）根据串、并联电路特点和欧姆定律可得，化简得，图像的斜率为k，所以金属电阻的阻值为。

（3）根据第（2）问的分析可知此实验测量不会产生系统误差。

14．（1）1.400（2分）　（2）见解析（2分）　（3）20（2分）　（4）（3分）

【解析】（1）弹性绳的直径为。

（2）将图丙所示坐标纸上的数据补充完整并作出弹性绳长度l与钢球个数n的关系图线如下图所示：

（3）根据实验数据每剪断细线一次，弹性绳的长度减小量分别为2.01cm、1.98cm、2.02cm、1.98cm、2.01cm，所以弹性绳的平均减小量为，根据平衡条件得，解得。

（4）弹性绳的杨氏模量为。

15．（1）　（2）

【解析】（1）对物块B，由平衡条件得

……（1分）

物块A对斜面的压力为

……（1分）

物块A受到斜面的最大静摩擦力为

……（1分）

物块A恰好不沿斜面向上滑，由平衡条件得

……（2分）

解得……（1分）

（2）对物块B，由牛顿第二定律得

……（1分）

对物块A，由牛顿第二定律得

……（2分）

由匀变速直线运动规律得

……（1分）

轻绳对B的拉力的冲量大小为

……（1分）

解得……（1分）

16．（1）　（2）　（3）

【解析】（1）金属棒到达位置Ⅰ前已达到稳定状态，由平衡条件得

……（1分）

由法拉第电磁感应定律得

……（1分）

由闭合电路欧姆定律得

……（1分）

解得……（1分）

（2）金属棒运动到位置Ⅱ时，由法拉第电磁感应定律得

……（1分）

由闭合电路欧姆定律得

……（1分）

由牛顿第二定律得

……（2分）

解得……（1分）

（3）金属棒到达位置Ⅲ前已达到稳定状态，速度大小满足

……（2分）

金属棒从位置Ⅱ运动到位置Ⅲ的过程中，动能的变化量为

……（1分）

由能量守恒定律得

……（2分）

解得……（1分）

17．（1）　（2）　（3）或

【解析】（1）由能量守恒定律得

……（1分）

解得

对物块甲、物块乙、木板组成的系统，由动量守恒定律得

……（2分）

对物块乙、木板组成的系统，由动能定理得

……（1分）

联立解得，

对物块甲，由动能定理得

……（2分）

解得

则起始时物块乙与木板左端的距离为

……（1分）

解得……（1分）

（2）对物块甲、物块乙组成的系统，由动量守恒定律得

……（1分）

解得

由动能定理得

……（2分）

解得……（1分）

（3）①若物块甲与物块乙未越过圆心等高处，由机械能守恒定律得

……（2分）

解得……（1分）

②若物块甲与物块乙可以做完整的圆周运动，由机械能守恒定律得

……（2分）

由牛顿第二定律得

……（1分）

解得……（1分）

综上可得若物块甲与物块乙未脱离圆轨道，则圆轨道的半径需满足的条件为

或……（1分）