2024届河南省高三上学期入学摸底联考物理试题（解析版）

河南省2024届高三上学期入学摸底联考物理试卷

考生注意:

1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间90分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容:高考全部内容。

第I卷(选择题共 48分)

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题只有一项符合题目要求,第9~12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,有选错的得0分。

1.小型交流发电机的示意图如图所示,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,电流表可视为理想交流电表,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是

A.图中线圈位于中性面

B.线圈每经过图示位置时,线圈中感应电流方向发生改变

C.线圈位于图示位置时,穿过线圈的磁通量的变化率最大

D.在线圈由图示位置转过90°的过程中,电流表的示数逐渐减小

2.在足球训练场上,一球员将足球以初速度v0向前踢出后,他立即从静止开始沿直线加速向足球追去,在时间后追上了还在向前滚动的足球。球员和足球在该运动过程中的v--t图像如图所示，下列说法正确的是

A.球员和足球在t0时刻的速度和加速度均相同

B.0~t1时间内球员和足球的平均速度相等

C.0~t1时间内球员的平均速度等于

D.在该运动过程中- -定存在球员和足球加速度相同的时刻

3.如图所示,圆心位于O点、半径为R的绝缘细圆环由三段长度相同的圆弧AB、BC和CA组成,环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷。现取走圆弧AB,余下圆弧上剩余的电荷分布不变,静电力常量为k,下列说法正确的是

A.O点的电场强度方向从C指向O

B.O点的电场强度方向从O指向C.

C.O点的电场强度大小为

D. 0点的电场强度大小为

4.用紫外光电管制作的火灾报警器的灵敏度非常高,只有当明火中的紫外线照射到光电管的阴极K时才启动报警,因此被称为“火焰发现者”,它对可见光以及太阳光中的紫外线完全没有反应，因此在使用过程中不需要过滤任何可见光。已知光电管内部阴极K的金属材料发生

光电效应的极限频率为v0,太阳光中的紫外线的频率为v1,明火中的紫外线的频率为v2,下列说法正确的是

A.v2 >v0         B.v1>v0

C.只有明火照射到阴极K的时间足够长,火灾报警器才启动报警

D.明火中的紫外线照射阴极K,产生的光电子的最大初动能为v2 -v0

5.如图所示,甲、乙两排球运动员在日常训练中,先后将排球从A点水平击出,球1直接击中水平地面上的D点,球2落到水平地面上的B点立即弹起,反弹前后球2水平方向分速度不变、竖直方向分速度大小不变,反弹时间可忽略,球2弹起后的最高点为C,后也击中D点，A、C两点的高度相同。不计空气阻力,下列说法正确的是

A.球1的运动时间是球2的3倍

B.击出瞬间,球2的速度是球1的3倍

C.球1落在D点时速度方向与竖直方向的夹角是球2落在D点时速度方向与竖直方向的夹角的3倍

D.球1落在D点时速度方向与竖直方向的夹角的正切值是球2落在D点时速度方向与竖直方向的夹角的正切值的3倍

6.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示,质点Q的平衡位置为x=4m,t=2s时质点Q恰好处于波谷位置,简谐横波的周期T>2s,下列说法正确的是

A.质点P在t=0时刻沿y轴正方向振动          B.该简谐横波的频率为0.25 Hz

C.该简谐横波的传播速度为3 m/s              D.质点P在0~2 s内通过的路程为0.3 m

7.中国空间站工程“巡天”望远镜(简称CSST)将于2024年前后投人运行,CSST以“天宫”空间站为太空母港,日常工作时与空间站共轨独立飞行且与空间站保持适当距离,在需要补给或

者维修升级时,主动与“天宫”交会对接,停靠太空母港。已知地球半径为R,空间站轨道半径

与地球半径的比值为k,地球表面的重力加速度大小为g,则CSST日常工作时的速度大小为

A.       B、          C.          D.

8.如图所示,足够长的固定斜面倾角为30°,质量为m的滑块在拉力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动。已知滑块与斜面之间的动摩擦因数μ= ,重力加速度大小为g,为了使拉力F最小，下列说法正确的是

A.拉力F应垂直于斜面向上        B.拉力F应沿着水平方向

C.拉力F的最小值为mg          D.拉力F的最小值小于mg

9.镅243()是一种具有强放射性的元素,发生α衰变的同时会释放出γ射线,常作为测厚

仪的放射源。27器 Am发生α衰变后生成镎239(Np) ,Np很不稳定,其半衰期为2.3天,Np发

生β衰变后会生成原子能工业的一种重要原料钚239(Pu)。下列说法正确的是

A.α射线、β射线和γ射线中,γ射线的电离作用最强

B.镅243的原子核比钚239的原子核多1个质子

C.钚239的比结合能大于镎239的比结合能

D.100个镎239原子,经过4.6天还有25个没有发生衰变

10.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力。设计师利用薄膜干涉的原理在眼镜的表面涂上“增反膜”，

于是就设计出了一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。已知选用的“增反膜”材料的折

射率为,真空中的光速为c,紫外线在真空中的频率为f,下列说法正确的是

A.紫外线进入“增反膜”后的频率为

B.紫外线进入“增反膜”后的波长为

C.从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的

D.“增反膜”的厚度最好为紫外线在‘增反膜”中波长的

11.如图所示,半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,O是圆心,AB是水平方向的直径，CD是竖直方向的直径,整个圆环处在水平向右的匀强电场中。将质量为m、电荷量为+q(q>0)的小球套在圆环上,从A点由静止释放,小球运动到P点时的动能最大,∠DOP=37°。已知重力加速度大小为g,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列说法正确的是

A.小球可以沿圆环运动到C点      B.匀强电场的电场强度大小为

C. P、B两点间的电势差为    D.小球运动到B点时,向心加速度大小为3g

12.如图所示,四分之一圆周区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,现有两个带电粒子a、b先后从半径ON.上的P点以相同的速度沿OM方向射入磁场,粒子a从M点射出磁场,粒子b从N点射出磁场,粒子b速度方向变化的角度为粒子a的3倍。不计粒子所受重力及粒子间相互作用,下列说法正确的是

A.粒子a带正电

B.P、O间的距离为P、N间距离的倍

C.粒子a与粒子b在磁场中做圆周运动的轨道半径之比为5:1

D.粒子b的比荷为粒子a的(2 +2)倍

第II卷(非选择题共52 分)

二、非选择题:本题共5小题,共52分。

13. (6分)学科兴趣小组在实验室进行实验时,发现没有合适的电压表,经过寻找发现了量程为2mA的表头,便决定将其改装成电压表。结合实验室能够使用的器材,同学们设计了如图所示的电路测量表头内阻。

(1)正确连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关S2(S1保持断开),调节滑动变阻器Rp的滑片使表头满偏。保持滑动变阻器Rp的阻值不变,接着闭合开关S1并调节电阻箱R的阻值,使表头示数为1.0mA时,读取电阻箱R的阻值为158.3,则表头的内阻为          。

(2)要将该表头改装成量程为2V的电压表,应将电阻箱与表头串联并将电阻箱的阻值调为

_          。

(3)同学们经过分析讨论,发现上面“半偏法”测量表头的内阻结果偏小,为减小该系统误差，

下列改进措施中可行的是_           。

A.更换内阻更小的电源            B.更换电动势更大的电源

C.更换调节范围更大的电阻箱      D.更换调节更灵敏的滑动变阻器

14.(9分)“云峰”兴趣小组设计了一个可以测量物体质量的实验,该实验还可以测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,实验中使用的钩码均相同，每个钩码的质量为m0,实验步骤如下:

(1)将滑块(含挡光片)放置在水平的气垫导轨上,通过不可伸长的细线跨过定滑轮后与钩码相连,定滑轮左侧的细线与气垫导轨平行。

(2)释放钩码，通过与光电门传感器相连的数字计时器记录挡光片通过光电门1、2的时间t1、t2。

(3)通过导轨标尺计算出两光电门之间的距离L;用游标卡尺测出挡光片的宽度d,示数如图乙所示,则挡光片的宽度d=_       _mm。滑块和钩码运动的加速度a=                  

(用t1、t2、L和d表示)。

(4)增减钩码个数,重复上述过程几次,记录相关实验数据并计算出滑块和钩码相应的加速度。

(5)以钩码个数的倒数()为横轴,加速度的倒数()为纵轴,建立直角坐标系,利用实验记录的数据画出的图线如图丙所示,则当地的重力加速度大小g=           ,滑块(含挡光片)的质量M=               .

15.(10分)如图所示,两管口均封闭的U形玻璃管(粗细均匀)竖直放置,管中的一段水银将U形玻璃管中封闭的理想气体分成A、B两部分,左管中气柱A长为15 cm,右管中气柱B长为25cm,左右两管中水银液面高度差为10cm。现打开右管口的阀门K,水银稳定时,两管中水银液面恰好相平,已知大气压强恒为75 cmHg,环境温度和气体温度始终不变。求:

(1)打开阀门K前,气柱A中气体的压强(用cmHg为单位);

(2)打开阀门K后,从气柱B中逸出气体的质量与打开阀门K前气柱B中气体的质量的比值。

16.(12分)如图甲所示,倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上,弹簧下端固定在斜面底部与斜面垂直的挡板上，上端自由伸长到D点。现将质量M=2 kg的物块(视为质点)从斜面的顶端A点由静止释放,t1时刻(大小未知)物块开始向下压缩弹簧直至F点(图中未标出)后弹回,物块的速度-时间的部分图像如图乙所示,t3时刻物块与弹簧分离。已知图乙中阴影部分的面积为0.5m,物块与斜面间的动摩擦因数=0.25,取重力加速度大小g=10 m/s2 ,sin 37°=0. 6,cos 37°=0.8。求:

(1)t1;

(2)上述过程中弹簧弹性势能的最大值和t3时刻物块速度的大小。

17. (15分)如图所示,一对间距L=1 m的平行金属导轨固定于同一绝缘水平面上,导轨左端接有R=3的电阻,右侧平滑连接一对弯曲的光滑金属轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=2 T。质量mi =0.5 kg的金属棒ab垂直放置于水平导轨上,质量m2=5.5 kg的导体棒cd垂直放置于匀强磁场的右边缘处,两棒的长度均与导轨间距相等，它们的电阻均为r=6。ab 棒在水平向右的恒力F=4 N作用下从静止开始运动,在与cd棒发生碰撞前已做匀速运动。当ab棒与cd棒即将相碰时撤去恒力F,碰后cd棒沿弯曲轨道上升到最大高度处时被抵住保持静止,ab棒向左运动一段时间后停在距离匀强磁场的右边缘x=2.6m处。已知ab棒和cd棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度大小g=10m/s2,不计金属导轨电阻,ab棒和cd棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触,它们之间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,求:

(1)碰前ab棒匀速运动的速度v的大小;

(2)cd棒沿弯曲轨道上升的最大高度h;

(3)碰后ab棒运动的时间t。