安阳市2027年高三下第一次测试物理试题（含答案解析）

这是一份安阳市2027年高三下第一次测试物理试题（含答案解析）
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，一个劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为2m的物块A，弹簧下端固定在水平地面上。一质量为m的物块B，从距离弹簧最上端高为h的正上方处由静止开始下落，与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正确的是（ ）
A．物块B的动能先减少后增加又减小B．物块A和物块B组成的系统动量守恒
C．物块A和物块B组成的系统机械能守恒D．物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒
2、下列说法正确的是（ ）
A．一定量的理想气体，当气体体积增大时，气体一定对外界做功
B．物体放出热量，其内能一定减少
C．温度高的物体分子平均动能一定大，但内能不一定大，
D．压缩气体需要用力，这是因为气体分子间存在斥力
3、在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作岀了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（ ）
A．粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子
B．卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为
C．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型
D．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成
4、质量为m的小球受到风力作用，作用力大小恒定，方向与风速方向相同。如图所示，现在A、B周围空间存在方向竖直向下的风场，小球从A点由静止释放，经过到达B点。若风速方向反向，小球仍从A点由静止释放，经过到达B点，重力加速度为g。则小球第一次从A点下落到B点的过程中，其机械的改变量为（ ）
A．B．C．D．
5、2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度．与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是( )
A．周期B．角速度C．线速度D．向心加速度
6、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A，理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则
A．R消耗的功率变为nP
B．电压表V的读数为nU
C．电流表A的读数仍为I
D．通过R的交变电流频率不变
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为α，如图所示．如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的动摩擦因数均为μ，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是（ ）
A．砂堆稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零
B．砂堆稳定时，只有形成严格规则的圆锥，底面受到地面的摩擦力才为零
C．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足tan αmax＝ μ
D．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足cs αmax＝ μ
8、以点电荷A、B的连线为x轴，以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系，点电荷A、B带电量分别为q1、q2，间距为x0。一电子以一定的初速度进入该电场，由靠近坐标原点的位置沿x轴正方向运动，其电势能的变化如图中实线所示，图线与x轴交点的横坐标为x1，图线最高点对应的横坐标为x2，则下列判断正确的是
A．0–x1之间电场强度沿x轴正方向B．A电荷带正电，B电荷带负电
C．D．
9、如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，经过0.2s，M点第一次到达波谷，则下列判断正确的是______
A．质点P的振动频率
B．该波的传播速度v=1m/s
C．M点的起振方向沿y轴负方向
D．0~1s内质点Q运动的路程为0.2m
E.0~1s内质点M运动的路程为0.08m
10、下列说法正确的是
A．松香在熔化过程中温度升高，分子平均动能变大
B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大
C．液体的饱和汽压与其他气体的压强有关
D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大
E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究

（1）实验还需下列器材中的__________（多选）；
（2）实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，则所接电源电压档位为_______。
A．18.0V B．10.0V C．5.0V D．2.5V
12．（12分）为了测量某金属丝的电阻率：
（1）如图a所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω，然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm，再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm．
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω）
C．滑动变阻器R1（0～5 Ω，1 A）
D．滑动变阻器R2（0～2000 Ω，0.1 A）
E．1.5 V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）；请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m的滑块A、B，带电量分别为+ q、+Q，滑块A以某一初速度v从远处沿AB连线向静止的B运动，A、B不会相碰。求：运动过程中，A、B组成的系统动能的最小值Ek。
14．（16分）如图所示，在xOy平面坐标系的第一象限内的某区域存在匀强磁场，在第二象限内存在沿x正方向的匀强电场，电场强度的大小为E=5×103V/m。曲线OC上分布着大量比荷为 =105C/kg的正电荷，曲线OC上各点的坐标满足y2=k|x|，C点的坐标为(－0.1，0.2)。A点在y轴上，CA连线平行于x轴，D点在x轴上且OD=OA。现所有正电荷由静止释放，在第一象限内磁场的作用下都沿垂直x轴方向通过了D点。不计正电荷所受的重力及电荷间的相互作用力。求：
(1)正电荷通过y轴时的速度与纵坐标的关系；
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
(3)匀强磁场区域的最小面积。
15．（12分）如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至B处。（取g=10m/s2）
（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；
（2）该外力作用一段时间后撤去，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
A．B物块开始自由下落速度逐渐增大，与A物块碰撞瞬间，动量守恒，选取竖直向下为正方向，则
可知A、B碰后瞬间作为整体速度小于碰前B物块速度，随后AB整体向下运动，开始重力大于弹力，且弹力逐渐增大，所以整体做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，整体做加速度增大的减速运动，直至速度减为0，所以从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中，物块B的动能先减少后增加又减小，A正确；
B．物块A和物块B组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力，动量守恒，之后系统所受合外力一直变化，系统动量不守恒，B错误；
CD．两物块碰撞瞬间损失机械能，所以物块A和物块B组成的系统机械能不守恒，物块A物块B和弹簧组成的系统机械能不守恒，CD错误。
故选A。
2、C
【解析】
A．一定量的理想气体，当气体由于自由扩散而体积增大时，气体对外界不做功，故A错误；
B．物体放出热量，若同时外界对物体做功，物体的内能不一定减少，故B错误；
C．内能取决于物体的温度、体积和物质的量，温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，故C正确；
D．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部压强产生的阻力造成的，并非由于分子之间的斥力造成，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
AC．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；
B．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程为，故B正确；
D．粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。
故选B。
4、C
【解析】
若风场竖直向下，则：

若风场竖直向上，则：
解得

则小球第一次从A点下落到B点的过程中，其机械的改变量为

故选C。
5、A
【解析】
根据卫星所受的万有引力提供向心力可知：
可得
同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则中圆轨道卫星的周期小，角速度、线速度和向心加速度均大，故A正确，BCD错误。
故选A。
6、B
【解析】
当发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化后，变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变，原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率变化，通过R的交变电流频率变化。
【详解】
B：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机线圈的角速度变为原来n倍，据可得，发电机产生交流电电动势的最大值变为原来n倍，原线圈两端电压变为原来n倍。据可得，副线圈两端电压变为原来n倍，电压表V的读数为nU。故B项正确。
A：R消耗的功率，副线圈两端电压变为原来n倍，则R消耗的功率变为。故A项错误。
C：流过R的电流，副线圈两端电压变为原来n倍，则流过R的电流变为原来的n倍；再据，原线圈中电流变为原来n倍，电流表A的读数为。故C项错误。
D：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的频率变为原来的n倍，通过R的交变电流频率变为原来的n倍。故D项错误。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
AB、把所有沙子看成一个整体，对整体受力分析，由水平方向合力为零可得，砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零，与形状无关，故A正确，B错误；
C、取斜面上的一粒质量为m的沙子，若沙子恰好平衡，倾角最大，沙子受力平衡，对沙子受力分析，根据平衡条件得：
mgsinα=μmgcsα
解得：tanα=μ
所以αmax=arctanμ，故C正确，D错误．
故选AC．
8、AC
【解析】
A．0到之间电子的电势能增大，电场力对电子做负功，电场力沿轴负方向，故电场强度沿轴正方向，A正确；
B．0到过程中，电场力水平向左做负功，合电场强度水平向右，之后，电场力水平向右做正功，合电场强度水平向左，可知A电荷带负电，B电荷带正电，B错误；
CD．电场力做功改变电势能，所以电场力的大小表示为：
所以电势能随位移变化的图像的斜率为电场力，处电场力为0，电场强度为0，所以：
解得：，C正确，D错误。
故选AC。
9、ACD
【解析】
BC．t＝0时刻波传播到Q点，Q点起振方向沿y轴负方向，在波传播过程中各点的起振方向都相同，则M点的起振方向也沿y轴负方向；经过t=0.2s，M点第一次到达波谷，可知波的传播速度
故B错误，C正确；
A．由图象可知，波长λ=0.04m，则波的周期，亦即P质点振动的周期
频率为周期的倒数，即2.5Hz，故A正确；
D．0～1s内质点Q振动了2.5个周期，运动的路程
s=×8cm＝20cm
故D正确；
E．波传播到M点的时间
t1＝s＝0.1s
则0～1s内质点M振动了2.25个周期，运动的路程
故E错误。
故选ACD。
10、ADE
【解析】
A．松香是非晶体，非晶体在熔化过程中温度升高，分子的平均动能变大，故A正确；
B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，故B错误；
C．液体的饱和汽压与温度有关，与其他气体的压强无关，故C错误；
D．气体的压强与单位体积的分子数和分子平均动能有关，若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则
，
根据热力学第一定律知
说明气体的温度升高，分子平均动能增大，又因为气体被压缩，体积减小，单位体积的分子数增加，所以气体压强一定增大，故D正确；
E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即，又外界对气体做功，即，根据热力学第一定律知
即气体一定放热，故E正确。
故选ADE。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 (1) BC (2) A
【解析】（1）本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要电压表。故学生电源和电压表两个器材不能缺少，选BC；
（2）①理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为；若变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，则原、副线圈匝数比为，则原线圈两端电压。②本题中可拆变压器并非理想变压器，存在漏磁现象，要使副线圈所接电压表示数为5V，则原线圈电压必须大于10V，故选A。
【点睛】理想变压器原、副线圈两端电压和各自匝数的关系为，实验中需要的器材有：低压交流电源，电压表；而可拆式变压器，铁芯是不闭合的，，利用此关系就可以确定求解。
12、8.0（或者8）； 2.095（2.095~2.098均可） 10.14（10.13~10.15均可） R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
第二空.由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm，其读数为：2mm+9.5×0.01mm=2.095mm；
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；
第五空.为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；
第六空.根据实验电路图连接实物电路图，如图所示；
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、
【解析】
两滑块相距最近时，速度相同，系统总动能最小， 由动量守恒定律有：
mv=2mv共
所以系统的最小动能为：
Ek=
14、 (1)v==5×105y；(2)B=5×105=5T，磁感应强度的方向为垂直纸面向外；(3)1.14×10－2m2
【解析】
(1)第二象限内，正电荷在电场力的作用下做初速为零的匀加速运动，设正电荷的坐标为(x，y)，通过y轴时的速度为v，由动能定理有
Eq=mv2
由于y2=k，C点的坐标为(－0.1，0.2)，得
k=0.4
联立得
v==5×105y
(2)由C点静止释放的正电荷垂直y轴通过A点，又垂直x轴通过D点，所以该正电荷由A点进入磁场，由D点出磁场，圆周运动的圆心为O点，轨迹如图所示
该正电荷做圆周运动的半径
r=OA=0.2m
由洛仑兹力提供向心力，有
qvB=
联立，得
B=5×105=5T
由左手定则可判断，磁感应强度的方向为垂直纸面向外
(3)由(2)中分析可知正电荷在磁场中圆周运动的半径与其通过y轴时的纵坐标值相等，所有正电荷都垂直通过D点，轨迹如图所示
磁场区域的最小面积为阴影部分的面积，由几何关系可得面积
S==1.14×10－2m2
15、（1）0.5 （2）
【解析】(1) 物体做匀加速运动，则
所以
由牛顿第二定律得： 又
解得：
(2)有力作用时，加速度为，撤去力后则
、
联立解得：