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2023届河南省信阳高级中学高三上学期开学考试理综物理试题（解析版）
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这是一份2023届河南省信阳高级中学高三上学期开学考试理综物理试题（解析版），文件包含理综-物理答案docx、理综-物理docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共16页， 欢迎下载使用。
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
2．请将各题答案填写在答题卡上。
二、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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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）
14. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下关于物理研究方法和物理学史的叙述中，正确的是（ ）
A. 用质点来代替实际物体的研究方法叫微元法
B. 伽利略通过斜面实验直接得到了自由落体运动的速度与时间成正比
C. 楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D. 库仑通过扭秤实验，定性地研究出真空中两点电荷的相互作用关系
15. 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，重力加速度为g。则（ ）
A. 若斜面体上表面粗糙，细线对木块B一定有拉力作用
B. 若斜面体上表面粗糙，水平面对斜面体C的摩擦力方向可能向右
C. 若斜面体上表面光滑，水平面对斜面体C的摩擦力大小为
D. 若斜面体上表面光滑，则细线被剪断的前后，水平面对斜面体C的摩擦力方向会反向
16.2021年5月15日7时18分，我国发射的天问一号火星探测器的着陆器经过多次减速飞行，成功着陆于火星乌托邦平原（如图）。已知火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的，火星的轨道半径约为地球轨道半径的 ，地球表面的重力加速度g=10m/s2，=2.2，=1.23。下列说法正确的是（ ）
A．着陆器在减速下降过程中处于失重状态
B．着陆器在火星表面受到的重力为其在地球表面受到重力的
C．火星的第一宇宙速度约为3.2km/s
D．火星与地球相邻两次最近的时间间隔约为2.15年
17. 在真空中，一点电荷在M、N两点产生的电场场强方向如图所示，已知在两点的连线上电场强度的最大值为100N/C，取sin53°=0.8，cs53°=0.6，则（ ）
A. 该点电荷为负电荷
B. N点电势低于M点电势
C. N点的场强与M点的电场强度大小之比为3：4
D. N点的电场强度大小为E=64N/C
18. 超弹性碰撞是一个精彩的演示实验，把一个弹性小球放在一个弹性大球上，使它们自由落下，当它们落到弹性的水平地面上反弹时，小球跳得比原来高许多倍。某同学演示这个实验时，将A、B两个大小不同的弹力球从离水平地面h高处由静止同时释放，如图所示。释放时A、B两球（均可视为质点）相互接触且球心连线竖直，碰撞过程中均无机械能损失，若A球反弹后离碰撞点的最大高度为H=4h，则A、B两球的质量之比为（ ）
A. 1：3B. 2：3C. 1：2D. 3：4
19. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A. n=6
B. 图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
C. 图乙中的b光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
D. 图乙中的c光光子能量为12.09 eV
20.如图所示，一边长为L、阻值为R的等边三角形单匝金属线圈abc，绕轴EF以角速度逆时针匀速转动，EF的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，则（ ）
A．图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
B．从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流
C．线圈中产生的感应电动势的最大值为 32BL2ω
D．转动一周，外力做功的功率为
21.如图所示装置，A为L形框架，定滑轮1固定在A上方，定滑轮2、3固定在竖直墙面上，定滑轮1和定滑轮2处于同一水平线上，定滑轮2和定滑轮3处于同一竖直线上。物体B被一根细线通过三个定滑轮与L形框架A相连，连线始终处于竖直或者水平。初始状态系统静止，物体B距离A底板上表面为d，已知A的质量为M，B的质量为m，当地重力加速度为g，所有接触面均光滑，不计定滑轮的质量。从物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A和B接触面有弹力，且弹力对B做正功
B．物体B下落过程中，A与B的速度大小始终相等
C．物体B下落的时间为
D．物体B下落到刚与A接触时，B的速度为
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求作答。)
（一）必考题（共129分）
22. （6分）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。
（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是________。（填选项字母）
A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B.四组实验都需要平衡摩擦力
C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
（2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为_______m/s2。（保留一位有效数字）
（3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为_______。
23. （９分）同学们测量某电阻丝的电阻，所用电流表的内阻与相当，电压表可视为理想电压表.
①若使用图所示电路图进行实验，要使得的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的 点（选填“b”或“c”）.
②测得电阻丝的图如图所示，则为 （保留两位有效数字）．
③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化.他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻随风速（用风速计测）的变化关系如图所示.由图可知当风速增加时，会 （选填“增大”或“减小”）．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器的滑片向 端调节（选填“M”或“N”）.
④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图所示的电路.其中为两只阻值相同的电阻，为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的 点和 点（在“a”“b”“c”“d”中选填）.
24.（12分）如图所示，一个质量为M长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个可看为质点质量为m的弹性小球，M=4m，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg，管从下端距地面H处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，重力加速度为g．求：
（1）管第一次落地弹起瞬间管和球的加速度大小和方向；
（2）管第一次落地弹起后，若球没有从管中滑出，L至少多长．
25. （20分）如图所示，直线与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B2，直线x＝d与间有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度，另有一半径R=m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B1=，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线x＝d和x轴均相切，且与x轴相切于S点．一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域B2，且第一次进入磁场B2时的速度方向与直线垂直．粒子速度大小v0＝1.0×105m/s，粒子的比荷为=5.0×105C/kg，粒子重力不计．求：
(1)粒子在圆形匀强磁场中运动的时间t1；
(2)坐标d的值；
(3)要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B2应满足的条件．
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。
33.（1）（５分） 关于热力学规律，下列说法正确的是 。
A. 热力学第一定律和热力学第二定律从不同角度阐述了能量守恒定律
B. 从微观意义上讲，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
C. 从微观意义上讲，热力学第二定律是一个统计规律
D. 一定质量的理想气体放出热量，则分子的平均动能不一定减少
E. 一定质量的理想气体等温压缩，外界对气体做正功，内能一定增加
33. （2）（１０分）一竖直放置的导热良好的气缸内壁光滑，两个质量及厚度均不计的活塞a、b封闭两部分质量一样的同种理想气体。活塞横截面积，静止时a、b到气缸底部的距离分别为，，气缸内壁有一小固定卡口，卡口上端到气缸底部的距离为。重力加速度，大气压强。
EQ \\ac(○,1)在活塞b上放置一质量为的重物，求稳定后b到气缸底部的距离；
EQ \\ac(○,2)接第（1）问，若再把环境温度从27℃升高到42℃，求再次稳定后b到气缸底部的距离。
34.（1）（５分）一列已持续、稳定地沿x轴正方向传播的简谐横波如图，令图示时刻t = 0，图中质点P的x坐标为0.9 m。已知任意一个振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.2 s，下列说法正确的是（ ）
A. 波速为3 m/s
B. 波的频率为5 Hz
C. x坐标为4.5 m的质点在t =0.1 s时恰好位于波谷
D. x坐标为12.6 m的质点在t =0.1s时恰好位于波峰
E. 当质点P位于波峰时，x坐标为13.5 m的质点恰好位于波谷
（2）.（１０分） 如图所示，一半径为R的透明球体放在水平地面上，球心为O，球与地面的接触点为B，在球体的顶点A有一点光源，点光源发出的光通过球体后照亮地面上的部分区域．已知透明球体材料的折射率，真空中光速为c．
①求光从A点到B点的传播时间．
②若不考虑光在透明球体中的反射影响，求地面上被光照亮的区域的面积．
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
2．请将各题答案填写在答题卡上。
二、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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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）
14. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下关于物理研究方法和物理学史的叙述中，正确的是（ ）
A. 用质点来代替实际物体的研究方法叫微元法
B. 伽利略通过斜面实验直接得到了自由落体运动的速度与时间成正比
C. 楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D. 库仑通过扭秤实验，定性地研究出真空中两点电荷的相互作用关系
15. 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，重力加速度为g。则（ ）
A. 若斜面体上表面粗糙，细线对木块B一定有拉力作用
B. 若斜面体上表面粗糙，水平面对斜面体C的摩擦力方向可能向右
C. 若斜面体上表面光滑，水平面对斜面体C的摩擦力大小为
D. 若斜面体上表面光滑，则细线被剪断的前后，水平面对斜面体C的摩擦力方向会反向
16.2021年5月15日7时18分，我国发射的天问一号火星探测器的着陆器经过多次减速飞行，成功着陆于火星乌托邦平原（如图）。已知火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的，火星的轨道半径约为地球轨道半径的 ，地球表面的重力加速度g=10m/s2，=2.2，=1.23。下列说法正确的是（ ）
A．着陆器在减速下降过程中处于失重状态
B．着陆器在火星表面受到的重力为其在地球表面受到重力的
C．火星的第一宇宙速度约为3.2km/s
D．火星与地球相邻两次最近的时间间隔约为2.15年
17. 在真空中，一点电荷在M、N两点产生的电场场强方向如图所示，已知在两点的连线上电场强度的最大值为100N/C，取sin53°=0.8，cs53°=0.6，则（ ）
A. 该点电荷为负电荷
B. N点电势低于M点电势
C. N点的场强与M点的电场强度大小之比为3：4
D. N点的电场强度大小为E=64N/C
18. 超弹性碰撞是一个精彩的演示实验，把一个弹性小球放在一个弹性大球上，使它们自由落下，当它们落到弹性的水平地面上反弹时，小球跳得比原来高许多倍。某同学演示这个实验时，将A、B两个大小不同的弹力球从离水平地面h高处由静止同时释放，如图所示。释放时A、B两球（均可视为质点）相互接触且球心连线竖直，碰撞过程中均无机械能损失，若A球反弹后离碰撞点的最大高度为H=4h，则A、B两球的质量之比为（ ）
A. 1：3B. 2：3C. 1：2D. 3：4
19. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A. n=6
B. 图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
C. 图乙中的b光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
D. 图乙中的c光光子能量为12.09 eV
20.如图所示，一边长为L、阻值为R的等边三角形单匝金属线圈abc，绕轴EF以角速度逆时针匀速转动，EF的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，则（ ）
A．图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
B．从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流
C．线圈中产生的感应电动势的最大值为 32BL2ω
D．转动一周，外力做功的功率为
21.如图所示装置，A为L形框架，定滑轮1固定在A上方，定滑轮2、3固定在竖直墙面上，定滑轮1和定滑轮2处于同一水平线上，定滑轮2和定滑轮3处于同一竖直线上。物体B被一根细线通过三个定滑轮与L形框架A相连，连线始终处于竖直或者水平。初始状态系统静止，物体B距离A底板上表面为d，已知A的质量为M，B的质量为m，当地重力加速度为g，所有接触面均光滑，不计定滑轮的质量。从物体B下落到恰与A底板上表面接触的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A和B接触面有弹力，且弹力对B做正功
B．物体B下落过程中，A与B的速度大小始终相等
C．物体B下落的时间为
D．物体B下落到刚与A接触时，B的速度为
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求作答。)
（一）必考题（共129分）
22. （6分）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。
（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是________。（填选项字母）
A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B.四组实验都需要平衡摩擦力
C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
（2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为_______m/s2。（保留一位有效数字）
（3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为_______。
23. （９分）同学们测量某电阻丝的电阻，所用电流表的内阻与相当，电压表可视为理想电压表.
①若使用图所示电路图进行实验，要使得的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的 点（选填“b”或“c”）.
②测得电阻丝的图如图所示，则为 （保留两位有效数字）．
③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化.他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻随风速（用风速计测）的变化关系如图所示.由图可知当风速增加时，会 （选填“增大”或“减小”）．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器的滑片向 端调节（选填“M”或“N”）.
④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图所示的电路.其中为两只阻值相同的电阻，为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的 点和 点（在“a”“b”“c”“d”中选填）.
24.（12分）如图所示，一个质量为M长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个可看为质点质量为m的弹性小球，M=4m，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg，管从下端距地面H处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，重力加速度为g．求：
（1）管第一次落地弹起瞬间管和球的加速度大小和方向；
（2）管第一次落地弹起后，若球没有从管中滑出，L至少多长．
25. （20分）如图所示，直线与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B2，直线x＝d与间有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度，另有一半径R=m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B1=，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线x＝d和x轴均相切，且与x轴相切于S点．一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域B2，且第一次进入磁场B2时的速度方向与直线垂直．粒子速度大小v0＝1.0×105m/s，粒子的比荷为=5.0×105C/kg，粒子重力不计．求：
(1)粒子在圆形匀强磁场中运动的时间t1；
(2)坐标d的值；
(3)要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B2应满足的条件．
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。
33.（1）（５分） 关于热力学规律，下列说法正确的是 。
A. 热力学第一定律和热力学第二定律从不同角度阐述了能量守恒定律
B. 从微观意义上讲，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
C. 从微观意义上讲，热力学第二定律是一个统计规律
D. 一定质量的理想气体放出热量，则分子的平均动能不一定减少
E. 一定质量的理想气体等温压缩，外界对气体做正功，内能一定增加
33. （2）（１０分）一竖直放置的导热良好的气缸内壁光滑，两个质量及厚度均不计的活塞a、b封闭两部分质量一样的同种理想气体。活塞横截面积，静止时a、b到气缸底部的距离分别为，，气缸内壁有一小固定卡口，卡口上端到气缸底部的距离为。重力加速度，大气压强。
EQ \\ac(○,1)在活塞b上放置一质量为的重物，求稳定后b到气缸底部的距离；
EQ \\ac(○,2)接第（1）问，若再把环境温度从27℃升高到42℃，求再次稳定后b到气缸底部的距离。
34.（1）（５分）一列已持续、稳定地沿x轴正方向传播的简谐横波如图，令图示时刻t = 0，图中质点P的x坐标为0.9 m。已知任意一个振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.2 s，下列说法正确的是（ ）
A. 波速为3 m/s
B. 波的频率为5 Hz
C. x坐标为4.5 m的质点在t =0.1 s时恰好位于波谷
D. x坐标为12.6 m的质点在t =0.1s时恰好位于波峰
E. 当质点P位于波峰时，x坐标为13.5 m的质点恰好位于波谷
（2）.（１０分） 如图所示，一半径为R的透明球体放在水平地面上，球心为O，球与地面的接触点为B，在球体的顶点A有一点光源，点光源发出的光通过球体后照亮地面上的部分区域．已知透明球体材料的折射率，真空中光速为c．
①求光从A点到B点的传播时间．
②若不考虑光在透明球体中的反射影响，求地面上被光照亮的区域的面积．
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