河南省信阳市浉河区2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)

河南省信阳市浉河区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. 图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上，下列说法正确的是(　　)

A. 共有10种不同频率的光子辐射出来

B. 共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象

C. 入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大

D. 从金属板中逸出的光电子就是粒子

2. 有一颗中高轨道卫星在赤道上空自西向东绕地球做圆周运动，其轨道半径为地球同步卫星轨道半径的四分之一。某时刻该卫星正好经过赤道上某建筑物，已知同步卫星的周期为T0，则下列说法正确的是(　　)

A. 该卫星的周期为

B. 该卫星的向心力为同步卫星的

C. 再经的时间该卫星将再次经过该建筑物

D. 再经的时间该卫星将再次经过该建筑物

3. 如图所示，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53角固定不动，平板BP可绕水平轴在竖直面内自由转动，质量为m的均匀圆柱体O放在两板间，sin53=0.8，cos53=0.6，重力加速度为g．在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是( )

A. 平板BP受到的最小压力为mg

B. 平板BP受到的最大压力为mg

C. 平板AP受到的最小压力为mg

D. 平板AP受到的最大压力为mg

4. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。该交变电流经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示。灯泡上标有“220V　22W”字样。则(　　)

A. 灯泡中的电流方向每秒钟改变50次

B. t=0.01s时穿过线框回路的磁通量最大

C. 电流表示数为0.1A

D. 电流表示数为A

5. 如图所示，直线边界OM与ON之间的夹角为30°，相交于O点。OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。ON上有一粒子源S，S到O点的距离为d。某一时刻，粒子源S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，已知粒子的带电量为q，质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小均为v，。则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )

A.                              B.  

C.                             D.

6. 如图所示，倾角为θ的斜面放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块M正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球达到稳定(与滑块相对静止)后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是(　　)

A. 斜面光滑

B. 斜面粗糙

C. 达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左

D. 达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右

7. 如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AC = d，∠B = 30°。现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间均为t，而在磁场中运动的最长时间为 (不计重力和粒子间的相互作用)。下列判断正确的是(　　)

A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t

B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为

C. 粒子在进入磁场时速度大小

D. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为

8. 如图所示，一粗糙的绝缘细杆倾斜固定放置，顶端A固定一个带电小球，另一套在杆上的带电小环从杆上B点静止释放，沿杆运动至C点停下，则(　　)

A. 带电小环运动过程中的电势能先增大后减小

B. 带电小球和带电小环带同种电荷

C. 带电小环下滑过程先做匀加速运动后做匀减速运动

D. 带电小环下滑过程克服摩擦力做的功大于机械能的变化量

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. 某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为l，斜面顶端与水平地面的距离为h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1(甲图)；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离X2(图乙)。已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为m1、m2，重力加速度为g。

(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为μ=___________；(用字母l、h、x1表示)

(2)通过这两次试验，只要验证_________，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。(用字母m1、m2、x1、x2表示)

10. 在研究标有额定工作状态为“3V、1.5W”的小灯泡的伏安特性实验中，实验室提供以下器材：

(1)实验设计电路如图甲所示，因需要将灵敏电流计G与电阻箱组装改装成一个量程3V的电压表，请在虚线框中画出电压表的改装电路___________，并将电阻箱的阻值调到___________Ω，再将灵敏电流计表盘上的电流参数修改为对应的电压表的电压参数。

(2)为了提高测量的准确度与有效性，应该选择的滑动变阻器为___________(选填“R1”或“R2”)。

(3)用连线代替导线将图乙中实物连接为完整电路___________。

(4)在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端，再闭合S，将滑片P向右调节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据。

(5)描绘出的小灯泡U-I曲线如图丙所示，将该规格的两个相同小灯泡串联后再与一电源电动势E=4V，内阻r=5Ω的新电源相连接，则每个小灯泡在该电路中的实际工作功率为___________W(保留三位有效数字)。

11. 如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型光滑金属框架，已知，导体棒在框架上从A点开始在外力作用下，沿垂直方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路，经过时间t导体棒运动到图示位置。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为r，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。求：

(1)t时刻回路的总电阻；

(2)t时刻流过导体棒的电流大小。

12. 在粗糙水平面上固定一半径的光滑四分之一圆弧槽。距圆弧槽最低点右侧处有一个质量、长度的薄木板，薄木板与圆弧槽最低点平齐。圆弧槽最低点放置一可视为质点的质量的小物块Q，现让一质量也为m的小物块P(可视为质点)以的水平初速度从右端滑上薄木板。当小物块运动至薄木板左端时，薄木板左端恰好与圆弧槽相撞，同时小物块P与Q碰撞并粘连在一起。已知小物块P与薄木板间的动摩擦因数，重力加速度，求：

(1)从P开始运动到与Q发生碰撞所经历的时间t；

(2)薄木板与水平面间的动摩擦因数；

(3)P、Q碰撞后运动的最大高度H。

(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. 下列说法正确的是(  )

A. 通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体

B. 液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈

C. 物体体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关

D. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小

E. 一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为

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. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处的M点，再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是____。

A. 波长为5m

B. 波速为5m/s

C. 波的周期为0.8s

D. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

E. 从t=0到质点Q第一次到达波峰的过程中，质点M通过的路程为80cm

16. 半径为R的半圆形玻璃砖放置在水平的平面光屏上，如图所示。一束单色光沿半径方向射向玻璃砖的圆心O，当光线与水平面的夹角为30°时，光屏上会出现两个光斑，当夹角增大为45°时，光屏上恰好只剩一个光斑。求：

①玻璃砖的折射率；

②光线与水平面的夹角为30°时两个光斑间的距离。

参考答案

一.选择题

1【答案】：C

【解析】

A. 共有种不同频率的光子辐射出来，选项A错误；

B. 其中能级差大于2.29eV的跃迁有：4→1、3→1、2→1、4→2，即共有4种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象，选项B错误；

C. 根据光电效应规律可知，入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，选项C正确；

D. 从金属板中逸出的光电子是，不是粒子，选项D错误。

故选C。

2【答案】：D

【解析】

AB．根据开普勒第三定律

解得 ，AB错误；

CD．设再经t时间该卫星将再次经过该建筑物

解得 ，C错误，D正确。

故选D。

3【答案】：A

【解析】

A．圆柱体受重力，斜面AP的弹力F1和挡板BP的弹力F2，将F1与F2合成为F，如下图：圆柱体一直处于平衡状态，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1与F2合成的合力F与重力等值、反向、共线；从图中可以看出，BP板由水平位置缓慢转动过程中，F1越来越大，F2先减小后增大；由几何关系可知，当F2的方向与AP的方向平行(即与F1的方向垂直)时，F2有最小值F2min=mg，根据牛顿第三定律，平板BP受到的最小压力为mg，故A正确．

B．BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置时，由图知这时F2最大，F2max=mg，即平板BP受到的最大压力为mg，故B错误．

C．当平板BP沿水平方向时，平板AP对圆柱体的弹力F1=0，即平板AP受到的最小压力为0，故C错误．

D．由图可知，当BP转到竖直方向时，AP对圆柱体的弹力F1最大，F1max==mg，根据牛顿第三定律知，平板AP受到的最大压力为mg，故D错误．

4【答案】: B

【解析】

A．由图可知，交流电的周期为0.02s，频率为

所以灯泡中的电流方向每秒钟改变100次，故A错误；

B．由图乙可知，当0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故B正确；

CD．由于交变电流电压的有交值为

由公式

解得

所以灯泡正常发光，副线圈电流

则由公式

求得

I1=1A

电流表示数为1A，故CD错误；

故选B。

5【答案】：D

【解析】

由于粒子在磁场中做匀速圆周运动，当运动的弦长最短时对应的时间最短，则最短的弦长为

根据洛伦兹力提供向心力有

qvB = mr，qvB = m

解得

T = ，r = ， = 2r

则最短弦长L为

L = dsin30° = r

则根据余弦定理有

cosθ =

解得

θ = 60°

则粒子在磁场中运动的最短时间为

t = =

故选D。

6【答案】AC

【解析】

AB．如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得；对整体，加速度

方向沿斜面向下，对小球，合力

F合=ma=mgsinθ

则摆线必定与斜面垂直，故A正确，B错误；

CD．小球的加速度和整体的加速度相同，对整体，加速度有水平向左的分量，合力水平向左，根据牛顿第二定律，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故C正确，D错误。

故选AC。

7【答案】: ABD

【解析】

A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间是，即

则得周期

选项A正确；

B．由得

故B正确。

D．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为，则有

解得

画出该粒子的运动轨迹如图：

设轨道半径为R，由几何知识得

可得

选项D正确；

C．根据线速度的定义有

选项C错误。

故选ABD。

8【答案】：BD

【解析】

B．小圆环能由B点开始下滑，有沿杆向下的加速度，表明库仑力、重力沿杆分力两力的合力大于滑动摩擦力。滑到C点时速度再次为零，表明在静止前有沿杆向上的加速度，库仑力、重力沿杆分力两力的合力小于滑动摩擦力。而库仑力随环远离而减小，可以判定环受到的库仑力沿杆向下为斥力，小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷，故B正确；

A．小圆环下滑过程中，库仑斥力做正功，电势能减小，故A错误；

C．带电小环在向下运动过程中由于库仑力减小，从受力上来说力不是恒力，所以不可能做匀变速运动，故C错误；

D．小圆环下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功，库仑力做正功，机械能的损失量等于克服摩擦力做的功和库仑力做功之和，所以克服摩擦力做的功大于机械能的变化量，故D正确。

故选BD。

二. 非选择题

9【答案】：

(1).    

(2).

【解析】

 (1)[1]．对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得

解得

(2)[2]．对小滑块A滑到斜面最低点的速度为v1，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得

μm1g=m1a

解得

a=μg

据速度位移关系公式得

设A与B碰撞后速度为v2，同理得

根据A、B碰撞过程动量守恒得

m1v1=(m1+m2)v2

联立解得

10【答案】：

(1).    

(2). 5400.0   

(3). R1   

(4).    

(5). 0.365-0.385

【解析】

 (1)[1]灵敏电流计与电阻箱串联，电路图如下；

[2]电阻箱的阻值

(2)[3]灯泡的阻值

故为了调节方便，滑动变阻器分压式接入电路，因此阻值选小，故选R1;

(3)[4]实物电路图如下；

(5)[5]两个相同的灯泡接入此电源，设每一个灯泡的电压为U，电流为I，由闭合回路的欧姆定律可得

代入数据可得

作图如图所示

通过作图，交点就是灯泡的电压和电流，故每一个灯泡的功率为

(0.365W~0.385W均可)

11. 解:(1)t时刻导棒运动的距离

导棒有效长度为

总电阻

(2)电动势为

则电流有

解得

12. 解：(1)对小物块，根据牛顿第二定律：

根据运动学公式：

联立可得：

(2)对薄木板，根据牛顿第二定律：

根据运动学公式：

联立可得：

(3)小物块运动至刚与发生碰撞时的速度：

对、系统，碰撞瞬间根据动量守恒定律：

沿圆弧面继续运动过程，根据能量守恒：

联立以上各式可得：

13【答案】：BCD

【解析】：

A．金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，故A错误；

B．液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B正确；

C．根据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故C正确；

D．在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气相对湿度一定较小，但绝对湿度不一定小，故D正确；

E．体积为油酸酒精溶液的体积，非油酸体积，则油酸分子直径就不是，故E错误；

故选BCD。

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】: BCE

【解析】

A．由波形图可知，波长为4m，选项A错误；

B．再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动，则波速

选项B正确；

C．波的周期为

选项C正确；

D．质点M开始振动的方向沿y轴负方向，则质点Q开始振动的方向也沿y轴负方向，选项D错误；

E．质点Q第一次到达波峰的时间

从t=0开始到质点Q第一次到达波峰，质点M振动的时间为1.6s=2T，则通过的路程为8A=80cm，选项E正确。

故选BCE。

16. 解：①光路如图所示

当入射角时，恰好只剩一个光斑，说明光线恰好发生全反射

所以

②当入射角时，光线在平面上同时发生反射和折射，反射光线沿半径射出到B点

可得

由折射定律有

可知

从而可得

则两光斑间距离