河南省南召县2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)

这是一份河南省南召县2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

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. 下列说法正确的是( )
A. 物理学家为了方便研究物体的运动规律而引入质点概念，这里用到的物理思想方法是等效替代法
B. 米、牛顿、秒都是国际单位制中的基本单位
C. 矢量既有大小又有方向，如速度、速度变化量和加速度都是矢量
D. 伽利略的理想斜面实验得出的结论是必须有力作用在物体上物体才能运动，撤去外力物体就会停下来
2. 中国航天科技集团在北京举行《中国航天科技活动蓝皮书》发布会。会议透露，嫦娥五号探测器实施首次月球采样返回。若火箭发射后某时，嫦娥五号离月球中心的距离为r，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，绕月周期为T。根据以上信息可求出( )
A. 嫦娥五号绕月运行的速度为
B. 嫦娥五号绕月运行的速度为
C. 月球的平均密度
D. 月球的平均密度
3. 一质量为m的小球被发射到空中，运动中小球受到方向水平向左、大小为F的恒力作用。忽略空气阻力，重力加速度为g。为了使小球能重新回到发射点，发射速度方向与水平向右方向的夹角θ应该满足( )
A. sinθ=mgFB. csθ=mgFC. tanθ=mgFD. ctθ=mgF
4. 在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己统制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡，他所用的线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载(电流过大，超过学生电源允许的最大值)。如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中，最可能有效的是( )
A. 增大电源电压B. 适当减少原线圈a的匝数
C. 换一个电阻更大的灯泡D. 将线圈a改接在学生电源直流输出端
5. 如图所示，甲图是真空中等量异种点电荷的电场线分布图。乙图中a、b、c、d四点是以等量异种点电荷为圆心、相同半径的圆与两点电荷连线的交点。关于该四点的电场强度和电势的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示，在定滑轮C的正下方固定一个带负电的小球A，另一带电小球B，用绝缘细线栓着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力F拉住，使小球B处于静止状态。现拉动细线使小球B缓慢地向定滑轮移近小段距离，关于此过程，下列说法正确的是( )
A. 小球A对小球B的库仑力先减小后增大B. 细线对小球B的拉力逐渐减小
C. 小球A与小球B之间的电势能不变D. 小球B所经位置的电势逐渐升高
7. 如图所示，相距L的两平行光滑金属导轨MN,PQ间接有两定值电阻R1和R2，它们的阻值均为R。导轨(导轨电阻不计)间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为m、电阻也为R的金属棒在恒力F的作用下由静止开始运动，运动距离x时恰好达到稳定速度v。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好，则在金属棒由静止开始运动到速度达到稳定的过程中( )
A. 电阻R1上产生的焦耳热为16Fx-112mv2
B. 电阻R1上产生的焦耳热为
C. 通过电阻R1的电荷量为BLxR
D. 通过电阻R1的电荷量为
8. 如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)( )
A. 此时丝线长度为22L
B. 以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小保持不变
C. 若保持悬点C位置不变，缓慢缩短丝线BC的长度，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧
D. 若A对B的静电力为B所受重力的33倍，要使B球依然在θ=30°处静止，则丝线BC的长度应调整为33h或233h
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. 某实验小组设计了如图甲所示的装置来测量物块与长木板间的动摩擦因数，一端带有定滑轮的长木板水平放置，平行于长木板的细线一端与带有遮光片的物块相连，另一端跨过定滑轮与砂桶相连，在长木板B点固定有一个光电门，与光电门相连的计时器可以记录遮光片经过B点的挡光时间。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从长木板上的A处由静止释放，并记录下砂桶和砂的质量m及对应的遮光片在B处的挡光时间t。已知物块质量为M，重力加速度为g=9.80m/s2，测得遮光片宽度d=7.0mm。不计空气阻力和定滑轮处的摩擦，不计细线的质量和伸缩，请回答以下问题：
(1)若与光电门相连的计时器显示的时间为t，则物块到达B点的速度v的表达式为v=________(用题中所给物理量的符号表示)；
(2)某次测量中，A、B两点间的距离L用刻度尺测量，如图乙所示，L为_______cm，测得物块质量为M=100.0g，与光电门相连的计时器显示的时间为t=0.010s，砂桶和砂的质量为m=20.0g，则在该次测量中，测得物块与长木板之间的动摩擦因数μ为__________(计算结果保留两位小数)。
10. 某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A．待测干电池E(电动势约为1.5 V，内阻约为1 Ω)
B．电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻为100 Ω)
C．电流表A(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为2 A)
E．滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流为1 A)
F．定值电阻R0(阻值为900 Ω)
G．开关一个，导线若干
(1)为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选____．(R1或R2)
(2)根据题意将图中实物图连接起来，组成完整的电路__________．
(3)如图所示，是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中，纵坐标I1为电流表G的示数，横坐标I2为电流表A的示数，由图可知，被测干电池的电动势为________V，内电阻为________Ω(均保留两位有效数字)．
11. 如图所示，间距为d、足够长的两平行金属导轨固定放置在同一水平面上，导轨左端接一阻值为R的电阻，垂直导轨平面有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场区域左、右边界与导轨垂直且间距也为d。一导体棒在外力作用下以某一速度向右进入磁场并做匀速运动。当导体棒离开磁场时，磁感应强度开始随时间均匀减小，其大小由B减小到零所用时间为t。整个过程回路中电动势大小保持不变，导体棒与导轨始终垂直并接触良好，回路中除R外其余电阻不计，求：
(1)导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小；
(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程中电阻R产生的焦耳热。
12. 如图所示，一个可视为质点的质量为m=1kg的滑块放在木板上表面最右端，木板长为L=8m，木板放在光滑的水平地面上，今在木板右端施加水平向右的恒力F。已知木板质量为M=4kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2
(1)若滑块与木板保持相对静止，求F的最大值；
(2)若F=5N，求滑块与木板间摩擦力的大小；
(3)若F=14N，作用时间4s后撤去，求滑块相对木板滑动的整个过程中，系统因摩擦而产生的热量。
(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. 如图甲所示，夏天的清晨，荷叶上滚动着一个个晶莹剔透的小露珠，甚是好看。这些小露珠基本上都呈现为近似的球形，这是 _______共同作用的结果(填“表面张力和浸润现象”、“表面张力和不浸润现象”或“表面张力和毛细现象”)；若分子引力和分子斥力随分子间距离r变化的关系图像如图乙所示，图中线段BD= BE。能总体上反映露珠表面层水分子作用力的是图中的 _______(选填“A”、“B”或“C”)位置。
14. 如图所示，足够长的两端开口的导热性能良好的U型玻璃管开口向上，管中有一段水银柱，左管中用一密闭良好的活塞封闭一段气体，气柱长为10cm，左管足够长，右管中液面离右管口的高度为7.5cm，左、右水银液面的高度差为h=15cm，大气压强为P0=75cmHg。现将右管管口封闭，提拉活塞缓慢上移，假设环境温度始终不变，封闭气体均可视为理想气体，不计一切摩擦，当左、右两管中液面在同一高度时，求：
(1)右管中气体的压强；
(2)左管中活塞上移的距离。
【物理-选修3-4】
15. 下列说法正确的是________。
A. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
B. 在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同
C. 黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距
D. 做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关
E. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用
16. 如图，两等腰三棱镜ABC和CDA腰长相等，顶角分别为∠A1=60°和∠A2=30°。将AC边贴合在一起，组成∠C=90°的四棱镜。一束单色光平行于BC边从AB上的O点射入棱镜，经AC界面后进入校镜CDA。已知棱镜ABC的折射率，棱镜CDA的折射率n2=，不考虑光在各界面上反射后的传播，求：(sin15°=，sin75°=)
(i)光线在棱镜ABC内与AC界面所夹的锐角θ；
(ii)判断光能否从CD面射出。
参考答案
一.选择题
1【答案】：C
【解析】
A．物理学家为了方便研究物体的运动规律而引入质点概念，这里用到的物理思想方法是理想模型法，选项A错误；
B．米、秒都是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，选项B错误；
C．矢量既有大小又有方向，如速度、速度变化量和加速度都是矢量，选项C正确；
D．伽利略理想斜面实验得出的结论是物体运动不需要力来维持，选项D错误。
故选C。
2【答案】：A
【解析】
AB．月球表面任意一物体重力等于万有引力，有
则有
“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力，有
解得
选项A正确，B错误；
CD．“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有
解得
月球的平均密度为
选项CD错误。
故选A。
3【答案】：C
【解析】
小球在水平方向向右做匀减速运动，然后反向加速；竖直方向向上先做匀减速运动，后向下加速则若能回到出发点，则水平方向
2vcsθ=at=Fmt
竖直方向
2vsinθ=gt
解得
tanθ=mgF
故选C
4【答案】: C
【解析】
A．若增大电源电压，则次级b的电压变大，则次级电流增大，导致初级a电流变大，故电源更加过载，A错误；
B．适当减少原线圈a的匝数，则根据变压器电压和匝数关系可知，次级线圈b电压增大，次级电流增大，故初级电流增大，这时电源更加过载，B错误；
C．换一个电阻更大的灯泡，则次级电阻变大，电流变小，则初级电流变小，电源不过载，C正确；
D．将线圈a改接在学生电源直流输出端，磁通量不发生变化，则变压器次级将无电压，灯泡不亮，则不是最有效的方法，D错误。
故选C。
5【答案】：A
【解析】
AB．根据场强叠加原理以及甲图中电场线的疏密可得出
则A正确，B错误。
CD．将正电荷从a移到b处，正点电荷对其做功为零，而负点电荷对其做正功，则，。将正电荷从c移到d处，正点电荷对其做正功，而负点电荷对其做功为零，则，。沿电场线方向，其电势降低，得，可得
选项CD错误
故选A。
6【答案】BC
【解析】
由题可知，A、B一定带同种电荷，对B进行受力分析，设AC间的距离为h，绳子长度为l，AB间的距离为x，由于力的三角形和相似，对应边成比例，可得
由于mg和h都不变，因此比值不变，随着绳子长度l减小，细线对小球B的拉力逐渐减小；由于两个小球带电量不变，因此两球间的距离x不变，从而小球A对小球B的库仑力保持不变，小球A与小球B之间的电势能不变，AD错误，BC正确。
故选BC。
7【答案】: AD
【解析】
AB．金属棒由静止运动到速度达到稳定过程，利用功能关系得
Fx+W安=12mv2，-W安=Q总
所以
Q总=Fx-12mv2
金属棒上的电流是R1的两倍，由Q=I2Rt可知，金属棒消耗的焦耳热是每个定值电阻消耗的焦耳热的4倍，即
QR1=16Q总=16Fx-112mv2
所以A正确B错误。
CD．又由电荷量
q=ΔΦR总，ΔΦ=BLx，R总=32R，qR1=12q
可知
qR1=BLx3R
故C错误，D正确。
故选AD。
8【答案】：BCD
【解析】
A．当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°，处于平衡，根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直，此时丝线长度为32h，选项A错误；
B．而由三角形相似可知
Gh=FAB=TBC
则在整个漏电过程中，丝线上拉力T大小保持不变，选项B正确；
Ｃ．以C点为原点，以CA方向为y轴，垂直CA方向向右为x轴建立坐标系，设B点坐标为(x，y)，则由几何关系
x=hcsθ⋅sinθ
tanθ=xy
消掉θ角且整理可得
x2+y2=(hcsθ)2=BC2
缓慢缩短丝线BC的长度，最初阶段BC的长度变化较小，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧，选项C正确；
D．若A对B的静电力为B所受重力的33倍，则B静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时，对B受力分析，G、F与T，将F与T合成，则有
GAC=FAB
解得
AB=FGh=33h
根据余弦定理可得
（33h）2=h2+BC2-2×BC×hcs30°
解得
BC=33h或233h
选项D正确。
故选BCD
二. 非选择题
9【答案】：
(1). dt
(2). 6000
(3). 0.15
【解析】
(1)[1]根据极限的思想，在时间很短时，我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度，则
v=dt
(2)[2]刻度尺的最小分度为0.1cm，如图可知，A、B两点间的距离为60.00cm
[3]由题意可知
vB=dt=7.0×10-31×10-2m/s=0.7m/s
由公式v2-v02=2ax可得
a=vB22L=0.722×0.6m/s2
将砂桶和砂和物块看成整体，由牛顿第二定律可得
mg-μMg=(m+M)a
联立解得
μ≈0.15
10【答案】：
(1). R1
(2)

(3). 14
(4). 0.67 (0.66～0.68均可)
【解析】
(1)电源电动势为1.5V较小，电源的内阻较小，为多次几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选D，即R1；
(2)上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R0串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器R1串联接入电路，实验电路图如图所示．根据电路图，将实物图连接起来，组成完整的电路．

(3)根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U=I1(900+100)=1000I1，
根据图象与纵轴的交点得电动势为E=1.4mA×1000Ω=1.4V，
与横轴的交点可得出路端电压为1.0V时电流是0.6A，
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得，电源内阻；
11. 解:(1)导体棒在磁场中匀速运动时的感应电动势
E1=Bdv
离开磁场时的感应电动势
E2=ΔBΔtS=Bd2t
由题意可知
E1=E2
解得
v=dt
(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程共经历的时间为2t，则电阻R产生的焦耳热
Q=E22R⋅2t=2B2d4Rt
12. 解:(1)若滑块与木板保持相对静止，则它们之间的摩擦力不能超过最大静擦力，隔离滑块，由牛顿第二定律得
fm=μmg=ma
对木板和滑块整体，由牛顿第二定律得
Fm=M+ma
解得F的最大值为
N
(2)若F=5N<10N，则滑块与木板间还没有发生相对滑动 ；
滑块与木板间的摩擦力为静摩擦力，设为f，木板与滑块此时的共同加速度大小分别为a0，牛顿第二定律对整体有
F=(M+m)a0
对滑块有
f=ma0
解得
f=1N
(3)若F=14N>10N，则滑块与木板间发生了相对滑动 ；
设滑动摩擦力为f1，木板与滑块此时的加速度大小分别为a1和a2，假设系统向右运动过程中滑块一直在木板上，则由牛顿第二定律有
a1=2m/s2
F-f1=Ma2
a2=3m/s2
在0-4s内滑块的位移大小为
x1=12a1t2=16m
在0-4s内木板的位移大小为
x2=12a2t2=24m
在0-4s内滑块与木板间的相对位移为
Δx=x1-x1=8m
可见，撤去F时滑块恰好滑离木板，故系统产生的摩擦热
Q=μmgΔx=16J
13【答案】：(1). 表面张力和不浸润现象 (2). C
【解析】：
[1]露珠由于液体表面张力的作用总要收缩成球体，当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面收缩，即小露珠基本上都呈现为近似的球形是表面张力和不浸润现象共同作用的结果。
[2]露珠液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，液体表面层分子的间距大，相互作用表现为引力，即为图中的C点。
14. 解：(1)以右管封闭的气体为研究对象，若右管管口封闭，右管中封闭气体的压强为
p0=75cmHg
气柱的长度为L1=7.5cm；当左右管中水银面相平，右管中气体压强为p1，气柱的长度为
L2=L1+h2=15cm
p0L1S=p1L2S
解得
p1=37.5cmHg
(2) 以左管封闭的气体为研究对象，开始时左管气体的压强为
p2=p0+h=90cmHg
气柱的长度为L3=10cm
当左右管中水银面相平时，气体的压强为p1，设气柱长为L4，则
p2L3S=p1L4S
解得
L4=24cm
则活塞上移的距离为
h1=L4+h2-L3=21.5cm
15【答案】: ACE
【解析】
A．干涉和衍射现象是波特有的现象，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故A正确；
B．声波的传播速度由介质决定，所以在同种介质中，不同频率的波的传播速度相同，故B错误；
C．根据
当用同一装置做双缝干涉实验时，双缝干涉条纹间距与光的波长成正比．黄光的波长比蓝光长，黄光的双缝干涉条纹间距大于蓝光双缝干涉条纹间距，但是用不同装置做双缝干涉实验时，黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距，故C正确；
D．简谐运动的物体，其振动能量用振幅来反映，故D错误；
E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系
对电磁波也适用，故E正确。
故选ACE。
16. 解：(i)光在AB面上发生折射，如图
由折射定律得
解得
∠2=15°
则
=45°
(ii)光从AC面进入CDA内，由几何关系可得
∠3==45°
由折射定律
解得
∠4=75°
则由几何关系可得
∠5=45°
由折射定律
解得
∠6=90°
光线在DC面恰好发生全反射，不能从DC面射出。(平行DC射出也可)