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

这是一份河南省范县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。
河南省范县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. 如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是(　　)
 A. 卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度B. 卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度C. 卫星甲的周期等于卫星乙的周期D. 卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度3. 如图所示，固定光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R)，小球a、b大小相同，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动。两球先后通过轨道最低点时对轨道的压力相等，小球a运动到管形圆轨道的最高点时恰好对轨道无压力，小球b只能运动到与O点等高的A点(不考虑碰撞)，以下说法正确的是(　　)A. a、b两小球的质量之比为1：2B. a、b两小球在管形圆轨道最低点时速度之比为2：1C. 小球a运动到圆轨道的最高点时的速率等于小球b运动到A点的速率D. 小球a在圆轨道的最高点受到的合外力大于小球b在A点受到的合外力4. 空间某一静电场的电势在轴上的分布如图所示，轴上两点、的电场强度在方向的分量大小分别是，，下列说法中正确的是(　　)
 A. B. 的方向沿轴负方向，的方向沿轴正方向C. 另放一电荷在点，其受到的电场力在方向上的分量为零D. 一电子沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功5. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、PQ，间距为L。导轨平面与水平面的夹角为θ，M、P两点间所接电阻阻值为R，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向上。一根质量为m、电阻不计的金属棒ab，从离MP距离处由静止释放，若ab棒与导轨MN、PQ始终垂直并接触良好、无摩擦，重力加速度为g。则ab棒的加速度a、速度v、电阻R两端的电压U 以及ab棒与导轨形成回路中的磁通量Ф随时间t变化关系图像正确的是(　　)A.  B. C.  D. 6. 如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传动带的左端，传送带右端A点坐标为XA=8m，匀速运动的速度V0=5m/s，一质量m=1kg的小物块，轻轻放在传送带上OA的中点位置，小物块随传动带运动到A点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达N点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，斜面上M点为AN的中点，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是(   )A. N点纵坐标为yN=1.25mB. 小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5JC. 小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M点D. 在x=2m位置释放小物块，小物块可以滑动到N点上方7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=2：l，L1、L2、L3为三只规格均为“6 V，2W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻R1=8Ω。输入端交变电压u随时间t变化的图像如图乙所示，三只灯泡均正常发光，则(　　)A. 电压u的瞬时值表达式为B. 电压表的示数为32 VC. 电流表的示数为1 AD. 定值电阻R2= 10Ω8. 如图(甲)所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x，现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B[如图(乙)所示]，物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则(  )A. A物体的质量为3mB. A物体的质量为2 mC. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为D. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为第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. 某实验小组使用如图(a)所示装置“验证机械能守恒定律”。使质量m重物自由下落，打出纸带。某次实验得到的纸带如图(b)所示，其中O点为纸带上打出的第一个点，每2个计时点取一个计数点，分别标记为A、B、C、D、E、F、G，测量得到LEF和LFG。已知打点计时器的频率为f，当地重力加速度为g。打出F点时，重物的动能Ek=________，若要验证机械能守恒定律，还需要从图(b)纸带上测量的物理量是__________。重物的质量和体积大小对实验误差有影响。质量越大，体积越小，实验误差越_____(选填“大”或“小”)。10. 某同学要测量阻值约为59Ω的一段金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：A.电流表A1(0~0.6A，内阻R1g约1Ω)B.电流表A2(0~50mA，内阻R2g为5Ω)C.电压表V(0-15V，内阻Rv约50kΩ)D滑动变阻器R0(0~5Ω)E.定值电阻R1(阻值55Ω)F定值电阻R2阻值5Ω)G.电池组E(3V，内阻约0.5Ω)开关一个，导线若干(1)该同学将金属丝紧密地并排绕制成一个线圈，用刻度尺测出它的宽度为d，数出圈数n，如图甲所示，则金属丝的直径为D然后把金属丝拉直。用刻度尺量出长度l=______。
 (2)要精确测量金属丝的电阻，该同学思考后设计了部分电路，请你利用所供器材，在如图乙所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号，电阻丝用电阻R替代。______(3)按设计的电路图连接电路，滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，设电压表V两端电压为U，流过A1、A2的电流分别为I1、I2，写出金属丝的电阻的表达式R=______(选择题目给出的物理量表示)。4)移动滑动变阻器的潜片，多测几组数据，求出金属丝的电阻平均值R，则金属丝的电阻率的表达式为ρ＝____(用d、n、R、l表示)。11. 如图所示，真空中竖直矩形ABCD区域内有水平向左的匀强电场，AC高是LAC=1.2d，AB宽是LAB=d，O点是AB中点，长L=d的绝缘细线一端固定在O点，另一端拴质量为m、电荷量为q的带正电小球。拉直细线与竖直线夹θ=37°角，从P点静止释放小球。其中d、m、q是已知量，重力加速度为g，场强E= ，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)小球在最低点时细线拉力大小；(2)小球第一次到达左侧的最高点相对P点的高度。12. 如图所示，一底端带挡板的斜面体固定在水平地面上，倾角θ=、高度h=1.6m。一质量M=1kg、长度L=2m的薄木板B置于斜面頂端，恰好能保持静止。一质量m=3kg的小物块A以沿斜面向下、大小为4m/s的速度滑上木板B，已知A、B之间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力。求：(1)斜面与木板间的动摩擦因数；(2)物块A刚滑上B时，A、B的加速度；(3)薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间。 (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. 有关对热学的基础知识理解正确的是(  )．A. 液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势B. 低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态C. 当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器中的水的压强为零D. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理14. 如图所示，一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上，一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时，底部阀门关闭，缸内气体体积为气缸容积的，温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热，使缸内气体温度缓慢上升到400K。(i)求此时缸内气体的压强；(ii)打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，求活塞缓慢回到初始位置时，缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。【物理-选修3-4】15. 一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，已知O、P的平衡位置相距0.6m。这列波的波源起振方向沿y轴__________方向(选填“正”或“负")，波速为_________m/s，波长为_____m。16. 梯形棱镜横截面如图所示，图中∠C=∠D=90°，∠B=60°，BC长为L。截面内一细束光线从棱镜AB边上的F点垂直AB边射入，在BC的中点P点恰好发生全反射，已知光在真空中传播的速度为c。(1)棱镜对该光的折射率；(2)求从CD边射出的光线折射角的正弦值以及细光束从射入棱镜到射出CD边所用的时间t(不考虑在CD界面的反射)。
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】：C【解析】A．卫星乙从M点运动到N点，地球引力相当于阻力，做负功，所以N点卫星乙的速度会比较小。则卫星乙在M点的动能大于在N点的动能，A错误；BC．由开普勒第三定律可知：由于圆轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等，所以二者的周期一定是相等的。所以卫星乙在N点的线速度小于卫星甲的线速度，即小于卫星甲在P点的线速度。故B错误，C正确；D．由万有引力定律提供向心力可知所以二者在P点到地球的距离是相等的，所以二者在P点的加速度是相等的。故D错误；故选C。3【答案】：A【解析】A. 小球a在最低点时，由牛顿第二定律可得①小球a从最低点运动到最高点过程，由动能定理可得②小球a在最高点时，由牛顿第二定律可得③联立①②③可得小球b在最低点时，由牛顿第二定律可得④小球b从最低点运动到A点过程，由动能定理可得⑤联立④⑤可得两球先后通过轨道最低点时对轨道的压力相等，即，则有解得：，A正确；B．a、b两小球在管形圆轨道最低点时的速度之比为B错误；C．小球a运动到圆轨道的最高点时的速率为，小球b运动到A点的速率为零，故两者速率不相等，C错误；D．小球a在圆轨道的最高点和小球b在A点均只受重力，因此合外力相等，D错误；故选A。4【答案】: C【解析】AC．在、附近分别取很小的一段的，由图像知，点段对应的电势差小于点段对应的电势差，因很小，可看作匀强电场，由，可得同理可知点 ，则，所以电荷在点受到的电场力在方向上的分量为零，故A选项错误，C选项正确；B．沿电场线方向电势降低，在点左侧，的方向沿轴正方向，在点右侧，的方向沿轴负方向，故B选项错误；D．电子带负电荷，电子沿轴从移到的过程中，电场力先向左后向右，则电场力先做负功后做正功，故D选项错误。故选C。5【答案】：D【解析】AB．ab棒下滑产生感应电动势受到的安培力ab棒的加速度开始时速度为零，加速度随着速度的增大，加速度逐渐减小，当速度增大到满足此时加速度为零，速度达到最大，最大值为选项AB错误；C．金属棒ab电阻不计，则电阻R两端的电压即为电源电动势最大感应电动势为选项C错误；D．ab棒与导轨形成回路中的磁通量随着速度的增加，图像的斜率增加，当速度不变后，图像的斜率不变，故选项D正确。故选D。6【答案】AB【解析】A．小物块在传送带上匀加速运动的加速度a=μg=5 m/s2 小物块与传送带共速时，所用的时间 运动的位移 故小物块与传送带达到相同速度后以v0=5 m/s的速度匀速运动到Q，然后冲上光滑斜面到达N点，由机械能守恒定律得 解得yN=1.25 m 选项A正确；
B．小物块与传送带速度相等时，传送带的位移x=v0t=5×1=5m传送带受摩擦力的作用，小物块在传送带上运动产生的热量Q=f(x-△x)=μmg(x-△x)=0.5×10×2.5=12.5J选项B正确；
C．物块从斜面上再次回到A点时的速度为5m/s，滑上传送带后加速度仍为5m/s2，经过2.5m后速度减为零，然后反向向右加速，回到A点时速度仍为5m/s，则仍可到达斜面上的N点，选项C错误；D．在x=2m位置释放小物块，则小滑块在传送带上仍滑动2.5m后与传送带相对静止，则到达A点时的速度等于5m/s，则小物块仍可以滑动到N点，选项D错误。故选AB。7【答案】: BD【解析】A．根据图象知，交变电流的最大值为，周期为，线圈的转动的角速度为所以该交变电压的瞬时值为故A错误；BC．规格为6V，2W的灯泡正常发光时，根据可得，通过灯泡的电流为变压器输出端三个灯泡并联后与R2串联，可得变压器的输出电流为根据 可得，原线圈的电流为则电流表的示数为，根据图象可知，原线圈输入电压为U=36V，则电压表示数为故B正确，C错误；D．变压器的输出电压为灯泡两端电压6V，则R2两端电压为流过R2的电流为I2，则R2的阻值为D正确。故选BD。8【答案】：AC【解析】对图(甲)，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能 对图(乙)，物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，A，B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v，由动量守恒定律有M·2v0=(M+m)v由能量守恒定律有联立得M=3m故BD错误，AC正确；故选AC.二. 非选择题9【答案】：(1).     (2). 点O、F之间的距离LOF    (3). 小【解析】 [1]打出F点时重物的速度为则重物的动能为[2]若要验证机械能守恒定律，则要验证从O点到F点重物减少的重力势能与重物增加的动能是否相等，即所以还需测量的物理量是点O、F之间的距离LOF[3]质量越大，体积越小，这样能减少摩擦阻力的影响，从而实验误差越小。10【答案】：(1). 7.80    (2).     (3).     (4). 【解析】 (1)[1]金属丝的直径等于绕制线圈宽度除以圈数用刻度尺量出长度l=7.80cm(2)[2] 由于电源能对外提供的电压不超过3V，则金属丝两端所加电压不超过3V，根据读数规则，电压表不能使用，需要把电流表A，改装成电压表使用，使其量程接近金属丝两端的最大电压3V，需要串联的电阻为故电流表A2需要与R1串联充当电压表使用，要精确测出金属丝的电阻，虚线框中的测量电路如图
 (3)[3]根据欧姆定律，金属丝的电阻的表达式(4)[4]电阻定律得11. 解:(1)设小球在最低点的速度大小为v1，线拉力大小为F，则解得(2)设小球第一次到达左侧的最高点相对P点的高度为h，则解得12. (1)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的动摩擦因数应满足得(2)物块A在木板上滑行时，以A为研究对象，有方向沿斜面向上，以木板B为研究对象有方向沿斜面向下(3)假设A与木板达到共同速度时，A还没有到达底端，则有解得，此过程故说明以上假设成立，共速后，由于则A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，该过程所用时间所以13【答案】：CDE【解析】：A、表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直指向液体内部，故A错误；B、根据热力学第二定律，低温的物体不会自发把热量传递给高温的物体，必然会引起外界变化．故B错误；C、液体压强由重力产生，当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器处于完全失重状态，故容器中的水的压强为零，故C正确；D、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢，故D正确；E、在“用油膜法测分子直径”的实验中，需要将油膜看作单分子层，同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形，故E正确；故选CDE.14. 解:(i)若气体进行等压变化，则当温度变为400K时，由盖吕萨克定律可得 解得说明当温度为400K时活塞已经到达顶端，则由理想气体状态变化方程可得解得(ii)温度为400K，压强为p0时气体的体积为V′，则 解得 打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，活塞缓慢回到初始位置时气缸内剩余的压强为p0的气体体积为缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比15【答案】: 正方向 ；0.2m/s ；0.8m【解析】 [1]根据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图像可知，P点的起振方向沿y轴的正方向，所以波源起振方向沿y轴正方向。[2]根据图像可知：P比波源晚振动3s，其周期为4s，所以波速为[3]根据波速公式得16. 解:(1)光路图如下 由几何关系可知恰好发生全反射的临界角为，则故(2) 由光路图可知求从CD边射出的光线折射角的正弦值为由几何关系知的距离至射出边的距离又有介质中光速且故解得