2023届河南省南阳市高三考前（二模）物理试题试卷

这是一份2023届河南省南阳市高三考前（二模）物理试题试卷，共16页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。

2023届河南省南阳市高三考前（二模）物理试题试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m，重力加速度为g，轻绳与c的摩擦不计.则

A．a与大环间的弹力大小mg B．绳子的拉力大小为mg
C．c受到绳子的拉力大小为3mg D．c与大环间的弹力大小为3mg
2、一根重为G的金属棒中通以恒定电流，平放在倾角为30°光滑斜面上，如图所示为截面图。当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒处于静止状态，此时金属棒对斜面的压力为FN1，安培力大小为F1，保持磁感应强度的大小不变，将磁场的方向改为竖直向上时，适当调整电流大小，使金属棒再次处于平衡状态，此时金属棒对斜面的压力为FN2，安培力大小为F2。下列说法正确的是（　　）

A．金属棒中的电流方向垂直纸面向外
B．金属棒受到的安培力之比
C．调整后电流强度应比原来适当减小
D．
3、下列说法中正确的是（　　）
A．原子核发生一次衰变，该原子外层就一定失去一个电子
B．核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为可以判断x为质子
C．若氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应
D．质子、中子、粒子的质量分别是，质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是
4、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．过程ac中气体内能的增加等于吸收的热量
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ab中气体吸收的热量大于气体内能的增加
D．a、b和c三个状态中，状态a气体的内能最小
5、天津市有多条河流，每条河流需要架设多座桥梁。假如架设桥梁的每一个桥墩有两根支柱，每根支柱都是用相同横截面积的钢筋混凝土铸造。按照下列角度设计支柱，能使支柱的承重能力更强的是
A． B． C． D．
6、如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（　　）

A． B． C． D．\
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、卡文迪许把自己测量引力常量的实验说成是“称量地球重量”。若已知引力常量，下列说法正确的是（　　）
A．根据火星的半径和火星表面的重力加速度，可估算出火星的密度
B．根据土星绕太阳公转的半径和周期，可估算出土星的质量
C．根据金星绕太阳公转的半径、周期和太阳半径，可估算出太阳表面的重力加速度
D．根据月球公转的周期、月地距离和地球表面的重力加速度，可估算出地球的第一宇宙速度
8、研究表明，汽车在行驶过程中所受阻力的大小与运动速率的平方近似成正比。一辆汽车在平直公路上行驶，以某一功率行驶达到的最大速率为，此时所受阻力为。若增加汽车功率为原来的两倍，其他条件不变，该汽车行驶达到的最大速率为，相应的阻力为。对此下列表述正确的是（　　）
A． B． C． D．
9、关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是（ ）
A．当液体与固体接触时，如果附着层内分子间的作用表现为斥力，这样的液体与固体间就表现为浸润
B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C．晶体一定具有规则的几何外形
D．液体表面张力有使其表面积收缩到最小的趋势
E.饱和汽压与液体的温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大
10、下列说法中不符合实际的是_______
A．单晶体并不是在各种物理性质上都表现出各向异性
B．液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势
C．气体的压强是由于气体分子间相互排斥而产生的
D．分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小
E.热量能自发地从内能大的物体向内能小的物体进行传递
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）如图甲所示，一根伸长可忽略的轻绳跨过轻质定滑轮，两个质量相等的砝码盘分别系于绳的两端。甲、乙两位同学利用该装置探究系统加速度与其所受合力的关系。共有9个质量均为m的砝码供实验时使用。

请回答下列问题：
(1)实验中，甲将左盘拉至恰好与地面接触，乙把5个硅码放在右盘中，4个底码放在左盘中。系统稳定后，甲由静止释放左盘；
(2)若要从(1)的操作中获取计算系统加速度大小的数据，下列器材中必须使用的是____（填正确答案标号）；
A．米尺
B．秒表
C．天平
D．弹簧秤
(3)请说明用(2)中选择的器材要测量本实验中的必要物理量是：_________________；
(4)由(3)中测量得到的物理量的数据，根据公式________________（用所测量物理量的符号表示），可以计算岀系统加速度的大小：
(5)依次把左盘中的砝码逐个移到右盘中，重复(1)(3)(4)操作；获得系统在受不同合力作用下加速度的大小，记录的数据如下表，请利用表中数据在图乙上描点并作出a-F图象___________；

(6)从作出的a－F图像能得到的实验结论是：___________________。
12．（12分）某小组利用图甲所示的电路进行“测电池的电动势和内阻”的实验，实验的操作过程为：闭合开关，读出电流表的示数I和电阻箱的阻值R；改变电阻箱的阻值，记录多组R、I的值，并求出的值，填写在如下表格中。

(1)根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图乙所示，请在坐标系中作出图象____________；
(2)由图象求得电池的电动势______V，内阻_____Ω；（结果均保留两位小数）
(3)上述方案中，若考虑电流表内阻对测量的影响，则电动势E的测量值_____真实值，内阻r的测量值____________真实值。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
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，半径均为的光滑圆弧轨道与在点平滑连接，固定在竖直面内，端与固定水平直杆平滑连接，两段圆弧所对的圆心角均为60°，一个质量为的圆环套在直杆上，静止在点，间的距离为，圆环与水平直杆间的动摩擦因数，现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力，使圆环向右运动，圆环运动到点时撤去拉力，结果圆环到达点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零，重力加速度，求：
(1)拉力的大小；
(2)若不给圆环施加拉力，而是在点给圆环一个初速度，结果圆环从点滑出后，下落高度时的位置离点距离也为，初速度应是多大。

14．（16分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段平直倾斜且粗糙，BC段是光滑圆弧，对应的圆心角，半径为r，CD段水平粗糙，各段轨道均平滑连接，在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN，圆弧半径为R，圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放，最终从D点水平抛出并击中挡板。已知A，B之间距离为2r，斜轨与小物块之的动摩擦因数为，设小物块的电荷量保持不变，重力加速度为g，，。求：

(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小；
(2)改变AB之间的距离和场强E的大小，使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。
15．（12分）如图所示，水平光滑的桌面上有一质量M=4kg的长木板静止在光滑水平面上，质量m=1kg的小滑块置于长木板左端，小滑块可视为质点。长木板右侧与固定竖直挡板间的距离L=10m，小滑块以v0=10m/s的速度向右滑上长木板，经过一段时间后，长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10m/s2，长木板足够长，小滑块始终未脱离长木板。求：
(1)经过多长时间，长木板与竖直挡板相碰？
(2)长木板与竖直挡板碰撞后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。




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、C
【解析】AB、三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc恰好能组成一个等边三角形，对a受力分析如图所示：

在水平方向上：
在竖直方向上：
解得： ； 故AB错；
c受到绳子拉力的大小为： ，故C正确
以c为对象受力分析得：

在竖直方向上：
解得： 故D错误；
综上所述本题答案是;C
2、B
【解析】
A．根据题意可知，当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒受到的安培力沿着斜面向上，根据左手定则可知，金属棒中的电流方向垂直纸面向里，故A错误；
BD．当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒受到的力如图所示

根据平衡条件可知


当磁场的方向改为竖直向上时，金属棒受力如图所示，

根据三角形定则有


所以有
，
故B正确，D错误；
C．根据以上分析可知F1＜F2，所以I1＜I2，故C错误。
故选B。
3、D
【解析】
A．原子核发生一次β衰变，该原子核内中子变成质子，放出一个电子，选项A错误；
B．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x的质量数为零，电荷数为-1，则x是电子，选项B错误；
C．根据玻尔理论可知，氢原子从n=1能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hv=E1-E1=-3.4eV-（-13.6eV）=10.1eV，氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hv'=E6-E1=-0.38eV-（-3.4eV）=3.01eV，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=1能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C错误；
D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m1、m3，质子和中子结合成一个α粒子的过程中亏损的质量为（1m1+1m1-m3），根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是（1m1+1m1-m3）c1．故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A．过程ac为等压变化，由可知，温度升高，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体内能的增加等于吸收的热量与气体对外做功之差，则气体内能的增加小于吸收的热量，故A错误；
B．过程bc为等温变化，△U=0，但气体压强减小，由知V增大，气体对外做功，W＜0，由△U=Q+W可知
Q＞0
即气体吸收热量，故B错误；
C．过程ab为等容变化，温度升高，内能增大，体积不变，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体内能的增加，故C错误；
D．理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，a、b和c三个状态中，状态a温度最低，则理想气体的内能最小，故D正确。
故选D。
5、A
【解析】
依据受力分析，结合矢量的合成法则，及两力的合力一定时，当两分力夹角越大，则分力越大，夹角越小时，则分力越小，从而即可求解。
【详解】
由题意可知，两根支柱支撑相同的质量的桥梁，即两个力的合力是一定，当两个力的夹角越大时，则分力也越大，当两个力的夹角越小时，则分力也越小，能使支柱的承重能力更强的是，即使支柱支撑的力要小，故A正确，故BCD错误；故选A。
【点睛】
考查矢量的合成法则，掌握两力的合成，当合力一定时，两分力大小与夹角的关系，同时理解能使支柱的承重能力更强，不是支柱支撑的力最大，而要最小的。
6、A
【解析】
天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，
由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡． A正确； BCD错误；
故选A．

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、ACD
【解析】
A．根据物体在火星表面受到重力等于万有引力可知

解得


可以求出火星密度，故A正确；
B．只能求出中心天体的质量，环绕天体的质量无法求出，故土星质量无法求出，故B错误；
C．金星绕太阳公转

解得太阳的质量

太阳半径R已知，则表面重力加速度

故C正确；
D．月球绕地球做匀速圆周运动

可求解地球的质量M，地球表面重力加速度g已知，根据黄金代换式GM=gR2，可以求出地球半径R，根据

可以求出地球的第一宇宙速度，故D正确。
故选ACD。
8、BD
【解析】
CD．汽车功率为P时，最大速率为，由二力平衡有

由题意知

解得
①
同理，汽车功率为2P时，最大速率为
②
解①②式得
③
所以D正确，C错误；
AB．将③式代入
与
解得

所以B正确，A错误。
故选BD。
9、ADE
【解析】
A.液体对固体的浸润，则分子间距小于液体内部，则液面分子间表现为斥力，液面呈现凹形，表面有扩张的趋势，故A正确；
B.当人们感到潮湿时，是因为空气的相对湿度较大，而绝对湿度的大小无法确定，故B错误；
C.单晶体一定具有规则的几何外形，多晶体不一定具有规则的几何外形，故C错误；
D.液体表面分子间距较大，故有张力，使其表面积有收缩到最小的趋势，故D正确；
E.饱和汽压与液体种类和温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，故E正确。
故选ADE。
10、BCE
【解析】
A．由于单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，则为单晶体具有各向异性，但并不是所有物理性质都是各向异性的，选项A正确，不符合题意；
B．液体的表面张力使液体表面具有收缩的趋势，选项B错误，符合题意；
C．气体的压强是由于大量的气体分子频繁的对器壁碰撞产生的，并不是由于气体分子间相互排斥而产生的，选项C错误，符合题意；
D．分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小，选项D正确，不符合题意；
E．热量能自发地从温度高的物体向温度低的物体进行传递，选项E错误，符合题意；
故选BCE.

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、AB 释放前，用米尺测量右盘离地面的高度h，用秒表记录右盘下落至地面的时间t 系统质量一定时，其加速度与所受合外力成正比
【解析】
(2)[1]根据实验原理可知，砝码盘做匀加速直线运动，由公式可知，要得到加速度应测量释放前，用米尺测量右盘离地面的高度h，用秒表记录右盘下落至地面的时间t，故AB正确。
故选AB；
(3)[2]由(2)可知，要测量本实验中的必要物理量，释放前，用米尺测量右盘离地面的高度h，用秒表记录右盘下落至地面的时间t
(4)[3]根据实验原理可知，砝码盘做匀加速直线运动，满足
(5)[4]根据表格数据描点如图

(6)[5]由图像可知，a－F图像为经过原点的一条直线，说明系统质量不变时加速度和合外力成正比。
12、 3.85±0.05 5.85±0.20 等于 大于
【解析】
(1)[1]图象如图所示。

(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得

变形为

由图象可得


(3)[4][5]若考虑电流表内阻对测量的影响，则表达式变为

因此，电动势的测量无误差，即电动势E的测量值等于真实值，但是内阻测量偏大，即内阻r的测量值大于真实值。

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、 (1)；(2)
【解析】
(1)圆环到点时对轨道的压力恰好为零，设到点的速度大小为，则

可得

根据动能定理

求得拉力的大小

(2)圆环从点抛出后，下落高度时的位置离点水平距离为，设在点的速度为，则


求得

从到根据动能定理有

求得

14、（1）在C点小物块对圆轨道的压力大小为；（2）小物块动能的最小值为
【解析】
(1)小物块由A到B过程由动能定理，得：
解得：
小物块由B到C过程由机械能守恒定律得：
解得：
在C点由牛顿第二定律，得：
解得：
由牛顿第三定律可得，在C点小物块对圆轨道的压力大小为
(2)小物块离开D点后做平抛运动，水平方向：
竖直方向：
而：
小物块平抛过程机械能守恒，得：
由以上式子得：
由数学中均值不等式可知：
则小物块动能的最小值为
15、 (1)6s；(2)11.6m
【解析】
(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒
mv0=(m+M)v
解得
v=2m/s
对长木板
μmg=Ma
得长木板的加速度
a=1m/s2
自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度
v=at1
解得
t1=2s
长木板位移

解得
x=2m 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板，此后两者一起匀速运动，则
L－x=vt2
解得
t2=4s
则总时间为
t=t1+t2=6s
(2)长木板碰竖直挡板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒
mv－Mv=(m+M)v′
最终两者的共同速度

由能量守恒定律得

小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离
s=11.6m