河南省南阳市第一中学校2022-2023学年高三下学期开学考试物理试题

这是一份河南省南阳市第一中学校2022-2023学年高三下学期开学考试物理试题，共3页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（1~8 单项选择，9~12 多项选择，每题 4 分，共 48 分）
1、如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方 h 处，空心管长度为 L， 小球与管的轴线重合，小球直径小于空心管内径。假设空间足够大，不计空气阻力，重力加速度为 g，则下列判断正确的是（ ）
两者同时静止释放，小球在空中不能穿过空心管
小球自由下落，空心管固定不动，小球穿过管的时间为
小球以初速度v0 向下开始运动，同时从静止释放空心管，则小球一定能穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度有关
静止释放小球，经过很短的时间 t 后静止释放空心管，则小球一定能穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度无关
2、概率统计的方法是科学研究中的重要方法之一，以下是某一定质量的氧气（可看成理想气体）在 0℃和 100℃时统计出的速率分布图像，结合图像分析以下说法正确的是（ ）
A．其中某个分子，100℃时的速率一定比 0℃时要大B．100℃时图线下对应的面积和 0℃时图线下对应的面积相等C．如果两种情况气体的压强相同，则 100℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比 0℃时多
D．如果两种情况气体的体积相同。则 100℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数与 0℃时相同
3、如图所示的电路中，闭合电键，灯 L1、L2 正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯 L1 变亮，灯 L2 变暗，电流表的读数变小，根据分析， 发生的故障可能是（ ）
A．R1 断路B．R2 断路C．R3 短路D．R4 短路
4、铀 235 是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀 235 既发生裂变，也发生衰变。铀
235 裂变方程为，衰变方程为 ，则下列说法正确的是（）
A．上述裂变过程放出能量，衰变过程也放出能量B．衰变产生的新核Y 不再具有放射性
裂变产生的新核X 中含有 143 个质子
核裂变释放能量产生的高温会加快铀 235 的衰变
5、2019 年 4 月 10 日晚 9 时许，全球多地天文学家同步公布如图所示的首张黑洞照片，黑洞是
一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若某
“黑洞”的半径约为 135km，逃逸速度可近似认为是真空中的光速．已知万有引力常量 ，真空中光速c=3×10 8m/s，地球的质量大约为 6.0×10 24kg，理论分析表明，天体的第二宇宙速度（逃逸速
度）是其第一宇宙速度的 倍，这个关系对于天体普遍适用．根据以上数据，估算此“黑洞”质量约为地球质量的多少倍（ ）
A．1.5×10 4B．1.5×10 5C．1.5×10 6D．1.5×10 7
6、如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直纸面向里、向外，磁场宽度均为 L，距磁场区域的左侧 L 处，有一边长为 L 的正方形导线框，总电阻为 R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力 F 使线框向右匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定导线框进入左侧磁场时的物理量方向为正．则关于线框中的
磁通量 、感应电流 i、外力 F 和电功率 P 随着位移 x 变化的图像正确的是（ ）
B．C．D．
7、《加油向未来》是中央电视台推出的科学实验节目。在某期节目中有这样一个实验，主持人撒贝宁手拿两个球，使两个球的球心在一条竖直线上，从h 高处由静止释放，观察小球弹起的高度。假设h 远大于两球的半径，下面篮球的质量是上面小球的 3 倍，所有碰撞皆为弹性碰撞，且碰撞时间极短，不考虑空气阻力的影响。则小球弹起的高度为（ ）
A． 4hB． 3hC． 2hD． h
8、如图所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通
过相同的弹簧把相同的物块 A、B 压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B 与接触面间的动摩擦因数均为 ，车厢静
止时，两弹簧长度相同，A 恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g，现使车厢沿水平方向加速运动，为保证 A、B 仍相对车厢静止，则（ ）
速度可能向左，加速度可大于（1 ）g
加速度一定向右，不能超过（1－）g C．加速度一定向左，不能超过 g
D．加速度一定向左，不能超过（1－）g
9、两列频率相同、振幅分别为 5cm 和 7cm 的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于 K 、M 、N 三点的下列说法中正确的是（ ）
质点 N 的振幅为 2cm
质点 K 为振动减弱的点
由图中时刻再经过 周期时，质点M 的位移为零
由于发生干涉现象，所以质点 M 始终处于波峰
10、质量为 300kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度 a 和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（ ）
A．最大速度为 400m/sB．加速度随时间增大
C．输出功率为 120kWD．所受阻力大小为 1200N
11、如图所示，在距水平地面高为0.4m 处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上 P 点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在 P 点的右边，杆上套有一质量m  2kg 小球 A，半径R  0.3m 的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心 O 在 P
点的正下方，在轨道上套有一质量也为m  2kg 的小球 B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来， 杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g 取10m/s2 。现给小球一个水平向右的恒力 F  37.5N ，则下列说法正确的是（ ）
把小球 B 从地面拉到 P 点正下方 C 点过程中，力 F 做的功为15J
小球 B 运动到 C 处时的速度大小为3m/s
小球 B 被拉到离地h  0.225m时与小球A 速度大小相等
小球 B 被拉到 C 处时小球 A 的速度为3m/s
12、如图所示，ABCD 为一正四面体，A 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷， B 点固定一个电荷量为-Q 的点电荷，E 点为 BC 边的中点（图中未画出），以无穷远处电势为 0。则下列说法中正确的是
（ ）
A．C、D 两点的电场强度相同
将一正电荷从 C 点移到 E 点，其电势能增加
将一点电荷沿直线从 D 点移到 C 点，电场力始终不做功
若在 C 点固定一电量为-Q 的点电荷，则 E 点的电场强度指向 A 点 二、实验题（每空 2 分，共 20 分）
13、“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重锤由静止释放，所打纸带如图 4 所示， 并以起点为计数点 O，每隔一段距离，取连续打下的点为计数点 A、B、C、D、E、F，已知重锤质量为 0.40kg，打点计时器所用电源的频率为 50Hz（取重力加速度 g＝9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字）。
如图，在释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是 （填“甲”“乙”“丙”或“丁”）；
打点计时器打 E 点时，重锤下落的速度 vE＝ m/s；对应于从 O 点到 E 点，重锤重力势能的减少量为 J，重锤动能的增加量为 J。两者不完全相等的原因可能
是 。
14、在工业生产中，常运用测定电学量的方法来测定某些溶液含离子的浓度。某同学利用图 a 所示电路模拟这一情形，测定不同浓度下食盐溶液的电阻率。在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板 A、B，A 板固定在左侧，B 板可插在容器内不同位置。
因缺少保护电阻，为保护电流表，开关闭合前 B 板应尽量靠近容器的 侧（填“左” 或“右”），容器内应倒入 （填“少量”或“大量”）食盐溶液；
某次实验时，容器内有一定量的食盐溶液，且 B 板位于最右端，此时电流表示数如图 c， 则此时电路中电流为 mA；要使测量中电流的读数变小一些，应 （选填：增加、减少）容器内的食盐溶液；
倒入适量食盐溶液后，将 B 板插在容器内不同位置，改变 B、A 两板的间距 x，读取电流表读数 I，测量多组数据，得到 图线如图 b 示。已知电源电动势为 3.0V，容器内部底面长l= 20cm，容器内溶液体积 V= 120cm3。求得该食盐溶液的电阻率 ρ= Ω·m（保留两位有
效数字）。
三、计算题（共 42 分）
15、（8 分）如图所示，太阳光平行射入一半径为 R 的水球，以波长为 的红光为例，它经折射、反射、折射后射出，入射角为 ，红光在水中的折射率为 n，在真空中的折射率为 1，真空中的光速为 c。求：
红光在水球中传播的距离；
红光在水球中传播的时间。
16、（8 分）如图所示，开口向上、内壁光滑的绝热汽缸竖直放置，卡口离缸底的高度 h=0.1m。质量 M=20kg 的活塞停在卡口处，活塞的横截面积S  1102 m2，缸内气体温度 t1=27°C ，压强
。现通过电热丝缓慢加热缸内气体。已知外界大气压强 ，取重力加速度 。
活塞刚要离开卡口时，求气体的热力学温度 T2；
活塞离开卡口后继续上升了 H=0.1m，此过程中气体吸收了 Q=320J 的热量，求此过程中气体内能的变化量U 。
17、（10 分）如图所示，倾角  300 的两平行光滑导轨间距 L  1.0m ，两导轨间有一电阻R  8.0 ， 轨道处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中．现有质量m  0.5kg 、电阻r  2.0 的金属棒ab 垂 直放置在导轨上，当金属棒从离地h  3.0m 的不同高度处由静止释放时，金属棒滑到导轨底端时的速度均为2m / s ．若导轨电阻不计，金属棒运动中与导轨接触良好，取重力加速度
g  10m / s2 ．
求匀强磁场的磁感应强度；
若金属棒在导轨上距地面高于3.0m 的某处由静止释放，下滑到底端的过程中，电路中产生的总焦耳热为24J ，求此过程中流过电阻R 的电荷量．
18、（16 分）如图所示，空间有一 xOy 直角坐标系，其第Ⅰ象限存在沿 y 轴正方向的电场强度为 E  104 N/C 的匀强电场、第Ⅳ象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B  0.5T 。
有一带负电粒子从 y 轴上的 P 点（）以某一初速度 平行于 x 轴正方向
射出，已知带电粒子质量 ，电荷量 。在 x 轴下方有一平行于 y 轴的
挡板MN （足够长），M 点处于 x 轴上，其坐标为 xM  0.4m ，不计带电粒子的重力和电场和磁场的边界效应。求：
带电粒子第一次经过 x 轴的坐标x1 ；
带电粒子从 P 点出发到返回 y 轴所需的时间 t；
若第Ⅰ象限的电场强度 E 受控于带电粒子从 P 点发射的初速度v0 ，即始终有： E  Bv0 （磁感应强度 B 不变），要
使带电粒子能击中挡板左侧，求出粒子发射初速度v0 的范围。