河南省驻马店高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试物理试题

这是一份河南省驻马店高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试物理试题，共15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。
命题人：李长续 审题人：刘迎春
一、选择题（本题共12小题，共48分。其中1--8题只有一个选项符合题目要求，9--12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。）
1．物体间的相互作用非常普遍且复杂，下列关于相互作用的说法中，正确的是（ ）
A．同一物体在地球表面，无论运动状态如何都受重力作用
B．只有相互接触的物体间才有力的作用
C．坚硬的铁球放在柔软的海绵上，海绵受到的弹力更大
D．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
2．在研究甲、乙两种金属发生光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等
B．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc将增大
C．某一频率的光可以使乙金属发生光电效应，则不一定能使甲金属发生光电效应
D．若不改变入射光频率ν，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能Ek将增大
3.篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，通过篮球对地冲击力大小判断篮球的性能，某同学让一篮球从高处自由下落，测出篮球从开始下落至反弹到最高点所用时间，该篮球反弹时从离开地面至最高点所用时间为，篮球的质量，。则篮球对地面的平均作用力大小为（ ）（不计空气阻力）
A. B. C. D.
4．新冠肺炎疫情的发生让学生少了很多在校学习的时间，返校后为节约时间，小尧同学都是跑步去食堂吃饭。假定从小尧的教室门口到食堂的道路为一水平直线道路，以教室门口为坐标原点，教室到食堂方向为x轴正方向，跑步过程中的速度的倒数与位移图像如图所示，为一条不过坐标原点的直线，下列说法正确的是（ ）
A．小尧运动到x1的时间为＋
B．小尧运动到x1的时间为
C．小尧运动的速度与位移按线性规律变化
D．小尧运动的速度随位移的增加而增加，但不按线性规律增加
5.下列说法中正确的是( )
①当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
②在显微镜下可观察到水中炭粉的布朗运动，这说明组成炭粉的固体分子在做无规则运动
③高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
④干湿泡湿度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远
⑤液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．④⑤ D．①②③④⑤
6．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（ ）
A．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
B．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大
C．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
D．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远
7.一台理想变压器从20kV的线路中降压并提供400A的负载电流已知两个线圈的匝数比是50：1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率分别是（ ）
A. 400A，20kV， B. 400A，400V，
C. 8A，20kV，160kW D. 8A，400V，160kW
8．如图，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为l，电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线，质量均为m的两根相同导体棒MN、PQ静置于图示的导轨上（两棒始终与导轨垂直且接触良好）。现使MN棒获得一个大小为v0、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中（ ）
A．两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相反
B．两棒最终的速度大小均为
C．MN棒产生的焦耳热为
D．通过PQ棒某一横截面的电荷量为
9.一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为，落在自己一方场地点后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点处，如图所示。第二只球飞出时的初速度为，直接擦网而过，也落在A点处。设球与地面碰撞时没有能量损失，且不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
10.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上。现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态。下列判断正确的是（ ）
A. c对b的摩擦力可能减小 B. 地面对c的支持力一定减小
C. 地面对c的摩擦力可能不变 D. 弹簧的弹力可能增大
11.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是( )
A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大
B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小
C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大
D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小
12．如图所示，光滑斜面倾角为θ，C为斜面上固定挡板，物体A和B通过轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为k，开始时A、B均处于静止状态，现对A施加沿斜面向上的恒力使沿斜面向上运动，当B刚要离开挡板时，A沿斜面上向上运动的速度为v，加速度为a，方向沿斜面向上。已知A物块的质量为m，B物块的质量为2m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性范围内，下列说法正确的是（ ）
A．当B刚要离开C时，A发生的位移大小
B．从静止到B刚要离开C的过程中，物体A克服重力做功为
C．B刚要离开C时，恒力对A做功的功率为
D．当物体A速度达到最大时，B的加速大小为
二、实验题（本题共2小题，共14分。第13题6分，第14题8分）
13. 用如图所示的器材和方法可以探究“两个互成角度的力的合成规律”，在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。第一次实验中，步骤如下：
A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点静止；
B．在白纸上描下点的位置和三根绳子的方向，以点为起点，作出三拉力的图示；
C．以绕过、绳两个力为邻边作平行四边形，作出点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
D．检验对角线的长度和绕过绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。
（1）(2分)下列说法正确的是___________
A．改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点必须与第一次实验中白纸上描下的点重合
B．实验中，若桌面不水平会影响实验的结论
C．若将细绳更换成橡皮筋进行实验不会影响实验结果
D．作三个拉力图示的时候可以采用各自不同的标度
（2）（4分）这次实验中，若一根绳挂3个钩码，另一根绳挂4个钩码，则第三根绳挂的钩码数量应大于___________个且小于___________个。（所有钩码质量相同）
14．在实验室测定电源的电动势和内阻的实验电路如图所示，回答下列问题：
（1）（1分）在闭合开关之前，为防止电表过载，那么滑动变阻器的滑动头应放在___________处。（填“”或“”）
（2）（3分）现备有以下器材：
A．干电池个 B．滑动变阻器（） C．滑动变阻器（）
D．电压表（） E.电压表（）
F.电流表（） G.电流表（）
其中滑动变阻器应选_________，电流表应选_______，电压表应选___________。（填器材前的字母代号）
（3）（2分）如图是由实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的电动势 ___________ ，内电阻___________。（均保留两位有效数字） （4）（2分）关于该实验，下列分析正确的有___________。
A．内阻的测量值大于真实值
B．内阻的测量值小于真实值
C．该实验的误差来源于电压表的分流
三、计算题（本题共4小题，满分48分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. （10分）2020年1月7日23时20分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星五号发射升空。若长征三号乙运载火箭质量460吨，总长，发射塔高，点火后，经火箭离开发射塔，已知火箭离开发射塔的过程中做匀加速直线运动，忽略一切阻力和运载火箭质量的变化（取），求：
（1）火箭离开发射塔瞬间的速度大小；
（2）火箭起飞时推动力的大小。
16.（12分）如图所示，铜棒长，质量为，两端与长为的轻铜线相连静止于竖直平面内，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为。求（不计空气阻力，，，）
（1）从最低点摆到最大偏角过程中铜棒的重力势能增加了多少。
（2）通电电流的大小为多大。
17.(12分)如图，一定质量的理想气体用活塞封闭在固定的圆柱型气缸内，不计活塞与缸壁间的摩擦。现缓慢降低气体的温度使其从状态a出发，经等压过程到达状态b，即刻锁定活塞，再缓慢加热气体使其从状态b经等容过程到达状态c。已知气体在状态a的体积为4V、压强为、温度为，在状态b的体积为V，在状态c的压强为。求：
（1）气体在状态b的温度；
（2）从状态a经b再到c的过程中，气体总的是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？
18. （14分）如图所示，以A、为端点的一光滑圆弧轨道固定于竖直平面，一长滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于点。离滑板右端处有一竖直固定的挡板，一物块从A点由静止开始沿轨道滑下，经滑上滑板。已知物块可视为质点，质量为，滑板质量，圆弧轨道半径为，物块与滑板间的动摩擦因数为，重力加速度为。滑板与挡板和端的碰撞没有机械能损失。
（1）求物块滑到点的速度大小；
（2）求滑板与挡板碰撞的瞬间物块的速度大小；
（3）要使物块始终留在滑板上，求滑板长度最小值。
参考答案：
1．A
【详解】
A．同一物体在地球表面，无论运动状态如何都受重力作用，A正确；
B．电荷间的相互作用、磁体间的相互作用、万有引力都不需要物体相互接触，B错误；
C．根据牛顿第三定律可知，一对相互作用力总是等大的，只是相同大小的力作用在不同材质的物体上产生的形变大小不同，C错误；
D．木块受到的弹力是由桌面发生弹性形变产生的，D错误。
故选A。
2.【答案】B
【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像的斜率k＝h，所以两条图线的斜率一定相等，α和β一定相等，选项A错误；
B．由Ek＝hν－W0可知，若增大入射光的频率ν，则产生的光电子的最大初动能增大。由eUc＝Ek
可知若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc将增大，选项B正确；
C．光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像与横轴的截距等于金属的逸出功W0与普朗克常量h的比值，由图像可知甲的逸出功较小，因此某一频率的光可以使乙金属发生光电效应，则一定能使甲金属发生光电效应，选项C错误；
D．根据光电效应规律，若不改变入射光频率ν，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能不变，选项D错误。故选B。
3.【答案】B
【解析】
【详解】自由下落过程据位移公式可得
解得自由下落时间为
反弹竖直上抛时间为
可知与篮球与地面相互作用时间为
以竖直向上为正方向，全程据动量定理可得
解得
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
AB．在运动学中，由于
故图像中图线与坐标轴围成的面积表示小尧的运动时间，故当小尧运动到x1处所用的时间
t＝
故A正确，B错误；
CD．由图像可知，该图线的斜率
k＝
为定值，又由
可得
v＝
可见小尧运动的速度与位移不按线性规律变化，且速度随位移的增加而减小，故CD错误。
故选A。
5.C[解析]本题考查分子间作用力、布朗运动等知识。①当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，反映出水分子和玻璃分子间存在引力作用，但这种引力不是液体表面张力，故①错误；②水中炭粉因为受到水分子频繁碰撞而出现了布朗运动，这说明水分子在做无规则运动，故②错误；③高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强减小而降低，故③错误；④干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远，故④正确；⑤液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故⑤正确。综上可知C正确。
6．C
【解析】
【详解】
ABC．粒子运动周期
当θ一定时，粒子在磁场中运动时间
由于t、ω均与v无关，AB错误，C正确；
D.当v一定时，由
知，r一定；当θ从0变至的过程中，θ越大，粒子离开磁场的位置距O点越远；当θ大于时，θ越大，粒子离开磁场的位置距O点越近，D错误。
故选C。
7.【答案】D
【详解】由题意可知，原线圈电压为20KV；
副线圈两端的电流为400A；
由，可得：；
由，可得：；
输出功率；故选D．
8．D
【详解】
A．根据右手定则知，回路中产生沿NMPQN方向的感应电流，根据左手定则可知，MN棒受到的安培力水平向右，PQ棒受到的安培力也水平向右，且两棒受到的安培力大小相等，则两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相同，选项A错误；
B．当两棒产生的感应电动势大小相等，相互抵消，回路中感应电流为零时，两棒均做匀速运动，达到稳定状态，稳定时，有
Blv1＝Blv2
解得
v1＝v2
对PQ棒，根据动量定理得
I＝mv2－0
对MN棒，根据动量定理得
－I＝mv1－mv0
解得
v1＝v2＝
选项B错误；
C．根据能量守恒定律得
2Q＝mv－
解得MN棒产生的焦耳热为
Q＝
选项C错误；
D．对PQ棒，根据动量定理得
Bl·t＝mv2－0
通过PQ棒某一横截面的电荷量为
q＝t
可得
q＝
选项D正确。
故选D。
9.【答案】AD
\【详解】AB．两球被击中后均做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，两球从被击中至各自第一次落地时间相等，由题图可知，两球从击出至第一次落地的水平射程之比为
则两球飞出时的初速度之比为
故A正确，B错误；
CD．第一只球落地后反弹做斜抛运动，根据斜抛运动的对称性可知，DB段的逆过程和OB段是相同的平抛运动，则两只球下落相同高度后，水平距离为
根据
得
又
则
又
可得
解得
故D正确，C错误。
故选AD。
10.AB【详解】A．若初始时，绳的拉力小于b沿斜面向下的重力的分力，即对b有：
向盒内缓慢加入适量砂粒，绳的拉力增大，此时摩擦力减小，A正确；
B．把bc看成整体，受力分析如图：
则有：
向盒内缓慢加入适量砂粒，绳的拉力增大，所以支持力减小，B正确；
C．由图可得：
绳的拉力增大，摩擦力增大，C错误；
D．因为a、b、c始终处于静止状态，弹簧形变量没有变，所以弹簧弹力大小不变，D错误。
故选AB。
11.AD.解析：滑动变阻器滑片P向右端移动，使得RP变小，总电阻变小，总电流变大，即电流表A1的读数增大。内电压变大，R1所分电压变大，并联电路电压即电压表V1的读数变小。即R3两端电压变小，通过R3的电流变小即电流表A2的读数减小，由于总电流增大，所以经过另外一个支路即经过R2的电流变大，R2两端电压变大，即电压表V2的读数增大，故选A、D正确。
12．ABD
【解析】
【详解】
A．开始时，弹簧处于压缩状态，压力等于物体A重力的下滑分力，根据胡克定律，有
mgsinθ=kx1
解得
物块B刚要离开C时，弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，根据胡克定律，有
2mgsinθ=kx2
解得
故物块A运动的距离为
故A正确；
B．从静止到B刚离开C的过程中，物块A克服重力做功为
故B正确；
C．此时物体A受拉力、重力、支持力和弹簧的拉力，根据牛顿第二定律，有
F-mgsinθ-T=ma
弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，为
T=2mgsinθ
故
F=3mgsinθ+ma
恒力对A做功的功率为
P=Fv=（3mgsinθ+ma）v
故C错误；
D．当A的速度达到最大时，A受到的合外力为0，则
F-mgsinθ-T′=0
所以
T′=2mgsinθ+ma
B沿斜面方向受到的力
FB=T′-2mgsinθ=ma
又
FB=2ma′
所以
故D正确。
故选ABD。
13.【答案】 ①. C ②. 1 ③. 7
【详解】(1)[1]A．改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点可以与第一次实验中白纸上描下的点不同，A错误；
B．实验中，若桌面不水平，钩码平衡后绳上的拉力仍与钩码重力相等，不会影响实验的结论，B错误；
C．细绳主要是用来确定力的方向，故将细绳更换成橡皮筋进行实验不会影响实验结果，C正确；
D．作三个拉力图示的时候必须采用相同的标度，D错误。
故选C。
(2)[2][3]平衡稳定时，第三根绳上的拉力与前两根绳上拉力的合力相等，若一根绳挂3个钩码，另一根绳挂4个钩码，合力大小介于1个钩码的重力到7个钩码的重力之间，故第三根绳挂的钩码数量应大于1个且小于7个。
14．（1） （2）B F D （3） （4）BC
【解析】
【详解】
（1）[1]为防止电表过载，应将滑动变阻器的电阻全部接入电路，故滑片滑到a处。
（2）[2][3][4]一个干电池的电动势约为，所以电压表选D；电路中电流较小，电流表选F；干电池的内阻较小，为了让电压表的示数有明显变化，滑动变阻器的阻值不能太大，同时为了方便调节，滑动变阻器选B。
（3）[5]图像纵轴截距为电源电动势，即；
[6]图像的斜率表示电源的内阻，则
（4）[7]当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U−I图像如图所示
由图像可知，电源电动势的测量值小于真实值，内阻的测量值小于真实值；故A错误，BC正确。
故选BC。
15.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设火箭的加速度大小为，由题意根据运动学规律有
解得
则火箭离开发射塔瞬间的速度大小为
（2）设火箭起飞时推动力的大小为，由牛顿第二定律得
解得
16．（1）0.12J；（2）4A
【解析】
【详解】
（1）重力势能增加
（2）摆动至最大偏角时
有
其中
F=BIL2
得
I=4A
17.【答案】（1）；（2）气体放热，放出热量为
【解析】（1）气体从状态a到状态b的过程为等压变化，则有
解得气体在状态b的温度为
（2）从状态a到状态b，活塞对气体做的功为
气体从状态b到状态c的过程为等容变化，由查理定律有
解得
从状态a经b再到c的过程中，由热力学第一定律可得
因
故气体在状态a和状态c的内能相等，即
可得
即从状态a经b再到c的过程中，气体放热，放出的热量为。
18.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】(1)物块由A到过程由机械能守恒定律可得
解得
(2)设滑板与碰撞前物块与滑板具有共同速度，物块与滑板组成系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
设此过程滑板位移为，对滑板，由动能定理得
解得
故假设不成立，滑板与挡板碰撞前瞬间未达到共速，设碰撞前瞬间滑板速度为，由动能定理得
解得
设滑板与挡板碰撞前瞬间物块的速度为，由动量守恒定律可得
解得
(3)由于滑板与挡板的碰撞没有机械能损失，所以滑板与挡板碰撞后的速度大小不变，方向向左，此后滑板做匀减速直线运动，物块向右减速，设两者达到共同速度，以向左为正方向，由动量守恒定律可得
解得
说明二者速度同时减为零，设此时滑板离的距离为，由动能定理得
解得
所以滑板刚好回到原来位置，物块始终相对滑板向右运动，设滑板长度最小值即相对位移为，由能量守恒定律可得
解得滑板长度最小值为