河南省郸城县2023届高三(上)摸底测试物理试题
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1~3题只有一项符合题目要求,第4~8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. 据科学家研究发现,由于潮汐作用,现阶段月球每年远离地球3.8cm,在月球远离地球的过程中,地球正转得越来越慢,在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动,与现在相比,若干年后( )
A. 月球绕地球转动的角速度会增大 B. 地球同步卫星轨道半径将会增大
C. 近地卫星的环绕速度将会减小 D. 赤道上的重力加速度将会减小
3. 如图所示,物体从A点以不同的速度水平抛出,忽略空气阻力,关于物体的运动下列说法正确的是( )
A. 物体的落点离A点越远,则物体从A点抛出的速度一定越大
B. 物体的落点离A点越远,则物体运动的时间一定越长
C. 若物体落到斜面上,则物体落到斜面上时的速度方向一定不同
D. 若物体落到斜面上,则整个运动过程物体速度变化的方向一定不同
4. 以长为2a、宽为a长方形光滑水平桌面的两邻边为坐标轴建立如图的平面直角坐标系xOy,桌面上方有方向沿+y的匀强电场,现从坐标原点O沿+x方向弹射出一个带正电的小球(视为质点),小球恰能经过桌面的对角线的交点P,则小球离开桌面时的位置坐标为( )
A. (a,a)
B. (a,a)
C. (a,a)
D. (2a,a)
5. 如图所示,光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ,导体棒ab静止在斜面上,ab与斜面底边平行,通有图示的恒定电流I,空间充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,现缓慢增大θ(0<θ<90°),若电流I不变,且ab始终静止在斜面上(不考老磁场变化产生的影响),下列说法正确的是
A. B应缓慢减小
B. B应缓慢增大
C. B应先增大后减小
D. B应先减小后增大
6. 如图所示,总质量为M、带有光滑平台的小车静止在光滑水平地面上,一轻质弹簧左端固定于平台上竖直挡板,右端用质量为m的小球压缩一定距离后用细线捆住。固定小车,烧断细线,小球被弹出后落在车上A点,水平位移大小为L,弹簧对小球的冲量大小为I;不固定小车,烧断细线,小球落在车上B点(图中未标出),则( )
A. 小球水平位移大小大于L B. 小球水平位移大小小于L
C. 弹簧对小球的冲量大小大于I D. 弹簧对小球的冲量大小小于I
7. 如图所示,三个长度、内径、管壁厚度相同的木管,铜管,银管竖直固定放置(相距较远),其下端到地面的高度相同。在每个管正上方各有一个完全相同的圆柱形磁铁,分别为a、b、c,它们下表面N极也在同一水平面上,现让a、b、c同时由静止释放,它们分别穿过对应的管道,观察到a、b、c不是同时到达地面,这种现象被戏称为牛顿的梦。不考虑管间感应磁场的影啊,也不考虑磁铁问的相互影响,已知银的电阻率比铜的电阻率小。a、b、c从释放到落到地面的过程( )
A. 三根管中磁通量的变化量不同
B. 从上往下看,铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向,最后为顺时针方向
C. a最先落地,c最后落地
D. a、b、c落地时的速度大小关系为va>vc>vb
8. 质量为m的烟花弹从地面以初动能E向上飞出,当其上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的a、b、c、d四部分(可视为质点),其中a、b两部分速度方向分别为竖直向上和竖直向下,c、d两部分速度方向分别为水平向左和水平向右,a的动能也为E,如图所示。爆炸时间极短,且炸药对a、b、c、d四部分的作用力大小相等,重力加速度大为g,不计空气阻力和火药的质量。关于它们后面的运动,下列说法正确的是( )
A. 落地前同一时刻,a、b、c、d分布在一个四边形的四个顶点上,且ac连线比cb连线短
B. 落地前,a、b、c、d在相等的时间内速度的变化量相同
C. 落地时,a的速度大小为
D. 落地时,a、b、c、d重力的功率关系为Pa=Pb>Pc=Pd
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. 甲、乙、丙三位同学分别设计了测量动摩擦因数的实验(重力加速度大小为)。
(1)甲同学设计的实验装置如图a所示,实验时把A水平拉出,弹簧测力计稳定时示数为F,已知A和B的质量分别为M和m,则能测出_______(填A与B或A与地面)之间的动摩擦因数,且 =__________。
(2)乙同学设计的实验装置如图b所示,已知打点计时器所用电源的频率为,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图所示,图中标出了五个连续点之间的距离,为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是__________(填正确答案标号)。
A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的倾角
(3)丙同学设计的实验装置如图c所示,物块从斜面顶端A由静止释放,滑至水平部分C点停止。已知斜面高为h,滑块运动的整个过程水平距离为s,设转角B处无动能损失,斜面和水平部分与物块的动摩擦因数相同,则物块与斜面间的动摩擦因数__________。
10. 利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻,又可以测量电源电动势和内阻,所用到的实验器材有:
两个相同的待测电源(内阻r约为1Ω)
电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω)
电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω)
电压表V(内阻未知)
电流表A(内阻未知)
灵敏电流计G,两个开关S1、S2
主要实验步骤如下:
①按图连接好电路,调节电阻箱R1和R2至最大,闭合开关S1和S2,再反复调节R1和R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;
②反复调节电阻箱R1和R2(与①中电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。
回答下列问题:
(1)步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势差UAB=______ V;A和C两点的电势差UAC=______ V;A和D两点的电势差UAD=______ V;
(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω,电流表的内阻为______Ω;
(3)结合步骤①步骤②的测量数据,电源电动势E为___________V,内阻为________Ω。
11. 如图所示,质量为m=1.0kg带正电q=1.0×10-4C的滑块从A点右侧光滑水平面以某一初速度冲上固定在竖直平面内的光滑圆轨道,并沿光滑圆轨道内侧运动到B处后离开圆轨道,恰好从C处无碰撞地冲上粗糙水平台面继续滑行0.3s停止运动,水平台面与滑块间动摩擦因数μ=0.2。整个装置处于竖直向下的匀强电场中,场强E=1.0×105N/C。竖直圆轨道在A点和光滑水平面相切,圆轨道半径R=0.1m,OB与水平面夹角θ=37°。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)滑块在B处速度vB的大小;
(2)滑块在A处受到圆轨道的支持力F大小。
12. 如图所示,一半径为的圆形竖直轨道与水平轨道相切,圆形轨道间相互不重叠,即滑块离开圆形轨道后可继续向P点运动,圆形轨道及N点左侧水平轨道均光滑,B滑块与水平轨道NP间的动摩擦因数,水平轨道NP长为,P点右侧有一壕沟,P、Q两点的竖直高度,水平距离,将A、B两小滑块间用一轻细绳锁定住一压缩的轻弹簧,A、B两小滑块的质量分别为,。某时刻细绳突然断裂,滑块进入圆形轨道,恰好能通过圆轨道的最高点M,重力加速度g取。求:
(1)小滑块B刚与弹簧分离时的速度大小;
(2)轻绳未断时,弹簧的弹性势能;
(3)若B滑块从M到达最低点时,恰好有一块橡皮泥从圆心方向落在滑块上,和滑块合为一体。若要求B滑块不会掉进壕沟,求在最低点落在B滑块上的橡皮泥的质量范围。
(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. 下列说法中正确的是( )。
A. 第二类永动机和第一类永动机都违背了能量守恒定律
B. 晶体一定有固定的熔点,但物理性质可能表现各向同性
C. 布朗运动说明构成固体的分子在永不停息地做无规则运动
D. 分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距离增加时,分子间的引力减小,斥力也减小
E. 由于液体表面层中分子间距离大于液体内部分子间的距离,液体表面存在张力
14. 一定质量的理想气体被光滑的活塞封闭在导热良好的汽缸内,汽缸内壁距离底部5h处有卡口,如图所示,初始时环境温度为360K时,活塞与卡口的距离为h;当环境温度缓慢降至282K的过程中,缸内气体向外界释放的热量为Q,已知活塞质量为m,面积为S,环境气压始终为,重力加速度大小为g,求:
(1)环境温度缓慢降低至282K时,内气体压强P;
(2)环境温度从360K降至282K过中,气缸内气体内能的变化量。
【物理-选修3-4】
15. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距8m的两质点,波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图像如图所示。则( )
A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
B. 该波从P传到Q的时间可能为7s
C. 该波的传播速度可能为2m/s
D. 若质点P振动的振幅为A,从2s开始计时,P点的振动方程为
E. 简谐横波从该介质传播到另一个不同的介质中时频率可能发生变化
16. 如图所示,一细光束从空气垂直射到直角三棱镜的AB界面上,在BD界面的中点E发生全反射,并从AD界面射出(不考虑光束在AD界面上发生反射的光线),出射光线与BD界面平行。已知AB长为2L,∠A=90°, ∠B =60°,光在真空中传播速度为c,求:
①棱镜材料的折射率n;
②光在棱镜中传播所用时间t。
参考答案
一.选择题
1. C 2. B 3. A 4. B 5. B 6. BD 7. BC 8. BD
二. 非选择题
9. (1). A与B ;
(2). C
(3).
10. (1). 0 ; 12.0V ; -12.0V
(2). 1530Ω ; 1.8Ω
(3). 12.6V ; 1.50
11. 解:(1)从C处在粗糙水平台面滑行至停止,由动量定理得
μmgt=mvC
解得
vC=1.2m/s
由B到C逆向看成类平抛运动,则B处的速度
解得
vB=2m/s
(2)由A到B由动能定理有
-(mg+qE)R(1+sinθ)=mvB2-mv02
A处,由牛顿第二定律得
F-(mg+qE)=
解得
F=124N
12. 解:(1)B滑块恰能通过最高点,由牛顿第二定律
由N点到M点,机械能守恒
联立以上两式得
(2)A、B与弹簧组成的系统在水平方向动量守恒,即
A、B与弹簧组成的系统能量守恒,有
代入数据解得
(3)若B滑块刚好停在P处,B滑块在最低点落上质量为的橡皮泥后速度为,由动量守恒定律得
从N到P,由动能定理得
代入数据解得
若赛车恰能越过壕沟,且恰好落在Q点,设在P点的速度为,则竖直方向,水平方向,B滑块在最低点落上质量为的橡皮泥后的速度为,由动量守恒定律得
从N到P,由动能定理得
代入数据解得
综上所述,满足题意的橡皮泥质量m应满足
或
13. BDE
14. 解:(1)设当缸内气体温度下降到时,活塞刚好移动到卡口位置,但对卡口无作用力,该过程气体发生等压变化,由盖一吕萨克定律有
其中
解得
由题意可知环境温度从300K降至282K过程中,缸内气体经历等容过程,由查理定律有
其中
解得
(2)活塞下移过程中,活塞对缸内气体做的功
根据热力学第一定律则有
联立可得
15. ACD
16. 解:①光在直角三棱镜中传播的光路图如图所示:
设光在AD界面的入射角为r,折射角为i ,根据几何关系和折射定律可得
解得
②根据直角三角形的边角关系可得
解得