河南省邓州市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. 刷抖音成了人们茶余饭后的休闲娱乐项目。其中一个视频记录了采石工人手抡连接弹性杆的铁锤打击铁楔子的场景,如图甲所示,该场景可以简化为图乙,铁锤每次打击后均反弹。下列关于该场景说法正确的是。( )
A. 连接弹性杆可以延长人对铁锤的作用时间,增大铁锤打击铁楔子时的初动量
B. 连接弹性杆可以减少人对铁锤的作用时间,减小铁锤打击铁楔子时的初动能
C. 使用铁楔子而不用木楔子是为了增大铁锤打击楔子的时间,以增大楔子对石头的作用力
D. 打击的过程,铁锤的动能全部转化为热能
2. 如图所示为a、b两颗卫星绕地球运动的轨迹,其中a是地球的同步卫星,下列说法正确的是( )
A. 卫星a所受的向心力小于b所受的向心力
B. 卫星b运行周期小于24h
C. 在地面附近发射卫星a的速度为
D. 卫星b的运行速度可能大于
3. 如图所示,光滑斜面上一滑块(视为质点)沿斜面向上滑行,加速度大小2m/s2,t=0时经过A点,速度大小为6m/s,斜面足够长,滑块不会滑离斜面,下列四个时刻滑块所处位置离A点最远的是( )
A. t=1s
B. t=3s
C. t=5s
D. t=7s
4. 如图所示,图a中变压器为理想变压器,其原线圈接在 (V)的交流电源上,副线圈与阻值R1=2Ω的电阻接成闭合电路,电流表为理想电流表。图b中阻值为R2=32Ω的电阻直接接到 (V)的交流电源上,结果电阻R1与R2消耗的电功率相等,则( )
A. 通过电阻R1的交流电的频率为50Hz
B. 电阻R1消耗的电功率为9W
C. 变压器原、副线圈匝数比8:1
D. 电流表的示数为2.5A
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,倾角为θ的斜面放在粗糙的水平地面上,现有一带固定支架的滑块M正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球达到稳定(与滑块相对静止)后,悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ,斜面体始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A. 斜面光滑
B. 斜面粗糙
C. 达到稳定状态后,地面对斜面体的摩擦力水平向左
D. 达到稳定状态后,地面对斜面体的摩擦力水平向右
7. 如图所示,在纸面内有半园形轻质导体框,O为圆心,圆半径长为L,AO段、弧AB段电阻均为r,BO段导体的电阻可忽略,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合,现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度沿顺时针方向,从图示位置匀速转动一周,下列说法正确的是( )
A. 圆弧AB段内电流方向总是从A流向B
B. 转动的前半周内AB两端电压为
C. 转动的后半周内通过O点的电量为
D. 外力对线框做的功为
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. 在实验室中,用如图所示的实验装置可以完成许多力学实验。
(1)以下说法正确的是_____。
A.可利用此装置探究小车速度随时间变化的规律,实验中一定要使钩码总质量远小于小车的质量,且必须平衡摩擦力
B.可利用此装置探究加速度与质量关系,实验时每次改变小车质量需重新平衡摩擦力
C.可利用此装置探究功与速度变化关系,实验中需要平衡摩擦力
D.可利用此装置探究钩码与小车组成的系统机械能守恒,实验时需要平衡摩擦力
(2)利用此装置研究小车速度随时间变化的规律,某同学得到一条清晰纸带,如图甲所示。纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02s。其中x1=8.05cm、x2=8.68cm、x3=9.33cm、x4=9.95cm、x5=10.61cm、x6=11.26cm。下表列出了打点计时器打下B、C、E、F点时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度_________。
位置 B C D E F
速度(m/s) 0.837 0.901 1.028 1.094
(3)以A点为计时起点,在图乙所示坐标系中画出小车速度—时间关系图线______。
(4)计算出的小车的加速度a=_____m/s。
10. 将一微安表先改装成量程1mA的电流表,再改装成量程5V的电压表,并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图,虚线框中是改装后电压表电路,V0是量程6V的标准电压表。已知微安表满偏电流为250μA,标记的内阻为600 Ω,电阻箱R1、R2调节范围为0~9999.99 Ω。
(1)微安表改装。图甲中电阻箱的阻值分别调节到R1=_______Ω,R2=______Ω。
(2)实物连线。选用合适的器材,按照图甲正确连接电路。
(3)对比校准。正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当标准电压表的示数如图乙所示时,微安表(改装后电压表)的示数如图丙所示,由此可以推测出改装电压表量程的真实值________5V。(选填“大于”或“小于”)
(4)重新调整。通过检测发现:电阻箱 R1、R2阻值是准确的,而微安表标记的内阻不准确,这是改装电压表量程的真实值不是5V的原因。再通过调节电阻箱R1、R2的阻值,使改装电压表量程的真实值为5V,以下调节方案可行的有______(填序号)
A.保持R1不变,将R2增大到合适值
B.保持R1不变,将R2减小到合适值
C.保持R2不变,将R1增大到合适值
D.保持R2不变,将R1减小到合适值
11. 如图所示,空间存在一匀强电场,电场强度方向与水平方向间的夹角为,AB为其中的一条电场线上的两点,一质量为m、电荷量为q的带正电小球,在A点以初速度水平向右抛出,经过时间t小A球最终落在C点,速度大小仍是,且,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场电场强度的大小;
(2)小球下落高度;
(3)此过程增加的电势能。
12. 如图所示,用电动机带动倾斜传送带将货物从底端运送到顶端,A、B为传送带上表面平直部分的两端点,AB长为L = 30 m,传送带与水平面的夹角为θ(θ未知),保持速度v= 6m/s顺时针转动。将某种货物轻放在底端A,正常情况下,经加速后匀速,用时t0=8s时间货物到达B端。某次运送这种货物时,货物从传送带A端无初速度向上运动Δt=7.5s时,电动机突然停电,传送带立刻停止转动,但最终该货物恰好到达B端。取g=10m/s2,求:
(1)货物在传送带上向上加速运动时的加速度大小a1;
(2)传送带停止转动后,货物运动的加速度大小a2;
(3)货物与传送带之间的动摩擦因数μ。
(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. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程.该循环过程中,下列说法正确的是( ).
A. A→B过程中,气体对外界做功,吸热
B. B→C过程中,气体分子的平均动能增加
C. C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D. D→A过程中,气体分子的速率分布曲线发生变化
E. 该循环过程中,气体吸热
14. 如图所示,竖直放置、上端开口的绝热气缸底部固定一电热丝(图中未画出),面积为S的绝热活塞位于气缸内(质量不计),下端封闭一定质量的某种理想气体,绝热活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡,此时气缸内理想气体的温度为,活塞距气缸底部的高度为h,现用电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热,活塞上升了,封闭理想气体的内能增加了。已知大气压强为,重力加速度为g。求:
①活塞上升时理想气体的温度;
②理想气体吸收的热量Q。
【物理-选修3-4】
15. 如图所示,水平面上的同一区域介质内,甲、乙两列机械波独立传播,传播方向互相垂直,波的频率均为2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况,实线为波峰,虚线为波谷。甲波的振幅为5cm,乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是( )
A. 质点1的振动周期为0.5s
B. 质点2的振幅为5cm
C. 图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cm
D. 图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动
E. 从图示的时刻起经0.25s,质点5能通过的路程为30cm
16. 如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面, ,半径大小为R,其中为两球心的连线,一细光束沿平行于的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入,已知a点到轴线的距离为,光束由左侧玻璃砖的d点射出、然后从右侧玻璃砖的e点射入,最后恰好在右侧玻璃砖内表面的f点发生全反射,忽略光束在各面的反射,已知两玻璃砖的折射率均为.求:
(i)光束在d点的折射角;
(ii)e点到轴线的距离.
参考答案
一.选择题
1. A 2. B 3. B 4. C 5. D 6. AC 7. CD 8. BD
二. 非选择题
9. (1). C
(2). 0.964
(3).
(4). 0.64±0.01
10. (1). 200
(2). 4850
(3). 小于
(4). AD
11. 解:(1)由动能定理有
解得电场强度的大小;
(2)竖直方向由牛顿第二定律
又
联立解得;
(3)此过程中电场力做负功,电势能增加,由几何关系知小球沿电场线方向上的位移为
则电势能的增加量
12. 解:(1)设加速时间为t1,由于加速过程中的平均速度为,则从A到B的过程中
解得
因此加速运动过程中的加速度
(2) 传送带停止转动时,物体到B的距离
根据
可得
负号表示加速度方向向下,大小为
(3)根据牛顿第二定律,开始物体向上加速过程中
传送带停止转动时,物体向上减速过程中
代入数据,整理得
13. ADE
14. 解:①活塞上升时,理想气体温度为,
得
②活塞上升过程,气体压强为p1,气体对外做功W
由热力学第一定律
知
15. ACE
16. 解:(i)由题意作出光路图,如图所示
a点到轴线的距离为 ,由几何知识得 ,则入射角 ,由折射定律有 ,解得 ,由几何知识得,根据折射定律有 ,解得
(ii)从e点射入右侧玻璃砖的光线,入射角 ,根据折射定律,解得,光线在f点发生全反射,则 ,在 中,由正弦定理得,解得 ,e点到轴线的距离应为