河南省范县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. 用光子能量为4.14eV的单色光照射一光电管,测得光电管阳极A和阴极K之间的反向遏止电压为1.66V,则阴极K金属材料的逸出功为( )
A. 1.66eV B. 2.48eV C. 4.14eV D. 5.80eV
2. 我国“嫦娥四号”探测器在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的南极一艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内成功实现软着陆,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图(如图)。因为月球背面永远背对我们,我们无法直接观察,因此,“嫦娥四号”在月球背面每一个新的发现,都是“世界首次”。按计划我国还将发射“嫦娥五号”,执行月面采样返回任务。已知“嫦娥四号”发射到着陆示意图如图所示,轨道②③④相切于P点,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的,地球和月球的质量分别为M1和M2,月球半径为R,月球绕地球转动的轨道半径为r,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 月球的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
B. 探测器绕月飞行时,在轨道③上经过P点的速度小于在轨道④上经过P点的速度
C. 探测器在轨道③上经过P点受到的月球引力小于在轨道④上经过P点受到的月球引力
D. 若要实现月面采样返回,探测器在月球上发射时速度应大于
3. 甲、乙两物体从同一地点开始运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A 3s末两物体速度相等
B. 0~3s末甲、乙两物体之间的距离先增大后减小
C. 0~3s内甲、乙两物体的平均速度不相等
D. 0~3s内有两个时刻甲和乙的瞬时速度大小刚好相等
4. 如图所示,a、b、c为水平面内的三点,其连线构成一个等边三角形,两根长直导线竖直放置且过a、b两点,两导线中分别通有方向相反的电流I1和I2。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式B=表示,公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点,则电流I1:I2值为( )
A. 1:2 B. 1:5 C. 2:1 D. 3:1
5. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示,真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为r和3r的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k,重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内,粒子的最大速度为( )
A. kBr B. 2kBr C. 3kBr D. 4kBr
6. 如图所示,a、b小球均能沿各自斜轨道匀速下滑到竖直圆的最低点,现分别让小球a、b以va、vb的速度沿各自轨道从最低点同时向上滑动,两小球速度同时减小到0,重力加速度为g,轨道与圆在同一竖直面内,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
A. a、b小球与斜面间的动摩擦因数之比μa:μb=9:16
B. a、b小球沿斜面向上运的加速度之比以aa:ab=4:3
C. va:vb=4:3
D. 两小球不可能同时达到圆周上
7. 如图所示,某匀强电场中的四个点a、b、c、d连线组成一个直角梯形,其中ab//cd,ab⊥bc,2ab=ad=cd=10cm,电场方向与四边形所在平面平行。已知a点电势为14V, b点电势为17V, d点电势为2V。一个质量为6×10-7kg、带电量为5×10-7C的带正电的微粒从a点以垂直于ad的速度方向射入电场,粒子在运动过程中恰好经过c点,不计粒子的重力。则下列说法正确的是( )
A. c点电势为8V
B. ab间电势差一定等于dc间电势差的一半
C. 匀强电场场强的方向由a指向d,大小为100N/C
D. 带电粒子从a点射的速度大小为m/s
8. 如图所示,一粗糙的绝缘细杆倾斜固定放置,顶端A固定一个带电小球,另一套在杆上的带电小环从杆上B点静止释放,沿杆运动至C点停下,则( )
A. 带电小环运动过程中的电势能先增大后减小
B. 带电小球和带电小环带同种电荷
C. 带电小环下滑过程先做匀加速运动后做匀减速运动
D. 带电小环下滑过程克服摩擦力做的功大于机械能的变化量
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. 有两组同学进行了如下实验:
(1)甲组同学器材有:电源,滑动变阻器,电流表A1(0~200mA,内阻约11Ω),电流表A2(0~300mA,内阻约8Ω),定值电阻R1=24,R2=12,开关一个,导线若干。为了测量A1的内阻,该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案:
其中最佳的方案是______,若用此方案测得A1、A2示数分别为180mA和270mA,则A1的内阻______。
(2)乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来,再加上电阻箱R(最大阻值9.9),定值电阻R0=6.0,一个开关和若干导线用来测量一个电源(电动势E约为6.2V,内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻。请在方框中画出设计电路图______。
若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数,得到多组数据后描点作出R-图线如图所示,则该电源的电动势E=________V,内阻r=________。(结果保留两位有效数字)
11. 如图,在xOy平面第一象限内存在方向垂直纸面外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B;在第四象限内存在沿-x轴方向的匀强电场,电场强度大小为E。两个质量均为m、电量均为+q的粒子从y轴上的P点,以相同大小的速度进入第一象限(速度方向之间的夹角=60°,两粒子离开第一象限后均垂直穿过x轴进入电场,最后分别从y轴上的M、N点离开电场。两粒子的重力及粒子之间的相互作用不计,求
(1)粒子在P点的速度大小;
(2)M、N两点间的距离△y。
12. 如图所示,水平轻弹簧左端固定在竖直墙上,弹簧原长时右端恰好位于O点,O点左侧水平面光滑、右侧粗糙且长为s=1.3m。水平面右端与一高H=1.8m、倾角为30°的光滑斜面平滑连接。压缩后的轻弹簧将质量m=0.2kg、可视为质点的物块A向右弹出,当A以v0=7m/s的速度经过O点时,另一与A完全相同的物块B从斜面顶端由静止滑下。B下滑t=0.8s时A、B两物块发生碰撞并立即粘在一起,随后它们运动到斜面底端时的动能为J。重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)A、B碰撞时距水平面的高度;
(2)A向右运动到斜面底端时速度的大小;
(3)A、B停止运动时距O点的距离。
(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. 单晶体的物理性质都是各向同性的
B. 液晶是液体和晶体的混合物
C. 空气中水蒸气达到饱和状态时,相对湿度是100%
D. 在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的可能降低
E. 露珠呈球形是因为液体表面张力的作用
14. 如图所示,粗细均匀的U形管,左侧开口,右侧封闭。右细管内有一段被水银封闭的空气柱,空气柱长为l=12cm,左侧水银面上方有一块薄绝热板,距离管口也是l=12cm,两管内水银面的高度差为h=4cm。大气压强为P0=76cmHg,初始温度t0=27℃。现在将左侧管口封闭,并对左侧空气柱缓慢加热,直到左右两管内的水银面在同一水平线上,在这个过程中,右侧空气柱温度保持不变,试求:
(1)右侧管中气体的最终压强;
(2)左侧管中气体的最终温度。
【物理-选修3-4】
15. 如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.1s时的波形图。若波沿x轴正方向传播,则其最大周期为__________s;若波沿x轴负方向传播,则其传播的最小速度为___________m/s;若波速为50m/s,则t=0时刻P质点的运动方向为____________(选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”)。
16. 如图所示,ABCD是某种透明材料的截面,AB面为平面CD面是半径为R的圆弧面,为对称轴。一束单色光从O点斜射到AB面上,折射后照射到圆弧面上E点,刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角的正弦值为,,透明材料对该单色光的折射率为,光在真空中传播速度为c,求:
(1)与的夹角大小;
(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射)(结果可以用根号表示)。
参考答案
一.选择题
1. B 2. D 3. B 4. A 5. D 6. BC 7. AB 8. BD
二. 非选择题
9. (1). C
(2). 0.964
(3).
(4). 0.64±0.01
10. (1). D
(2). 12
(3).
(4). 6.0
(5). 2.0
11. 解:(1)两粒子在磁场中作匀速圆周运动,则有
作出粒子在磁场中的运动轨迹及其圆心和半径
由几何关系可得为等边三角形,故有
联立并代入数据可得
(2)两粒子垂直通过轴后,在电场中作类平地运动,设运动时间分别为,
在轴方向粒子作初速度为零的匀加速运动,设加速度为,则有
在轴方向粒子作匀速运动,则有
联立解得
12. 解:(1)物块B下滑的加速度
在0.8s内下滑的距离
此时B距离水平面的高度
此时B的速度
vB=at=4m/s
(2)两物块碰后速度为v,则碰后到滑到斜面底端,由动能定理
解得
v=0
两物块碰撞过程由动量守恒定律可知
解得
vA=4m/s
A从斜面底端到与B相碰时,由动能定理
解得
vA1=6m/s
(3)物块A从O点到斜面底端由动能定理可知
两物块合在一起的整体,从斜面底端开始到停止时,设在水平粗糙面上滑动的距离为x,则由动能定理
联立解得
x=2m
则A、B停止运动时距O点的距离
d=2m-1.3m=0.7m
13. CDE
14. 解:(1)以右管封闭气体为研究对象
=80cmHg, =12cm,=l0cm
根据玻意耳定律
可得
=96cmHg
右管气体最终压强为96cmHg
(2)以左管被封闭气体为研究对象
=76cmHg, =12cm,=(273+27)K=300K,=96cmHg,=14cm
根据理想气体状态方程
即
,=442K
左管气体最终温度为442K。
15. (1). 0.4
(2). 30
(3). 沿y轴负方向
16. 解:(1)由折射公式有
解得,
光在圆弧面上刚好发生全反射,因此有
解得临界角,
由几何关系可知
故。
②由几何关系知,光在E点的反射光线EF平行于AB,则
光在材料中传播的速度
因此材料中传播时间