河南省固始县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. 工程院院士黄旭华获得了今年国家最高科学技术奖,他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献,下列说法正确的是( )
A. 核潜艇的核反应也叫热核反应
B. 原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量
C. 核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度
D. 核聚变和核裂变都能放出核能,故一切核反应都应放出核能
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. 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,两带正电粒子从同一位置以平行于极板的初速度v0进入两平行板间的匀强电场,其中打到A位置粒子的水平位移是打到B位置粒子的水平位移的。不计粒子重力,忽略粒子间的相互作用。若打到A位置的粒子比荷为k,则打到B位置的粒子比荷为( )
A. k B. k C. k D. k
5. 磁感应强度大小为B0的匀强磁场方向垂直于纸面向里,通电长直导线位于纸面上,M、N是纸面上导线两侧关于导线对称的两点。经测量,N点的磁感应强度大小是M点磁感应强度大小的3倍且方向相同,则通电长直导线在M点产生的磁感应强度大小等于(通电长直导线在空间中某点产生的磁感应强度大小,其中k为常量,I为通过的电流,r为点到导线的距离)( )
A B0 B. C. D.
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,三角形区域有垂直于坐标向里、磁感应强度为B的匀强磁场,P,M的坐标分别为、,边界无阻碍。x轴下方区域内有沿x轴正方向,且场强的匀强电场,Q、N的坐标分别为、。一系列电子以不同的速率从O点沿y轴正方向射入磁场,已知速率为的电子通过磁场和电场后恰好过Q点,忽略电子间的相互影响,则( )
A. 通过Q点的电子轨道半径为
B. 通过Q点的电子轨道半径为
C. 速率不超过的电子均可进入电场
D. 速率不超过的电子均可进入电场
8. 如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,之后长木板运动图像如图乙所示,已知小物块与长木板的质量均为,已知木板足够长,g取,则( )
A. 小物块与长木板间动摩擦因数
B. 在整个运动过程中,物块与木板构成的系统所产生的热量
C. 小物块的初速度为
D. 运动过程中木板所受摩擦力的冲量为
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. 某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条(质量不计),两挡光条间的距离为L,挡光条宽度为d,小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x,挂上质量为m的钩码后,释放小车,测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度,示数如图乙所示,则挡光条的宽度为d=____cm;
(2)本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是____;
(3)正确平衡摩擦力后,实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x,记录两遮光条的挡光时间t1、t2,作出图像如图丙所示,图线的纵截距为k,小车加速度为____;小车的质量为____(用题中的字母表示)。
10. 某同学设计了如图甲所示电路图,测量某金属圆柱的电阻.现在需要两个量程为200mA的电流表,但实验室提供的器材中,一个电流表A1的量程为100mA,内阻为r1=12Ω,另外一个电流表A2的量程为200mA。
(1)现将量程为100mA的电流表A1扩充为200mA,则应该并联一个阻值R′=_____Ω的电阻。
(2)图中E为学生电源,G为灵敏电流计,A是用量程为100mA的电流表改装后的电流表,A2为量程为200mA的电流表.R1为电阻箱.R2与R3均为滑动变阻器,R0为定值电阻,S为开关,Rx为待测金属圆柱,实验操作如下:
A.按照如图甲所示的电路图连接好实验器材;
B.将滑动变阻器R2的滑片.滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置,闭合开关S;
C.调整R3,逐步增大输出电压,并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零,此时量程为100mA的电流表A1的示数为I1,A2的示数为I2,电阻箱的示数为R1;
D.实验完毕,整理器材。
①反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是_____________;
②某次测量时量程为100mA的电流表A1的指针位置如图乙所示,则此时通过R2的电流为______mA。
(3)待测金属圆柱Rx的阻值为________(用所测物理量的字母表示)。
(4)电流表A1、A2的内阻对测量结果________(填“有”或“无”)影响。
11. 如图所示,水平面上固定一高度为H的光滑绝缘斜面,斜面倾角为a(a>45°),为使一质量为m、带电荷量为+q的物块(视为质点)静止在斜面顶端,可在该空间内加入水平方向的匀强电场。(重力加速度为g)
(1)求匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)若将匀强电场反向,求物块落地时的速度大小。
12. 如图所示,一底端带挡板的斜面体固定在水平地面上,倾角θ=、高度h=1.6m。一质量M=1kg、长度L=2m的薄木板B置于斜面頂端,恰好能保持静止。一质量m=3kg的小物块A以沿斜面向下、大小为4m/s的速度滑上木板B,已知A、B之间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)斜面与木板间的动摩擦因数;
(2)物块A刚滑上B时,A、B的加速度;
(3)薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间。
(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. 关于内能,下列说法正确是( )
A. 物体的内能大小与它整体的机械运动无关
B. 达到热平衡状态的两个系统内能一定相等
C. 质量和温度相同的氢气和氧气内能一定相等
D. 100°C水内能可能大于100°C水蒸气的内能
E. 一定量的理想气体压强不变、体积减小,其内能一定减小
14. 如图所示,一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上,一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时,底部阀门关闭,缸内气体体积为气缸容积的,温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热,使缸内气体温度缓慢上升到400K。
(i)求此时缸内气体的压强;
(ii)打开阀门,保持缸内气体温度为400K不变,求活塞缓慢回到初始位置时,缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。
【物理-选修3-4】
15. 一列简谐横波沿直线传播,t=0时刻波源O由平衡位置开始振动,在波的传播方向上平衡位置距O点0.9m处有一质点A,其振动图象如图所示,下列说法正确的是_________.
A. 波源起振方向沿y轴正方向
B. 该简谐波波长为4m
C. 该简谐波周期为4s
D. 该简谐波波速大小为1.2m/s
E. 从振源起振开始, 17s内质点A通过的路程为2.8m
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. B 4. C 5. B 6. BC 7. AD 8. AC
二. 非选择题
9. (1). 0.650
(2). 去掉钩码,将木板右端垫高,轻推小车,使两挡光片挡光时间相等
(3). ;
10. (1). 12
(2). 使和两端的电压相等(或电流计两端的a、b两点电势相等) ;160
(3).
(4). 无
11. 解:(1)物块带正电,由平衡条件知,匀强电场方向水平向右,大小满足
解得
(2)当电场反向时,对物块进行受力分析,如图所示,
与竖直方向的夹角为。由于
所以物块将在重力和水平向左的电场力作用下离开斜面做匀加速直线运动到达地面。
重力和水平向左的电场力的合力大小为
到达地面前物块的位移大小为
由动能定理有
解得
12. (1)由木板恰好静止在斜面上,得到斜面与木板间的动摩擦因数应满足
得
(2)物块A在木板上滑行时,以A为研究对象,有
方向沿斜面向上,以木板B为研究对象有
方向沿斜面向下
(3)假设A与木板达到共同速度时,A还没有到达底端,则有
解得
,
此过程
故
说明以上假设成立,共速后,由于
则A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞,该过程所用时间
所以
13. ADE
14. 解:(i)若气体进行等压变化,则当温度变为400K时,由盖吕萨克定律可得
解得
说明当温度为400K时活塞已经到达顶端,则由理想气体状态变化方程可得
解得
(ii)温度为400K,压强为p0时气体的体积为V′,则
解得
打开阀门,保持缸内气体温度为400K不变,活塞缓慢回到初始位置时气缸内剩余的压强为p0的气体体积为缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比
15. ACE
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