河南省光山县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. 现已知氘、氚的核聚变反应方程式为,氘核的质量为m1,氚核的质量为m2,氦核的质量为m3,中子的质量为m4,核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识,正确的是( )
A. 核聚变反应释放的能量为(m1+m2-m3-m4)c2
B. γ光子来源于核外电子的能级跃迁
C. 反应前总结合能大于反应后的总结合能
D. 方程式中的A=3
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,水平地而上的物体受到与水平方向成θ=45°角斜向左下方的推力F作用静止不动,保持推力的大小和作用点不变,方向沿箭头所示在纸面内逆时针旋转90°的过程中( )
A. 地面对物体的支持力与物体对地面的压力大小不一定相等
B. 地面对物体的摩擦力始终不为0
C. 地面对物体的力一直增大
D. 物体所受的合外力始终为0
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. 如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场.之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则为( )
A. B. 2 C. D. 3
6. 如图所示,轻绳上端A固定在天花板上,下端C与中点B处分别与质量为m和2m的小球连接。现用与水平方向始终成30°角的拉力F将B点处小球向右上方缓慢提升,直到绳AB与竖直方向成60°角。关于该过程中绳AB上的弹力FAB和拉力F变化情况的说法正确的是( )
A. F一直增大 B. F一直减小 C. FAB先减小后增大 D. FAB先增大后减小
7. 如图所示,在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),AB边长度为d,,现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度相同的带正电粒子(不计重力).已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0,在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为t0.则下列判断正确的是
A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0
B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为
D. 粒子进入磁场时的速度大小为
8. 如图所示,有质量均为m的三个小球A、B、C,A与B、C间通过轻绳连接,绳长均为l,B、C套在水平光滑横杆上,之间用一根轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现有A球由静止释放自由运动到最低点,两轻绳的夹角由120°变为60°,整个装置始终处于同一个竖直平面内,忽略空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A. A在最低点时,B对水平横杆的压力等于
B. 弹簧的最大弹性势能为
C. 在A下降过程中轻绳对B做功的功率先增大后减小
D. 在A下降的过程中轻绳对B做功为
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. 某实验小组使用如图(a)所示装置“验证机械能守恒定律”。使质量m重物自由下落,打出纸带。某次实验得到的纸带如图(b)所示,其中O点为纸带上打出的第一个点,每2个计时点取一个计数点,分别标记为A、B、C、D、E、F、G,测量得到LEF和LFG。已知打点计时器的频率为f,当地重力加速度为g。
打出F点时,重物的动能Ek=________,若要验证机械能守恒定律,还需要从图(b)纸带上测量的物理量是__________。重物的质量和体积大小对实验误差有影响。质量越大,体积越小,实验误差越_____(选填“大”或“小”)。
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,在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,沿水平面固定一个V字型光滑金属框架,已知,导体棒在框架上从A点开始在外力作用下,沿垂直方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架始终构成等边三角形回路,经过时间t导体棒运动到图示位置。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同,其单位长度的电阻均为r,框架和导体棒均足够长,导体棒运动中始终与磁场方向垂直,且与框架接触良好。求:
(1)t时刻回路的总电阻;
(2)t时刻流过导体棒的电流大小。
12. 如图所示为小朋友玩的“风火轮”游戏装置模型。已知滑块A质量m=0.1kg,平板车B质量M可调,凹槽F一侧的位置也可调,滑块A与所有接触面之间动摩擦因数均为 =0.5,凹槽地面对平板车B的摩擦不计。开始时平板车B紧靠凹槽E侧静止,游戏时先让滑块A压缩弹簧至最短,此时A(可看做质点)至平台右侧距离S=0.4m,由静止释放A后被弹出至E点时滑块以速度v0=4m/s冲上平板车B,平板车B运动至F侧立刻被粘在F位置固定不动,已知斜面FG与水平面间夹角θ=37°,h=0.03m,g=10m/s2,(不计滑块A由平台至B和由B至斜面转换间能量损失):
(1)求弹簧压缩至最短时的弹性势能EP;
(2)若平板车B质量M=0.4kg,B车右端刚运动至F侧瞬时,滑块A恰好以速度v1=2m/s冲上斜面FG,求B车上表面长度L;
(3)保持平板车上表面长度不变,仅调节平板车B的质量为M=0.1kg,调整F侧的位置使凹槽间距EF=1.7m,求滑块A由水平台E处运动到斜面顶端G处所用的时间。
(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. 下列说法正确的是( )
A. 温度:是分子平均动能的标志
B. 分子力随着分子的距离增大而增大
C. 一定质量的理想气体等压膨胀,一定吸收热量
D. 液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
E. 某种液体的饱和汽压可能比该温度下未饱和汽压小
14. 如图所示,一开口向上的气缸固定在水平地面上,质量均为m、横截面积均为S的活塞A、B将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分在活塞A的上方放置一质量也为m的物块,整个装置处于静止状态,此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为.已知大气压强,气体可视为理想气体且温度始终保持不变,不计一切摩擦,气缸足够高.当把活塞A上面的物块取走时,活塞A将向上移动,求系统重新达到静止状态时,A活塞上升的高度.
【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,等腰直角△ABC为一微棱镜的横截面,∠A= 90°,AB=AC=4a,紧贴BC边上的P点放一点光源,BP=BC。已知微棱镜材料的折射率n=,sin 37°=0.6,只研究从P点发出照射到AB 边上的光线。
(1)某一光线从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边,求该光线在AB边上入射角的正弦值;
(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射,再返回到BC边,求该部分光线在AB边上的照射区域长度。
参考答案
一.选择题
1. A 2. B 3. D 4. C 5. D 6. AC 7. ABC 8. BCD
二. 非选择题
9. (1).
(2). 点O、F之间的距离LOF
(3). 小
10. (1). 200
(2). 4850
(3). 小于
(4). AD
11. 解:(1)t时刻导棒运动的距离
导棒有效长度为
总电阻
(2)电动势为
则电流有
解得
12. 解:(1)A与平面间摩擦力
由能量守恒有
解得
(2)A在平板车上滑行,由动量守恒有
由能量守恒有
解得
(3)假设平板车B在碰撞以前AB两车已经共速:
对A
解得
对B,由
解得
假设经过t1时间后A、B共速v3,有
解得
,
A位移
解得
B位移
,
因此假设成立。
B车匀速运动阶段
解得
以后B停止,小车A继续匀减速到斜面底端时速度为v4
由
解得
解得
A在斜面上匀减速:
由
解得
由
解得
因此
13. ACD
14. 解:对A活塞进行受力分析,得出气体I的初、末状态的压强,根据玻意耳定律求解气体I末态的空气长度;再对气体II进行分析,得出初、末状态的压强,根据玻意耳定律求解气体II末态的空气长度,最后根据得出A活塞上升的高度.
对气体Ⅰ,其初态压强
未态压强为,末态时Ⅰ气体的长度为
根据玻意耳定律得:
解得
对气体II,其初态压强为,末态压强为
末状态时气体Ⅱ的长度为
根据玻意耳定律得:
解得:
故活塞A 上升的高度为
15. (1). 0.4
(2). 30
(3). 沿y轴负方向
16. 解: (1)设在AB边的折射角为r,入射角为i,由于从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边,可知折射角
根据光的折射定律
可得入射角正弦
(2)发生全反射时
可知临界角
从P点发出的光线,照射到AB上的M点恰好发生全反射,可知光线照射到MA段时,都会发生全反射。从M点反射的光线,照射到AC上R点时,根据几何关系可知,在AC上的入射角为53o,也发生全反射;在MA段上某点N反射的光线,在AC上经Q点反射,恰好达到临界角37o,由于为直角三角形,可求出在N点的入射角为53o,如图所示
在中,根据正弦定理
而
代入数据可得
同理在,根据正弦定理
代入数据可得
因此