河南省滑县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. 我国火星探测器“天问一号”在海南文昌发射成功,开启了我国探测火星之旅,它将在明年2月份抵达环绕火星轨道,届时探测器将环绕火星运行2个月。假设探测器在环绕火星轨道上做匀速圆周运动时,探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止,测得相邻两次看到日出的时间间隔是T,探测器仪表上显示的绕行速度为v,已知引力常量G,则火星的质量为( )
A. B. C. D.
3. 在探究超重和失重规律时,某同学手握拉力传感器静止不动,拉力传感器下挂一重为G的物体,传感器和计算机相连。该同学手突然竖直向上提升一下物体,经计算机处理后得到拉力F随时间t变化的图像,则下列图像中可能正确的是( )
A.
B.
C
D.
4. 如图,一理想变压器原线圈与交变电源相连,副线圈中接有阻值为3Ω的定值电阻与理想电流表。当理想电压表的读数为12 V时,电流表读数为2A,下面说法正确的是( )
A. 变压器原、副线圈匝数比为1:2
B. 原线圈电流的有效值为1A
C. 副线圈电流的有效值为A
D. 变压器的输入功率为24 W
5. 空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场,在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b,圆环a在前、圆环b在后。圆环直径为d,两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连,如图所示。一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动(如图),金属棒电阻为r。棒与两圆环始终接触良好,圆环电阻不计。则下列说法正确的是( )
A. 金属棒在最低点时回路电流为零
B. 金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点),a环电势低于b环
C. 从最高点开始计时,回路电流的瞬时值为
D. 电阻R两端电压的有效值为
6. 如图所示,小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和。忽略空气阻力,则( )
A. A和B的位移大小相等 B. A的运动时间是B的2倍
C. A的初速度是B的 D. A的末速度比B的大
7. 如图,光滑平行金属导轨间距为L,与水平面夹角为θ,两导轨上端用阻值为R的电阻相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动,然后又返回到出发位置。在运动过程中,ab与导轨垂直且接触良好,不计ab和导轨的电阻及空气阻力。则( )
A. 初始时刻金属杆的加速度为
B 金属杆上滑时间小于下滑时间
C. 在金属杆上滑和下滑过程中电阻R上产生的热量相同
D. 在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同
8. 如图所示,一内壁光滑的圆形管道用钢材固定在天花板上(管道不晃动),环面位于竖直平面内,小球的直径略小于管道的孔径,小球能在管道内自由滑动,小球从管道的最高点由静止开始下滑,在小球滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球能回到最高点,且此时对管壁的作用力为零
B. 管壁给小球的力一直不做功
C. 小球滑到管道水平直径AB(图中虚线)的两端时钢材受管道的力相同
D. 小球从最高点滑到最低点的过程中,小球的向心力一直增加
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. 某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数,同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连,斜面与水平面材料相同。第一次,将小滑块A从斜面顶端无初速度释放,测出斜面长度为l,斜面顶端与水平地面的距离为h,小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1(甲图);第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,测出整体沿桌面滑动的距离X2(图乙)。已知滑块A和B的材料相同,测出滑块A、B的质量分别为m1、m2,重力加速度为g。
(1)通过第一次试验,可得动摩擦因数为μ=___________;(用字母l、h、x1表示)
(2)通过这两次试验,只要验证_________,则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。(用字母m1、m2、x1、x2表示)
10. 某实验小组自制欧姆表来测量一个电阻的阻值,可供选择的器材如下:
A.待测电阻Rx(约为200Ω);
B.电源(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω);
C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻Rg=200Ω);
D.定值电阻a(阻值Ra=50Ω);
E.定值电阻b(阻值Rb=72Ω);
F.滑动变阻器R1(阻值范围为0~50Ω);
G.滑动变阻器R2(阻值范围为0~500Ω);
H.开关,导线若干。
(1)小组同学首先设计了如图(a)所示的电路,来测量电源的电动势。实验部分步骤如下:先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计指针满偏;保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关S2,读出灵敏电流计的示数。
①灵敏电流计满偏时流过电源的电流为______mA,实验时滑动变阻器R应选_____(填“R1”或“R2”)。
②若实验中断开开关S2时,灵敏电流计的示数为0.80mA,则电源电动势为______ V。
(2)该小组同学测出电动势后,在图(a)的基础上制作欧姆表。他们去掉两开关,增加两支表笔M、N,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b)所示。紧接着他们用改装后的欧姆表去测量待测电阻Rx的阻值,正确操作后,灵敏电流计读数如图(c)所示,则待测电阻Rx的阻值为__________Ω。
11. 如图所示,光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC,水平面AB与圆弧BC相切于B点,O为圆心,OB竖直,OC水平,空间有水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球,自A点由静止释放,小球沿水平面向右运动, AB间距离为2R,匀强电场的电场强度E大小为,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)小球到达C点时对轨道的压力为多少?
(2)小球从A点开始,经过C点脱离轨道后上升到最高点过程中,小球电势能的变化量 EP为多少?
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. 下列说法正确的是_______。
A. 在自发过程中,分子一定从高温区域扩散到低温区域
B. 气体的内能包括气体分子的重力势能
C. 气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,但气体压强不一定增大
D. 夏天和冬天相比,夏天的气温较高,水的饱和汽压较大,在相对湿度相同的情况下,夏天的绝对湿度较大
E. 理想气体等压压缩过程一定放热
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. 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,半径为R的半圆形玻璃砖。OP距离。当从P点入射的光线与界面的夹角θ=30°时,光能够射到Q点(OQ连线垂直于界面OP)。已知真空中的光速为c,求:
(1)半圆形玻璃砖的折射率及出射角;
(2)光在玻璃砖中从P到Q经历的时间。
参考答案
一.选择题
1. B 2. C 3. C 4. B 5. D 6. AD 7. BD 8. BD
二. 非选择题
9. (1).
(2).
10. (1). 5 ; R2 ;1.44
(2). 192
11. 解:(1)设小球在C点的速度为,小球从A点运动C点过程中,由动能定理可得
小球在C点时水平方向的支持力与电场力Eq的合力提供向心力,所以有
由牛顿第三定律可得小球对轨道的压力与支持力大小相等,即
解得
(2)小球过C点上升到达最高点的过程中,由运动的分解可知,在水平方向小球做初速度为零的匀加速运动,竖直方向做竖直上抛运动。设小球从C点到最高点的时间为t,则有
小球从A点开始运动到达最高点过程中电场力做功为
由电场力做功与电势能变化关系式可得
解得
即小球从A点开始到最高点的过程中,电势能减小了。
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. CDE
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:(1)由题意,光路如图,由几何关系
解得
设Q点的入射角为β,折射角为α,则
解得
α=60°
(2)设从P到Q经过的光程为s
解得