河南省辉县市2023届高三（上）摸底测试物理模拟试题(word版含答案)

河南省辉县市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. 下列说法正确的是(　　)
A. 物理学家为了方便研究物体的运动规律而引入质点概念，这里用到的物理思想方法是等效替代法
B. 米、牛顿、秒都是国际单位制中的基本单位
C. 矢量既有大小又有方向，如速度、速度变化量和加速度都是矢量
D. 伽利略的理想斜面实验得出的结论是必须有力作用在物体上物体才能运动，撤去外力物体就会停下来
2. 质量分布均匀、半径为R的球状星云，其表面重力加速度为g。由于热膨胀的发生导致该星云半径变为2R，若此过程中质量保持不变且质量仍分布均匀。忽略星云自转，则变化后的星云表面的重力加速度为(　　)
A. B. C. D.
3. 如图所示，质量为m的物块A叠放在物块B上无相对运动地沿固定斜面匀速下滑，已知B上表面与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，则(　　)
A. B对A的作用力大小为mgsinθ
B. B对A的作用力大小为mgcosθ
C. B对A摩擦力大小为mgsinθ
D. B对A的摩擦力大小为mgcosθ
4. 如图所示，O、A、B是匀强电场中的三个点，电场方向平行于O、A、B所在的平面。OA与OB的夹角为60°，OA=3l，OB=l。现有电荷量均为q(q>0)的甲、乙两粒子以相同的初动能从O点先后进入匀强电场，此后甲经过A点时的动能为，乙经过B点时的动能为，若粒子仅受匀强电场的电场力作用，则该匀强电场的场强大小为(　　)
A B. C. D.
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. 物块A以3m/s的初速度在光滑水平面上运动，与静止的物块B发生弹性正碰。已知物块A、B的质量分别是2kg和1kg，则碰后物块A、B的速度大小v1、v2为(　　)
A. v1=1m/s B. v1=2m/s C. v2=4m/s D. v2=2m/s
7. 如图所示，在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈，线圈处于足够大的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，线圈与磁场右边界相切与P点。现使线圈绕过P点且平行于磁场方向的轴以角速度ω顺时针方向匀速转过90°，到达图中虚线位置，则下列说法正确的是( )
A. 线圈中产生沿逆时针方向感应电流
B. 线圈受到的安培力逐渐增大
C. 线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br2ω
D. 流过线圈某点的电荷量为
8. 如图甲所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体在沿斜面向下的力F的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面间的动摩擦因数为 ，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示，其中0－x1过程的图线是曲线，x1－x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是(　　)
A. 0－x2过程中，物体先加速后匀速
B 0－x1过程中，力F逐渐增大
C. 0－x1过程中，物体动能增加ΔEk＝mgx1sinθ－E1+E2
D. 0－x1过程中，拉力F做的功为WF＝E2－E1+ mgcosθ·x1
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. 某实验小组欲验证机械能守恒定律，他们设计的实验装置如图甲所示，当地重力加速度为g，实验操作步骤如下。
A．用天平称量出A、B两小球的质量m1、m2，其中m1B．小球A的直径d用20分度的游标卡尺测量，示数如图乙所示，其读数d=_____mm。
C．用一轻质细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系上小球A和B，用手托住小球A，使其与刻度尺“0”刻线对齐，细绳张紧，然后释放小球，读出小球A通过正上方光电门的时间Δt，同时在刻度尺上读出光电门到“0”刻线的距离h。
D．多次改变h，重复步骤c，让小球A每次从同一位置释放，同时读出小球A通过正上方光电门时每次挡光时间Δt，得到多组△t、h数据。
(1)作出()2随h的变化图像，如果是一条过原点的直线，且()2和h的关系式满足()2=_______(用给出的物理量表示)，可判断两小球运动过程中机械能守恒。
(2)写出一条减小实验误差的建议：______。
10. 某同学欲将量程为300的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：
A．微安表头G(量程300，内阻约为几百欧姆)
B．滑动变阻器(0 ～10)
C．滑动变阻器(0～50)
D．电阻箱(0～9999.9)
E．电源(电动势约为1.5V)
F．电源(电动势约为9V)
G．开关、导线若干
该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：
①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；
②断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200，记下此时电阻箱的阻值。
回答下列问题：
(1)实验中电源应选用_____(填“”或“”)，滑动变阻器应选用____(填“”或“”)。
(2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=______。
(3)实验测得G的内阻Rg＝500Ω，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为_____Ω的电阻与G并联。(保留一位小数)
(4)接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx＝_______Ω。(保留一位小数)
11. 如图所示，两平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹θ=37°，两导轨间距为L，导轨底端接一定值电阻。一质量为m的金属细杆置于导轨上，某时刻由静止释放细杆，经过时间t后，进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，细杆进入磁场后恰好能匀速运动。已知磁场的磁感应强度大小为B，细杆电阻等于导轨底端所接定值电阻阻值的 ，细杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0.25，导轨自身电阻及接触电阻均忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
(1)进入磁场后金属细杆两端的电压；
(2)金属细杆的电阻。
12. 如图所示，一辆长L =8m的载货卡车质量为M = 1500kg，车箱载有m =500kg的圆柱形钢锭，并用钢丝绳固定在车厢中，钢锭离车厢右端距离l =4m。卡车以v0 =8m/s的速度匀速行驶，当卡车行驶到某一十字路口前，车头距人行横道S0=25m处时发现绿灯还有t0 =4s转为黄灯，司机决定让车以a = 1m/s2加速度加速通过这个路口，重力加速度g = 10m/s2：
(1)请通过计算判断卡车能否在绿灯转黄灯前车尾通过x =5m宽的人行横道；
(2)当卡车刚加速行驶t =2s时发现有行人要通过人行横道，司机立刻紧急刹车使车所受阻力恒为f=1.2×104N而做减速运动，刹车瞬间车厢固定钢锭的钢丝绳脱落，钢锭匀速撞向车头(不计钢锭与车厢间的摩擦)，求从卡车开始刹车到钢锭撞上车头经历的时间；
(3)在第(2) 问情形中，若钢锭与车头碰撞时钢锭没有反弹，且相撞时间极短可忽略不计。请通过计算判断卡车停止运动时车头是否压上人行横道线。
(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. 第二类永动机和第一类永动机都违背了能量守恒定律
B. 晶体一定有固定的熔点，但物理性质可能表现各向同性
C. 布朗运动说明构成固体的分子在永不停息地做无规则运动
D. 分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力减小，斥力也减小
E. 由于液体表面层中分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力
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. 一列机械波以5m/s的速度，沿x轴负方向传播。在t1=0时，波形图如图所示，P、Q质点的平衡位置分别为1.0m、2.0m。则质点P振动的周期T= ___________s；t2=0.35s时，质点Q的振动方向为y轴___________方向(填“正”或“负”)；t3=0.45s时，质点P的加速度大小___________(填“大于”、“等于”或“小于”)质点Q的加速度大小。
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. C 2. A 3. D 4. C 5. D 6. AC 7. BC 8. BCD
二. 非选择题
9. (1). 6.75
(2).
(3). 减小A球的直径
10. (1). E2
(2). R2
(3).
(4). 0.5
(5). 4.3
11. 解：(1)金属杆进入磁场前，由牛顿第二定律
金属杆到达磁场时的速度
v=at
产生的感应电动势
E=BLv
金属杆两端的电压
由题意可知
解得
(2)根据欧姆定律，回路的电流
金属杆受的安培力
金属杆在磁场中匀速运动
解得
12. 解:(1)设载货卡车在时间内做匀加速运动的位移为，由运动学公式可得
解得
由于，所以卡车能在绿灯转黄灯前车尾通过人行横道。
(2)设当卡车加速行驶时速度为，位移为，由运动学公式可得
设卡车从开始刹车到钢锭撞上车头运动的时间为t'，卡车速度为v2，位移为s2，钢锭位移为，卡车匀减速运动的加速度大小为a1，由运动学公式及它们间的位移关系可得
解得
(3)设卡车和钢锭发生完全非弹性碰撞后的共同速度为v3，对碰撞过程由动量守恒定律可得
设卡车和钢锭一起再次做匀减速运动的加速度大小为，位移为，由动力学方程和运动学公式可得
解得
由于，所以卡车停止运动时车头压上了人行横道线。
13. BDE
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. 0.4 ； 正 ；等于
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