河南省获嘉县2023届高三（上）摸底测试物理模拟试题(word版含答案)

河南省获嘉县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. 我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是( )
A. 爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象
B. 德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
C. 玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念
D. 普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
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. 如图所示是两个物体A和B同时出发沿同一直线运动的x-t图像。由图像可知(　　)
A. 时物体B的速度为0
B. 时物体A的加速度为0
C. 前4s内AB速度方向相同
D. t=2s时物体A和物体B速度相同
4. 如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是(　　)
A. 只在F、D两点放置等量异种点电荷，则A、G两点电势相等
B. 只在B、D两点放置等量异种点电荷，则E、C两点电势相等
C. 只在A、B两点放置等量异种点电荷，则H、G两点电场强度大小相等
D. 在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷，则立方体每个面中心的电场强度大小相等
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，总质量为M、带有光滑平台的小车静止在光滑水平地面上，一轻质弹簧左端固定于平台上竖直挡板，右端用质量为m的小球压缩一定距离后用细线捆住。固定小车，烧断细线，小球被弹出后落在车上A点，水平位移大小为L，弹簧对小球的冲量大小为I；不固定小车，烧断细线，小球落在车上B点(图中未标出)，则(　　)
A. 小球水平位移大小大于L B. 小球水平位移大小小于L
C. 弹簧对小球的冲量大小大于I D. 弹簧对小球的冲量大小小于I
7. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R圆，AB是一条直径，空间有与水平面平行的匀强电场，场强大小为E．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，以过C点的小球动能最大，且AC两点间的距离为R．忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是
A. 电场的方向与AB间的夹角为30°
B. 电场的方向与AB间的夹角为60°
C. 若A点的电势φA=0，则C点的电势φC=-1.5ER
D. 若在A点以初动能Ek0发射的小球，则小球经过B点时的动能EkB=Ek0+qER
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. 某实验小组设计实验验证机械能守恒，实验装置示意图如图所示，在铁架台铁夹上固定好一个力传感器，一根细线上端连接在力传感器上，下端系在小球上，把小球拉离平衡位置一个角度，由静止释放小球，力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小，记下力传感器的最大示数F。
(1)关于实验，下列说法中正确的有______
A．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验
B．细线要选择伸缩性小的
C．球尽量选择密度大的
(2)为完成实验，需要测量小球自由静止时力传感器的示数F0，还需要测量的物理量有______。(填正确答案标号)
A．释放小球时的位置与自由静止位置的高度差h
B．小球下落至平衡位置时的时间
C．摆长l
D．小球的质量m
(3)需要验证机械能守恒的表达式为______(用已知量和测量量的符号表示)
10. 某同学要测量阻值约为59Ω的一段金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：
A.电流表A1(0~0.6A，内阻R1g约1Ω)
B.电流表A2(0~50mA，内阻R2g为5Ω)
C.电压表V(0-15V，内阻Rv约50kΩ)
D滑动变阻器R0(0~5Ω)
E.定值电阻R1(阻值55Ω)
F定值电阻R2阻值5Ω)
G.电池组E(3V，内阻约0.5Ω)
开关一个，导线若干
(1)该同学将金属丝紧密地并排绕制成一个线圈，用刻度尺测出它的宽度为d，数出圈数n，如图甲所示，则金属丝的直径为D然后把金属丝拉直。用刻度尺量出长度l=______。
(2)要精确测量金属丝的电阻，该同学思考后设计了部分电路，请你利用所供器材，在如图乙所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号，电阻丝用电阻R替代。______
(3)按设计的电路图连接电路，滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，设电压表V两端电压为U，流过A1、A2的电流分别为I1、I2，写出金属丝的电阻的表达式R=______(选择题目给出的物理量表示)。
4)移动滑动变阻器的潜片，多测几组数据，求出金属丝的电阻平均值R，则金属丝的电阻率的表达式为ρ＝____(用d、n、R、l表示)。
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. 倾角为=30°光滑斜面固定在水平面上，其上有一质量为m的滑板B，滑板下端与斜面低端挡板的距离x=2.5m，上端也放一质量为m的小滑块A(可视作质点)，将A和B同时静止释放，滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，已知滑板与挡板碰撞即以原速率反弹，碰撞时间极短，A、B间的动摩擦因数为，取重力速度g=10m/s，求：
(1)从静止释放，到滑板B与档板第一次碰撞经历的时间t0；
(2)滑板B与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离x1；
(3)滑板B的长度L。
(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. 一定质量的理想气体被光滑的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁距离底部5h处有卡口，如图所示，初始时环境温度为360K时，活塞与卡口的距离为h；当环境温度缓慢降至282K的过程中，缸内气体向外界释放的热量为Q，已知活塞质量为m，面积为S，环境气压始终为，重力加速度大小为g，求：
(1)环境温度缓慢降低至282K时，内气体压强P；
(2)环境温度从360K降至282K过中，气缸内气体内能的变化量。
【物理-选修3-4】
15. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距8m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。则(　　)
A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
B. 该波从P传到Q的时间可能为7s
C. 该波的传播速度可能为2m/s
D. 若质点P振动的振幅为A，从2s开始计时，P点的振动方程为
E. 简谐横波从该介质传播到另一个不同的介质中时频率可能发生变化
16. 梯形棱镜横截面如图所示，图中∠C=∠D=90°，∠B=60°，BC长为L。截面内一细束光线从棱镜AB边上的F点垂直AB边射入，在BC的中点P点恰好发生全反射，已知光在真空中传播的速度为c。
(1)棱镜对该光的折射率；
(2)求从CD边射出的光线折射角的正弦值以及细光束从射入棱镜到射出CD边所用的时间t(不考虑在CD界面的反射)。
参考答案
一.选择题
1. A 2. A 3. B 4. A 5. D 6. BD 7. BC 8. BD
二. 非选择题
9. (1). BC
(2). AC
(3).
10. (1). 7.80
(2).
(3).
(4).
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)由于斜面光滑，A和B同时由静止释放后，A和B从静止开始以相同的加速度匀加速下滑，设加速度为，由牛顿第二定律有
又
联立解得
(2)设滑板B与挡板第一次碰撞前瞬间两者的速度大小为，则有
滑板B与挡板第一次碰撞后，滑板B将沿斜面匀减速上滑，设加速度大小，滑块A将开始沿滑板匀减速下滑，设加速度大小为，由牛顿第二定律有
可解得
又因为两者初速度大小相等，故滑板B速度减小到零时，滑块A还是向下匀减速阶段，所以滑板B与挡板第一次碰撞后铅斜面上升的最大距离满足
联立并代人数据可得
(3)设者板B与挡板第一次碰撞后至速度为零的过程历时，滑块A下滑位移为，速度大小变为，则有
滑板B速度为零后将沿斜面加速下滑，加速度大小仍为，滑块A仍以的加速度减速下滑，假设两者速度达到相等时，滑板还未与挡板碰撞，设滑板B速度为零后经时间两者达到共同速度，该过程中滑板B下滑的距离为、滑块A下滑距离为，则有
解得
故AB达到相同速度时，滑板还未与挡板碰撞
又有
之后AB一起以共同速度加速下滑，直至与挡板第二次碰撞，因为滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，所以AB共速时，滑块A已经在滑板B的下端，所以有
联立并代入数据得
13. ADE
14. 解：(1)设当缸内气体温度下降到时，活塞刚好移动到卡口位置，但对卡口无作用力，该过程气体发生等压变化，由盖一吕萨克定律有
其中
解得
由题意可知环境温度从300K降至282K过程中，缸内气体经历等容过程，由查理定律有
其中
解得
(2)活塞下移过程中，活塞对缸内气体做的功
根据热力学第一定律则有
联立可得
15. ACD
16. 解:(1)光路图如下
由几何关系可知恰好发生全反射的临界角为，则
故
(2) 由光路图可知求从CD边射出的光线折射角的正弦值为
由几何关系知的距离
至射出边的距离
又有介质中光速
且
故解得