河南省浚县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. 如图所示,月球围绕地球沿ABCD椭圆轨道运动,地球位于椭圆的一个焦点上,A是近地点,C是远地点,O是椭圆的中心,BD是椭圆短轴。月球围绕地球运动的周期近似取为28天。关于月球沿椭圆轨道的运动,下列说法正确的是( )
A. 月球加速度的方向始终指向轨道中心O
B. 月球从A到B所用的时间等于7天
C. 月球从A到C所用的时间等于14天
D. 月球从B到C,万有引力对月球做正功
3. 一个质量为1kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,假如小球所受空气阻力大小恒定,该过程的位移—时间图像如图所示,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 小球抛出时的速度为24m/s
B. 小球上升过程位移大小小于下落过程的位移大小
C. 小球落回抛出点时重力的功率为
D. 小球上升过程的机械能损失小于下落该过程的机械能的损失
4. 如图所示,理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压,b是原线的中心抽头,S为单刀双掷开关,滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间,电表均为理想电表,下列说法中正确的是( )
A. 只将S从a拨接到b,电流表的示数将减半
B. 只将S从a拨接到b,电压表的示数将减半
C. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端,电流表的示数将减半
D. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端,c、d两端输人的功率将为原来的
5. 如图所示,圆心为O的圆内存在一匀强磁场,方向垂直于纸面向外。圆周上有a、b、c三点,其中∠aOb=,∠aOc=,现有1、2两个质量相同的粒子从a点以相同的速率沿aO方向射入磁场,1、2两个粒子分别从b、c两点射出磁场,不考虑粒子间的相互作用,不计粒子的重力,则1、2两粒子电荷量的绝对值之比( )
A. :1 B. :1 C. 3:1 D. 2:1
6. 如图所示,传送带倾角为a,表面粗糙,以恒定速度v0逆时针运行。一小滑块从斜面顶端由静止释放,运动到斜面底端过程中,其速度随时间变化的图像关系可能是( )
A.
B.
C.
D.
7. 如图所示,以坐标原点为圆心、半径为R的区域内存在方向垂直平面向外的匀强磁场。磁场左侧有一平行轴放置的荧光屏,相距为的足够大金属薄板、平行于轴正对放置,K板中央有一小孔P,K板与磁场边界相切于P点,K、A两板间加有恒定电压,K板电势高于A板电势。紧挨A板内侧有一长为3d的线状电子源,其中点正对P孔。电子源可以沿平面向各个方向发射速率均为的电子,沿y轴进入磁场的电子,经磁场偏转后垂直打在荧光屏上。已知电子的质量为m,电荷量为e,磁场磁感应强度,不计电子重力及它们间的相互作用力。则( )
A. K,A极板间的电压大小为
B. 所发射电子能进入P孔的电子源的长度为
C. 荧光屏上能有电子到达的区域长度为R
D. 所有达到荧光屏的电子中在磁场中运动时间最短为
8. 水平面右端固定一半径R=3.2 m的四分之一圆弧形滑槽,滑槽内壁光滑、下端与水平面平滑连接。一个可视为质点的滑块A从滑槽最高处由静止释放,滑到水平面上减速运动L=3.75 m时与水平面上静止的滑块B发生弹性正碰,已知A、B两滑块质量相等,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,取重力加速度g=10 m/s2,则( )
A. 滑块A运动的最大速度为8 m/s B. 碰前瞬间滑块A的速度为7 m/s
C. 碰后瞬间滑块A的速度为8 m/s D. 碰后滑块B运动时间为4s
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. 某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,气垫导轨上安装有两个光电传感器,滑块上宽度为d的遮光条,当遮光条通过光电传感器时,光电传感器会输出高电压,并能在与之相连的计算机上显示。
(1)在实验前,该同学在调节导轨水平时,先接通气源,将滑块(不挂重物)置于气垫导轨上轻推滑块,让滑块先后通过光电传感器1和2,计算机上得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象,这说明气垫导轨_________;
A.已经调成水平
B.左端高右端低
C.左端低右端高
(2)实验时,用细绳跨过气垫定滑轮与质量m的重物相连,将滑块由图甲所示位置释放,测得遮光条通过光电传感器时遮光时间分别为t1和t2,重力加速度大小g已知,要验证机械能是否守恒,还应测出的物理量是_______和_________。
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,在xOy平面第一象限内存在方向垂直纸面外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B;在第四象限内存在沿-x轴方向的匀强电场,电场强度大小为E。两个质量均为m、电量均为+q的粒子从y轴上的P点,以相同大小的速度进入第一象限(速度方向之间的夹角=60°,两粒子离开第一象限后均垂直穿过x轴进入电场,最后分别从y轴上的M、N点离开电场。两粒子的重力及粒子之间的相互作用不计,求
(1)粒子在P点的速度大小;
(2)M、N两点间的距离△y。
12. 如图所示,一个可视为质点的质量为m=1kg的滑块放在木板上表面最右端,木板长为L=8m,木板放在光滑的水平地面上,今在木板右端施加水平向右的恒力F。已知木板质量为M=4kg,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2
(1)若滑块与木板保持相对静止,求F的最大值;
(2)若F=5N,求滑块与木板间摩擦力的大小;
(3)若F=14N,作用时间4s后撤去,求滑块相对木板滑动的整个过程中,系统因摩擦而产生的热量。
(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. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V—T图像如图所示,pa、pb、pc分别表示a、b、c的压强,下列判断正确的是( )
A. 状态a、b、c的压强满足pc=pb=3pa
B. 过程a到b中气体内能增大
C. 过程b到c中气体吸收热量
D. 过程b到c中每一分子的速率都减小
E. 过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功
14. 如图所示,质量为m=10 kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中,开始时活塞距气缸底高度h1=40 cm.此时气体的温度T1=300 K.现缓慢给气体加热,气体吸收的热量Q=420 J,活塞上升到距气缸底h2=60 cm.已知活塞面积S=50 cm2,大气压强P0=1.0×105 Pa,不计活塞与气缸之间的摩擦,g取10 m/s2.求:
(1)当活塞上升到距气缸底h2时,气体的温度T2.
(2)给气体加热的过程中,气体增加的内能ΔU.
【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. 一半径为R的球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从球体竖直表面射出,如图所示,已知入射光线与桌面的距离为;求出射角。
参考答案
一.选择题
1. A 2. C 3. A 4. C 5. C 6. AC 7. BCD 8. AB
二. 非选择题
9. (1). C
(2). 滑块与遮光条总质量
(3). 两光电传感器的距离
10. (1). 200
(2). 4850
(3). 小于
(4). AD
11. 解:(1)两粒子在磁场中作匀速圆周运动,则有
作出粒子在磁场中的运动轨迹及其圆心和半径
由几何关系可得为等边三角形,故有
联立并代入数据可得
(2)两粒子垂直通过轴后,在电场中作类平地运动,设运动时间分别为,
在轴方向粒子作初速度为零的匀加速运动,设加速度为,则有
在轴方向粒子作匀速运动,则有
联立解得
12. 解:(1)若滑块与木板保持相对静止,则它们之间的摩擦力不能超过最大静擦力,隔离滑块,由牛顿第二定律得
对木板和滑块整体,由牛顿第二定律得
解得F的最大值为
N
(2)若F=5N<10N,则滑块与木板间还没有发生相对滑动 ;
滑块与木板间的摩擦力为静摩擦力,设为f,木板与滑块此时的共同加速度大小分别为,牛顿第二定律对整体有
对滑块有
解得
(3)若F=14N>10N,则滑块与木板间发生了相对滑动 ;
设滑动摩擦力为,木板与滑块此时的加速度大小分别为和,假设系统向右运动过程中滑块一直在木板上,则由牛顿第二定律有
在0-4s内滑块的位移大小为
在0-4s内木板的位移大小为
在0-4s内滑块与木板间的相对位移为
可见,撤去F时滑块恰好滑离木板,故系统产生的摩擦热
13. ABE
14. 解:①缓慢对气体加热,气体做等压变化,有
②由热力学第一定律可得
其中P=
因此可得 (2分)
15. ACE
16. 解:设入射光线与球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线。因此,图中的角α为入射角,过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B,依题意,∠COB=α,又由△OBC知
①
设光线在C点的折射角为β,由折射定律得
②
由①②式得
③
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角 (见图)为30°,由折射定律得
④
因此,解得