河南省罗山县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. 由上海航天局联合国内数家科研机构研制的月球车,是我国探月工程中的重要部分。月球车进入休眠期时可采用同位素电池为其保暖供电。是人工放射性元素,可用弱吸收一个中子得到。衰变时只放出射线,其半衰期为88年。下列说法正确的是( )
A. 转变成的核反应方程为
B. 衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子
C. 若有4个原子核,经过88年一定只剩下2个原子核
D. 在月球环境下半衰期可能会发生变化
2. 著名景点梵净山的蘑菇石受到地球对它的万有引力大小为,它随地球自转所需的向心力大小为,其重力大小为G,则( )
A.
B.
C.
D.
3. 汽车在平直的公路上行驶的v-t图象如图所示。若汽车所受阻力恒定,则( )
A. 在0到3s内汽车的位移为24m
B. 在1s到2s内汽车发动机的牵引力逐渐减小
C. 在1s到2s内阻力的功率保持不变
D. 汽车发动机在t=2.5s时牵引力的功率为其在t=0.5s时的功率的一半
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. 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,空间中存在水平向左的风力场,会对场中物体产生水平向左的恒定风力,质量为m的小球(视为质点)从A点由静止释放,一段时间后小球运动到O点(图中未画出),已知A、O两点的水平方向位移为x,竖直方向位移为y,重力加速度大小为g,则小球从A到O点的过程中( )
A. 水平风力
B. 小球运动的加速度与水平方向的夹角α满足
C. 小球运动时间
D. 小球在空中做匀变速曲线运动
7. 如图所示,某匀强电场中的四个点a、b、c、d连线组成一个直角梯形,其中ab//cd,ab⊥bc,2ab=ad=cd=10cm,电场方向与四边形所在平面平行。已知a点电势为14V, b点电势为17V, d点电势为2V。一个质量为6×10-7kg、带电量为5×10-7C的带正电的微粒从a点以垂直于ad的速度方向射入电场,粒子在运动过程中恰好经过c点,不计粒子的重力。则下列说法正确的是( )
A. c点电势为8V
B. ab间电势差一定等于dc间电势差的一半
C. 匀强电场场强的方向由a指向d,大小为100N/C
D. 带电粒子从a点射的速度大小为m/s
8. 如图所示,长为L的轻杆OA可绕固定转轴O在竖直面内自由转动,A端固定一小球。细线的一端系有质量为M的小物块,另一端绕过钉子B固定于A点。用手拉住小球使轻杆静止于水平位置,此时AB间细线长为2L,且细线与竖直方向夹角为。松手后,当轻杆逆时针转到竖直位置时,小物块的速度大小。不计一切摩擦,重力加速度为g。则( )
A. 轻杆静止于水平位置时,钉子B受到细线作用力的大小F=Mg
B. 轻杆由水平位置转到竖直位置的过程中,细线对小物块做的功
C. 轻杆在竖直位置时,小球速度大小为
D. 小球的质量
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. 某同学想用伏安法测定一块精度很高的电压表V(量程3V,内阻)的内阻,并将其改装成欧姆表,现有器材如下:
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
电流表A1(量程150μA,内阻约为);
电流表A2(量程6mA,内阻约为);
电流表A3(量程0.6A,内阻约为);
滑动变阻器R1(最大阻值);
滑动变阻器R2(最大阻值);
开关S,导线若干
(1)为使实验误差尽量减小,要求电压表示数从零开始变化且多取几组数据,电流表应选______用,滑动变阻器应选用______;(填器材代号)
(2)为达到上述目的,请在图甲的虚框中画出实验电路原理图,要求滑动变阻器滑片由a向b移动时电压表的示数逐渐增大__________。
(3)实验测得电压表的内阻为,该同学用这电压表与上述电源E及其中的一个滑动变阻器改装为欧姆表,并将电压表盘换成直接表示电阻的欧姆表表盘,如图乙、丙,则滑动变阻器应选用______(填器材代号)电压表表盘上2V处对应的电阻示数为______(保留三位有效数字)
11. 如图所示,一绝缘细线下端悬挂一质量,电荷量的带电小球,小球静止在水平方向的匀强电场中,细线与竖直方向的夹角。以小球静止位置为坐标原点O,在竖直平面内建立直角坐标系,其中x轴水平。某时刻剪断细线,经电场突然反向,大小不变,再经,撤去匀强的电场,同时施加另一匀强电场,又经小球速度为零(,空气阻力不计)。求:
(1)匀强电场强度;
(2)小球运动时的速度大小和方向;
(3)匀强电场强度。
12. 在粗糙水平面上固定一半径的光滑四分之一圆弧槽。距圆弧槽最低点右侧处有一个质量、长度的薄木板,薄木板与圆弧槽最低点平齐。圆弧槽最低点放置一可视为质点的质量的小物块Q,现让一质量也为m的小物块P(可视为质点)以的水平初速度从右端滑上薄木板。当小物块运动至薄木板左端时,薄木板左端恰好与圆弧槽相撞,同时小物块P与Q碰撞并粘连在一起。已知小物块P与薄木板间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)从P开始运动到与Q发生碰撞所经历的时间t;
(2)薄木板与水平面间的动摩擦因数;
(3)P、Q碰撞后运动的最大高度H。
(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. 用“油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下:
A.用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N,求出_____;
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液,使之充分扩散,形成_____;
C.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上;
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,数出轮廓内正方形的个数约为M个,计算出油酸薄膜的面积。
利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径d的表达式为d=_____m。
14. 如图所示,竖直放置的导热圆柱形容器开口向上,用质量m = 10kg的活塞密封一部分理想气体,活塞在容器内能自由滑动且保持水平,容器内侧的底面积S = 50cm2,开始时气体的温度t =27°C,活塞到容器底的距离L = 20cm。在气体从外界吸收Q =60J热量的过程中,活塞缓慢上升的距离L' = 2cm。巳知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2.。求:
①活塞停止上升时容器内气体的温度t2;
②密闭气体内能的增加量 U。
【物理-选修3-4】
15. 如图a所示,在某均匀介质中S1,S2处有相距L=12m的两个沿y方向做简谐运动的点波源S1,S2。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为2.00m/s,p点为距S1为5m的点,则( )
A. 两列简谐波的波长均为2m
B. P点的起振方向向下
C. P点为振动加强点,若规定向上为正方向,则t=4s时p点的位移为6cm
D. p点的振幅始终为6cm
E. S1,S2之间(不包含S1,S2两点),共有6个振动减弱点
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. A 3. D 4. C 5. D 6. AC 7. AB 8. AD
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). A1
(2). R2
(3).
(4). R1
(5). 12.0kΩ
11. 解:(1)小球静止
得
方向沿x轴正方向。
(2)剪断细线后,小球做匀加速直线运动,加速度的大小为
经过,小球的速度
方向与x轴正方向成角斜向右下方。在第2个0.2内,电场反向,小球做类平抛运动。小球的水平分速度
且
竖直分速度
得
,
即末,小球的速度大小为,方向竖直向下。
(3)小球在最后内做匀减速直线运动,加速度为
由牛顿第二定律
解得
方向沿y轴负方向。
方法二:
(1)小球静止
得
方向沿x轴正方向。
(2)小球运动,水平方向
竖直方向
得
方向竖直向下。
(3)把分解在水平方向,竖直方向,
整个过程水平方向
竖直方向
得
,
则
方向沿y轴负方向。
12. 解:(1)对小物块,根据牛顿第二定律:
根据运动学公式:
联立可得:
(2)对薄木板,根据牛顿第二定律:
根据运动学公式:
联立可得:
(3)小物块运动至刚与发生碰撞时的速度:
对、系统,碰撞瞬间根据动量守恒定律:
沿圆弧面继续运动过程,根据能量守恒:
联立以上各式可得:
13. (1). 1滴油酸酒精溶液的体积
(2). 单分子油膜
(3).
14. 解:①活塞缓慢上升过程发生等圧変化
由盖·吕萨克定律可得
解得
t2=57°C
②设活塞封闭气体的压强为p,活塞缓慢上升过程中受力平衡,则有
气体体积增大,外界对气体做负功,由做功公式可得
由热力学第一定律可得
解得
15. BCD
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