河南省孟州市2023届高三（上）摸底测试物理模拟试题(word版含答案)

河南省孟州市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. 法国科学家库仑精心设计了一种测量仪器叫库仑扭秤，他用此装置找到了电荷间相互作用的规律，总结出了库仑定律。库仑扭秤能研究微小的库仑力，它在设计时应用的最主要物理学思想方法为(　　)
A. 等效替代法 B. 微小量放大法 C. 微元法 D. 理想模型法
2. 我国“嫦娥四号”探测器在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的南极一艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内成功实现软着陆，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图(如图)。因为月球背面永远背对我们，我们无法直接观察，因此，“嫦娥四号”在月球背面每一个新的发现，都是“世界首次”。按计划我国还将发射“嫦娥五号”，执行月面采样返回任务。已知“嫦娥四号”发射到着陆示意图如图所示，轨道②③④相切于P点，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，地球和月球的质量分别为M1和M2，月球半径为R，月球绕地球转动的轨道半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是(　　)
A. 月球的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
B. 探测器绕月飞行时，在轨道③上经过P点的速度小于在轨道④上经过P点的速度
C. 探测器在轨道③上经过P点受到的月球引力小于在轨道④上经过P点受到的月球引力
D. 若要实现月面采样返回，探测器在月球上发射时速度应大于
3. 考驾照需要进行路考，路考中有一项是定点停车．路旁竖一标志杆，在车以10 m/s的速度匀速行驶过程中，当车头与标志杆的距离为20 m时，学员立即刹车，让车做匀减速直线运动，车头恰好停在标志杆处，忽略学员的反应时间，则
A. 汽车刹车过程的时间为4 s
B. 汽车刹车过程的时间为2 s
C. 汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2
D. 汽车刹车时的加速度大小为0.25 m/s2
4. 如图所示，A、B、C三个带电小球间的距离相等，其中C球置于绝缘竖直杆上，A、B置于光滑、绝缘的水平地面上，三球都保持静止，下列说法正确的是( )
A. A、B两球电性可能相反
B. B、C两球电性可能相同
C. A、B两球所带电量不一定相等
D. C球所带电量一定是A球所带电量的2倍
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. 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，等量正点电荷固定在A、B两点，MN是连线的中垂线，O点是垂足，下列说法正确的是(　　)
A. O点的电场强度为零
B. 若将一正试探电荷从O点出发沿OM移动的过程中其电势能增加
C. 若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C静止释放，其在向O点运动过程中加速度一定一直减小
D. 若将一负试探电荷(不计重力)从MN上的某点C以垂直于纸面向里的初速度射入，负电荷可能做匀速圆周运动
8. 如图(甲)所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x，现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B[如图(乙)所示]，物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则( )
A. A物体的质量为3m
B. A物体的质量为2 m
C. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为
D. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为
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. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果保留2位有效数字)：
(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s；
(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；
(3)该电动小车的额定功率为______W。
10. 有一种叠层电池，其标称电动势为9 V，如图甲所示。某实验小组想要测量这种电池的电动势是否与标称值一致，并测出其内阻，实验室提供的器材有：
A.待测叠层电池
B.电流表A，量程0 -0.5 A
C.电压表V，量程0 -10 V
D.电阻箱R0，最大电阻999.9 Ω，起保护电阻作用
E.滑动变阻器
F.开关S、导线若干
(1)在如图乙所示的电路中，连接上电压表，就能够达到测量电池电动势和内阻的实验目的。请把电压表正确连接到电路中___________。
(2)某同学把电阻箱R0的阻值调到18.0 Ω，此时电阻箱___________(填“能”或“不能”)起保护电阻的作用。
(3)电阻箱的阻值调好后，滑动变阻器的触头应调到最___________(填“左端”或“右端”)，然后闭合开关S，记录下对应的电压、电流值。改变滑动变阻器的触头位置，记录几组不同的电压、电流值，画出U-I图像如图丙所示。根据图线，被测电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。(结果保留两位有效数字)
(4)考虑到这种测量方法系统误差的影响，电动势测量值___________(填“偏大”或“偏小”)，内阻测量值___________(填“偏大”或“偏小”)。
11. 如图所示，两根“L”形金属导轨平行放置，间距为d，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于方向竖直向上，大小为B的匀强磁场中。两导体棒ab和cd的质量均为m，阻值均为R，与导轨间的动摩擦因数均为μ。ab棒在竖直导轨平面左侧垂直导轨放置，cd棒在水平导轨平面上垂直导轨放置。当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒加所受水平恒力撤去，经过一段时间后cd棒静止，已知此过程中流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g)，试求：
(1)导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小；
(2)撤去水平恒力后到cd棒静止的时间内cd棒产生的焦耳热。
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在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则经该过程理想气体的内能一定_________；(填增加，不变或减少)，分子间的距离一定_________；(填增大，不变或减少)，温度一定________ (填升高，不变或降低)。
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，AOB是一半径为R的扇形玻璃砖的横截面，顶角∠AOB=120°。两束光线a、b(图中未画出)均向右垂直于OA边射入玻璃砖。其中光线a只经1次反射后垂直OB边射出；光线b经2次反射后垂直OB边射出，此时光线恰好在圆弧面上发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c。求：
(i)光线a入射点与O点的距离；
(ii)光线b在玻璃砖中的传播速度。
参考答案
一.选择题
1. B 2. D 3. A 4. D 5. D 6. BD 7. AD 8. AC
二. 非选择题
9. (1). 2.0
(2). 4.1
(3). 3.3
10. (1).
(2). 能
(3). 右端 ; 9.5 ;5.0 ;偏小
(4). 偏小
11. 解:(1)cd切割磁感线产生感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律得
对于ab棒，由牛顿第二定律得
摩擦力f=μN，为轨道对ab棒的弹力，水平方向，由平衡条件得
解得
(2)对于cd棒，通过棒的电量
解得
设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q，根据能量守恒得
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. 增加 ；增大 ；升高
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. 0.4 ； 正 ；等于
16. 解：(i)光线a入射的光路图如图，则由几何关系可知，入射点距离O点的距离为；
(ii)依题意可知，光线b在玻璃砖中的光路如图，则临界角为
C=60°
则折射率
光在玻璃中的传播速度