河南省平舆县2023届高三（上）摸底测试物理模拟试题(word版含答案)

河南省平舆县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. 下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是( )
A. 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象
B. a粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象
C. 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象
D. 含铀的矿物质自发向外放出β射线(高速电子流)的现象
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. 如图所示，一根均匀柔软的细绳质量为m。两端固定在等高的挂钩上，细绳两端的切线与水平方向夹角为θ，重力加速度为g。挂钩对细绳拉力的大小为
A. B.
C. D.
4. 在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己统制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡，他所用的线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载(电流过大，超过学生电源允许的最大值)。如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中，最可能有效的是(　　)
A. 增大电源电压 B. 适当减少原线圈a的匝数
C. 换一个电阻更大的灯泡 D. 将线圈a改接在学生电源直流输出端
5. 如图所示，两根电阻不计的平行光滑长直金属导轨水平放置，导体棒a和b垂直跨在导轨上且与导轨接触良好，导体棒a的电阻大于b的电阻，匀强磁场方向竖直向下。当导体棒b在大小为F2的水平拉力作用下匀速向右运动时，导体棒a在大小为F1的水平拉力作用下保持静止状态。若U1、U2分别表示导体棒a和b与导轨两个接触点间的电压，那么它们大小关系为(　　)
A. F1=F2，U1> U2 B. F1< F2，U1< U2 C. F1 > F2，U1< U2 D. F1 = F2，U1= U2
6. 如图所示为圆形餐桌及桌面上的玻璃转盘，转盘半径为0.4m，上表面高出桌面5cm。小明将质量为40g的小玩具放在转盘边缘，拨动转盘使其从静止开始顺时针加速转动，玩具从转盘边缘飞出落在餐桌上，落点距转盘边缘最近距离为0.1m，g=10m/s2，则下列说法正确的是(　　)
A. 小玩具刚落到桌面时的速度大小为m/s
B. 小玩具刚离开转盘时转盘角速度大小为7.5rad/s
C. 小玩具受到的静摩擦力最大值等于0.9N
D. 小玩具从静止开始直到刚飞离转盘的过程中，转盘摩擦力对小玩具的冲量大小为0.24N s
7. 如图所示，三角形区域有垂直于坐标向里、磁感应强度为B的匀强磁场，P，M的坐标分别为、，边界无阻碍。x轴下方区域内有沿x轴正方向，且场强的匀强电场，Q、N的坐标分别为、。一系列电子以不同的速率从O点沿y轴正方向射入磁场，已知速率为的电子通过磁场和电场后恰好过Q点，忽略电子间的相互影响，则(　　)
A. 通过Q点的电子轨道半径为
B. 通过Q点的电子轨道半径为
C. 速率不超过的电子均可进入电场
D. 速率不超过的电子均可进入电场
8. 如图所示，小球A质量为m，B为圆弧面的槽，质量为 (k大于1)，半径为R，其轨道末端与足够大的水平地面相切。水平地面有紧密相挨的若干个小球，质量均为m，右边有一个固定的弹性挡板。现让小球A从B的最高点的正上方距地面高为h处静止释放，经B末端滑出，与水平面上的小球发生碰撞。设小球间、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰，所有接触面均光滑，重力加速度为g。则(　　)
A. 整个过程中，小球A和B组成的系统动量守恒
B. 经过足够长的时间后，所有小球都将静止
C. 小球A第一次从B的轨道末端水平滑出时的速度大小为
D. 若小球A第一次返回恰好没有冲出B的上端，则
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. 某实验小组设计了如图甲所示的装置来测量物块与长木板间的动摩擦因数，一端带有定滑轮的长木板水平放置，平行于长木板的细线一端与带有遮光片的物块相连，另一端跨过定滑轮与砂桶相连，在长木板B点固定有一个光电门，与光电门相连的计时器可以记录遮光片经过B点的挡光时间。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从长木板上的A处由静止释放，并记录下砂桶和砂的质量m及对应的遮光片在B处的挡光时间t。已知物块质量为M，重力加速度为g=9.80m/s2，测得遮光片宽度d=7.0mm。不计空气阻力和定滑轮处的摩擦，不计细线的质量和伸缩，请回答以下问题：
(1)若与光电门相连的计时器显示的时间为t，则物块到达B点的速度v的表达式为v=________(用题中所给物理量的符号表示)；
(2)某次测量中，A、B两点间的距离L用刻度尺测量，如图乙所示，L为_______cm，测得物块质量为M=100.0g，与光电门相连的计时器显示的时间为t=0.010s，砂桶和砂的质量为m=20.0g，则在该次测量中，测得物块与长木板之间的动摩擦因数μ为__________(计算结果保留两位小数)。
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，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. 如图所示，足够大的水平面的右侧有一固定的竖直钢板，质量为m的小球静置于A处，A处与钢板之间放一带有竖直半圆轨道的滑块，半圆轨道与水平面相切于B点，BD为竖直直径，OC为水平半径。现对小球施加一水平向右的推力，推力的功率恒定，经过一段时间t撤去推力，此时小球到达B处且速率为v。当滑块被锁定时小球沿半圆轨道上滑且恰好通过D点。已知重力加速度为g，不计一切摩擦。
(1)求推力的功率P以及半圆轨道的半径R。
(2)若滑块不固定，小球从B点进入半圆轨道恰好能到达C点，与滑块分离后滑块与钢板相碰并以原来的速率反弹，求：
①滑块的质量M以及小球与滑块分离时小球、滑块的速度v1、v2
②通过计算判断小球第二次滑上半圆轨道能否通过D点？
(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. 对于一定量的理想气体，下列说法中正确的是(　　)
A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C. 当分子热运动变剧烈时，温度必升高
D. 当分子间的平均距离变大时，压强可以不变
E. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大
14. 如图a所示是常见的饮水机的压水器，他可以简化为图b所示的模型，上面气囊的体积为V1=0.5L，挤压时可以把气囊中的气体全部挤入下方横截面积为S=0.05m2的水桶中，随下方气体压强增大，桶中的液体会从细管中流出，已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，略去细管的体积及桶口连接处的体积，已知外部大气压为P0=105Pa，水的密度为ρ=103kg/m3，重力加速度为g=10m/s2，某次使用过程时，桶内气体体积为V2=12.5L，挤压气囊一下后，桶内的水恰好上升到出水口处，认为每次挤压都能使气囊中的气体全部挤入桶中，则
①桶中液面离出水口多高？
②至少挤压多少次才能从桶内流出体积为V3=2.5L的水？
【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. 如图所示，a、b是两条相距为L不同颜色的平行光线，沿与玻璃砖上表面成30°角入射，已知玻璃砖对单色光a的折射率为，玻璃砖的厚度为h，不考虑折射光线在玻璃砖下表面的反射，光在真空中的速度为c.
①求单色光a在玻璃中的传播时间；
②当玻璃砖厚度h与两光线距离L满足时，玻璃砖下面只有一条光线，求单色光b在上表面的折射角.
参考答案
一.选择题
1. D 2. A 3. A 4. C 5. D 6. BC 7. AD 8. CD
二. 非选择题
9. (1).
(2). 6000
(3). 0.15
10. (1). E2
(2). R2
(3).
(4). 0.5
(5). 4.3
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)推理作用过程中，根据动能定理有
解得
设小球到达D点时的速率为vD，则有
联立方程，解得
(2)若滑块不固定
①小球到达C点时与滑块共速，设此时速度大小均为vC，根据系统水平方向动量守恒有
根据系统机械能守恒有
联立方程，解得
小球从B点进入到与滑块分离时的全过程，有
联立方程，解得
，
方向均水平向右
②滑块反弹后的速度为-v2，假设小球第二次能到达D点，此时小球、滑块的速度分别为v3、v4，则有
设小球第二次滑上半圆轨道至第二次到达D点的全过程中系统机械能变化量为，则
解得
由判别式
则无实数解，违背能量守恒定律，所以小球第二次滑上半圆轨道不能通过最高点D点
13. BCD
14. 解:①压缩气囊过程中，温度不变，由于水管体积非常小，水桶中气体体积认为不变，由玻意耳定律可知：
又
代入数据可知
②设挤压n次后，水桶内水流出，气体压强为，体积为，由玻意耳定律可知：
解得
代入数据得
故至少挤压7次。
15. ACD
16. 解：(1)如图甲所示
对于单色光，由，其中
解得：
光在介质中的传播距离：
光在介质中的传播速度：
该光在介质中的传播时间：
(2)两束单色光线折射后恰好交于下表面，如图乙所示
设单色光的折射角为
由图可得：
由图可得：
则有：，即
代入，
解得：，即