河南省郑州一中2026届高三下第一次测试物理试题含解析

这是一份河南省郑州一中2026届高三下第一次测试物理试题含解析，共7页。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v，角速度为ω，加速度为g，周期为T．另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动， 则（ ）
A．它的速率为B．它的加速度为
C．它的运动周期为TD．它的角速度也为ω
2、有关科学发现，下列说法中正确的是（ ）
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子
B．汤姆孙通过α粒子散射实验，发现了原子核具有一定的结构
C．卢瑟福依据α粒子散射实验，提出了原子核内部存在着质子
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理
3、如图所示，内壁光滑的圆管形轨道竖直放置在光滑水平地面上，且恰好处在两固定光滑挡板M、N之间，圆轨道半径为1 m，其质量为1 kg，一质量也为1 kg的小球（视为质点）能在管内运动，管的内径可不计。当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，取g＝10 m/s2。则小球运动到最低点时对轨道的压力大小为
A．70 NB．50 NC．30 ND．10 N
4、空间内有一水平向右的电场E，现有一带电量为q的小球以初速度为v0向右上抛出，已知，求小球落地点距离抛出点的最远距离（ ）
A．B．C．D．
5、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A，理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则
A．R消耗的功率变为nP
B．电压表V的读数为nU
C．电流表A的读数仍为I
D．通过R的交变电流频率不变
6、用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0~2s内物体做匀加速直线运动
B．0~2s内物体速度增加了4m/s
C．2~4s内合外力冲量的大小为8Ns
D．4~6s内合外力对物体做正功
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，正点电荷固定在O点，以O为圆心的同心圆上有a、b、c三点，一质量为m、电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，速率分别为va、vb．若a、b的电势分别为φa、φb，则
A．a、c两点电场强度相同B．粒子的比荷
C．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度D．粒子从a点移到b点，电场力做正功，电势能减少
8、如图所示，一细长玻璃管插入面积很大的水银槽中，玻璃管上方有一段被封闭的长为L的理想气体，玻璃管内、外水银面的高度差为h，玻璃管是导热的。当环境温度升高，玻璃管固定不动，气体和外界达到新的热平衡时，下列说法正确的是 。
A．L增大，h减小，气体压强增大
B．理想气体每个分子的速率都增大
C．封闭气体的内能一定增大
D．外界对封闭气体做功
E.封闭气体一定从外界吸收热量
9、假设某战士从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，若倾斜的雪坡倾角为θ，战士飞出时的水平速度大小为v0，且他飞出后在空中的姿势保持不变，又落回到倾斜的雪坡上，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）

A．如果v0不同，该战士落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同
B．如果v0不同，该战士落到雪坡时的速度方向相同，在空中运动时间不同
C．该战士在空中经历的时间是
D．该战士在空中经历的时间是
10、2019年9月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。卫星的工作轨道是比同步卫星轨道低一些的中圆轨道，卫星由发射轨道变轨到中圆轨道b上，轨道a、b相切于P点。则卫星在两轨道上运行时。下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道b运行周期大于24小时
B．卫星由地面到P点所受引力逐渐减小
C．卫星在轨道a上经过P点时的加速度等于轨道b上经过P点时的加速度
D．卫星在轨道a上经过P点时的动能大于卫星在轨道b上经过P点时的动能
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题：
（1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。
（2）小球离开金属管口时的速度大小为 ________(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。
（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为 ________。
（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。
12．（12分）某学习小组利用打点计时器来测量滑块与木板间的动摩擦因数，让滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上减速滑行，纸带连在滑块上，打出的纸带如图所示，图中的A、B、C、D、E为每隔四个点选取的计数点，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，测得相邻计数点间距离标在图中，重力加速度g取10m/s2。
(1)滑块与纸带的_______端相连；（填“左”或“右”）
(2)滑块与木板间的动摩擦因数为____________。（结果保留三位有效数字）
(3)各步操作均正确的情况下，考虑到纸带与打点计时器限位孔之间也存在摩擦，会导致此实验中动摩擦因数的测量值与真实值相比会__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．
14．（16分）如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO'垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源。S发出一束与OO'夹角θ=60°的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知O'B=R，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：
（1）透明半球对该单色光的折射率n；
（2）该光在半球体内传播的时间。
15．（12分）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口.初始时,右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱
A左端管内用水银封闭有长为L2=14cm的空气柱
B,这段水银柱液面高度差为h2=8cm,如图甲所示.
已知大气压强P0=76.0cmHg,环境温度不变.
(i)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；
(ii)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出),如图乙所示当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h3.
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，R为地球半径，M为地球质量，v为卫星的速率．研究另一个卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，联立解得：v′=v，故A错误；
B、忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力：mg，可得：g=，即：g′=，故B正确；
C、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，解得：T=2π，另一个卫星的周期：T′=2π≠T，故C错误；
D、地面附近的卫星的周期与另一个卫星的周期不等，根据ω=得它们的角速度也不等，故D错误。
故选B。
2、D
【解析】
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子，A错误；
B．汤姆孙发现了电子，揭示了原子具有一定的结构，B错误；
C．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了原子核内部存在着质子，C错误；
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理，D正确。
故选D。
3、A
【解析】
抓住小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，求出最高点的速度，根据动能定理求出小球在最低点的速度，从而结合牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力，根据牛顿第三定律得出小球对圆轨道的最大压力．
【详解】
当小球运动到最高点时速度最小，此时圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得，mg+N=m，N=mg，解得最高点的速度v1= ；小球从最高点到最低点，根据动能定理得，mg⋅2R=，解得v2= ；根据牛顿第二定律得，N′−mg=m，联立解得N′=7mg=70N，根据牛顿第三定律，小球对轨道的最大压力N′=7mg=70N，故A正确，BCD错误；
故选：A.
4、C
【解析】
设与水平方向发射角，落地点y=0，故竖直方向上有
解得
在水平方向有
又因为
，
所以最远射程为
故C正确，ABD错误。
故选C。
5、B
【解析】
当发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化后，变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变，原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率变化，通过R的交变电流频率变化。
【详解】
B：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机线圈的角速度变为原来n倍，据可得，发电机产生交流电电动势的最大值变为原来n倍，原线圈两端电压变为原来n倍。据可得，副线圈两端电压变为原来n倍，电压表V的读数为nU。故B项正确。
A：R消耗的功率，副线圈两端电压变为原来n倍，则R消耗的功率变为。故A项错误。
C：流过R的电流，副线圈两端电压变为原来n倍，则流过R的电流变为原来的n倍；再据，原线圈中电流变为原来n倍，电流表A的读数为。故C项错误。
D：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的频率变为原来的n倍，通过R的交变电流频率变为原来的n倍。故D项错误。
6、C
【解析】
A．0~2s内物体的加速度变大，做变加速直线运动，故A错误；
B．图像下面的面积表示速度的变化量，0~2s内物体速度增加了，故B错误；
C．2~4s内合外力冲量的大小
故C正确；
D．由图可知，4~6s内速度变化量为零，即速度不变，由动能定理可知，合外力对物体做功为零，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
A.根据正点电荷电场的特征可知，a、c两点电场强度大小相同，方向不同，故A错误；
B.电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，由能量守恒定律，
-qφa=-qφb，
解得
，
选项B正确；
C.根据点电荷电场强度公式可知，a点的电场强度大于b点，粒子在a点所受的库仑力大于在b点所受的库仑力，由牛顿第二定律可知粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，故C正确；
D.电荷量为-q的粒子粒子从a点移到b点，克服电场力做功，电势能增大，选项D错误．
8、ACE
【解析】
A．当环境温度升高，假设内、外水银面的高度差不变，由于气体温度升高，气体压强增大，故内、外水银面的高度差不可能不变，高度差h减小，气体长度L增大，气体压强增大，故A正确；
B．气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的平均速率都增大，故B错误；
C．一定质量的理想气体，内能由温度决定，温度升高时，气体的内能一定增大，故C正确；
D．由于气体体积增大，故气体对外做功，故D错误；
E．根据热力学第一定律，气体一定从外界吸收热量，故E正确。
故选ACE。
9、BC
【解析】
雪坡的倾角等于位移与水平方向的夹角，根据平抛运动的规律可知
解得平抛运动的时间为
如果v0不同，该战士在空中运动时间不同，根据平抛运动的规律，位移与水平方向夹角的正切值等于速度与水平方向夹角的正切值的一半，故落地雪坡的速度方向相同，战士的水平位移为
知初速度不同，水平位移不同，落点位置不同，速度方向相同，故BC正确，AD错误。
故选BC。
10、BC
【解析】
A．同步卫星周期为24小时，轨道b比同步卫星轨道低一些，周期小于24小时，选项A错误；
B．由可知，距离地面越远，引力越小，选项B正确；
C．由于，卫星从轨道a和轨道b经过P点时加速度相同，选项C正确；
D．卫星从a轨道到b轨道，需点火加速，动能增大，D错误。
故选BC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h
【解析】
(1)[1]．滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。
(2)[2]．由平抛运动规律可知，平抛的初速度为 。
(3)[3]．取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ，碰后的总动量为 ，故需验证的表达式为
(4)[4][5]．滑块A、B碰前的总动能为 ，碰后的总动能为 ，故要探究功能是否守恒，需要比较 和 是否相等。
12、右 0.237 偏大
【解析】
（1）[1]滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上减速滑行，所以滑块与纸带的速度较大的一端相连，所以滑块与纸带的右端相连。
（2）[2]根据逐差法求得加速度为
由牛顿第二定律得
解得。
（3）[3]由于其他阻力的存在，导致摩擦力变大，测量的动摩擦因数与真实值相比偏大。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、150°
【解析】
设球半径为R，球冠地面中心为O′，连接OO′，则OO′⊥AB
令∠OAO′=α
则：…①
即∠OAO′=α=30°…②
已知MA⊥AB，所以∠OAM=60°…③
设图中N点为光线在球冠内地面上的反射点，光路图如图所示．
设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i′，反射角为i″，玻璃的折射率为n．
由于△OAM为等边三角形，所以入射角i=60°…④
由折射定律得：sini=nsinr…⑤
代入数据得：r=30°…⑥
作N点的法线NE，由于NE∥MA，所以i′=30°…⑦
由反射定律得：i″=30°…⑧
连接ON，由几何关系可知△MAN≌△MON，则∠MNO=60°…⑨
由⑦⑨式可得∠ENO=30°
所以∠ENO为反射角，ON为反射光线．由于这一反射光线垂直球面，所以经球面再次折射后不改变方向．所以，该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角为β=180°-∠ENO=150°
14、 (1) ；(2)
【解析】
（1）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图
光由空气射向半球体，由折射定律，有
在中，，得
光由半球体射向空气，由折射定律，有
故
由几何知识得，故
（2）光在半球体中传播的速度为
且
则光在半球体中传播的时间
15、 (i)72cmHg (ii)12cm
【解析】
(i)初始时，空气柱A的压强为pA＝p0＋ρgh1
而pB＋ρgh2＝pA
联立解得气体B的压强为pB=72cmHg
(ii)U形管倒置后，空气柱A的压强为pA′＝p0－ρgh1
空气柱B的压强为pB＇＝pA′＋ρgh3
空气柱B的长度
由玻意耳定律可得pBL2＝pB＇L2＇
联立解得h3＝12cm。