河南省许昌市魏都区2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)

河南省许昌市魏都区2023届高三（上）第一次名校联考测试

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1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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. 以下对物理现象和物理规律的认识中正确的是(　　)

A. 只要照射到金属表面的光的强度足够强就一定能产生光电效应现象

B. 当给放射性材料加热时其衰变进程将加快

C. 卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有中子

D. 原子核中的中子可以放出一个电子变成一个质子

2. 如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是(　　)

A. 卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度

B. 卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度

C. 卫星甲的周期等于卫星乙的周期

D. 卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度

3. 在高速公路上，甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶，甲车在前、乙车在后。t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，两车刹车后的v-t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)

A. 甲车的加速度大于乙车的加速度

B. 若t=10 s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远

C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为25 m

D. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为50 m

4. 如图，△ABC为直角三角形，∠B=90°，∠C=37°。将一电荷量为 (Q>0)的点电荷固定在B点，下列说法正确的是(　　)

A. 沿AC边，从A点到C点，电场强度的大小逐渐增大

B. 沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高

C. 正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能大

D. 将正电荷从A点移动到C点，电场力所做的总功为负

5. 磁感应强度大小为B0的匀强磁场方向垂直于纸面向里，通电长直导线位于纸面上，M、N是纸面上导线两侧关于导线对称的两点。经测量，N点的磁感应强度大小是M点磁感应强度大小的3倍且方向相同，则通电长直导线在M点产生的磁感应强度大小等于(通电长直导线在空间中某点产生的磁感应强度大小，其中k为常量，I为通过的电流，r为点到导线的距离)(　　)

A B0 B.  C.  D.

6. A、B两质点在t=0时刻从同一地点出发做直线运动的速度—时间图像如图所示，其中A质点的图线与时间轴平行，B质点的图线是以直线t=t2为对称轴的抛物线。已知两质点在t4时刻相遇，则(　　)

A. t1时刻A、B两质点相遇

B. t2时刻A、B两质点相遇

C. t2时刻A、B两质点加速度相同

D. t3时刻A、B两质点运动方向相反

7. 如图所示，在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈，线圈处于足够大的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，线圈与磁场右边界相切与P点。现使线圈绕过P点且平行于磁场方向的轴以角速度ω顺时针方向匀速转过90°，到达图中虚线位置，则下列说法正确的是(   )

A. 线圈中产生沿逆时针方向感应电流

B. 线圈受到的安培力逐渐增大

C. 线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br2ω

D. 流过线圈某点的电荷量为

8. 如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动。A由静止释放；B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0；C的初速度方向沿水平方向，大小也为v0。斜面足够大，A、B、C运动过程中不会相碰，则(　　)

A. A和C所受的滑动摩擦力大小不相等

B. A将比C先滑到斜面底端

C. 滑到斜面底端时，B的动能最大

D. 滑到斜面底端时，C的机械能减少最多

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. 某实验小组欲描绘额定电压为2.5V的小灯泡L的U-I曲线。现准备如下实验器材：

电压表(3V，内阻很大)

电流表(0.6A，内阻较小)

滑动变阻器(0~5Ω，额定电流1A)

电键

导线若干

请回答下列问题：

(1)请用笔划线代替导线，将实验电路图甲补充完整_____；

(2)闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，其电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压表读数为_____V，电流表读数为_____A；

(3)将实验数据绘制成U-I图像如图丙中Ⅰ。则该小灯泡的额定功率_____W；

(4)现有一电子元件，其U-I图像如图丙中Ⅱ所示。现将该电子元件与该灯泡L并联后同电动势、内阻的电源连接，则该灯泡的实际功率_____W(保留两位有效数字)。

11. 科技在我国的“蓝天保卫战”中发挥了重要作用，某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。固体颗粒通过带电室时带上正电荷，颗粒从A点无初速度地进人加速区，经B点进入径向电场区，沿圆弧BC运动，再经C点竖直向下进人偏转电场区，最终打在竖直收集挡板上的G点。建立如图所示坐标系，带电室、加速区、径向电场区在第二象限，偏转电场区和挡板在第四象限。已知固体颗粒的比荷为10-3 C/kg，加速区板间电压为U=2×103V，圆弧BC上各点的场强大小相同且为E1=2.5×104V/m，方向都指向圆弧BC的圆心D点，偏转电场大小为E2=4×104V/m，方向水平向右，挡板距离y轴0.2m。不计重力、空气阻力及颗粒间的作用力，求：

(1)带电固体颗粒离开加速区的速度大小及圆弧BC的半径；

(2)G点与x轴之间的距离。

12. 如图所示，水平面上有一长为L=14.25m的凹槽，长为l=、质量为M=2kg的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量为m=4kg小物块接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推物块，当力F做功W=72J时突然撤去。已知小物块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2，其它摩擦不计，g取10m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可以忽略不计。求：

(1)小物块刚滑上平板车时的速度大小；

(2)平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小；

(3)小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离。

(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. 下列说法正确的是________

A. 布朗运动是液体或气体分子的运动，它说明分子永不停息做无规则运动

B. 液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的

C. 理想气体等压膨胀过程一定放热

D. 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

E. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

14. 如图，一端封闭的薄玻璃管开口向下，截面积S=1cm2，重量不计，内部充满空气，现用竖直向下的力将玻璃管缓慢地压人水中，当玻璃管长度的一半进人水中时，管外、内水面的高度差为△h=20cm。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，大气压强p0相当于高1020cm的水柱产生的压强，取g=10m/s2，求：(不考虑温度变化)

(i)玻璃管的长度l0；

(ii)继续缓慢向下压玻璃管使其浸没在水中，当压力F2=0.32N时，玻璃管底面到水面的距离h。

【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【答案】：D

【解析】

A．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，所以A错误；

B．放射性材料的衰变周期只是由原子核的本身性质决定，与它的物理、化学状态无关，所以B错误；

C．卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有质子，所以C错误；

D．衰变的实质是原子核中的中子可以放出一个电子变成一个质子，所以D正确；

故选D

2【答案】：C

【解析】

A．卫星乙从M点运动到N点，地球引力相当于阻力，做负功，所以N点卫星乙的速度会比较小。则卫星乙在M点的动能大于在N点的动能，A错误；

BC．由开普勒第三定律可知：由于圆轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等，所以二者的周期一定是相等的。所以卫星乙在N点的线速度小于卫星甲的线速度，即小于卫星甲在P点的线速度。故B错误，C正确；

D．由万有引力定律提供向心力可知

所以

二者在P点到地球的距离是相等的，所以二者在P点的加速度是相等的。故D错误；

故选C。

3【答案】：D

【解析】

A．在v-t图像中，斜率绝对值表示加速度大小，由图像可知乙车的加速度大于甲车的加速度，A错误；

B．由于甲车在前，若未发生碰撞，在t=10 s之前，乙车速度大于甲车速度，两车距离逐渐靠近，在t=10 s之后，乙车速度小于甲车速度，两车距离逐渐增大，因此t=10 s时，两车相距最近，B错误；

CD．有图像可知，在t=10 s时，两车速度相等，大小为

若此时两车未相撞，则以后不可能相撞，在0~10s这段时间内，甲车的位移

乙车的位移

因此，为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为

C错误，D正确。

故选D。

4【答案】: B

【解析】

电荷周围的等势线和电场线分布大致如下图

电场线辐射状分布，方向指向场源电荷；电势越靠近场源电荷，电势越低。

A．沿AC边，从A点到C点，电场线先变密集再变稀疏，电场强度的大小先增大后减小，故A错误；

B．沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高，故B正确；

C．根据可知，正电荷在A点的电势比其在C点的电势低，则正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能小，故C错误；

D．将正电荷从A点移动到C点，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D错误。

故选B。

5【答案】：B

【解析】

由磁感应强度大小

可知，磁感应强度大小与距离r有关，根据安培定则知通电直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反，设其大小为B，由磁感应强度矢量叠加原理，N点的合磁感应强度为B0+B，方向垂直纸面向里，M点的合磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，则

解得

故B正确，ACD错误。

故选B。

6【答案】BC

【解析】

AB．因为v-t图像与坐标轴围成的面积等于位移，而两质点在t4时刻相遇，则两图像与坐标轴围成的面积相等，则在t2时刻两图像与坐标轴围成的面积也是相等的，则此时A、B两质点相遇，选项A错误，B正确；

C．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知t2时刻A、B两质点加速度相同，选项C正确；

D．t3时刻A、B两质点速度均为正值，则运动方向相同，选项D错误，

故选BC。

7【答案】: BC

【解析】

A．线圈顺时针方向匀速转动时，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中产生沿顺时针方向的感应电流，选项A错误；

B．线圈顺时针方向匀速转动时，切割磁感线的有效长度逐渐变大，感应电流逐渐变大，根据F=BIL可知，线圈受到的安培力逐渐增大，选项B正确；

C．线圈经过虚线位置时的感应电动势为

选项C正确；

D．流过线圈某点的电荷量为

选项D错误。

故选BC。

8【答案】：CD

【解析】

A．AC两个滑块所受的滑动摩擦力

由于A、B、C是三个一样的滑块，所以摩擦力大小相等，选项A错误；

B．AC两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A所受滑动摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，所以C沿斜面向下的加速度大于A沿斜面向下的加速度，C先到达斜面底端。选项B错误；

C．三个滑块重力相同，下降的高度相同，重力做功相同，摩擦力对A、B做功相同，C克服摩擦力做功最大，A的初动能为零，B、C的初动能相等，则滑到斜面底端时，B滑块的动能最大，选项C正确；

D．滑动摩擦力做功与路程有关，C运动的路程最大，C克服摩擦力做功最大，C减少的机械能最多，选项D正确。

故选CD。

二. 非选择题

9【答案】：

(1).    

(2). 6000   

(3). 0.15

【解析】

 (1)[1]根据极限的思想，在时间很短时，我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度，则

(2)[2]刻度尺的最小分度为0.1cm，如图可知，A、B两点间的距离为60.00cm

[3]由题意可知

由公式可得

将砂桶和砂和物块看成整体，由牛顿第二定律可得

联立解得

10【答案】：

(1).   

 (2). 1.30  0.44    (3). 1.45(1.43~1.46之间均可)    (4). 0.20(0.19~0.21之间均可)

【解析】

 (1)[1]．由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路如图；

(2)[2][3]．电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为1.30V；电流表量程为0.6V，最小刻度为0.02A，则读数为0.44A；

(3)[4]．由图可知，当电压为2.5V时，电流为0.58A，则该小灯泡的额定功率P=IU=1.45W；

(4) [5]．电子元件与该灯泡L并联，则电压相等；若画出电源的U-I图像如图；画出平行于I轴的直线即为电压相等的线，与图像Ⅰ、Ⅱ分别交于两点B和A，与U轴交于C点，电源的U-I线交于D，若CD的中点恰在AB的中点，则此时Ⅰ图像对应的B点电压和电流值即为小灯泡的工作状态点，由图可知：U=0.70V，I=0.28A，则灯泡的实际功率P′=IU≈0.20W。

11. 解：(1)从A到B的加速过程

则

解得

从B到C的过程，固体颗粒受到的径向电场力提供向心力

解得

(2)在C到G过程固体颗粒做类平抛运动

则

，，

解得

12. 解：(1)由题知

解得

(2)物块滑上平板车后，假设平板车与凹槽右端碰撞前已与物块共速

解得

设达到共速时平板车的位移为，有

解得

所以共速时平板车没有到达凹槽右端，共速后做匀速直线运动，平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小4m/s。

(3)平板车第一次与凹槽右端碰撞后，物块和平板车组成的系统总动量向右。假设物块与平板车第二次共速前未与凹槽相碰，有

解得

因为

所以物块已从平板车上滑下，不能第二次共速。

设平板车向左速度减小到0时位移为

解得

所以平板车没有与凹槽左端相碰。

即小物块离开平板车之前，未与平板车第二次共速；且平板车没有与凹槽左端相碰。所以

解得

解得

小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为

13【答案】：BDE

【解析】：

A. 布朗运动是在显微镜下看到的固体颗粒的无规则运动，不是液体或气体分子的运动，故A错误；

B. 液晶具有光学各向异性特征，故可以用来制作显示屏，具有清晰且体积小的特征，故B正确；

C. 一定质量的理想气体等压膨胀过程，温度升高，内能变大，对外做功，则气体一定吸热，故C错误；

D. 热量能够自发地从高温物体传到低温物体，但是不能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确；

E. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故E正确．

14. 解：(i)设玻璃管长度一半压入水后管内气体的压强为，气体程度为，则

，

由玻意耳定律

得

=41.6cm

(ii)设管内气柱的长度为，压强为，则

解得

=32cm

其中

由玻意定律

得

h=274cm

15【答案】: BCD

【解析】

A．两列简谐波的波长均为，选项A错误；

B．因S1起振方向向下，由振源S1形成的波首先传到P点，则P点的起振方向向下，选项B正确；

C．P点到两振源的距离之差为2m等于半波长的奇数倍，因两振源的振动方向相反，可知P点为振动加强点；由S1形成的波传到P点的时间为2.5s，t=4s时由S1在P点引起振动的位移为4cm；同理，由S2形成的波传到P点的时间为3.5s，t=4s时由S2在P点引起振动的位移为2cm；若规定向上为正方向，则t=4s时P点的位移为6cm，选项C正确；

D．P点为振动加强点，则P点的振幅始终为6cm，选项D正确；

E．S1，S2之间(不包含S1，S2两点)，共有5个振动减弱点，分别在距离S1为2m、4m、6m、8m、10m的位置，选项E错误。

故选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