河南省许昌市鄢陵县2023届高三上学期物理摸底测试试卷

试卷更新日期：2022-08-05 类型：开学考试

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一、单选题

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、 $α$ 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

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2. 2020年7月23日12时41分，我国首个火星探测器“天问一号”成功发射升空，并于2021年登陆火星。如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、III为椭圆，轨道II为圆。探测器经轨道I、II、III运动后在Q点登陆火星，O点是轨道I、II、III的交点，轨道上的O、Q、P、R四点与火星中心在同一直线上，O、R两点分别是椭圆轨道I的近火星点和远火星点，O、Q两点分别是椭圆轨道I的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ=4R，探测器在轨道II 上经过O点的速度为v₀。下列说法正确的是（）

A、探测器在轨道I上经过O点的速度小于经过R点的速度 B、探测器在轨道I上运动时，经过O点的速度小于v₀ C、由所给信息可求出探测器在轨道II上运动时，经过O点的加速度 D、在轨道II上第一次由O点到P点的时间小于在轨道III上第一次由O点到Q点的时间

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3. 如图所示，固定光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动。两球先后通过轨道最低点时对轨道的压力相等，小球a运动到管形圆轨道的最高点时恰好对轨道无压力，小球b只能运动到与O点等高的A点（不考虑碰撞），以下说法正确的是（）

A、a、b两小球的质量之比为1：2 B、a、b两小球在管形圆轨道最低点时的速度之比为2：1 C、小球a运动到圆轨道的最高点时的速率等于小球b运动到A点的速率 D、小球a在圆轨道的最高点受到的合外力大于小球b在A点受到的合外力

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4. 空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向的分量大小分别是E_Bx、E_Cx ，下列说法中正确的是（）

A、E_Bx>E_Cx B、E_Bx的方向沿x轴负方向，E_Cx的方向沿x轴正方向 C、另放一电荷在O点，其受到的电场力在x方向上的分量为零 D、一电子沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功

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5. 如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I，空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考老磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是（）

A、B应缓慢减小 B、B应缓慢增大 C、B应先增大后减小 D、B应先减小后增大

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二、多选题

6. 商场的智能扶梯如图所示，扶梯与水平面之间的夹角为θ，扶梯没有站人时以较小的速度v₁匀速向上运动，当质量为m的人踏上自动扶梯的水平踏板时，扶梯会自动以加速度a向上匀加速运动，经过时间t加速到较大速度v₂后再次匀速向上运动。已知电梯在加速过程人上升的竖直高度为h，人手未接触电梯扶手，重力加速度为g。则（）

A、电梯在加速过程中人处于超重状态 B、加速过程中踏板对人的摩擦力不做功 C、加速过程电梯对人做的功为 $\frac{1}{2} m (v_{2}^{2} - v_{1}^{2})$ D、当扶梯以速度v₂匀速运动时，支持力做功的功率为 $m g v_{2} s i n θ$

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7. 如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O，一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点．在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上，由静止开始释放．已知静电力常量为k、重力加速度为g，且 $k \frac{Q q}{L^{2}} = \frac{\sqrt{3}}{3} m g$ (忽略空气阻力及小球对原电场的影响) ，则（）

A、小球刚到达C点时，其动能为 $\sqrt{3} m g L$ B、小球刚到达C点时，其加速度为零 C、A，B两处的电荷在D点产生的场强大小为 $\frac{m g}{2 q}$ D、小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先减小后增大

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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 $6 0^{°}$ 。松手后，当轻杆逆时针转到竖直位置时，小物块的速度大小 $v = \sqrt{g L}$ 。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= $\sqrt{3}$ 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 $W = \frac{5 - 2 \sqrt{3}}{2} M g L$ C、轻杆在竖直位置时，小球速度大小为 $v = \frac{1}{2} \sqrt{g L}$ D、小球的质量 $m = \frac{5 - 2 \sqrt{3}}{3} M$

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9. 下列说法正确的是（）

A、通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 B、液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈 C、物体体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 D、当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 E、一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为 $\frac{V}{S}$

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10. 如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是（）

A、质点1的振动周期为0.5s B、质点2的振幅为5cm C、图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cm D、图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动 E、从图示的时刻起经0.25s，质点5能通过的路程为30cm

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三、实验题

11. 某同学设计如图所示装置来探究动能定理．带有水平部分的斜槽固定在地面上(固定部分没有画出)，斜槽面倾角为θ，在E点与水平部分平滑连接．水平部分高度为H，末端F点在水平地面上的投影点记为O点．O点右侧铺一张白纸，上面铺上复写纸以记录落点位置．先让可视为质点的滑块从斜槽面上的某一点释放，恰好运动到F点，该释放点记为M点．在斜槽上作出N、P、Q点，且MN=NP=PQ．然后分别让滑块从N点、P点、Q点由静止释放落到水平地面白纸上的A₁、A₂、A₃点．已知斜槽面各处粗糙程度相同．则

(1)、利用“倍增法”来探究动能定理的过程中，斜槽面的倾角θ，斜槽水平部分的高度H是否必须测量(填“是”或“否”)？在实验误差允许的范围内，满足OA₁：OA₂：OA₃= ，动能定理得到验证．

(2)、若斜槽的倾角θ，桌面高度H在实验前已被测定．有人想借助该装置测定斜槽面与滑块间的动摩擦因数μ，必须要测定的物理量（）

A、滑块质量 B、当地的重力加速度g C、释放点到M点的距离x₁ D、滑块落地点到O点的距离x₂

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12. 某同学欲将量程为300 $μ A$ 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 $μ A$ ，内阻约为几百欧姆）
B．滑动变阻器 $R_{1}$ （0 ～10 $k Ω$ ）
C．滑动变阻器 $R_{2}$ （0～50 $k Ω$ ）
D．电阻箱（0～9999.9 $Ω$ ）
E．电源 $E_{1}$ （电动势约为1.5V）
F．电源 $E_{2}$ （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 $S_{2}$ ，闭合 $S_{1}$ ，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 $μ A$ ，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“ $E_{1}$ ”或“ $E_{2}$ ”），滑动变阻器应选用（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）。

(2)、若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻R_g与R的关系式为R_g=。

(3)、实验测得G的内阻R_g＝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R_x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 $μ A$ 处，则R_x＝Ω。（保留一位小数）

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四、解答题

13. 如图，在xOy平面的第一象限内存在方向垂直纸面外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B；在第四象限内存在沿－x轴方向的匀强电场，电场强度大小为E。两个质量均为m、电量均为+q的粒子从y轴上的P $(0 ， \frac{\sqrt{3}}{2} L)$ 点，以相同大小的速度进入第一象限（速度方向之间的夹角 $θ$ =60°，两粒子离开第一象限后均垂直穿过x轴进入电场，最后分别从y轴上的M、N点离开电场。两粒子的重力及粒子之间的相互作用不计，求

(1)、粒子在P点的速度大小；

(2)、M、N两点间的距离△y。

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14. 如图所示，光滑半圆轨道BDC的直径BC竖直，与水平粗糙轨道平滑连接于B点，O为圆心，D点与O等高。质量 $m_{0} = 2 k g$ 的小物块，以 $v_{0} = 7 m / s$ 初速度从水平轨道上的A点向位于B点的质量 $m_{1} = 1 k g$ 小球运动。半圆轨道半径 $R = 0.8 m$ ， A、B间距离 $L_{A B} = 12 m$ ，小物块与水平轨道间动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，重力加速度g取 10m/s²。

(1)、求小物块从A点到B点运动时间；

(2)、若小球运动到C点受到半圆轨道的压力N=5N，求小物块与小球碰后瞬间的速度大小和方向：

(3)、有多个右侧面材料不同的小物块，质量都是 $m_{0} = 2 k g$ ，分别在A点以不同大小的初速度开始运动，由于小物块右侧面材料和初速度大小不同，与小球碰后，小球达到的最高位置不同。若所有小物块与小球碰后，小球达到的最高位置是D点，求小物块在A点的最大速度。

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15. 如图所示，导热气缸由半径不同的两个圆柱形容器组成，气缸上部横截面积为1.5S，深度为0.5L，下部横截面积为S，深度为L，侧面有阀门C，C处于打开状态．活塞上表面通过滑轮与一水桶相连．关闭阀门后向水桶中缓慢加水，使活塞上升到距气缸上口0.3L处停下．已知：大气压强为p0，室温为T0，重力加速度为g，不计一切摩擦，忽略水桶质量、活塞厚度及活塞质量．求：
（i）加入桶中水的质量；
（ii）将桶中的水取走一半，并对缸中气体缓慢加热，当活塞再次停于离气缸上口0.3L处时，气体的温度．

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16. 梯形棱镜横截面如图所示，图中∠C=∠D=90°，∠B=60°，BC长为L。截面内一细束光线从棱镜AB边上的F点垂直AB边射入，在BC的中点P点恰好发生全反射，已知光在真空中传播的速度为c。

(1)、棱镜对该光的折射率；

(2)、求从CD边射出的光线折射角的正弦值以及细光束从射入棱镜到射出CD边所用的时间t（不考虑在CD界面的反射）。

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