河南省创新发展联盟2023届高三上学期物理开学摸底考试试卷

试卷更新日期：2022-08-16 类型：开学考试

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一、单选题

1. 某次发射地球同步卫星时，该卫星先进入椭圆轨道再进入同步轨道，椭圆轨道的近地点A在近地圆轨道上，远地点B在同步轨道上，如图所示。该卫星（）

A、在椭圆轨道上运行的周期小于1天 B、在同步轨道上的角速度小于赤道上物体随地球自转的角速度 C、在B点需要减速才能进入同步轨道 D、在椭圆轨道上从A点运动到B点的过程中，速度增大

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2. 如图所示，从右向左看，带正电的金属圆环绕轴 $O O^{'}$ 顺时针匀速旋转，金属圆环的左侧有通有逆时针方向电流的超导圆环，两环共轴放置，其中O点为左边超导圆环的圆心， $O^{'}$ 点为右边金属圆环的圆心。下列说法正确的是（）

A、超导圆环不受安培力作用 B、两环在磁场力作用下相互排斥 C、两环在磁场力作用下相互吸引 D、 $O$ 、 $O^{'}$ 两点连线的中点的磁感应强度不可能为零

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3. 某同学在滑冰时，先后两次以不同的初速度沿同一水平冰面滑出，滑出后做匀减速直线运动，滑行不同距离后停下。若该同学第一次与第二次滑出的初速度大小之比为 $k$ ，则他第一次与第二次滑行的距离之比为（）

A、 $\frac{1}{k}$ B、 $k$ C、 $\sqrt{k}$ D、 $k^{2}$

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4. 如图所示，质量为M的斜面体放在粗糙的水平地面上，质量为m的物体放在斜面上，用方向竖直向上、大小为F的力拉物体，物体沿斜面匀加速下滑，斜面体始终静止。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A、地面对斜面体的静摩擦力可能为零 B、地面对斜面体的支持力大小为 $(M + m) g - F$ C、斜面对物体的力竖直向上 D、斜面对物体的摩擦力可能为零

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5. 如图所示，某次战斗中，战士从倾角为 $37^{\circ}$ 的斜坡上的A点水平投出一个质量为 $0.5 kg$ 的手榴弹，一段时间后，手榴弹落到斜坡上到A点距离为 $75 m$ 的B点。取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2} ， \sin 37 ° = 0.6 ， \cos 37 ° = 0.8$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A、手榴弹在空中飞行的位移大小为 $60 m$ B、手榴弹在空中飞行的时间为 $6 s$ C、手榴弹被投出时的初动能为 $100 J$ D、手榴弹落在B点前瞬间所受重力的功率为 $300 W$

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6. 如图甲所示， $a b c d$ 是由导体做成的“U”形粗糙框架，其所在平面与绝缘水平面（ $b c$ 在水平面上）的夹角为 $θ$ ，质量为m、电阻为R的导体棒 $M N$ 与导轨 $a b 、 c d$ 垂直且接触良好，回路 $M b c N$ 是边长为L的正方形。整个装置放在垂直框架平面的磁场中，磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系图像如图乙所示（图中的 $B_{0}$ 、 $t_{0}$ 均已知），导体棒始终静止。重力加速度大小为g，导轨电阻不计。下列说法正确的是（）

A、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内，导体棒中感应电流的方向由M到N B、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内，回路中产生的感应电动势为 $\frac{B_{0} L^{2}}{2 t_{0}}$ C、在 $0 \sim t_{0}$ 时间内，导体棒中产生的焦耳热为 $\frac{B_{0}^{2} L^{4}}{R t_{0}}$ D、在 $t = t_{0}$ 时刻，导体棒所受导轨的摩擦力小于 $m g \sin θ$

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二、多选题

7. 微型核电池的体积很小，只有一个硬币的厚度，电力极强，可用于手机充电。微型核电池利用微型和纳米级系统研发出了一种超微型电源设备，这种通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍 $- 63 (_{28}^{63} Ni)$ 发生 $β$ 衰变变为铜 $- 63 (_{29}^{63} Cu)$ ，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。下列说法正确的是（）

A、镍 $- 63$ 的 $β$ 衰变方程为 $_{28}^{63} Ni \to_{29}^{63} Cu +_{1}^{0} e$ B、 $β$ 衰变中 $β$ 粒子来源的方程为 $_{0}^{1} n \to_{1}^{1} H +_{- 1}^{0} e$ C、升高镍-63的温度，可使其半衰期减小 D、 $_{28}^{63} Ni$ 的比结合能比铜-63的比结合能小

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8. 暴风雨后，道路两旁很多树苗被刮倒，某志愿者正在扶正一棵树苗，如图所示。若志愿者向左匀速运动扶正树苗时，手与树苗接触点的高度不变，则该过程中树苗（）

A、与手接触点的线速度变大 B、与手接触点的线速度变小 C、绕O点转动的角速度变大 D、绕O点转动的角速度变小

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9. 某研究性学习小组利用风速仪测风速，风速仪的简易装置如图甲所示。在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，某一风速下线圏中的感应电流如图乙所示（其中 $I_{m}$ 与 $T$ 均为已知量）。下列说法正确的是（）

A、若发现线圈中感应电流的峰值变大，则风速变大 B、若发现线圈中感应电流的峰值变大，则风速变小 C、若回路总电阻为R，线圈匝数为N，则穿过线圈磁通量的最大值为 $\frac{I_{m} R T}{π N}$ D、若回路总电阻为R，线圈匝数为N，则穿过线圈磁通量的最大值为 $\frac{I_{m} R T}{2 π N}$

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10. 如图所示， $A B C D$ 为边长为L的正方形，O点为正方形的中心，在A、C两处分别固定两个等量异种点电荷 $+ Q$ 、 $- Q$ ，竖直绝缘细杆固定在 $B D$ 处，一质量为m、电荷量为q的带正电小球（视为质点）套在杆上。现将小球从B点由静止释放，小球通过O点时的速度大小为v。静电力常量为k，小球与杆各处间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是（）

A、小球在B处时受到的电场力大小为 $\frac{\sqrt{2} k Q q}{L^{2}}$ B、小球通过O点时所受杆的弹力大小为 $\frac{\sqrt{2} k Q q}{L^{2}}$ C、小球通过O点时受到的滑动摩擦力最大 D、小球通过D点时的速度大小为 $\sqrt{2} v$

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11. 下列说法正确的是（）

A、温度越高，布朗运动越激烈 B、空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 C、做功和热传递对改变物体的内能是等效的 D、液晶既有液体的流动性又有晶体的各向异性 E、晶体均有规则的几何形状和固定的熔点

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12. 下列说法正确的是（）

A、变化的磁场产生电场 B、摆球的质量越大，单摆的周期越大 C、电磁波既可传播信息，也可传播能量 D、当波源与观察者互相远离时，观察者观察到的频率变大 E、在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离叫作波长

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三、实验题

13. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。A点距光电门B的高度为h。

(1)、用十分度游标卡尺测量小球的直径，若测量结果如图乙所示，则小球的直径 $d =$ mm。

(2)、将小球从A点由静止释放，若小球通过光电门B的时间为t，则小球通过光电门B时的速度大小 $v =$ （用d、t表示）。

(3)、已知 $h ≫ d$ ，当地的重力加速度大小为g，若满足关系式 $2 g h =$ （用d、t表示），则说明在误差允许的范围内，小球下落过程中机械能守恒。

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14. 某课外研究小组用如图甲所示的电路测定电源的电动势与内阻。电流表的量程符合实验要求，其内阻很小（可忽略）。

(1)、按如图甲所示的电路在图乙中连接实物图。

(2)、定值电阻 $R_{1}$ 的作用是。

(3)、闭合开关S，读出电阻箱的示数R以及相应的电流表示数I，调节电阻箱的电阻R，得到多组R值与相应的I值，作出 $\frac{1}{I} - R$ 图像如图丙所示。若定值电阻 $R_{0} = 6.6 Ω$ ，定值电阻 $R_{1} = 1 Ω$ ，则该电源的电动势 $E =$ V、内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果均保留两位有效数字）

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四、解答题

15. 如图所示，在直角坐标系xOy中，两平行x轴的金属板M、N有两个小孔S、K，S、K均在y轴上。在以原点O为圆心，R为半径的四形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。圆O与M板相切于S，与x轴相交于C点。现将一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从小孔K由静止释放，粒子恰好通过C点。不计粒子所受重力。

(1)、求两金属板间的电压U；

(2)、若粒子在两金属板间与圆形区域内运动的时间相等，求两金属板的距离d。

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16. 如图所示，质量 $m = 2 kg$ 的平板小车静止在竖直弹性墙壁左侧的光滑水平地面上，质量 $M = 3 kg$ 的铁块（视为质点）以大小 $v_{0} = 5 m / s$ 的初速度向右滑上平板小车左端上表面，小车第一次与墙壁碰撞前瞬间恰好与铁块达到共同速度，之后小车与墙壁发生多次正碰（每次碰撞前小车与铁块已达到共同速度），碰撞中无机械能损失，碰撞时间极短，最终铁块恰好静止在小车的右端。铁块与小车上表面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、从铁块滑上小车上表面至小车与墙壁第一次碰撞的时间 $t_{1}$ ；

(2)、全过程中铁块相对小车滑动的总时间t以及小车的长度L；

(3)、从小车与墙壁第一次碰撞至小车静止，小车对地运动的总路程s。

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17. 有一导热汽缸，用质量为m的光滑活塞密封着一定量的理想气体，活塞的上表面水平，下表面倾斜，活塞和汽缸均保持静止，如图所示。活塞上表面的面积为S，大气压强恒为p₀ ，环境温度不变，重力加速度大小为g。

(1)、求缸内气体的压强；

(2)、若在活塞上表面缓慢加细砂，求缸内气体的体积变为原来的一半时已加细砂的质量M。

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18. 一透明工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心，下半部是半径为R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜，工件的横截面如图所示。一平行于中心轴 $O C$ （C点为底面圆柱体的圆心）的光线从半球面射入，入射光线到 $O C$ 的距离为 $\frac{\sqrt{3}}{2} R$ ，折射光线经反射膜反射后从半球面射出，出射光线恰好与入射光线平行，且出射点与入射点到 $O C$ 的距离相等。工件的折射率 $n = \sqrt{3}$ ，真空中的光速为c。求：

(1)、圆柱体的高度h；

(2)、光线在工件中传播的时间t。

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