2022-2023河南省高三上学期第一次模拟考试理综物理试卷（含解析）

2022-2023学年河南省高三上学期第一次模拟考试理综
物理试卷
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．放射性元素放出的射线均带电
B．卢瑟福通过α粒子散射实验发现了质子
C．光电效应中遏止电压与入射光的频率有关
D．原子光谱有的是连续光谱，有的是线状谱
2．扬场是劳动者使用木锹将含有砂粒和谷物壳的谷物一同抛向空中，借助风力把尘土、砂粒、谷物和谷物壳分离。即使在无风状态扬场也能很好的进行分离，尘土四散，砂粒被抛的最远，谷物在中间，谷物壳最近。若在无风状态，混合物离开木锨后，下列抽象物理模型的过程最恰当的是（　　）
A．砂粒所受空气阻力可忽略，因此砂粒运动可认为是斜抛运动
B．谷物所受空气阻力可忽略，因此谷物运动可认为是斜抛运动
C．谷物壳受空气阻力可忽略，因此谷物壳运动可认为是斜抛运动
D．尘土受空气阻力可忽略，因此尘土运动可认为是斜抛运动
3．如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点，已知a、b两点的电势分别为φa=－2V， φb=－4V，则下列叙述中正确的有（　　）
A．这条电场线上的场强方向是a指向b
B．该电场在c 点处的电势为－3V
C．a点处的场强Ea小于b点处的场强Eb
D．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能增大
4．在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，我们称为“模型一”，月球运行的周期记为；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动，我们称为“模型二”，月球绕地心做圆周运动的的运行周期记为。已知月球和地球的质量分别为m和M，则为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
5．如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，A、B、C三点位于同一条直线上，两导线分别为AB、BC连线的中垂线。现在该空间施加一匀强磁场，发现A点的磁感应强度为零，则（　　）
A．施加的匀强磁场方向垂直纸面向里
B．C点的磁感应强度垂直纸面向外
C．ef导线受到cd导线的作用力方向向右
D．cd导线受到的安培力方向向左
6．如图是远距离输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原副线圈匝数比为，降压变压器原副线圈匝数比为，发电厂输出电压为，输出电功率为P，升压变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R，下列说法正确的是（　　）
A．若用户获得的电压也为，则 B．用户端并联使用的用电器增多时，输电线上损失的功率增大
C．输电线上损失的电压 D．降压变压器输出的电功率
7．如图所示，在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度从图示位置（实线所示）开始运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时（虚线所示），圆环的速度变为，关于圆环从图中的实线运动到虚线的过程，下列说法正确的是（　　）
A．此过程圆环的速度一直减小
B．圆环位于虚线位置时的加速度为
C．此过程中通过圆环截面的电荷量为
D．圆环位于虚线位置时的电功率为
8．如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直面内，圆心O的正上方B点固定有一定滑轮，B点的左侧再固定有一定滑轮，质量为m的小球套在圆环上，轻质细线跨过两个滑轮，一端连接小球，另一端连接质量为m的物块，用竖直向下的拉力F（未知）把小球控制在圆环上的A点，OA与竖直方向的夹角为53°，AB正好沿圆环的切线方向，不计一切摩擦，不计滑轮、小球以及物块的大小，重力加速度为g，sin53°=0.8、cos53°=0.6，下列说法正确的是（　　）
A．小球与物块静止时，竖直向下的拉力F的大小为
B．在撤出拉力F的一瞬间，细线的拉力的大小为
C．小球由A点运动到P点的过程中，物块下降的高度
D．若小球在P点的速度大小为v，则物块的速度大小也为v
9．分子势能与分子间距r的关系如图所示，图线与横轴交点的坐标值为，图线最低点对应的横坐标为，取无限远处的分子势能为0，则下列说法正确的是（　　）
A．当时，分子间的作用力为零
B．当时，分子力随分子间距r的增大而减小
C．当时，分子力随分子间距r的减小而增大
D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距r的增大而增大
10．如图所示为一列简谐横波在时刻的图象．此时质点的运动方向沿轴负方向，且从时刻开始计，当时质点恰好第次到达轴正方向最大位移处．则下列说法正确的是（　　）
A．该简谐波沿轴负方向传播
B．该简谐波的频率为
C．该简谐波的波速大小为
D．从至，质点传播的距离为
E．从至，质点运动的路程是
三、实验题
11．如图为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置．沙和沙桶的质量为m，小车和砝码的质量为M.实验中将沙和沙桶的重力作为细线对小车的拉力．
(1)实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是( )
A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
B．必须让小车连接沙桶
C．纸带和沙桶都应连接
D．纸带和沙桶都不能连接
(2)现保持沙和沙桶的总质量m不变，改变小车和砝码的总质量M，探究加速度和质量的关系．如图是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为50 Hz，每隔4个点选一个计数点，则小车的加速度为________m/s2(保留两位有效数字)．通过实验得到多组加速度a、质量M的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度a，则横坐标为_________(填“M”或“”)．
12．某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，根据下面提供的器材，设计了如图甲所示的原理图。
①电压表V（量程3V，内阻RV约为10kΩ）
②电流表G（量程3mA，内阻Rg=100Ω）
③电流表A（量程3A，内阻约为0.5Ω）
④滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）
⑤定值电阻R0=0.5Ω
⑥开关S和导线若干
（1）该小组同学发现电流表A的量程太大，于是他们将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他们改装后的电流表对应的量程是___________A。（结果保留两位有效数字）
（2）该小组同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=__________V，电源的内阻r=__________Ω。（结果均保留两位有效数字）
（3）若实验中电压表内阻的影响不能忽略，由上述图线求得的电动势将比真实值__________（填“偏大”、“不变”或“偏小”），求得的内阻将比真实值__________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
四、解答题
13．如图所示，静止在光滑水平桌面上、带有光滑圆弧槽的滑块 ABCDE，质量为2m，圆弧槽在竖直平面内且半径为R，圆弧槽的下端C切线水平。现有一个质量为m的小球，从圆弧槽的顶端B由静止滑下。已知CD高为，重力加速度为g。求：
（1）当小球从槽口C滑出时，小球和滑块的速度v1、v2的大小
（2）当小球落到桌面上时，小球和滑块右侧CD之间的距离d
14．如图所示为示波管的原理图，在A板和电子枪之间加电压使电子枪K发射出的电子经电压加速后沿中心线进入偏转电场，在电场力作用下发生偏转，电子最终打在右侧荧光屏上的P点。已知M、N之间的电场可视为匀强电场，偏转电极M、N之间的间距为d，极板长度为，偏转电压为，极板右边缘到荧光屏的距离为。电子从电子枪发射时初速度可不计，电子电荷为e、质量为m，电子重力忽略不计。求：
（1）电子经电压加速后的速度大小v；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量y；
（3）荧光屏上的点P到屏的中心位O的距离Y。
15．神舟13号航天员从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞天”舱外航天服。航天服内密封了体积V，压强p，温度T的一定质量的理想气体。
（1）打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低到p1=0.45p，此时密闭气体温度变为T1=0.9T，则航天服内气体体积V1为多少？
（2）为便于舱外活动，航天员出舱前还需要把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p2=0.3p，体积变为V2=1.2V，假设释放气体过程中温度保持为T2=T1不变，那么航天服放出的气体与原来气体的质量比为多少？
16．上表面水平、截面为半圆形的碗半径为R，截面如图所示，在碗底A处固定一单色点光源S。在碗内注满某透明液体时，发现液面上一部分较另一部分明显暗淡，通过测量发现明、暗面积之比为1:2，已知光在真空中的传播速度为c，不计碗对光的反射。求：
（1）该液体对该单色光的折射率n；
（2）从点光源发出的单色光自该液体射出碗所需的最短时间。
试卷第11页，共33页
试卷第11页，共33页
参考答案
1．C
【详解】A．放射性元素放出的α和β射线带电，γ射线不带电，故A错误；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．根据爱因斯坦光电效应方程有
所以遏止电压与入射光的频率有关，故C正确；
D．原子只能发出几种特定频率的光，所以原子光谱都是线状谱，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】空气阻力能忽略的原因是空气作用力远小于物体自身重力，显然砂粒最重，因此砂粒运动可认为是斜抛运动。
故选A。
3．A
【详解】A．因a点电势高于b点，沿电场线电势降低，可知这条电场线上的场强方向是a指向b，选项A正确；
B．该电场不一定是匀强电场，则在c 点处的电势不一定为－3V，选项B错误；
C．一条电场线不能确定疏密，则ab两点的场强大小不能比较，选项C错误；
D．正电荷在高电势点的电势能较大，则正电荷从a点运动到b点的过程中电势能减小，选项D错误。
故选A。
4．C
【详解】根据题意，设地球和月球的距离为，“模型一”时，地球的轨道半径为，月球的轨道半径为，由万有引力提供向心力有
又有
解得
“模型二”时，由万有引力提供向心力有
解得
则有
故选C。
5．CD
【详解】A．A点靠近ef导线，由安培定则可知，在施加匀强磁场前， A点磁感应强度方向垂直纸面向里。要使A点的磁感应强度为零，则施加的匀强磁场方向应垂直纸面向外，故A错误；
B．因为两导线电流相等且分别为AB、BC连线的中垂线，则由安培定则可知，A、C两点的磁感应强度应该相等，因此C点的磁感应强度也为零，故B错误；
C．由安培定则可知，ef导线处在cd导线产生的垂直纸面向外的磁场中，此时由左手定则可知，ef导线受到cd导线的作用力方向向右，故C正确；
D．由牛顿第三定律可知，cd导线受到ef导线反作用力（安培力）方向向左，又由左手定则可知，cd导线受到外加匀强磁场的安培力方向也是向左，故cd导线受到的安培力方向向左，故D正确。
故选CD。
6．BC
【详解】A．设升压变压器副线圈的电压为，则由得
同理设降压变压器原线圈电压为，则由得
因为输电线上有电压损失，故
解得
故A错误；
B．用户端并联使用的用电器增多时，则用电器总电阻减小，则降压变压器副线圈总电流增大，则输电线中电流增大，则由
可知输电线上损失的功率增大，故B正确；
C．由题意得，升压变压器原线圈的电流为
则由知升压变压器副线圈的电流为
则输电线上损失的电压为
故C正确；
D．由题意得，输电线上损失的功率为
则降压变压器的输出功率为
故D错误。
故选BC。
7．CD
【详解】A．圆环从实线到虚线的过程先匀速，后在安培力作用下减速，选项A错误；
B．圆环位于虚线位置时，设此时圆环的加速度为，由牛顿第二定律，圆环的加速度为
此时圆环受到的安培力为
此时圆环内产生的电流为
综上各式得
选项B错误；
C．此过程中通过圆环面的电荷量为
选项C正确；
D．此时圆环的电功率为
选项D正确。
故选CD。
8．AC
【详解】A．对物块分析有
对小球分析有
解得
A正确；
B．撤出拉力F的一瞬间，对物块分析有
对小球分析有
解得
B错误；
C．小球由A点运动到P点的过程中，物块下降的高度为
C正确；
D．若小球在P点的速度大小为v，由于该速度方向沿圆环切线，即与细线垂直，表明其沿细线方向的分速度为0，即物块的速度大小为0，D错误。
故选AC。
9．CD
【详解】A．当时，分子间的作用力表现为斥力，分子间作用力不为零，A错误；
B．当时，分子力随分子间距r的增大可能先增大后减小，也可能一直减小，与具体位置有关，B错误；
C．当时，分子间的作用力表现为斥力，分子力随分子间距r的减小而增大，C正确；
D．当时，分子间的作用力表现为引力，随分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，D正确；
故选CD。
10．ABE
【详解】A．此时刻质点的运动方向沿轴负方向，根据同侧法，波沿轴负向传播，故A正确；
BC．到这段时间里，质点恰好第次到达轴正方向最大位移处，则有
解得
由图像可得简谐波的波长为
则波速
故B正确，C错误；
D．质点在平衡位置做简谐运动，从至，经过的时间为2.5T，质点回到平衡位置，故D错误；
E．质点在平衡位置做简谐运动，从至，经过的时间为5T，通过的路程为
故E正确。
故选。
11． A； 2．0；1/M
【详解】（1）平衡摩擦力时让小车拖着纸带运动，若能做匀速直线运动，摩擦力得到平衡，故选A．
（2）由图可知x12=3．10cm，x23=5．10cm，x34=7．10cm，x45=9．10cm，x56=11．10cm，可知连续相等时间内的位移之差△x=2．00cm，
根据△x=aT2得，加速度．
因为a与M成反比，为了得出a与M的线性关系，作 图线．
12． 0.60 1.5 1.0 偏小 偏小
【详解】（1）[1] 改装后电流表量程
（2） [2][3] 改装后的电流表对应的量程是电流表G的量程的200倍，根据闭合电路欧姆定律可得
变形得
根据图像可知，电源的电动势为
内阻
（3）[4][5] 测量电路采用的是伏安法外接法，引起误差的原因是电压表分流，将电压表内阻等效为电源的内阻，则内阻的测量值为
则测得的内阻将比真实值偏小。电动势的测量值
所以测得的电动势将比真实值偏小。
13．（1） ，；（2）
【详解】（1）因小球和滑块在水平方向上动量守恒，取水平向右为正方向，则有
再对小球和滑块组成的系统由机械能守恒定律得
联立可得：
，
（2）设从小球滑出圆弧槽到落到桌面所用时间为，则
小球和滑块右侧CD之间的距离：
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，在电场中的偏转量为
（3）根据平抛运动的推论：做类平抛运动的物体，某时刻速度的反向延长线过此刻水平位移的中点
解得
15．（1）；（2）
【详解】（1）根据理想气体状态方程可得
代入数据解得
（2）气体缓慢放出的过程中气体的温度不变，设需要放出的气体体积为ΔV，据玻意耳定律可得
航天服放出的气体与原来气体的质量比
联立解得航天服放出的气体与原来气体的质量比为
16．（1）n=2；（2）
【详解】（1）设明面的半径为r，由题意可得
可得
则临界角的正弦为
则折射率为
（2）光在介质中传播的速度
则从点光源发出的单色光自该液体射出碗所需的最短时间
答案第11页，共22页
答案第11页，共22页

2022-2023河南省高三上学期第一次模拟考试理综物理试卷（含解析）