2023届河南省郑州市高三上学期物理第一次质量检测试卷含答案

高三上学期物理第一次质量检测试卷一、单项选择题1.如下列图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度和沿水平方向抛出，经过时间和后落到与两抛出点水平距离相等的P点。假设不计空气阻力，以下关系式正确的选项是〔

〕A.

，

B.

，

C.

，

D.

，2.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如下列图。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的选项是〔

〕A.

时间内，v增大，

B.

时间内，v增大，

C.

时间内，v增大，

D.

时间内，v减小，3.如下列图，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度B随时间均匀减小。两圆环半径之比为3：1，圆环中产生的感应电动势分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。以下说法正确的选项是〔

〕A.

，感应电流均沿逆时针方向

B.

，感应电流均沿顺时针方向

C.

，感应电流均沿逆时针方向

D.

，感应电流均沿顺时针方向4.如下列图，在中有一垂直纸面向里的匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹，O是的中点。不计粒子重力。以下说法中正确的选项是〔

〕A.

粒子c带负电，粒子a、b带正电

B.

射入磁场时，粒子b的速率最小

C.

粒子a在磁场中运动的时间最长

D.

假设匀强磁场磁感应强度增大，其他条件不变，那么粒子a在磁场中的运动时间不变5.图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其工作原理如下：一个质量为m、电荷量为g的离子，沉着器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相的底片D上。不计离子重力。那么〔

〕A.

离子进入磁场时的速率为

B.

离子在磁场中运动的轨道半径为

C.

离子在磁场中运动的轨道半径为

D.

假设a、b是两种同位素的原子核，从底片上获知a、b在磁场中运动轨迹的直径之比是，那么a、b的质量之比为6.如下列图，理想变压器原副线圈的匝数比为，b是原线圈的中心抽头，副线圈两端接有理想交流电压表和电流表、开关S、可变电阻R以及两个阻值均为的定值电阻、。从某时刻开始，在原线圈c、d两端加上正弦交变电压。那么以下说法正确的选项是〔

〕A.

当单刀双掷开关置于a，开关S断开，将可变电阻R阻值变大，那么电流表示数变小，电压表示数变小

B.

当单刀双掷开关置于a，保持可变电阻R不变，闭合开关S，电流表示数变大，电压表示数不变

C.

当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小

D.

当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变小7.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路〞，为国际抗疫奉献了中国力量。某运送防疫物资的班列，由质量相等的一节车头和30节车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为，倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为。假设每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，那么〔

〕A.

B.

C.

D.

8.如图为嫦娥五号登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，以下说法中正确的选项是〔

〕A.

嫦娥五号在M点进入地月转移轨道时应点火加速

B.

设嫦娥五号在圆轨道a上经过N点时的速度为，在椭圆轨道b上经过N点时的速度为，那么

C.

设嫦娥五号在圆轨道a上经过N点时的加速度为，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为，那么

D.

嫦娥五号在圆轨道a上的机械能等于在椭圆轨道b上的机械能二、多项选择题9.如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。那么〔

〕A.

a、b两点的场强相等

B.

将沿直径从a移动到b，电场力先做正功后做负功

C.

c点场强大于d点的场强

D.

将从c移动到d，电场力做正功10.如下列图，质量为M的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的局部是粗糙水平面，局部是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道。现有一质量为m的小滑块从A点以速度冲上滑槽，并且刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C点，忽略空气阻力。那么在整个运动过程中，以下说法正确的选项是〔

〕A.

滑块滑到C点时，速度大小等于

B.

滑块滑到C点时速度变为0

C.

滑块从A点滑到C点的过程中，滑槽与滑块组成的系统动量和机械能都守恒

D.

滑块从B点滑到C点的过程中，滑槽与滑块组成的系统动量不守恒，机械能守恒11.从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一个大小不变、方向始终与运动方向相反的外力f的作用。距地面高度h在以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如下列图，重力加速度取。那么〔

〕A.

该物体的质量是

B.

该物体的质量是

C.

运动过程中所受的外力f是

D.

运动过程中所受的外力f是12.如下列图，方向竖直向下的匀强磁场中，有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两根相同的光滑导体棒、，质量均为m，静止在导轨上。时，棒受到一瞬时冲量作用而以初速度v0向右滑动。运动过程中，、始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用、表示，回路中的电流用I表示。以下说法中正确的选项是〔

〕A.

两棒最终的状态是静止，以速度向右滑动

B.

两棒最终的状态是、均以的速度向右匀速滑动

C.

棒的速度由零开始匀加速增加到最终的稳定速度

D.

回路中的电流I从某一个值逐渐减小到零三、实验题13.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图4所示.实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W0、2W0、3W0、4W0….〔1〕实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是________(填写字母代号).

〔2〕图是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一局部，相邻两点打点时间间隔为0.02s，那么小车获得的最大速度vm＝________m/s(保存3位有效数字).〔3〕几名同学在实验中分别得到了假设干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得的最大速度vm的数据，并利用数据绘出了以下给出的四个图象，你认为其中正确的选项是________.A.

B.

C.

D.14.某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表。〔1〕该同学首先采用如下列图的实验电路测量该电流表的内阻Rg，图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后，他应该正确操作的步骤是________。a、记下R2的阻值；b、调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；c、闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；〔2〕如果按正确操作步骤测得R2的阻值为，那么Rg的电阻值大小为_________；〔填写字母代号〕A.

B.

C.

D.〔3〕这种方式测得的电流表G的内阻比实际内阻偏________〔填“大〞或“小〞〕。〔4〕为把此电流表改装成量程为的电压表，应选一个阻值为________的电阻与此电流表串联。四、解答题15.如下列图，半径的四分之一光滑圆轨道竖直固定在水平桌面上，轨道末端水平且端点N处于桌面边缘。把质量的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。桌面高度，小物块经过N点时的速度，g取。不计空气阻力，物块可视为质点，求：〔1〕小物块是从N点上方多高的地方由静止释放的？〔2〕小物块经过N点时对轨道的压力多大？〔3〕小物块落地前瞬间的动量大小是多大？16.如下列图虚线左侧有一场强为的匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着宽为L、电场强度为的匀强电场，在虚线右侧相距为L处有一个电场平行的屏。现将一电子〔电荷量为e，质量为m〕由A点无初速释放，A点到的距离为，最后电子打在右侧的屏上，连线与屏垂直，垂足为O，求：〔1〕电子刚进入区域时的速度；〔2〕电子刚射出电场时的速度方向与连线夹角的正切值；〔3〕电子打到屏上的点到点O的距离Y。17.质量为的平板小车后端放有质量为的小铁块，它和车之间的动摩擦因数。开始时，车和铁块均以的速度在光滑水平面上向右运动，如下列图。车到右端与墙发生正碰，设碰撞时间极短，碰撞中无机械能损失，且车身足够长，运动过程中铁块总不能和墙相碰，求：〔1〕铁块相对小车的总位移；〔2〕小车和墙第一次相碰后，小车所走的总路程。18.如图〔a〕所示，距离为L的两根足够长光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨与水平面夹角为。质量为m，电阻为r的金属棒垂直放置于导轨上，导轨所在平面内有垂直于导轨斜向上的匀强磁场。导轨的P、M两端接在外电路上，电阻R的阻值为，电容器的电容为C，电容器的耐压值足够大。在开关闭合、断开的状态下将金属棒由静止释放〔运动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好〕，金属棒的图像如图〔b〕所示。导轨电阻不计，重力加速度为g。〔1〕求磁场的磁感应强度大小；〔2〕在开关闭合、断开的状态下，当导体棒加速下滑的距离为x时电阻R产生的焦耳热为Q，那么此时金属棒的速度、加速度分别是多少？〔3〕现将开关断开，闭合，由静止释放金属棒后，金属棒做什么运动？

答案解析局部一、单项选择题1.【解析】【解答】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据得：因为ha＞hb，那么ta＞tb。根据x=v0t，因为水平位移相等，ta＞tb，那么va＜vb。故答案为：C。

【分析】两个小球做平抛运动，利用平抛运动的高度结合竖直方向的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。2.【解析】【解答】A．由于x−t图像斜率表示速度，由图可知在0~t1时间内速度v增大，该时间内乘客加速上升，加速度方向向上，处于超重状态，乘客所受支持力大于重力，即FN>mg，A符合题意；B．在t1~t2时间内，x−t图像的斜率不变，乘客的速度v不变，乘客向上做匀速直线运动，处于平衡状态，FN=mg，B不符合题意；CD．在t2~t3时间内，x−t图像的斜率在变小，乘客的速度v在减小，乘客向上做减速运动，乘客处于失重状态，乘客所受支持力小于重力，即FN<mg，CD不符合题意。故答案为：A。

【分析】图像斜率代表速度的大小，利用斜率的变化可以判别速度的变化，进而判别加速度的方向及比较支持力和重力的大小。3.【解析】【解答】磁感应强度B随时间均匀减小，根据楞次定律，感应电流均沿逆时针方向。根据法拉第电磁感应定律得所以故答案为：A。

【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向；结合法拉第电磁感应定律可以求出电动势的大小。4.【解析】【解答】A．根据左手定那么可知粒子c带正电，粒子a、b带负电，A不符合题意；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由图知射入磁场时粒子a的半径最小，所以射入磁场时粒子a的速率最小，B不符合题意；C．根据可知，粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，粒子在磁场中的运动时间为由于m、q、B都相同，粒子a转过的圆心角θ最大，那么射入磁场时粒子a的运动时间最长，C符合题意；D．假设匀强磁场磁感应强度增大，其它条件不变，由牛顿第二定律得解得那么a粒子射入磁场时的半径会变小，但a粒子轨迹对应的圆心角不变，由可知a粒子运动时间会变小，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】利用左手定那么可以判别粒子的电性；利用牛顿第二定律结合轨道半径的大小可以比较速率的大小；利用周期公式结合运动的圆心角可以比较运动的时间；利用周期公式可以判别运动时间的变化。5.【解析】【解答】离子在电场中加速有解得在磁场中偏转有解得同位素的电量一样，其质量之比为故答案为：C。

【分析】利用动能定理可以求出粒子离开电场的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出轨道半径的表达式，结合半径的比值可以求出质量之比。6.【解析】【解答】A．将可变电阻R调大，其它局部不变，电压表示数不变，根据欧姆定律，电流表示数变小，A不符合题意；B．当单刀双掷开关置于a，保持可变电阻R不变，闭合开关S，总电阻变小，电压不变，那么电流表示数变大，B符合题意；C．变压器不改变交流电源的频率，将单刀双掷开关由a拨向b时，其他局部不变，副线圈的频率不变，C不符合题意；D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】由于输入电压决定输出电压所以当电阻变化时电压表读数不变，由于串联电阻变大那么电流变小；当闭合开关时，由于总电阻变小所以电流变大；当开关从a拨向b时其频率保持不变，由于原线圈匝数变小那么输出电压变大，导致输出功率变大那么输入功率也变大。7.【解析】【解答】设每节车厢的质量为m，每节车厢所受摩擦力、空气阻力为f，从第3节到第40节车厢看做一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可知：解得F1=28〔f+ma〕把最后两节车厢看成一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可知：F2-2f=2ma解得：F2=2〔f+ma〕联立解得故答案为：B。

【分析】利用整体的牛顿第二定律及最后两节车厢的牛顿第二定律可以求出牵引力的比值。8.【解析】【解答】A．嫦娥五号在M点点火加速，使万有引力小于向心力做离心运动，才能进入地月转移轨道，A符合题意；BD．嫦娥五号在圆轨道a上加速做离心运动才能进入椭圆轨道b，即a上的机械能小于b上的机械能，嫦娥五号经过a、b轨道上的N点时，引力势能相同，那么在椭圆轨道b上经过N点时的动能大于圆轨道a上经过N点时动能，那么有，BD不符合题意；C．根据牛顿第二定律得解得由此可知a1=a2C不符合题意。故答案为：A。

【分析】由于嫦娥五号要做离心运动所以需要进行加速；从a轨道到b轨道的N点需要加速所以其速度要增大；利用牛顿第二定律结合距离相同可以判别加速度相等；利用加速离心可以比较机械能的大小。二、多项选择题9.【解析】【解答】AB．将带电圆环看成假设干个点电荷，取关于水平直径对称的两个点电荷，依据点电荷的电场强度大小与方向，结合矢量的合成法那么，如以下列图所示，那么此两个点电荷在a、b两点产生电场强度大小相等，方向相同，同理，任意两个关于水平直径对称的两个点电荷在a、b两点产生的合电场强度大小相等，方向都相同，那么带异种电荷的上、下半圆在a、b两点的场强相等，方向相同。再依据电场线与等势线垂直，可知，ab连线即为等势线，因此将沿直径从a移动到b，电场力始终不做功，A符合题意B不符合题意；C．将带电圆环看成假设干个点电荷，取上半圆关于竖直直径对称的两个点电荷，依据点电荷的电场强度大小与方向，结合矢量的合成法那么，如上图所示，那么此两个点电荷在c点产生电场强度的方向竖直向下，同理，取下半圆关于竖直直径对称的两个点电荷，依据点电荷的电场强度大小与方向，结合矢量的合成法那么，如上图所示，那么此两个点电荷在d点产生电场强度的方向也竖直向下，由于c、d两点关于水平直径对称，那么c、d两点的场强相等，C不符合题意；D．依据沿着电场线方向电势降低，可知，c点的电势高于d，正电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做正功，D符合题意；故答案为：AD。

【分析】利用点电荷的对称结合场强的叠加可以判别电场强度的大小及方向；利用电场线的分布可以比较电势的大小；利用电场力及电荷的速度方向可以判别电场力的做功。10.【解析】【解答】AB．滑槽与滑块组成的系统，水平方向不受外力，系统水平动量守恒。设滑块滑到C点时，速度大小为v。取水平向右为正方向，根据水平动量守恒得得A符合题意，B不符合题意；C．滑块从A滑到B的过程，滑槽与滑块组成的系统合外力为零，动量守恒，由于要产生内能，所以系统的机械能不守恒，C不符合题意；D．滑块从B滑到C的过程，滑块竖直方向有分加速度，根据牛顿第二定律知系统的合外力不为零，那么滑槽与滑块组成的系统动量不守恒，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，D符合题意。故答案为：AD。

【分析】利用系统水平方向的动量守恒定律可以求出滑块滑到C点的速度大小；滑块与滑槽由于系统在BC段合外力不等于0所以其系统动量不守恒；但由于没有摩擦力做功所以机械能守恒。11.【解析】【解答】根据动能定理可得：F合△h=△Ek，解得Ek-h图象的斜率大小k=F合；上升过程中有：下落过程中：故答案为：BC。

【分析】利用图像斜率可以求出合力的大小，结合上升下落过程的合力大小可以求出外力F的大小及物体的质量大小。12.【解析】【解答】ABC．金属棒滑动过程中，系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可得：mv0=2mv，那么，所以cd的速度逐渐减小，ab的速度逐渐增大，相对速度越来越小，最后为零，那么安培力逐渐减小、加速度逐渐减小到零，最后匀速运动，AC不符合题意、B符合题意；D．设两根导体棒的总电阻为R，由于，二者的速度之差越来越小，最后速度之差为0，回路中的电流I从某一个值逐渐减小到零，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】由于光滑，利用系统动量守恒定律可以判别两棒最后做匀速直线运动；利用速度及安培力的大小可以判别加速度的变化；由于速度之差越来越小所以感应电流越来越小直至等于0.三、实验题13.【解析】【解答】〔1〕实验中通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力对小车所做的功，C符合题意；〔2〕由所打的点可知，DG之间小车做匀速直线运动，速度最大，小车获得的最大速度为：；〔3〕橡皮筋对小车做的功W与小车的动能关系知，那么，与W成正比，D符合题意．

【分析】〔1〕实验平衡摩擦力是为了橡皮筋对小车的拉力等于小车的合力；

〔2〕利用匀速段的位移及时间可以求出最大的速度；

〔3〕利用动能定理可以判别橡皮筋对小车做功及小车速度的大小关系图像。14.【解析】【解答】〔1〕根据电路图判断此为半偏法测内阻，先断开S2，调节滑动变阻器R1使电流表到达满偏，然后闭合S2，保持R1不变，调节电阻箱R2使电流表半偏，记下此时R2的阻值即为电流表的内阻，故正确的操作步骤为bca。〔2〕电阻箱和电流表并联，电流表电流变为一半量程，说明电阻箱分走一半电流，所以二者电流相等，那么R2的阻值即为电流表的内阻，故答案为：B。〔3〕当S2闭合时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表