2023-2024学年河南省新乡一中等四校重点中学高三下学期联合考试物理试题含解析

2023-2024学年河南省新乡一中等四校重点中学高三下学期联合考试物理试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，一个小球从地面竖直上抛．已知小球两次经过较低点A的时间间隔为TA，两次经过较高点B的时间间隔为TB，重力加速度为g，则A、B两点间的距离为(

)A． B．C． D．2、如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落在斜面中点；第二次小球落在斜面底端；第三次落在水平面上，落点与斜面底端的距离为l。斜面底边长为2l，则（忽略空气阻力）（）A．小球运动时间之比B．小球运动时间之比C．小球抛出时初速度大小之比D．小球抛出时初速度大小之比3、如图所示，电源电动势为E、内阻不计，R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，C为电容器，电流表A为理想电表、当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是A．A的示数变大，电容器的带电量增多B．A的示数变大，电容器的带电量减少C．A的示数不变，电容器的带电量不变D．A的示数变小，电容器的带电量减少4、关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是（）A．在10r0（r0为分子间作用力为零的间距，其值为10－10m）距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力B．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零C．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小D．分子间距离越大，分子间的斥力越大5、下列说法正确的是（）A．阴极射线的本质是高频电磁波B．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构D．变成，经历了4次β衰变和6次α衰变6、如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根质量为m、竖直悬挂的条形磁铁，细绳对磁铁的拉力为F。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列图中能正确描述拉力F随时间t变化的图像是（）A． B．C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、一定质量理想气体的图象如图所示，从状态经过程Ⅰ缓慢变化到状态，再由状态b经过程Ⅱ缓慢变化到状态a，表示两个过程的图线恰好围成以ab为直径的圆。以下判断正确的是________。A．过程Ⅰ中气体的温度保持不变B．过程Ⅱ中气体的温度先升高后降低C．过程Ⅰ中气体的内能先减少后增加D．过程Ⅱ中气体向外界释放热量E.过程Ⅱ中气体吸收的热量大于过程Ⅰ中放出的热量8、中国航天科工集团虹云工程，将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，（T0为地球的自转周期），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则地球的半径R和该卫星做圆周运动的半径r分别为（）A． B． C． D．9、已知与长直通电导线距离为r处的磁感应强度大小为，其中I为导线中的电流，k为常数。在∠ABC=120°的等腰三角形的三个顶点处各有一条长直通电导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流I，电流方向如图所示。其中O点为AC边的中点，D点与B点关于AC边对称。现将另外一根通电导体棒垂直于纸面放在O点时，其受到的安培力的大小为F。若将该导体棒垂直于纸面放到D点，电流大小和方向与在O点时一致，则此时该导体棒受到的安培力（）A．方向与在O点受到的安培力方向相同B．方向与在O点受到的安培力方向垂直C．大小为FD．大小为2F10、下列说法正确的是（）A．一定质量的理想气体，当温度升高时,内能增加,压强增大B．饱和蒸汽在等温变化的过程中，当其体积减小时压强不变C．液体表面层分子间距离较其内部分子间距离小，表面层分子间表现为斥力D．一定质量的理想气体放出热量，分子平均动能可能减少E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地"的实验，开始了自由落体的研究。某同学用如图I所示的实验装置研究自由落体，装置中电火花式打点计时器应该接在电压为______V、频率为f=50Hz的交流电源上。实验中先闭合开关，再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究，那么选择的纸带打下前两个点之间的距离略小于__________mm（结果保留1位有效数字）。选择的纸带如图2所示，图中给出了连续三点间的距离，由此可算出打下C点时的速度为______m/s2，当地的重力加速度为____m/s2.（最后两空结果均保留3位有效数字）12．（12分）用如图甲所示装置验证滑块（含遮光片）和重物组成的系统机械能守恒。光电门固定在气垫导轨上B点。实验步骤如下：①用天平测滑块（含遮光片）质量M和重物质量m，用螺旋测微器测遮光片宽度d。测得M=3.0kg，m=l.0kg。②正确安装装置，并调整气垫导轨使其水平，调整滑轮，使细线与导轨平行。③在气垫导轨上确定点A，让滑块由静止从A点释放，记录滑块通过光电门遮光片的挡光时间；并用刻度尺测A、B两点间距离s。④改变A点位置，重复第③步，得到如下表数据：123456s/cm20.030.040.050.060.070.0/（）2.191.781.551.381.261.17回答下列问题：(1)测遮光片的宽度d时的情况如图乙所示，则d=___________mm。(2)只将滑块放在导轨上，给气垫导轨充气，调整气垫导轨，当滑块___________时，可以认为导轨水平了。(3)某同学分析处理表中第3组数据，则他算得系统减少的重力势能△Ep=___________J，系统增加的动能△Ek=___________J。根据计算结果，该同学认为在误差范围内系统机械能守恒。（g取9.80m/s2，计算结果保留3位有效数字）(4)另一位同学认为前面伺学只选择了一组数据，他尝试利用上表中全部数据，做出了函数关系图像，图像是一条过坐标原点的直线___________。A．B．C．D．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两相互平行的光滑金属导轨，相距L=0.2m，左侧轨道的倾角θ=30°，M、P是倾斜轨道与水平轨道连接点，水平轨道右端接有电阻R=1.5Ω，MP、NQ之间距离d=0.8m，且在MP、NQ间有宽与导轨间距相等的方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，－质量m=0.01kg、电阻r=0.5Ω的导体棒在t=0时刻从左侧轨道高H=0.2m处静止释放，下滑后平滑进入水平轨道（转角处天机械能损失）。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计，g取10m/s2。求：(1)导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间t；(3)导体棒在水平轨道上的滑行距离d；(2)导体棒从释放到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热。14．（16分）如图所示，在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道，左侧间距为2l，右侧间距为l，有界匀强磁场仅存在于两轨道间，磁场的左右边界（图中虚线）均与轨道垂直。矩形金属线框abcd平放在轨道上，ab边长为l，bc边长为2l。开始时，bc边与磁场左边界的距离为2l，现给金属线框施加一个水平向右的恒定拉力，金属线框由静止开始沿着两根绝缘轨道向右运动，且bc边始终与轨道垂直，从bc边进入磁场直到ad边进入磁场前，线框做匀速运动，从bc边进入右侧窄磁场区域直到ad边完全离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为Q。问：(1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍？(2)磁场左右边界间的距离是多少？(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少？15．（12分）如图甲所示，一列简谐波沿x轴传播，A、B为平衡位置相距4m的两个质点，它们的振动图像如图乙所示。求该波的波速。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

本题考查竖直上抛和自由落体运动的规律。【详解】ABCD.设小球两次经过A点的时间为，小球两次经过B点的时间为，则物体从顶点到A点的时间为，物体从顶点到B点的时间为，则从顶点到A点的距离为从顶点到B点的距离为所以高度差为：故D正确ABC错误。故选D。2、D【解析】

AB．根据得小球三次下落的高度之比为，则小球三次运动的时间之比为，AB错误；CD．小球三次水平位移之比为，时间之比为，根据知初速度之比为C错误，D正确。故选D。3、A【解析】

电容器接在（或滑动变阻器）两端，电容器两端电压和（或滑动变阻器）两端电压相等，滑动变阻器滑片向右移动，电阻增大，和滑动变阻器构成的并联电路分压增大，所以两端电压增大，根据欧姆定律：可知电流表示数增大；电容器两端电压增大，根据：可知电荷量增多，A正确，BCD错误。故选A。4、A【解析】

A．分子间同时存在引力和斥力，在平衡距离以内表现为斥力，在平衡距离以外表现为引力，在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力，A正确；BC．设分子平衡距离为r0，分子距离为r，当r>r0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当r<r0，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当r＝r0，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，B、C错误；D．分子间距离越大，分子间的斥力越小，D错误。故选A。5、C【解析】

A．阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A错误；B．玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B错误。C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C正确；D．变成，经历了次α衰变，8×2-（94-82）=4次β衰变，选项D错误。故选C。6、B【解析】

铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量最大，没有感应电流，铀环对磁铁没有力的作用，细绳对磁铁拉力等于重力。A.靠近和远离时拉力都小于重力，与上述结论不符，故A错误；B.靠近和远离时拉力都大于重力，与上述结论相符，故B正确；C.靠近时拉力大于重力，远离时拉力小于重力，与上述结论不符，故C错误；D.靠近时拉力小于重力，远离时拉力大于重力，与上述结论不符，故D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCE【解析】

ABC．根据理想气体状态方程可知，a、b两状态的温度相同，过程I中，从a到圆上最低点过程中，压强减小，体积减小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，则。过程I中从a到圆最低点过程中，压强减小，体积减小，则温度降低，则过程Ⅰ中气体的温度先降低后升高，气体的内能先减少后增加，同理可知，过程Ⅱ中气体温度先升高后降低，气体的内能先增加后减少，故A错误，BC正确：D．过程Ⅱ中气体的体积变大气体对外界做功，且内能不变，且内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸热，故D错误；E．在图象中，图线与横坐标轴围成的“面积”对应功，过程Ⅱ气体对外界做的功大于过程Ⅰ外界对气体做的功，故过程Ⅱ中气体吸收的热量大于过程Ⅰ中气体放出的热量，故E正确。故选BCE。8、AD【解析】

AB．绕地球表面运行的卫星对应的速度是第一宇宙速度，此时重力提供向心力，设卫星的质量为m，即得出故A正确，B错误；CD．卫星在高空中旋转时，万有引力提供向心力，设地球的质量为M，此高度的速度大小为v1，则有其中GM=R2g解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径故C错误，D正确。故选AD。9、AC【解析】

AB．由磁场叠加以及安培定则可知，AC两处的直导线在O点产生的磁场叠加结果为零，则O点的磁场是B点的直导线在O点产生的，其方向为水平向左；同理可知D点的合磁场方向也是水平向左，则导体棒在O点和D点所受安培力的方向相同（如图），选项A正确，B错误；CD．由以上分析可知，O点的磁感应强度为D点的磁感应强度为则导体棒在OD两点受安培力相等，选项C正确，D错误。故选AC。10、BDE【解析】

A．由理想气体状态方程可知，当温度升高时，内能增加，乘积增大，但压强不一定大，故A错误；B．饱和蒸汽压仅仅与温度有关，饱和蒸汽在等温变化的过程中，体积减小时压强不变，故B正确；C．液体表面层分子间距离较其内部分子间距离大，表面层分子间表现为引力，故C错误；D．一定质量的理想气体放出热量，根据热力学第一定律知分子内能可能减小，分子平均动能可能减少，故D正确；E．根据熵增原理可知，一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，故E正确；故选BDE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、22023.919.75【解析】

[1]．电火花式打点计时器直接接在220V的交流电源上即可。[2]．根据纸带可知打下连续两点时间间隔根据自由落体运动位移公式可知，开始时相邻两点间距离。[3]．根据中点时刻的瞬间速度[4]．根据可知。12、2.150静止3.923.85D【解析】

(1)[1]．测遮光片的宽度d=2mm+0.01mm×15.0=2.150mm；(2)[2]．只将滑块放在导轨上，给气垫导轨充气，调整气垫导轨，当滑块静止时，可以认为导轨水平了；(3)[3][4]．分析处理表中第3组数据，则算得系统减少的重力势能△Ep=mgs=1.0×9.8×0.40J=3.92J滑块的速系统增加的动能(4)[5]．要验证的关系是即则为得到的图像是一条过坐标原点的直线，则要做，故选D。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)；(2)；(3)0.111J【解析】

(1)设导体棒进入磁场前瞬间速度大小为，导体棒从释放到刚进入磁场的过程中，由机械能守恒定律有解得根据位移公式有解得导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间为0.4s。(2)导体棒进入磁场到静止，由动量定理得根据安培力公式有又联立得通过导体棒的电荷量为联立解得导体棒在水平轨道上的滑行距离为0.25m。(3)导体棒滑入磁场之前上产生的焦耳热为由法拉第电磁感定律有由闭合电路欧姆定律可得根据能量守恒可知，导体棒进入磁场后的总热量又解得故电阻上产生的焦耳热为故总热量为0.111J