2023-2024学年河南省南阳一中高三(上)开学物理试卷

2023-2024学年河南省南阳一中高三（上）开学物理试卷一、选择题（1～8单项选择，9～12多项选择，每题4分，共48分）1．如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方h处，空心管长度为L，小球与管的轴线重合，小球直径小于空心管内径。假设空间足够大，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A．两者同时静止释放，小球在空中不能穿过空心管 B．小球自由下落，空心管固定不动，小球穿过管的时间为t＝ C．小球以初速度v0向下开始运动，同时从静止释放空心管，则小球一定能穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度有关 D．静止释放小球，经过很短的时间t后静止释放空心管，则小球一定能穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度无关2．概率统计的方法是科学研究中的重要方法之一，以下是某一定质量的氧气（可看成理想气体）在0℃和100℃时统计出的速率分布图像，结合图像分析以下说法正确的是（）A．其中某个分子，100℃时的速率一定比0℃时要大 B．100℃时图线下对应的面积和0℃时图线下对应的面积相等 C．如果两种情况气体的压强相同，则100℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比0℃时多 D．如果两种情况气体的体积相同，则100℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数与0℃时相同3．如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）A．R1断路 B．R2断路 C．R3短路 D．R4短路4．铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变。铀235裂变方程为U+n→X+Kr+3n，衰变方程为U→Y+He，则下列说法正确的是（）A．上述裂变过程放出能量，衰变过程也放出能量 B．衰变产生的新核Y不再具有放射性 C．裂变产生的新核X中含有143个质子 D．核裂变释放能量产生的高温会加快铀235的衰变5．2019年4月10日晚9时许，全球多地天文学家同步公布如图所示的首张黑洞照片，黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若某“黑洞”的半径约为135km，逃逸速度可近似认为是真空中的光速．已知万有引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，真空中光速c＝3×108m/s，地球的质量大约为6.0×1024kg，理论分析表明，天体的第二宇宙速度（逃逸速度）是其第一宇宙速度的倍，这个关系对于天体普遍适用．根据以上数据，估算此“黑洞”质量约为地球质量的多少倍（）A．1.5×104 B．1.5×105 C．1.5×106 D．1.5×1076．如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里、向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框向右匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定导线框进入左侧磁场时的物理量方向为正．则关于线框中的磁通量Φ、感应电流i、外力F和电功率P随着位移x变化的图像正确的是（）A． B． C． D．7．《加油向未来》是中央电视台推出的科学实验节目。在某期节目中有这样一个实验，主持人撒贝宁手拿两个球，使两个球的球心在一条竖直线上，从h高处由静止释放，观察小球弹起的高度。假设h远大于两球的半径，下面篮球的质量是上面小球的3倍，所有碰撞皆为弹性碰撞，且碰撞时间极短，不考虑空气阻力的影响。则小球弹起的高度为（）A．4h B．3h C．2h D．h8．如图所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为μ，车厢静止时，两弹簧长度相同，A恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现使车厢沿水平方向加速运动，为保证A、B仍相对车厢静止，则（）A．速度可能向左，加速度可大于（1+μ）g B．加速度一定向右，不能超过（1﹣μ）g C．加速度一定向左，不能超过μg D．加速度一定向左，不能超过（1﹣μ）g（多选）9．两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于K、M、N三点的下列说法中正确的是（）A．质点N的振幅为2cm B．质点K为振动减弱的点 C．由图中时刻再经过周期时，质点M的位移为零 D．由于发生干涉现象，所以质点M始终处于波峰（多选）10．质量为300kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（）A．最大速度为400m/s B．加速度随时间增大 C．输出功率为120kW D．所受阻力大小为1200N（多选）11．如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m＝2kg小球A，半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m＝2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来，杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取10m/s2。现给小球一个水平向右的恒力F＝37.5N，则下列说法正确的是（）A．把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F做的功为15J B．小球B运动到C处时的速度大小为3m/s C．小球B被拉到离地h＝0.225m时与小球A速度大小相等 D．小球B被拉到C处时小球A的速度为3m/s（多选）12．如图所示，ABCD为一正四面体，A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，B点固定一个电荷量为﹣Q的点电荷，E点为BC边的中点（图中未画出），以无穷远处电势为0。则下列说法中正确的是（）A．C、D两点的电场强度相同 B．将一正电荷从C点移到E点，其电势能增加 C．将一点电荷沿直线从D点移到C点，电场力始终不做功 D．若在C点固定一电量为﹣Q的点电荷，则E点的电场强度指向A点二、实验题（每空2分，共20分）13．“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重锤由静止释放，所打纸带如图2所示，并以起点为计数点O，每隔一段距离，取连续打下的点为计数点A、B、C、D、E、F，已知重锤质量为0.40kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz（取重力加速度g＝9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字）。（1）如图，在释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是（填图1“甲”“乙”“丙”或“丁”）；（2）打点计时器打E点时，重锤下落的速度vE＝m/s；对应于从O点到E点，重锤重力势能的减少量为J，重锤动能的增加量为J。两者不完全相等的原因可能是。14．在工业生产中，常运用测定电学量的方法来测定某些溶液含离子的浓度。某同学利用图a所示电路模拟这一情形，测定不同浓度下食盐溶液的电阻率。在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板A、B，A板固定在左侧，B板可插在容器内不同位置。（1）因缺少保护电阻，为保护电流表，开关闭合前B板应尽量靠近容器的侧（填“左”或“右”），容器内应倒入（填“少量”或“大量”）食盐溶液；（2）某次实验时，容器内有一定量的食盐溶液，且B板位于最右端，此时电流表示数如图c，则此时电路中电流为mA；要使测量中电流的读数变小一些，应（选填：增加、减少）容器内的食盐溶液；（3）倒入适量食盐溶液后，将B板插在容器内不同位置，改变B、A两板的间距x，读取电流表读数I，测量多组数据，得到﹣x图线如图b示。已知电源电动势为3.0V，容器内部底面长l＝20cm，容器内溶液体积V＝120cm3。求得该食盐溶液的电阻率ρ＝Ω•m（保留两位有效数字）。三、计算题（共42分）15．如图所示，太阳光平行射入一半径为R的水球，以波长为λ的红光为例，它经折射、反射、折射后射出，入射角为θ，红光在水中的折射率为n，在真空中的折射率为1，真空中的光速为c。求：（1）红光在水球中传播的距离；（2）红光在水球中传播的时间。16．如图所示，开口向上、内壁光滑的绝热汽缸竖直放置，卡口离缸底的高度h＝0.1m。质量M＝20kg的活塞停在卡口处，活塞的横截面积S＝1×10−2m2，缸内气体温度t1＝27℃，压强p1＝0.9×105Pa。现通过电热丝缓慢加热缸内气体。已知外界大气压强p2＝1×105Pa，取重力加速度g＝10m/s2。（1）活塞刚要离开卡口时，求气体的热力学温度T2；（2）活塞离开卡口后继续上升了H＝0.1m，此过程中气体吸收了Q＝320J的热量，求此过程中气体内能的变化量ΔU。17．如图所示，倾角θ＝30°的两平行光滑导轨间距L＝1.0m，两导轨间有一电阻R＝8.0Ω，轨道处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现有质量m＝0.5kg、电阻r＝2.0Ω的金属棒ab垂直放置在导轨上，当金属棒从离地h≥3.0m的不同高度处由静止释放时，金属棒滑到导轨底端时的速度均为2m/s。若导轨电阻不计，金属棒运动中与导轨接触良好，取重力加速度g＝10m/s2。（1）求匀强磁场的磁感应强度；（2）若金属棒在导轨上距地面高于3.0m的某处由静止释放，下滑到底端的过程中，电路中产生的总焦耳热为24J，求此过程中流过电阻R的电荷量。18．如图所示，空间有一xOy直角坐标系，其第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的电场强度为E＝104N/C的匀强电场、第Ⅳ象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。有一带负电粒子从y轴上的P点（yP＝0.1m）以某一初速度v0＝2×104m/s平行于x轴正方向射出，已知带电粒子质量m＝1×1