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1、(北京)股份有限(北京)股份有限2023 届河南省高三(上)开学考试物理试题届河南省高三(上)开学考试物理试题(考试时间:90 分钟试卷满分:100 分)一、选择题:本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,第 16 题只有一项符合题目要求,第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。1如图所示,一不可伸长的轻绳两端各连接一质量为 m 的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长 L,且绳刚好伸直。现用一大小为 F 的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直,某时刻两小球的加速度大
2、小均为Fm,此时两个球的距离为A2LB58LC32LD35L2氢原子光谱除了巴耳末系外,还有赖曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式为221113Rn(n=4,5,6,),71110 10Rm.。电磁波谱如图所示,其中可见光的波长范围是 400nm760nm,帕邢系中,氢原子可以发出A可见光B红外线C紫外线DX 射线3质量为 2kg 的物体静止在光滑的水平面上,从某时刻起,对物体施加一方向不变的水平拉力 F,该拉力与物体的位移 x 的关系图像如图所示,则物体在 x=7m 处时的速度大小为A2 10m/sB2 5m/sC5m/sD4m/s4真空中两个点电荷1Q、2Q分别固定于 x 轴上10 x 和24
3、xa两点(图中未画出),在它们的连线上的电场强度 E 与 x 的关系图像如图所示。已知1Q带正电,下列说法正确的是A2Q带负电B1Q与2Q的电荷量大小之比是 1:3Cx 轴上xa处的电势小于零Dx 轴的负方向为电场强度的正方向5如图所示,半径为 R 的半球形陶罐和陶罐内的物块(视为质点)绕竖直轴OO从静止开始缓慢加速转动,当达到某一角速度时,物块受到的摩擦力减为零,此时物块和陶罐球心 O 点的连线与OO之间的夹角为,此后保持该角速度做匀速圆周运动,重力加速度大小为 g,下列说法正确的是A物块匀速转动的周期为2singR(北京)股份有限(北京)股份有限B物块匀速转动的线速度大小为tangRC物块
4、匀速转动的角速度大小为cosgRD若继续增大转动的速度,物块有下滑的趋势6如图所示,电阻不计的矩形线圈 abcd 处于磁感应强度大小2BT的匀强磁场中,线圈面积22m5S,匝数n=10。线圈绕中心轴OO匀速转动,转动角速度50rad/s。线圈的输出端与理想变压器原线圈相连,变压器的原、副线圈的匝数比1251n n:,副线圈通过电流表与定值电阻1R和滑动变阻器2R相连,1R的电阻为80,2R的最大电阻为120。电流表与电压表均为理想电表。下列说法正确的是A当线圈平面与磁场方向垂直时,线圈中的感应电动势最大B电阻1R中电流方向每秒变化 100 次C改变滑动变阻器2R接入电路的阻值,滑动变阻器2R两
5、端电压最大瞬时值为 24VD改变滑动变阻器2R接入电路的阻值,滑动变阻器2R中消耗的最大电功率为 5W72022 年 5 月,宇航员王亚平为我们演示了如何在太空洗头,通过直播画面可以看到,洗头时有水漂浮在空间站中,下列说法正确的是A水滴所受地球引力全部充当向心力B水滴所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C水滴受到来自飞船的空气浮力平衡了重力D水滴在空间站中的质量和在地球上时的质量相同8地球上之所以存在生命,其原因之一是地球具有地磁场,该磁场可以使从太阳发出的高能带电粒子流射向地球时发生偏转,保护了生命。地磁场的示意图如图所示,下列说法正确的是A地球北极相当于条形磁铁的北极B地球北极相
6、当于条形磁铁的南极C两极比赤道的磁场弱D赤道比两极的磁场弱9质量为 m 的平衡车进行空载测试时,以大小为0v的初速度在水平地面上沿直线做加速运动,经过时间 t 达到最大速度,此过程中平衡车受到的阻力恒为车重的 k 倍,重力加速度大小为 g,电动机输出功率恒为额定功率 P,在时间 t 内,下列说法正确的是A平衡车达到的最大速度为PkmgB平衡车达到的最大速度为0PvkmgC平衡车的位移大小为2222222032322Pk mg tk m g vPk m gD平衡车的位移大小为22232322Pk mg tPk m g10如图所示,在匀强电场中,有边长为 2cm 的等边三角形 ABC 和它的外接圆
7、 O(O 点为圆心),三角形所在平面(北京)股份有限(北京)股份有限与匀强电场的电场线(图中未画出)平行,三角形各顶点的电势分别为2VA、4VB,6VC,下列说法正确的是AO 点的电势为 4VB匀强电场的电场强度大小为 200V/m,方向由 C 指向 AC圆周上电势最低点的电势为 2VD将电子从圆周上的一点移至另一点,电子的电势能最多减小8 3eV3二、非选择题:共 60 分。包括必考题和选考题两部分。第 1114 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 1516 题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共 45 分。11(5 分)2022 年 6 月 17 日,中国第三艘航空母舰正式下水
8、,被命名为“福建舰”,“福建舰”配置了电磁弹射器,并采用了平直通长飞行甲板,配置了阻拦装置,排水量可达 8 万余吨。某次训练时传感器测得舰载机的位置如表格所示。从某时刻(t=0)开始的一段时间内,该舰载机可视为沿直线运动。/t s00.40.81.21.62/x m03.9415.7535.4263.0098.48回答下列问题:(1)根据表中数据可判断该舰载机在这段时间内近似做匀加速运动,判断的理由是:_。(2)当15 75mx.时,该舰载机的速度大小 v=_m/s(结果保留三位有效数字)。(3)这段时间内该舰载机的加速度大小 a=_2m/s(结果保留三位有效数字)。12(10 分)物理实验研
9、究小组为较准确地测量空调遥控器使用过后的电池组(两节干电池)的电动势和内阻,采用了如下的实验测量方式,可使用的器材有:A电流表:测量范围为 010mA,内阻为100;B电流表:测量范围为 00.4A,内阻为1 5.;C定值电阻1R:电阻为200;D定值电阻2R:电阻为1400;E滑动变阻器PR:电阻变化范围为020;F开关一个、导线若干。(1)为了把电流表改装成合适的电压表,应选择的定值电阻为_(填正确选项前的字母)。(2)将改装后的电流表和电流表接入电路,为了让测量更方便及结果更准确,应选择的电路是_(填“甲”或“乙”)。(3)若选择正确的定值电阻 R 和电路图进行实验,得到电流表和的几组数
10、据,并根据数据绘出了gII的(北京)股份有限(北京)股份有限关系图像如图丙所示(gI、I 分别对应电流表和的示数),由此可知,干电池的电动势为_V,内阻为_。(结果保留两位有效数字)13(12 分)质量为 m、边长为 L 的均匀导线首尾相接制成的单匝正方形闭合导线框 abcd,总电阻为 R。将其置于磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外的水平匀强磁场上方,磁场的上边界OO水平,导线框最低点 c 到OO的高度为 h,如图所示。将导线框由静止释放,当导线框一半面积进人磁场时,恰好处于平衡状态,导线框平面保持在竖直平面内,且 b、d 两点的连线始终水平,已知重力加速度大小为 g,不计空气阻力。求:(
11、1)导线框一半面积进入磁场时,导线框的速度大小 v;(2)导线框从静止下落到一半面积进入磁场的过程中,导线框产生的热量 Q;(3)导线框从静止下落到完全进入磁场的过程中,通过导线框某一横截面的电荷量 q。14(18 分)如图所示,有两足够长、倾角均为37的粗糙斜面 AB 和 CD 均通过一小段平滑的圆弧与足够长的光滑水平面 BC 固定连接,小滑块 a 与斜面 AB 间的动摩擦因数10.3,小滑块 b 与斜面 CD 间的动摩擦因数2015.。小滑块 a 从斜面 AB 上的 P 点由静止开始下滑,一段时间后,与静止在水平面 BC 上的装有质量不计的弹簧的小滑块 b 发生第一次碰撞(通过弹簧发生作用
12、),之后弹簧储存的弹性势能的最大值p7.2JE,已知小滑块a、b 均可视为质点,质量均为 m=0.2kg,小滑块 a 与弹簧作用过程中不损失机械能,且弹簧始终在弹性限度内,取重力加速度大小210m/sg,sin370 6 .,cos370.8。求:(1)P 点距水平面的高度 h;(2)小滑块 a 与小滑块 b 第一次碰撞后,小滑块 b 沿斜面 CD 上滑的最大距离1s;(3)小滑块 b 在斜面上运动的总路程bs。(二)选考题:共 15 分。请考生从给出的 15、16 两道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。15选修 3-3(15 分)(1)(5 分)一定质量的理想气体的体积 V
13、与热力学温度 T 的关系图像如图所示,气体由状态 a 经状态 b、c 到状态 d,O、a、d 三点在同一直线上,ab 和 cd 平行于横轴,bc 平行于纵轴,则下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4分,选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)A状态 a 的压强大于状态 b 的压强B由状态 a 变化到状态 b 的过程中,气体对外不做功C由状态 c 变化到状态 d,气体的密度不变D由状态 b 变化到状态 c,气体对外做功,内能减小E由状态 a 变化到状态 d,气体对外做功,内能增大(2)(10 分)某简易温度报警装置的示意图如
14、图所示,其原理是:导热性能良好的竖直细管中用水银封闭了一定质量的空气(视为理想气体),当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警声。27 C时,空气柱长度120cmL,水银柱上表面与导线下端的距离25cmL,水银柱高度 h=2cm,用该温度报警装置测量沸腾的某种液体时恰好报警,该液体沸点与大气压强的关系如下表。(北京)股份有限(北京)股份有限沸点98 C99 C100 C101 C102 C压强74cmHg75cmHg76cmHg77cmHg78cmHg()求当地的大气压强0p;()若取出 1cm 水银柱,求该装置报警时的热力学温度3T。(结果保留三位有效数字)16选修 3-4(15
15、 分)(1)(5 分)某简谐横波在同一均匀介质中由左向右传播,A、B 两质点的平衡位置相距 3m,如图甲所示。质点 A的振动图像如图乙所示,已知 t=0 时刻,质点 A 在平衡位置,质点 B 在波谷,且 A、B 之间只有一个波峰,则该机械波在此介质中的传播速度大小 v=_m/s;t=0.03s 时,质点 A 沿 y 轴_(填“正”或“负”)方向运动;在 01s 内,质点 B 运动的路程为_m。(2)(10 分)某透明物体的横截面如图所示,其中 ABC 为等腰直角三角形,直角边的长度为 L,ADC 为半圆,其圆心 O 在 AC 边的中点,此透明物体的折射率2n。若一束宽度与 AB 边长度相等的平
16、行光从 AB 边垂直射入该透明物体,经过一次全反射后能照亮(有光射出)半圆某区域。真空中的光速为 c,求:()半圆 ADC 上被照亮(有光射出)的圆弧长度 s;()经过圆心 O(不考虑 AC 光线)的光线在透明物体中传播的时间 t。(北京)股份有限高三物理考试参考答案题号12345678910答案CBADCDADBDACABD11.(1)相邻 0.4s 内的位移之差接近7.9mx,可判断舰载机在这段时间内做匀加速运动(2)39.4(3)49.312.(1)C(2)乙(3)2.6;3.813.(1)导线框一半面积进入磁场时,根据平衡条件有2mgBIL根据法拉第电磁感应定律有,感应电动势2EBLv
17、根据闭合电路的欧姆定律有2BLvIR解得222mgRvB L(2)导线框从静止下落到一半面积进入磁场的过程中,根据能量守恒定律有221()22mgLhQmv解得322442()28m g RQmgLhB L(3)平均感应电动势Et根据欧姆定律有EIRqI t qR解得2BLqR14.(1)小滑块a从AB上的P点滑到B点的过程,根据动能定理有2111cossin2hmghmgmv因为,a b的质量相等,发生碰撞时满足动量守恒,结合弹簧储存的弹性势能最大的条件有(北京)股份有限$22111111227.2J22;pmvmv Emvmv解得112m/s,12mvh(2)根据劫量守恒定律和能量守恒定律
18、有$222112112111;222mvmvmvmvmvmv解得1210,12m/svvv在小滑块b滑上最高点的过程中,根据动能定理有212121sincos02mgsmgsmv解得110ms(3)设小滑块b第一次回到斜面CD底端时的速度大小为3v,有222132112cos22mgsmvmv整理后有231211sincos2mvmgsmgsb与a碰后再次交换速度,此时b的速度为零,a的速度大小为1v,则在a沿斜面AB上升至速度减为零的过程中程中有212241cossin02mgsmgsmv由于交换速度,故1v与3v大小相等解得2211sincossincosss返回底端的过程中:212251
19、cossin2mgsmgsmv在底部a与b碰撞后再次交换速度,则b的速度大小65vvb上升到顶端的过程中:232361sincos02mgsmgsmv可得2231sincossincosss213112sincossincos2sincossincos7ss故可知小滑块b每次上升到顶端的路程为等比关系.其中公比3127sqs,同时由于在同一斜面上,上滑与下滑的路程相等,有(北京)股份有限1228m1bssq15.(1)BCE(2)()以细管内密封的空气柱为研究对象,设其横截面积为S.温度升高时,管内气体做等压变化,有1212VVTT其中1111212,273 K300K,VLS TtVLLS()解得2375KT 即待测液体的温度2102 Ct,对照表可知此处的气压078cmHgp。(1 分)(ii)以cmHg为压强单位,取出1cmx 水银柱,有331 113p VpVTT其中10(782)cmHg80cmHghppp3079cmHghxpppp11312,VLS VLLx S解得3385KT。16.(1)20;负;10;(2)(i)设从圆弧ADC上射出的边缘光线的入射角等于材料的临界角,有12sin2n解得4由几何关系有2sR,其中2LR 解得4Ls()由几何关系可知,经过圆心O的光线在透明物体中传播的路程332LsR总3 22sLtccn总。