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河南省淅川县2023届高三（上）摸底测试物理试题
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～3题只有一项符合题目要求，第4～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1. 氢原子能级如图所示，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm，以下判断正确的是(　　)
A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nm
B. 用波长为325nm的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级
C. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D. 用波长为633nm的光照射，能使氢原子从跃迁到的能级
2. 如图所示为a、b两颗卫星绕地球运动的轨迹，其中a是地球的同步卫星，下列说法正确的是(　　)
A. 卫星a所受的向心力小于b所受的向心力
B. 卫星b运行周期小于24h
C. 在地面附近发射卫星a的速度为
D. 卫星b的运行速度可能大于
3. 在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为( )
A.
B.
C
D.
4. 空间某一静电场的电势在轴上的分布如图所示，轴上两点、的电场强度在方向的分量大小分别是，，下列说法中正确的是(　　)
A.
B. 的方向沿轴负方向，的方向沿轴正方向
C. 另放一电荷在点，其受到的电场力在方向上的分量为零
D. 一电子沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功
5. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、PQ，间距为L。导轨平面与水平面的夹角为θ，M、P两点间所接电阻阻值为R，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向上。一根质量为m、电阻不计的金属棒ab，从离MP距离处由静止释放，若ab棒与导轨MN、PQ始终垂直并接触良好、无摩擦，重力加速度为g。则ab棒的加速度a、速度v、电阻R两端的电压U 以及ab棒与导轨形成回路中的磁通量Ф随时间t变化关系图像正确的是(　　)
A.
B.
C.
D.
6. 一个质量为m的货物放在电梯中，电梯由静止开始上升，整个过程中货物重力的功率随时间变化的P－t图象如图所示，匀速运行时速度v=2m/s，忽略一切阻力，重力加速度取g=10m/s2，则以下说法正确的是(　　)
A. 货物的质量m=60kg
B. 货物在0~1s内做匀加速直线运动
C. t=0.5s时，支持力的功率为700W
D. 电梯加速阶段货物克服重力所做的功小于减速阶段货物克服重力所做的功
7. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量为、边长的正方形单面线圈，其总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B大小随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是()(　　)
A. 线圈中产生逆时针方向的感应电流
B. 线圈中的感应电流大小为
C. 时轻质细线的拉力大小为
D. 内通过线圈横截面的电荷量为
8. 如图所示，一内壁光滑的圆形管道用钢材固定在天花板上(管道不晃动)，环面位于竖直平面内，小球的直径略小于管道的孔径，小球能在管道内自由滑动，小球从管道的最高点由静止开始下滑，在小球滑动过程中，下列说法正确的是(　　)
A. 小球能回到最高点，且此时对管壁的作用力为零
B. 管壁给小球的力一直不做功
C. 小球滑到管道水平直径AB(图中虚线)的两端时钢材受管道的力相同
D. 小球从最高点滑到最低点的过程中，小球的向心力一直增加
第Ⅱ卷(非选择题共62分)
二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)
(一)必考题
9. 某实验小组设计实验验证机械能守恒，实验装置示意图如图所示，在铁架台铁夹上固定好一个力传感器，一根细线上端连接在力传感器上，下端系在小球上，把小球拉离平衡位置一个角度，由静止释放小球，力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小，记下力传感器的最大示数F。
(1)关于实验，下列说法中正确的有______
A．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验
B．细线要选择伸缩性小的
C．球尽量选择密度大的
(2)为完成实验，需要测量小球自由静止时力传感器的示数F0，还需要测量的物理量有______。(填正确答案标号)
A．释放小球时的位置与自由静止位置的高度差h
B．小球下落至平衡位置时的时间
C．摆长l
D．小球的质量m
(3)需要验证机械能守恒的表达式为______(用已知量和测量量的符号表示)
10. 某同学使用伏安法测量一电阻的阻值。
(1)该同学设计了如图甲所示的电路图，实验中读出电流表和电压表的读数分别为I0和U0，根据公式得出了被测电阻的阻值。由于电压表不能看作理想电表，该同学测出的阻值_________(填“大于”或“小于”)被测电阻的真实值；
(2)为使测量结果更准确，该同学又设计了如图乙所示的电路图。
①按照电路图乙，将图丙中实物连线补充完整__________；
②该同学连接好电路，保持开关S2断开、闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表A1、A2和电压表V的示数分别为I1、I2和U，则电压表V的内阻__________；
③闭合开关S2，读出电流表A1和电压表V的示数分别为I1′和U′，则被测电阻的阻值__________(用I1、I2、U、I1′和U′表示)。
11. 如图所示，间距为d、足够长的两平行金属导轨固定放置在同一水平面上，导轨左端接一阻值为R的电阻，垂直导轨平面有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场区域左、右边界与导轨垂直且间距也为d。一导体棒在外力作用下以某一速度向右进入磁场并做匀速运动。当导体棒离开磁场时，磁感应强度开始随时间均匀减小，其大小由B减小到零所用时间为t。整个过程回路中电动势大小保持不变，导体棒与导轨始终垂直并接触良好，回路中除R外其余电阻不计，求：
(1)导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小；
(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程中电阻R产生的焦耳热。
12. 如图所示，一辆长L =8m的载货卡车质量为M = 1500kg，车箱载有m =500kg的圆柱形钢锭，并用钢丝绳固定在车厢中，钢锭离车厢右端距离l =4m。卡车以v0 =8m/s的速度匀速行驶，当卡车行驶到某一十字路口前，车头距人行横道S0=25m处时发现绿灯还有t0 =4s转为黄灯，司机决定让车以a = 1m/s2加速度加速通过这个路口，重力加速度g = 10m/s2：
(1)请通过计算判断卡车能否在绿灯转黄灯前车尾通过x =5m宽的人行横道；
(2)当卡车刚加速行驶t =2s时发现有行人要通过人行横道，司机立刻紧急刹车使车所受阻力恒为f=1.2×104N而做减速运动，刹车瞬间车厢固定钢锭的钢丝绳脱落，钢锭匀速撞向车头(不计钢锭与车厢间的摩擦)，求从卡车开始刹车到钢锭撞上车头经历的时间；
(3)在第(2) 问情形中，若钢锭与车头碰撞时钢锭没有反弹，且相撞时间极短可忽略不计。请通过计算判断卡车停止运动时车头是否压上人行横道线。
(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
【物理-选修3-3】
13. 用“油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下：
A．用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N，求出_____；
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成_____；
C．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数约为M个，计算出油酸薄膜的面积。
利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径d的表达式为d=_____m。
14. 如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为12，在活塞的右侧6处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强。现将汽缸竖直倒置，如图乙所示，取。求：
(1)稳定后，活塞与汽缸底部之间的距离；
(2)加热到720K时封闭气体的压强。
【物理-选修3-4】
15. 如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是( )
A. 质点1的振动周期为0.5s
B. 质点2的振幅为5cm
C. 图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cm
D. 图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动
E. 从图示的时刻起经0.25s，质点5能通过的路程为30cm
16. 如图所示，a、b是两条相距为L不同颜色的平行光线，沿与玻璃砖上表面成30°角入射，已知玻璃砖对单色光a的折射率为，玻璃砖的厚度为h，不考虑折射光线在玻璃砖下表面的反射，光在真空中的速度为c.
①求单色光a在玻璃中的传播时间；
②当玻璃砖厚度h与两光线距离L满足时，玻璃砖下面只有一条光线，求单色光b在上表面的折射角.
参考答案
一.选择题
1. C 2. B 3. A 4. C 5. D 6. BD 7. AC 8. BD
二. 非选择题
9. (1). BC
(2). AC
(3).
10. (1). 小于
(2).
(3).
(4).
11. 解:(1)导体棒在磁场中匀速运动时的感应电动势
离开磁场时的感应电动势
由题意可知
E1=E2
解得
(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程共经历的时间为2t，则电阻R产生的焦耳热
12. 解:(1)设载货卡车在时间内做匀加速运动的位移为，由运动学公式可得
解得
由于，所以卡车能在绿灯转黄灯前车尾通过人行横道。
(2)设当卡车加速行驶时速度为，位移为，由运动学公式可得
设卡车从开始刹车到钢锭撞上车头运动的时间为t'，卡车速度为v2，位移为s2，钢锭位移为，卡车匀减速运动的加速度大小为a1，由运动学公式及它们间的位移关系可得
解得
(3)设卡车和钢锭发生完全非弹性碰撞后的共同速度为v3，对碰撞过程由动量守恒定律可得
设卡车和钢锭一起再次做匀减速运动的加速度大小为，位移为，由动力学方程和运动学公式可得
解得
由于，所以卡车停止运动时车头压上了人行横道线。
13. (1). 1滴油酸酒精溶液的体积
(2). 单分子油膜
(3).
14. 解:(1)汽缸水平放置时，气体压强，体积为
汽缸竖直放置时，设活塞与汽缸底部之间的距离为，气体体积为
气体压强为
气体等温变化，根据玻意耳定律
解得
(2)解法1：
设升温后活塞能到卡环，活塞刚好到达卡环时，活塞与汽缸底部之间的距离
此过程气体压强不变
由盖—吕萨克定律
由于
假设成立，活塞能到卡环，温度继续上升，气体等容变化，根据查理定律
解得
解法2：
设温度升至后活塞到卡环，活塞与汽缸底部之间的距离
由气体状态方程
解得
由于
假设成立，气体压强为。
15. ACE
16. 解：(1)如图甲所示
对于单色光，由，其中
解得：
光在介质中的传播距离：
光在介质中的传播速度：
该光在介质中的传播时间：
(2)两束单色光线折射后恰好交于下表面，如图乙所示
设单色光的折射角为
由图可得：
由图可得：
则有：，即
代入，
解得：，即

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