河南省郑州市2023届高三上学期第一次质量预测物理试题

郑州市2023年高中毕业年级第一次质量预测物理试题卷本试卷分第一卷〔选择题〕和第二卷〔非选择题〕两局部。第一卷1至4页，第二卷4至6页，考试时间90分钟，总分值100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。第一卷〔选择题共40分〕一、选择题〔此题共10小题，每题4分，共40分。在每题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10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，有选错或不答的得0分。〕1．物理来源于人们的生活实践，揭示的是自然规律，我们学习物理的目的就是要将所学习的知识应用于社会。下面四幅图中展示了一些应用，关于这些应用说法正确的选项是A．甲图是天空一号中太空“质量测量仪〞测质量的实验，其测量原理是根据胡克定律B．乙图是罗盘，它可以指示南北方向，其原理是由于指针受到重力作用C．丙图是防辐射服，其内部是用包含金属丝的织物制成，是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体D．丁图是家用电磁炉，其原理是利用了电磁感应的涡流来进行加热2．如下图，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为θ，Ob绳沿竖直方向，那么以下说法正确的选项是A．a可能受到2个力的作用B．b可能受到3个力的作用C．绳子对a的拉力等于mgD．a的重力为mgtanθ3．甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点〔足够高〕同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f＝kv〔k为正的常量〕。两球的v－t图象如下图。落地前，经时间t0两球的速度都已到达各自的稳定值v1、v2。那么以下判断正确的选项是A．释放瞬间甲球加速度较大B．＝C．甲球质量大于乙球质量D．t0时间内两球下落的高度相等4．如下图，两根无限长导线，均通以恒定电流I。两根导线的直线局部和坐标轴非常接近，弯曲局部是以坐标原点O为圆心的、半径相同的一段圆弧。规定垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，直线部分在原点O处不形成磁场，此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B。以下四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线，O处磁感应强度也为B的是5．示波管的聚焦电场是由电极A1、A2、A3、A4形成的，实线为电场线，虚线为等势线，x轴为该电场的中心轴线。一个电子从左侧进入聚焦电场，曲线PQR是它的运动轨迹，那么A．电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度B．电场中P点的电势比Q点的电势低C．电子从P运动到R的过程中，电场力对它先做正功后做负功D．假设电子沿着x轴正方向以某一速度进入该电场，电子有可能做曲线运动6．中国北斗卫星导航系统〔BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS〕是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统〔GPS〕、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统〔GLONASS〕之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2023年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如下图是北斗导航系统中局部卫星的轨道示意图，己知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，那么A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度小于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈接交流电源和交流电压表、交流电流表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按如图乙所示规律变化。现闭合开关S接通抽油烟机，以下说法正确的选项是A．热水器两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin(100πt)VB．电压表示数为2200VC．电流表示数变大D．变压器的输入功率增大8．将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，以下说法正确的选项是A．沿着木板1和木板2下滑到底端时，物块速度的大小相等B．沿着木板2和木板3下滑到底端时，物块速度的大小相等C．沿着木板1下滑到底端时，物块的动能最大D．物块沿着木板3下滑到底端的过程中，产生的热量最多9．2023年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛工程之一。如下图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运发动从O点由静止开始，在不借助其它外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点。A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40m，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，运发动的质量m＝50kg，重力加速度g＝10m／s2。以下说法正确的选项是A．运发动从O运动到B的整个过程中机械能守恒B．运发动到达A点时的速度为20m／sC．运发动到达B点时的动能为10kJD．运发动从A点飞出到落到B点所用的时间为s10．用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R〔rR〕的圆环。圆环竖直向下落入如下图的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，那么A．此时在圆环中产生了〔俯视〕顺时针的感应电流B．圆环因受到了向下的安培力而加速下落C．此时圆环的加速度a＝D．如果径向磁场足够长，那么圆环的最大速度vm＝第二卷〔非选择题共60分〕二、实验题〔此题共3小题，共18分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。〕11．〔4分〕关于高中物理中的几个实验，以下说法中正确的选项是A．在“探究动能定理〞的实验中，通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值B．在“验证力的平行四边形定那么〞实验中，采用的科学方法是等效替代法C．在“探究加速度与质量、力的关系〞的实验中，平衡摩擦力时应将装有砝码的小桶通过定滑轮拴在小车上D．在处理实验数据时，为了描述实验中测得物理量之间的关系，可先将其在坐标系中描点，然后用一条曲线(包括直线)“拟合〞这些点，采用这种图象法可以减小误差12．〔5分〕物理小组的同学用如下图的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，小球释放器〔可使小球无初速释放〕、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。那么：〔1〕如下图，用游标卡尺测量小球的直径，那么小球直径为__________cm。〔2〕保持光电门2的位置不变，改变光电门1的位置，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，那么h、t、g、v四个物理量之间的关系为h＝________________。〔3〕根据实验数据作出－t图线，假设图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为___________。13．〔9分〕在高中阶段，我们学过了很多测量电阻值的方法，某兴趣小组为了测量某个电阻Rx的阻值，设计了如图〔a〕所示的电路。同学们先用多用表粗略测量了该电阻的阻值，多用表的示数如图〔b〕所示。然后用如图〔a〕所示的电路较为精确地测量了Rx的阻值。电路中学生电源的输出电压可调，电流表量程均选择0．6A〔内阻不计〕，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长度为30．00cm。〔1〕利用多用表测量时，选择的档位为×1档，那么由多用表指示示数可知，该电阻的阻值为___________Ω〔2〕利用如图〔a〕所示设计的电路测量电阻时：①先断开S2，合上S1，当调节电源输出电压为3．00V时，单位长度电阻丝分得的电压u＝__________V／m，记录此时电流表A1的示数。②保持S1闭合，合上S2，滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤①记录的值相同，记录长度L和A2的示数I。测量6组L和I值，测量数据已在图〔c〕中标出，写出Rx与L、I、u的关系式Rx＝__________；③在图〔c〕的坐标系中做出L－I图象。根据图象可以得到Rx＝_________Ω。〔结果保存两位有效数字〕三、计算题〔此题共4小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。〕14．〔10分〕交通信号“绿波〞控制系统一般被称为“绿波带〞，它是根据车辆运行情况对各路口红绿灯进行协调，使车辆通过时能连续获得一路绿灯。郑州市中原路上某直线路段每间隔L＝500m就有一个红绿灯路口，绿灯时间△t1＝60s，红灯时间△t2＝40s，而且下一路口红绿灯亮起总比当前路口红绿灯滞后△t＝50s。要求汽车在下一路口绿灯再次亮起后能通过该路口。汽车可看做质点，不计通过路口的时间，道路通行顺畅。〔1〕假设某路口绿灯刚亮起时，某汽车恰好通过，要使该汽车保持匀速行驶，在后面道路上再连续通过五个路口，满足题设条件下，汽车匀速行驶的最大速度是多少?最小速度又是多少?〔计算结果保存两位有效数字〕〔2〕假设某路口遭遇红灯，待绿灯刚亮起时，某汽车由静止开始，以加速度a＝2m／s2匀加速运动，加速到第〔1〕问中汽车匀速行驶的最大速度以后，便以此速度一直匀速运动。试通过计算判断，当该汽车到达下一个路口时能否遇到绿灯。15．〔10分〕如下图，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两局部组成。其中AB局部为光滑的圆弧，∠AOB＝37°，圆弧的半径R＝0．5m，圆心O点在B点正上方，BD局部水平，长度为l＝0．2m，C为BD的中点。现有一质量m＝1kg的物块〔可视为质点〕，从A端由静止释放，恰好能运动到D点。为使物块运动到C点时速度为零，可先将BD局部以B为轴向上转动一锐角θ，求：〔1〕该锐角θ应为多大?〔假设物块经过B点时没有能量损失〕；〔2〕物块在BD板上运动的总路程。〔g＝10m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8〕16．〔10分〕如下图，水平地面上放有一张正方形桌子，桌面abcd边长为L，桌面水平、光滑、绝缘，距地面高度为h，正方形桌面内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在桌面以外有竖直向下的匀强电场，电场强度为E。〔电场、磁场图中没有画出〕一质量为m，电荷量为q的带正电小球〔可看作质点〕，从桌面边缘ad中点M，以垂直于ad边的速度v进入磁场区域。重力加速度为g。〔1〕要使小球能够从ab边飞离桌面，求小球进入磁场时速度大小的范围；〔2〕假设小球恰好能从桌面上b点飞出，求小球落地点到桌面上b点的距离。17．〔12分〕如下图，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ电阻不计，其间距离为L，两导轨及其构成的平面与水平面成θ角。两根用细线连接的金属杆ab、cd分别垂直导轨放置，平行斜面向上的外力F作用在杆ab上，使两杆静止。两金属杆ab、cd的质量分别为m和2m，两金属杆的电阻都为R，并且和导轨始终保持良好接触，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。某时刻将细线烧断，保持杆ab静止不动，重力加速度为g。求：〔1〕细线烧断后外力F的最小值F1和最大值F2；〔2〕当外力F＝时，cd杆的速度大小；〔3〕从细线烧断到cd杆到达最大速度，杆ab产生的电热为Q，求cd杆在此过程中经过的位移。2023年高中毕业年级第一次质量预测物理参考答案一、选择题〔此题共10小题，每题4分，共40分。在每题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10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，有选错或不答的得0分〕1．D2．C3．C4．A5．B6．A7．BCD8．CD9.AB10．AD二、实验题〔此题共3小题，共18分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。〕11．BD〔4分〕12．1.275〔1分〕〔2分〕2k〔2分〕13．〔1〕6.0〔1分〕〔2〕①10〔2分〕②，〔2分〕③如图〔2分〕6.0〔5.8~6.2均正确〕〔2分〕三、计算题〔此题共4小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。〕14.〔10分〕〔1〕假设汽车刚好在绿灯亮起时通过第五个路口，那么通过五个路口的时间(1分)此时匀速运动的速度最大〔1分〕假设汽车刚好在绿灯熄灭时通过第五个路口，那么通过五个路口的时间〔2分〕此时匀速运动的速度最小〔1分〕〔2〕假设路口绿灯刚亮起时，汽车启动加速，最终加速到，t1=5s〔1分〕在此过程中汽车走过的位移x=25m〔1分〕然后汽车以此速度匀速运动，可知t2=47.5s〔1分〕因此，汽车从该路口开始启动到下一个路口的时间为〔1分〕110s>t>50s，因此走到下个路口时能够遇到绿灯。〔1分〕15．〔10分〕〔1〕设BD段长度为l，动摩擦因数为，当BD水平时，研究物块的运动,根据动能定理从A到D的过程中〔2分〕代入数据联立解得〔1分〕当BD抬起一个锐角时，从A到C的过程中，根据动能定理〔1分〕其中〔1分〕联立解得〔1分〕〔2〕物块在C处速度减为零后，由于＞物块将会下滑，而AB段光滑，故物块将做往复运动，直到停止在B点。〔1分〕根据能量守恒定律〔1分〕而摩擦产生的热量〔1分〕代入数据解得，物块在BD板上的总路程s=0.25m〔1分〕16．〔10〕〔1〕对小球做受力分析可知，小球在桌面上