2023届河南省西华县某高级中学三校高三联合考试物理试题

2023届河南省西华县第一高级中学三校高三联合考试物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3,请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、2019年4月10日，事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中

做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速

度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。

若太阳演变成一个黑洞后的密度为夕、半径为R,设光速为c,第二宇宙速度是第一宇宙速度的血倍，引力常量为

G,则0/?2的最小值是（）

“3c24万G3nG

A.B.------C.--D.

41G8兀G3c2

2、真空中相距L的两个固定点电荷E、尸所带电荷量大小分别是。E和QF,在它们共同形成的电场中，有一条电场线

如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了"、N两点，其中N点的切线与E尸连线平行，

且NNEF>NNFE.则（）

A.E带正电，尸带负电，且QE>QF

B.在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点

C.过N点的等势面与Ef连线垂直

D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

3、。、匕两车在同一车道以24m/s的速度同向匀速直线行驶，〃车在前，匕车在后，两车相距36m,某时刻（r=0）

。车突然发现前面有一路障，其后。车运动的速度，时间图象如图所示，3.5s后〃车立即刹车，若两车不发生碰撞，

则加速度为（）

v(m/s)

A.2mzs2B.4mzs2C.6m/s2D.8m/s2

4、马路施工处警示灯是红色的，除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其它可见光传播范围更广,

这是由于红色光()

A.更容易发生衍射B.光子的能量大

C.更容易发生干涉D.更容易发生光电效应

5、如图所示，质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方,

b在水平粗糙桌面上.初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离

开桌面.在此过程中

A.a的动能一定小于b的动能

B.两物体机械能的变化量相等

C.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量

D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为正

6、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45。的光滑楔形滑块A上的顶端。处，细线另一端拴一质量为，”=0.2kg的

小球静止在A上.若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a.(取g=10m/s2WU()

A.当a=5m/s2时，线中拉力为

2

B.当a=10m/s2时，小球受的支持力为夜N

C.当a=12m/s2时，经过1秒钟小球运动的水平位移是6m

D.在稳定后，地面对4的支持力一定小于两个物体的重力之和

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、如图所示，用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线（每根导线电阻为广）久b、c、d分别置于正方形的

四个顶点上，四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根通电直导线单独存在时，通电直导线上的电流/与通电直导

线上的电流在正方形中心。处产生的感应磁场8的大小关系为8=攵,（z〉0）,则四根通电导线同时存在时，以下选

r

项正确的是（）

a欲.................-署b

'、'、、

!'、、/：

、」;

不：

!/'、、：

•/'、

：/'、、］

C©.....................................初

A.”和。通电电流都为1,c和d通电电流为都为2/时，在。点产生的磁感应强度大小为30k，,方向水平向左

r

B.。通电电流为2/,b、c、d通电电流都为/时，在。点产生的磁感应强度大小为3夜女,，方向向左下方

r

C."和氏C通电电流都为/,d通电电流为2/时，在。点产生的磁感应强度大小为次,，方向向左下方

r

D.。通电电流为/,b、c、d通电电流都为2/时，在。点产生的磁感应强度大小为父,，方向向左上方

r

8、我国北斗卫星导航系统（BDS）已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能。A、B为“北斗”

系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球静止同步轨道卫星，B是中轨道卫星。已知地球表面的重力加速度为

g,地球的自转周期为7。下列判断正确的是（）

A.卫星A可能经过江苏上空B.卫星B可能经过江苏上空

C.周期大小TA=TO>7BD.向心加速度大小a.A<aB<g

9、如图所示，光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为仇导轨电阻不计，下端与阻值为R的电阻相连。匀强磁场垂直

导轨平面向上，磁感应强度大小为瓦一质量为机、长为L、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，从而位置以初速度y

沿导轨向上运动，刚好能滑行到与必相距为s的优〃位置，然后再返回到必。该运动过程中导体棒始终与导轨保持良

好接触，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

/

A.向上滑行过程中导体棒做匀减速直线运动

加-2gssin6)R

B.上滑过程中电阻R产生的热量为」------------1—

2(7?+r)

BLs

C.向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为一-

R+r

D.电阻R在导体榛向上滑行过程中产生的热量小于向下滑行过程中产生的热量

10、关于气体的性质及热力学定律，下列说法正确的是()

A.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B.气体的温度越高，分子热运动就越剧烈，所有分子的速率都增大

C.一定质量的理想气体，压强不变，温度升高时，分子间的平均距离一定增大

D.气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性

E.外界对气体做正功，气体的内能一定增加

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)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清

晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度2=rn/sV(结果保留两

位有效数字)

办车“点计时潮

0234^伶.一

3521r36；*3.S3D株网1―flV

冲6cm)外出依I

(图乙)11

(图甲)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的祛码都放在小车上.挂上祛码盘，然后每次从小车上取一个祛码添加到硅码盘中，

测量小车的加速度.小车的加速度a与祛码盘中祛码总重力F的实验数据如下表：

硅码盘中祛码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980

加速度a(m-s2)0.691.181.662.182.70

请根据实验数据作出a-F的关系图像

:小、:

（3）根据提供的试验数据作出的。-F图线不通过原点，请说明主要原因____.

12.（12分）某同学手头有一个标有“5V9W”的小灯泡L,想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材:

A.电压表％（量程为2V,内阻为2kft）

B.电压表匕（量程为15V,内阻为15k£l）

C.电流表Ai（量程为2A,内阻约为1。）

D.电流表4（量程为0.6A,内阻约为10。）

E.定值电阻Ki=4kft

F.定值电阻&=16k£l

G滑动变阻器&（0〜5C,2A）

H.剂动变鞋器后（0〜1500,0.5A）

I.学生电源（直流9V,内阻不计）

J.开关，导线若干

（1）为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用，滑动变阻器应选用，电压表应选用,定值电

阻应选用（填器材前的字母序号）

（2）在虚线框中画出满足实验要求的电路图_______

（3）根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数”.的关系为

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）为了保证行车安全，车辆在行进过程中应保持足够的安全距离。现在有甲、乙两辆汽车在同一直线车道

上匀速行驶，甲车速度呻=1。m/5,乙车速度巳=24机/s,甲车在前，乙车在后。当两车相距&=48僧时，两车司

机同时看到前方正在发生山体滑坡，于是立即采取制动措施，刹车的加速度大小分别为。单=2加/$2,4乙=4加/$2。

如果不考反应时间与车身的长度，那么两车能否避免相碰？

14.(16分)如图所示，在xoy平面内，虚线O尸与x轴的夹角为30。。OP与y轴之间存在沿着y轴负方向的匀强电

场，场强大小为E。OP与x轴之间存在垂直于xoy平面向外的匀强磁场。现有一带电的粒子，从y轴上的M点以初

速度丫。、沿着平行于x轴的方向射入电场，并从边界上某点。(图中未画出)垂直于OP离开电场，恰好没有从

x轴离开第一象限。已知粒子的质量为，"、电荷量为g(g>0),粒子的重力可忽略。求：

⑴磁感应强度的大小；

(2)粒子在第一象限运动的时间；

(3)粒子从y轴上离开电场的位置到O点的距离。

15.(12分)如图所示，水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量，®=4kg的小车A,小车的上表面粗糙，小车

与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计；小车左端固定一轻质弹簧，自然长度为L=0.5m,最右端静置一质量,〃B=2kg

的物块8(可视为质点)；现对A施加一个水平向右尸=20N的恒力，小车运动一段时间后，物块8和弹簧接触，同时

撤掉恒力F,已知物块B和小车间的动摩擦因数〃=02。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2,求：

(1)水平向右的恒力厂作用的时间f;

(2)弹簧最大压缩量d=0.3m时，弹簧的弹性时能用)。

77777777777777^77777777777777/9/777777777777777777

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、B

【解析】

根据万有引力提供向心力有

cMmv2

G—T-=m—

R2R

得第一宇宙速度

则第二宇宙速度为

4,

2Gp：兀R\

\GM

v2=V2-------3------>c

R

所以

选项B正确，ACD错误。

故选B。

2、C

【解析】

根据电场线的指向知E带正电，F带负电；N点的场强是由E、F两电荷在N点产生场强的叠加，电荷E在N点电场

方向沿EN向上，电荷F在N点产生的场强沿NF向下，合场强水平向右，可知F电荷在N点产生的场强大于E电荷

在N点产生的场强，而.\下>、石，所以由点电荷场强公式Eu笆知Qr<Q尸A错误；只有电场线是直线，且初速

度为0或初速度的方向与电场平行时，带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.而该电场线是一条曲线，所以运动轨迹

与电场线不重合.故在M点由静止释放一带正电的检验电荷，不可能沿电场线运动到N点，B错误；因为电场线和等

势面垂直,所以过N点的等势面与过N点的切线垂直,C正确;沿电场线方向电势逐渐降低「，再根据

q为负电荷，知D错误；故选C.

【点睛】

只有电场线是直线，且初速度为0或初速度的方向与电场平行时，带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.电场线和等

势面垂直.N点的切线与EF连线平行，根据电场线的方向和场强的叠加，可以判断出E、F的电性及电量的大小.先

比较电势的高低，再根据三工二.，比较电势能.

3、D

【解析】

假设两车在速度减为零时恰好没有相撞，则两车运动的速度一时间图象如图所示，由“面积法”可知，在该过程中位移

分别为:

0.5+6.5*.c/

-----------x24m=84m,

2

xb=65x24m=120m,

则有:

xb-xa=36m,

假设成立，由图象可知，。车的加速度大小:

Av24

m/s2=8m/s2,

△t6.5—3.5

故D符合题意，ABC不符合题意。

4、A

【解析】

A.红色光的波长较长，而频率较小，所以比其他可见光更容易发生衍射，A正确.

B.由e=知红光比其他可见光的光子能量更小，B错误.

C.发生干涉的条件是两束光同频、同向、同相位，与光的颜色无关，故C错误.

D.发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，红色光的频率小，不容易发生光电效应，故D错误.

故选A.

【点睛】

本题是物理知识在生活中的应用，考查了光的波长、频率和衍射、光电效应的关系.要知道红色光在可见光中的频率

最小，波长最长.

5、A

【解析】

A.轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于的速度沿绳方向的分量，。的动能比入的动能小,

A正确；

BC.因为b与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械能减少，而B、C两项的说法均为系统机械能守恒

的表现，故B、C错误；

D.轻绳不可伸长，两端分别对“、〃做功大小相等，一负一正，D错误.

故选A。

6、A

【解析】

当小球对滑块的压力恰好等于零时，小球所受重力，"g和拉力7使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动，由牛顿

运动定律得小球和滑块共同的加速度为：4="蛆"‘°=10加/$2.

m

A.当4=5m/$2<%=1()加/./时，斜面对小球有支持力，将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,

有：Tcos450-Nsin450=ma,Tsin450+Ncos45°=mg,联立解得：T=-N,故A正确；

2

B.当a=10"/『=4=10机/$2时，斜面对小球恰好没有支持力，故N=0,故B错误；

C.当。=12w/『>4=10机//时，滑块的位移为x=而小球要先脱离斜面，然后保持与滑块相同的

运动状态，故在这1s内小球运动的水平位移小于6m,故C错误；

D.在稳定后，对小球和滑块A整体受力分析可知，在竖直方向没有加速度，故地面对A的支持力等于两个物体重力

之和，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、AD

【解析】

A.当四根导线同时存在时，根据安培定则可知，四根导线在。点产生的磁感应方向分别为：。导线产生的磁感应强度

方向沿0c方向；6导线产生的磁感应强度方向沿Qa；C'导线产生的磁感应强度方向沿Qa；d导线产生的磁感应强

度方向沿Qc；根据平行四边形定则可知：。和。通电电流都为/,。和d通电流都为2/时，在。点产生的磁感应强

度大小为

j2/I

B=攵―xcos45°x2+Zc-xcos45°x2=372/:—,

rrr

方向水平向左，故A正确；

通电电流为2/,。、c、d通电电流都为/时，在。点产生的磁感应强度大小为

B=(k-+k-)2+(k—+k-)2=^13k-,

Nrrrrr

方向向左下方，故B错误；

C.”和仪c通电电流都为/,d通电电流为2/时，在。点产生的磁感应强度大小为

B=J(k-+k-)2+(k—+k-)2=屈也,

\rrrrr

方向向左下方，故C错误；

D.”通电电流为/,b、c、4通电电流都为2/时，在。点产生的磁感应强度大小为

D_LI.2i221.ir271

B=.(k—Fk—)+(k---1k—)=5k一，

Vrrrrr

方向向左上方，D正确。

故选：AD。

8、BCD

【解析】

A.A是高轨道的地球静止同步轨道卫星，静止在赤道上空，不可能经过苏州上空，故A错误;

B.B是中轨道卫星不是静止同步轨道卫星，所以卫星B可能经过江苏上空，故B正确；

C.根据

Mm4/"求

可得

户

VGM

半径越大，周期越大，所以TA=7<>〉7B,故C正确；

D.根据万有引力提供向心力

_Mm

mci-G-r

「M

半径越大，向心加速度越小，所以向心加速度大小aA<aB<g,故D正确。

故选BCD,

9、BC

【解析】

向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况；上滑过程中根据功能关系结合

焦耳定律求解电阻R产生的热量；根据电荷量的计算公式求解向下滑行过程中通过电阻R的电荷量；根据卬安=B/S

分析电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量与向下滑行过程中产生的热量的大小。

【详解】

A.向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据右手定则可得棒中的电流方向。­匕，根据左手定则可得安培力

方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律可得：

mgsin0+BIL=ma

其中：

,BLv

I=-------

R+r

解得：

a=gsin6+

R+r

由于速度减小，则加速度减小，棒不做匀减速直线运动，故A错误；

B.设上滑过程中克服安培力做的功为W,根据功能关系可得：

1,

—mv~=mgsin夕•s+W

克服安培力做的功等于产生的焦耳热，贝!I：

12

Q=W=—mv-mgs-sin0

上滑过程中电阻R产生的热量为：

R团32-2gssinO)R

QR―R+r0_2(/?+r)

故B正确；

C.向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为：

-△①BLs

q=It=-------=-------

R+rR+r

故C正确；

D.由于上滑过程中和下滑过程中导体棒通过的位移相等，即导体棒扫过的面积S相等，根据安培力做功计算公式可

得：

股=BILx

由于上滑过程中的平均速度大于，下滑过程中的平均速度，所以上滑过程中平均电流大于下滑过程中的平均电流，则

电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量大于向下滑行过程中产生的热量，故D错误。

故选BC„

10、ACD

【解析】

A.气体压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用，所以其本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积

上的平均作用力，所以A正确；

B.物体的温度越高，分子的平均动能就越大。分子的平均动能大，并不是每个分子动能都增大，也有个别分子的动

能减小，所以B错误；

C.根据理想气体状态方程

叱"

T

可知，一定质量的理想气体，压强不变时，温度升高时，体积增加，故分子间的平均距离一定增大，所以C正确；

D.气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性，所以D正确；

E.外界对气体做功

W>0

由于不知道气体是吸热还是放热，根据热力学第一定律

△U=W+Q

无法确定气体的内能增加还是减小，故E错误。

故选ACDo

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、0.16（0.15也算对）未计入祛码盘的重力

【解析】

(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带，求解加速度用公式M;，关键弄清公式中各个量的物理意义，Ai为

连续相等时间内的位移差，f为连需相等的时间间隔，如果每5个点取一个点，则连续两点的时间间隔为UO.ls,.S-

(3.68-3.51)x|()m,带入可得加速度q=0.16m/si.也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度“=0.15m/si.

(1)根据图中的数据，合理的设计横纵坐标的刻度值，使图线倾斜程度太小也不能太大，以与水平方向夹角45。左右

为宜.由此确定产的范围从0设置到IN较合适，而a则从。到3m/si较合适.设好刻度，根据数据确定个点的位置,

将个点用一条直线连起来，延长交与坐标轴某一点.如图所示.

(3)处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义，能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解.与

纵坐标相交而不过原点，该交点说明当不挂祛码时，小车仍由加速度，即绳对小车仍有拉力，从此拉力的来源考虑很

容易得到答案，是因为硅码盘的重力，而在(1)问的图表中只给出了祛码的总重力，而没有考虑祛码盘的重力.

12、CGAE见解析U=3U、，

【解析】

(1)[1][2][3][4].由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A,工作电阻为4Q,所以电流表宜选用电流表Ai,即C；因

为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，

故选用滑动变阻器即G；电压表V2的量程太大，读数不准确，电压表Vi的量程太小，但可以串联定值电阻

将量程扩大到6V,故电压表应选用V”即A；定值电阻应选用即E。

(2)[5].滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电路图如图所示。

(3)[6].根据串联电路知识可知

U=/(/?v+/?J=3眼=3〃

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、可避免相撞

【解析】

设经过，时间后两车的速度相等，可得

峰一询/=2+叼

解得

设汽车从开始刹车到停时间为/,

那么由

匕_%=咐

可得甲车的停车时间为5s,乙车的停车时间为6s。

7s时速度相等，说明在7s内后车速度一直大于前车，距离一直在靠近，然