河南省豫南五市2023届高三下学期第一次联考物理试卷（含答案）

河南省豫南五市2023届高三下学期第一次联考物理试卷

学校：姓名：班级：考号：

一、单选题

1、下列四幅图涉及到不同的物理知识，图①为黑体辐射的实验规律示意图，图②为氨

222衰变规律图，图③为氢原子的能级示意图，图④为原子核的比结合能示意图。关

于这四幅图，下列说法正确的是（）

辐射强度

图①黑体辐射的实验规律示意图

m.

WoT

图②氨222衰变规律图图③氢原子的能级示意图

102050100150200250

图④原子核的比结合能示意图

A.图①：可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动

B.图②：120个放射性原子核氮222,经过3.8天后将剩余60个

C.图③：用光子能量为Z55eV的光直接照射大量处于〃=2激发态的氢原子，最多可以

产生3种不同频率的光子

D.图④：图中氧的原子核（'6O）比锂的原子核（：Li）更稳定

OJ

2、建造一条能通向太空的电梯如图甲所示，是人们长期的梦想。材料的力学强度是材

料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉

强度是钢的IOO倍，密度是其L,这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空

6

电梯图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，a-r图像中的图线A表示地

球引力对航天员产生的加速度大小与/"的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产

生的向心加速度大小与「的关系。关于相对地面静止在不同高度的航天员，下列说法

正确的有（）

图甲图乙

A.图中％为地球同步卫星的轨道半径

B.航天员在一处的线速度等于第一宇宙速度

C.从地面到22的过程中，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小

D.宇航员感受到的“重力”随着/■的增大而增大

3、如图所示，BD是竖直平面内圆的一条竖直直径，AC是该圆的另一条直径，

ZAOB=0，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆。带等量负电荷的相同小球从。

点以相同的动能沿不同方向射出，小球能够到达圆周上任意一点。小球在经过这些点

时，过点A的小球的动能最小。忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（）

A.可以断定电场方向由。指向A

B.小球经过圆周上的不同点时，过8点的小球的动能和电势能之和最小

C.若小球带电量和质量分别为4和〃?，则电场强度的最小值为“gtan，

q

D.小球经过圆周时，机械能最小的小球应经过圆弧CNZ）上的某一点

4、近年来，国家大力开展冰雪运动进校园活动，目前已有多所冰雪特色学校，蹬冰踏

雪深受学生喜爱。如图所示，现有两名滑雪运动员（均视为质点）从跳台。处先后沿

水平方向向左飞出，其速度大小之比为匕：彩=2:1，不计空气阻力，则两名运动员从

飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（）

A.他们飞行时间之比为％：%=1：2

B.他们飞行的水平位移之比为西：马=2:1

C.他们速度变化之比为△匕：AV2=2:1

D.他们在空中离坡面的最大距离之比为M：S?=2:1

5、如图所示，一长木板α在水平地面上运动，在某时刻Q=O）将一相对于地面静止的

物块匕轻放到木板上，此时。的速度为%,同时对“施加一个水平向右的恒力R已

知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数均相等，物块

与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上

之后，。、匕运动的速度时间图像可能是下列图中的（）

二、多选题

6、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比〃I:〃2=2:5,定值电阻A=2Ω,滑动

变阻器”的最大值为IoQ,阻值恒定的小灯泡L的规格为“6V,6W”，电流表是理想交

流电表，输入端接入"=10√5sinl0加（V）的交流电压，下列说法正确的是（）

A.通过电流表的电流方向每秒钟改变20次

B.小灯泡正常工作时，滑动变阻器的阻值为6.5Q

C.滑片自上而下滑动时，电流表示数一直增大

D.滑动变阻器阻值为6Q时，变压器输出功率最大

7、如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、

加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。静电分析器通道中心线MN所在圆的半

径为凡通道内有均匀辐射的电场，中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布

着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，磁分析器的左边界与静电分析器的

右边界平行。由离子源发出一个质量为〃?、电荷量为q的离子（初速度为零，重力不

计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P

点进入磁分析器中，最终经过。点进入收集器（进入收集器时速度方向与O?P平

行）。下列说法正确的是（）

囤离子源

A.离子带负电

B.加速电场中的加速电压U=!ER

2

C.磁分析器中轨迹圆心O2到Q点的距离d=L∕g

D.能进入收集器的离子，一定具有相同的比荷

8、某人最多能提起质量为机的物体，如图，现在他在机场要把质量为M的行李箱通

过倾角为«的斜坡AB拉上水平平台BC，已知行李箱与ABC路面的动摩擦因数均为

tanβ»重力加速度为g,(a+/?)<90。，下列说法正确的是()

/F/BC

J*-j----------

A.若在水平面SC上匀速拉物体，拉力与水平面的夹角为用时拉力最小

B.若在斜坡ab上匀速拉物体，拉力与斜坡的夹角为(0+β)时拉力最小

C.若水平面上匀速拉物体，拉力/由水平变到竖直方向过程中，尸的功率先减小后增

大

D.在斜坡上，此人最多能匀速拉动质量为一的物体

ASsin(α+β)

9、下列说法正确的是.

A.单晶体在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等物理性质不一样

B.热量不可能从低温物体向高温物体传递

C.一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大

D.功可以完全转化为热量，而热量不能完全变为功，即不可能从单一热源吸热使之全

部变为有用的功

E.若气体的温度不变，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多

10、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中χ=2m处的质点尸以

此时刻为计时起点的振动图像。下列说法正确的是()

B.这列波的传播速度是2.()m∕s

C.经过o.is，质点Q的运动方向沿y轴负方向

D.经过0.35s，质点。距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离

E.若。点此时刻纵坐标为-0.im，再经过's,Q点达到最大速度

60

三、实验题

11、某同学用如图所示的实验装置测量滑块和木板之间的动摩擦因数，滑块上有一宽

(1)他首先测量滑块的加速度。该同学设计的思路是将滑块从距离光电门不同位置处

由静止释放，用毫米刻度尺测量出该距离X,用光电门测出对应挡光片的挡光时间7。

测出多组X、/的数据。该同学在直角坐标系中作出!-X的图像，如果作出的图像为

厂

直线，图线的斜率为攵，则滑块运动的加速度大小α=O

(2)实验中一共挂了三个钩码，如果每个钩码的质量为〃％滑块的质量为6加，根据

题中所给的数据可求出滑块与木板之间的动摩擦因数〃=o(已知重力加速度

为g)

12、如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=IOΩ∖

满偏电流4=IOmA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器

等组装好的多用电表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应

数值还没有及时标出。

该兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校''到

“测'’的实验:

（1）将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节用的阻值使电表指针满偏；

（2）将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘

中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为，多用电表

内部电源的电动势E=Vo

（3）用待测电阻％代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，则计

算可知待测电阻约为&=Ωo（结果保留三位有效数字）

（4）小组成员拿来一块电压表，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中

表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱，该电压表示数为L45V，可以推知该电压

表的内阻为Ωo

四、计算题

13、过山车是一项惊险刺激的娱乐项目，如图甲所示。图乙为类似的模型，由三段玻

璃细管平滑连接而成：中间为光滑圆形轨道，左侧段AC是光滑圆弧轨道，右侧CD段

为粗糙直轨道。可视为质点的钢球自A点由静止释放，沿斜轨道运动后经过圆轨道最

高点3,继续运动到圆轨道最低点C后，沿S段轨道恰能运动到。点。已知圆形轨

道半径为七Cz）段倾角为仇钢球质量为布，在经过圆轨道最高点时对上管壁的压力

大小为3mg,钢球在Co段运动时受到的摩擦阻力为其重力的4倍。求：

（1）钢球释放点A距离点C的高度差”；

（2）求CD段长度L的表达式。

14、如图所示，两条间距d=0.5m的平行金属导轨水平放置，导轨左端接一电容

C=L2F的电容器，右端接一阻值为H=2.5Q的定值电阻，图中的各虚线均与导轨垂

直。导轨的CD和C'。'段光滑，其余部分粗糙，OG0,C为绝缘棒，连接导轨的左、

右两部分。左侧A区域和右侧CCDO区域有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁

感应强度均为Jg=1T。质量为町=0∙3kg的金属棒甲垂直放在导轨AA，的位置，质量为

m2=Slkg的金属棒乙垂直放在导轨3?位置。某时刻给金属棒甲施加与导轨平行的恒

力凡当金属棒甲运动到OO，位置时撤去拉力E金属棒甲继续向右运动与静止在3?

处的金属棒乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），最终金属棒甲恰好停在CC（绝缘部

分）。已知两金属棒与导轨之间的动摩擦因数均为M=O.4,AA，与OO，的距离为

Z1=2.5m,0。与83'的距离为4=?m，B?与CC'的距离为％=0∙5m，CC'与

8

Z）Z），的距离为4=&m，两金属棒运动中始终与导轨垂直且接触良好，两金属棒电阻

不计，重力加速度g取IomzS2，求：

A

OB∖c∖D

i×××:

XrXXXX

≡×××;∏

×>K×××XR

C-甲乙]×××;U

××××××_______；xxx：I

'A,O'B'

(1)金属棒甲与乙碰后，甲的速度大小；

(2)恒力F的大小；

(3)金属棒乙离开磁场时的速度以及乙穿过磁场过程中电阻R上产生的焦耳热。(结

果可带根号)

15、如图甲所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置，管长为L,管里一

段长的水银柱封住一段长的气柱，温度为T。,大气压强为P。。若水银柱产

333

生的压强为P。。

甲乙

(1)现通过升高气体温度，使水银柱上端恰好到达管口，则气体温度应升为多少？

(2)保持气体温度不变，在管口加一个厚度、重力均不计的活塞，给活塞加一个向下

的力，使活塞缓慢向下移动，当水银柱下降JL时，活塞下降的距离为多少？

6

16、某玻璃棱镜的截面如图所示，AB为与界面CO平行的直径，圆弧的半径为R圆

心为0,Co与。点的距离为d=立R,一束由单色光组成的光线沿纸面从B点射入

6

棱镜，光线与A8的夹角e=60。，设光线射入棱镜后经过一次反射从圆心。射出(光

线在棱镜中的光路最简单)。已知在真空中光速为C。求：

(1)棱镜对此单色光的折射率;

(2)光线在棱镜中的传播时间。

参考答案

1、答案：D

解析：A.由图①可以看出，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较短

即频率较高的方向移动，故A错误；

B.图②的衰变规律图是大量氨222原子核的统计规律，不能判断120个放射性原子核

的衰变情况，故B错误；

C.图③用光子能量为2∙55eV的光直接照射大量处于〃=2激发态的氢原子，氢原子可以

吸收光子跃迁到〃=4的能级，大量处于〃=4能级的氢原子可以释放出C：=6种不同频

率的光子，故C错误；

D.图④为原子核的比结合能示意图，比结合能越高原子核越稳定，由图可知氧的原子

核（£0）比锂的原子核（；Li）更稳定，故D正确。

故选D。

2、答案：A

解析：A.由图可知，在与位置时，万有引力完全提供随地球自转的向心力，与同步卫

星运动情况一致，所以/J）为地球同步卫星的轨道半径，故A正确；

B.第一宇宙速度是万有引力完全提供向心力，但是在r=R处，地球引力对航天员产生

的加速度与航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小不相等，万有引力并不是完

全提供向心力，故B错误；

CD.航天员受到电梯舱的弹力等于航天员的“重力”，万有引力与弹力的合力提供向心

力。r<"时，弹力向上牛-片单=r,随着r增大，万有引力减小，向心力增

大，弹力减小；r>为时，弹力向下色等+与=nmΛ,随着「增大，向心力大于万有

引力，弹力增大，故CD错误。

故选A。

3、答案：B

解析：A.在这个电场中，小球受到重力与电场力影响，在A点动能最小，速度也最小，

说明Q4方向发射的小球克服合力做功最大，也就是说在这个电场跟重力场中，合力方

向是OC,对。点小球受力分析，重力竖直向下，合力方向指向OC,则电场力方向指向

为OB与OC之间，即电场方向应该是由。指向A。弧方向，故A错误；

B.由于只有重力和电场力做功，故任何点的小球，动能、重力势能、电势能之和为定

值，显然B点的重力势能最大，那么肯定3点的动能与电势能之和最小，故B正确；

C.合力方向一定时，已知其中一个分力的大小和方向，则当另一个分力与合力方向垂

直时，这一分力最小，因此可知电场力垂直于。C向右时最小，最小为尸=〃ZgSin8,

则电场强度的最小值为E=M吆，故C错误；

q

D.机械能（重力势能+动能）最小，即电势能最大的地方，应该在弧线AD（劣弧）之间，

故D错误。

故选B。

4、答案：C

解析：A.运动员从跳台α处水平飞出，设初速度为％,飞行时间为斜坡的倾角为

ɪ2

仇运动员在空中做平抛运动，落到斜坡上时则有tan8=2=2f_，解得

XV0Z

∕=2ι⅛jane,可得他们飞行时间之比为不G=W：为=2:1,A错误；

g

B.运动员飞行的水平位移为X=W=生叽，他们飞行的水平位移之比为

g

2

x1:x2=v1:V2=4:1,B错误；

C.两运动员在水平方向的速度不变，在竖直方向的速度变化为△匕,=g∙,因为他们飞行

时间之比为。4=2:1,则有他们速度变化之比为△匕：△匕=g4：gf2=2：l,C正确；

D.运动员在空中离坡面的最大距离为S=也应也1,他们在空中离坡面的最大距离之

2gcosθ

比为Si:%=V：$=4:1,D错误。

故选C。

5、答案：C

解析：小物块由静止开始，长木板有初速度且受到恒力作用，所以对物块受力分析，

可知小物块受到滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得W"g=m<⅛,解得4=〃g,

对长木板进行受力分析，受到地面水平向左的摩擦力，物块对木板水平向左的摩擦

力，以及水平向右的恒力E根据牛顿第二定律可得尸-〃%-〃2作=/比?"，解得

a

=---3μgo

am

A.根据图像的斜率可知初始阶段为<0,4=∣α,J,即E=2〃ng,则。做匀减速直线运

动，人做匀加速直线运动，共速后一起做匀速直线运动，A错误；

B.根据图像可知。做匀速直线运动，即F=3”咫，8做匀加速直线运动，二者共速

后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得尸-2〃相g=2,w共，解得

α共=g〃g,B错误；

CD.若%>。“，则有3"zg<F<4*Mg,两者均做匀加速直线运动，共速后一起匀加速

直线运动，根据牛顿第二定律可得尸-2"咫=23/，可得;〃g<a共<〃g,C正确，

D错误。

故选C。

6、答案：BC

解析：A,由交流电的角速度可知口=1。兀=2W\解得交流电的频率∕=5Hz,每转一

圈电流方向改变两次，则有每秒改变方向10次，A错误；

/\2

B.将副线圈电路的电阻等效到原线圈，则有R'=区(&+与)，小灯泡正常工作时的

∖n2)

电阻&=4=£。=6。，副线圈的电流/L=；=,A=1A,原线圈的电流

lP6UL6

∕=%∕L=[X1A=2∙5A,交流电源电压有效值U=*V=IOV,又有

nι2√2

U=I(RI+R),解得R=2Ω,&=6.5。，B正确；

C.滑片自上而下滑动时，&减小，等效电阻R减小，电源电压不变，原线圈电流则有

/=£、，可知电流一直增大，则副线圈的电流也一直增大，则电流表示数一直增

大，C正确；

D.由B选项计算可知，当&=6.5。时，等效电阻R=4，此时则有变压器的输出功率

最大，D错误。

故选BCo

7、答案：BD

解析：

8、答案：AD

解析：A.假设拉力与水平面的夹角仇则Pcose=4(M⅛-7⅞ine),解得

F=NMg=——也”——=必叱，当6=/时E有最小值。故A

CoSe+〃Sinecosθcos∕?+sinsinβcos(^-∕?)

正确；

B.在斜坡AB上匀速拉物体，假设拉力与斜坡的夹角为一则

Fcosγ=Mgsina+μ(Mgcosa-Fsinχ),解得

F_Mg(Sina+μcosα)_MgSinacosβ+cosαsin£_Mgsin(α+β}当时尸有

cos/+χ/sin/CoSyCOs/+sinysin£CoS(y-£)’—

最小值。故B错误；

C.当尸为水平方向时MgL当F为竖直方向时6=0,故C错误；

D.由B项分析知当拉力与斜面成尸角度时，拉力有最小值，则当某人的拉力达到最大

ιγι

值mg时所拉重物达到最大值，有mg=M'gsm{a+B),解得M=Sin(々+.),故D正

确。

故选ADo

9、答案：ACE

解析：A.单晶体具有各向异性，但并不是在不同方向上的导热性、导电性、机械强度

等物理性质都不一样.故A正确.

B.热力学第二定律是说热量不能自发地从低温物体传到高温物体，通过外力做功是可

以把热量从低温物体传到高温物体.故B错误.

C.根据理想气体方程

”=C

T

一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大.故C正确.

D.在引起其他变化的情况下，是可以从单一热源吸热使之全部变为有用的功.故D错误.

E.气体的温度不变则单个分子对器壁的撞击力不变，压强增大，说明每秒撞击单位面

积器壁的分子数增多.故E正确.

10、答案：ACE

解析：A.根据乙图可知，质点P此时向y轴负方向振动，根据波形平移法可知，这列

波沿轴正方向传播，故A正确；

B.由甲图可知波长为4m，由乙图可知周期为0.2s，则波的传播速度为

λ4.ʌ

V=—=——m/s=20m/s

T0.2

故B错误;

C.此时质点。向y轴正方向振动，由于

T

0.1s=-

2

可知经过0.1s，质点。处于从波峰向平衡位置振动的过程，即质点。的运动方向沿y

轴负方向，故C正确;

D.由于

3T

0.35s=T+—

4

经过0.35s，质点P处于波峰位置，可知质点。距平衡位置的距离小于质点P距平衡

位置的距离，故D错误;

E.设质点Q的振动方程为

.271.

y=Asin(-，+/))=0.2sin(l。兀+%)(m)

若。点此时刻纵坐标为-0.1m，则有

y-0.2sin%(m)=-0.1m

解得夕。=_L兀

6

则再经过's,有

60

y=O2Sin(KhcxL-C)=O

-606

可知质点。处于平衡位置，。点达到最大速度，故E正确。

故选ACEo

上

11、答案:(1)(2)1--

224g

解析：（1）滑块到达光电门处的速度

v=-

滑块从释放点运动到光电门处，由运动学公式有

可知口—X图像的斜率

解得α=8i

(2)因为不满足钩码的质量远小于滑块的质量，故需要对钩码和滑块整体受力分析,

根据牛顿第二定律得

3mg—μ×6mg=9m×——

川干1寸μ=----------

24g

12、答案：(2)15()Ω；1.5(3)67.4(65.8-69.0)(4)黑；4350

解析：(2)将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表

刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为

7?c=(O×1OOO+1×1OO+5×1O+O×1)Ω=15OΩ

红黑表笔短接时，根据闭合电路欧姆定律可得

指针指在电表刻度盘中央C处时，根据闭合电路欧姆定律可得

-I=--—

28R欧+&

联立解得E=1.5V,%=15()。

(3)用待测电阻4代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，此时

电流6.9mA，根据闭合电路欧姆定律可得

E

%+Rx

解得R=JK=—1^—Ω-150Ω≈67.4Ω

*I世6.9×10^3

（4）欧姆表的黑表笔接电源的正极，红表笔接电源的负极；将两表笔分别触碰电压表

的两接线柱，其中黑表笔接电压表的正接线柱；该电压表示数为1.45V，根据闭合电

路欧姆定律可得

E=U喂R欧

解得该电压表的内阻为

1.45x150

RVΩ=4350Ω

E-U1.5-1.45

13、答案：（1）H=AR（2）L=，八

Sine+A

解析：（1）根据题意，钢球经B点时，由牛顿第二定律有

2

c,rnvβ

然+mg=-

K

其中二3Ing

解得VB=N顾

钢球由A到B过程中，由动能定理有

1

mg(H-2R)=—mvg9

解得"=4R

（2）根据题意，钢球A到。过程中，由动能定理有

mg（4R-Lsinθ）-kmgL-O

解得L

Sine+%

14、答案：（1）2m∕s⑵4.2N⑶3&m/s，0.7J

解析：（1）根据题意可知，碰后甲继续向右运动并最终停在CC,运动的位移为

%，根据动能定理有

,2

-yumlgλ3=O--∕>ι1vl

解得X=2m∕s

（2）根据题意可知，甲、乙发生弹性碰撞，根据动量守恒有

7∕J1V1=ZM1V*+7M2V2

根据机械