河南省普通高中2023-2024学年高三年级上册9月学情调研考试物理试卷

河南省2023年9月普通高中学情调研测试

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.我国科学家通过研究“嫦娥五号”带回的月蝌品，发嵋中含有丰富的;He。2e可通

过核反应:He+X-；He+2；H释放能量△£。已知汨e的质量为3.0160u,洱e的质量为

4.0026u,；H的质量为1.0078U，田的质量为2.0141u,1u相当于931.5MeV的能量。

下列说法正确的是

A.X为］H,AE=920.42MeVB.X为:H,△£=18.35MeV

C.X为：He,AE=951.62MeVD.X为gHe,AE=12.85MeV

2.舞蹈演员在排练现场通过蹲起模拟从左向右传播的波（视为简谐波），某时刻的波形如图

所示。相邻演员间隔0.5m,16个间隔构成一个完整的波形，演员从蹲下的最低位置到站

直经历的时间为8个音乐节拍，每个节拍时长固定。下列说法正确的是

19172533

A.演员模拟的"波"波长为4m

B.演员模拟的"波"周期为8个音乐节拍

C.该时刻第5个演员正在下蹲，第13个演员正在起立

D.该时刻后，第9个演员的蹲起方向与第33个始终相反

3.将一个不带电的金属球壳放置在平行板电容器之间，球心到两

极板的距离相等，电容器上极板带正电，下极板接地，极板与

球壳间的电场分布如图所示。下列说法正确的是

A.金属球壳的顶部感应出负电荷，底部感应出正电荷

B.电子在a点的加速度比在h点的小

C.电子在a点的电势能比在b点的大

D.一质子从。点移至a点，电场力做正功

4.野炊时，三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，如图甲所示。炊具

与食物的总质量为m,各杆与竖直方向的夹角均为30。。出于安全考虑，盛取食物时用光

滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。重力加速度为g,下列说法正确的是

图甲图乙

A.烹煮食物时，各杆对地面的压力大小均为

B.烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为正股

Q

C.拉动吊绳过程中，吊绳上的张力不断增大

D.拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力方向不变

5.地球同步卫星发射过程至少需经过两次变轨。如图所示,先把卫星发射到圆形近地轨道1,

然后让卫星在A点沿切线方向加速进入椭圆形转移轨道2,最后在椭圆轨道2的远地点B使

卫星进入期求同步轨道3。当卫星分别在1、2、3轨道上稳定运行时，下列说法正确的是

A.卫星在轨道2上的周期比地球自转周期小

B.卫星在轨道2上运行时,A点的机械能小于B点的机械能

C.卫星在轨道2上由A到B的过程中速度始终小于轨道3

上的速度

D.卫星在轨道2上由A到B的过程中加速度始终大于轨道1

上的加速度

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6.某同学利用自制发电机给小风扇供电，使小风扇正常工作，其设计的电路简化模型如图

甲所示。发电机产生正弦式交流电，其电动势如图乙所示。已知理想变压器原副线圈匝

数比为M:M=1:12，小风扇内阻为8。正常工作电流为1A。忽略导线与发电机线

圈的电阻，电压表为理想交流电压表。下列说法正确的是

发电机等效图

图甲

A.发电机的瞬时电动势为e=3、"sin2mV

B.Z=O.25s时，电压拓遨为0

C.正常工作时小风扇的输出功率为28W

D.小风扇的转速一定与发电机的转速相同

7.一风力发电机出现故障，检修人员乘坐图甲所示升降机到顶端检修平台进行检修，升降

机上升过程的速度时间关系如图乙所示，加速和减速运动时加速度大小均为“，匀速运动

时速度为%。已知升降机和检修人员的总质量为m,升降机启动平台到检修平台的竖直

高度为h,上升过程中升降机所受阻力恒为总重力的k倍,重力加速度为g。在此过程中

下列说法正确的是

图甲

A.升降机总的运行时间为--%

%a

B.牵弓I力对升降机的冲量大小为(mg++%]

(Voa)

C.牵引力做功为(mg-kmg)h

D.匀减速初始时刻牵引力的功率为Qng+kmg)v()

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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

项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.某公园的水池底部有一排等间距的光源（视为点光源），如图所示,每个光源可以依次发

出红、黄、蓝三种颜色的光。水池底部水平，水深为〃，红、黄、蓝三种颜色的光在水中

的折射率分别为小、%、％，下列说法正确的是

水而

A.蓝光在水中的传播速度最大

B.红光在水中的波长最长

C.单个光源发出的黄光照亮的水面面积为器

诏-1

D.相邻光源的距离只要大于:敛一就可以使所有的光色在水面不交叠

9.某学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下实验。如图所示，回路处于垂直纸面向

里的匀强磁场中，CD、EF为两根相互平行、水平放置的光滑金属导轨，导轨材质均匀，

单位长度阻值恒定，轨道上有一根与导轨垂直且接触良好的金属杆（电阻不计），CE、

DF分别与微电流传感器1和2接通。一学生以速度r将金属杆从M点水平匀速拉至N

点的过程中，用人4分别表示微电流传感器1、2测得的电流大小，下表示导体棒所受

安培力大小，P表示作用于导体棒上的拉力的功率。它们随时间f变化的图像正确的是

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10.已知无限长通电直导线周围某点的磁感应强度大小8=k’,其中「为该点到直导线的垂

直距离，/为直导线中的电流，k为常量。如图所示，三维直角坐标系的三个轴上分

别放有电流大小为/、方向未知的无限长通电直导线，三条导线互相绝缘，则坐标为（〃,4,0）

的P点的磁感应强度大小可能为

•PtUM.O)

国

11.如图所示，物块A和其上的物块B一起以初速度局沿固定斜面向上运动，经过一段时间

后返回出发点。运动过程中物块B与物块A未发生相对滑动，斜面倾角为0。下列说法

正确的是

A.向上运动时，B对A的摩擦力方向;捌面向上、~八

B.向上运动的时间大于向下运动的时间

C.向上、向下运动时，AB间的摩擦力大小相等

D.A与斜面间的动摩擦因数大于AB间的动摩擦因数__________________丕、

三、实验题：本题共2小题，共15分。

12.（6分）某同学做"利用单摆验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示,将单摆悬挂在

铁架台上的O点，悬点下方放置一组光电门，当摆球摆至最低点时，球心恰能经过光电

门，重力加速度为g。

V

10

口光电门

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（1）摆球的直径d通过游标卡尺测出，由图乙可知d=cm；

（2）测出摆线的长度为/，拉紧摆线，当其与竖直方向夹角为60。时，静止释放，光电门

测得挡光时间为△/,只需要验证,则表明机械能守恒（用/、&g、&表示）。

（3）（多选）在实验过程中该同学拿铅笔挡在悬点正下方约L处，则下列说法正确的是

4

A.小球向左的最大摆角仍为60。

B.小球向左经过最低点时，其角速度将突然变大

C.小球向左经过最低点时，其速度将突然变大

D.小球向左经过最低点时，摆线的拉力将突然变大

13.（9分）某兴趣小组测量一电源的电动势（约3V）和内阻，该小组在实验邕燧（I的器材有:

电压表（箴呈0~IV,内阻1kQ）、电阻箱（置呈0~999.9。）、定值电阻凡=IkQ和凡=2kQ、

开关和若干导线。具体操作为：设计如图甲所示的电路图，连接电路，闭合开关，调节

电阻箱，记录多组电阻箱的阻值R和电压表的读数以完成下列问题。

（1）电路图中与电压表串联的电阻应是（填"凡"或"&"）；

（2）根据实验电路图，用笔画线代替导线，完善图乙的实物电路图；

（3）实验得到的数据如下表所示：

组别1234567

R/。2.04.06.08.014.020.033.0

UN0.340.500.590.620.740.800.84

1.1

0.500.250.170.130.070.050.03

1.1

—/V2.942.001.691.611.351.251.19

U

在图丙所示的坐标纸上，以』为纵坐标，』为横坐标的坐标系已标注出了与测量对应的

UR

坐标点，请你画出拟合的图像；

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图丙

(4)根据图丙，电源的电动势E=—V,电源的内阻r=—C；(结果均保留2位小数)

(5)某同学发现图丙右上方的点较为稀疏，打算在横坐标为0.3~0.4之间再加测一组数

据，应将电阻箱阻值调为Q再次测量(填"1.0"、"3.0"、"5.0"或"7.0")。

四、计算题：本题共3小题，共37分。解答时写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

14.(10分)某同学喝一盒牛奶但未喝完，想测量剩余牛奶的体积。他

发现插在牛奶盒里的透明竖直吸管内残留了一小段长度为/的牛奶

柱，于是用蜡将接口密封，吸管下端在液面上方,如图所示。他先

在室内测得牛奶盒接口处到牛奶柱下端的距离为/,,再将牛奶盒拿

到室夕卜-段时间后，测得接口处到牛奶柱下端的距离变为12。已知

室内的热力学温度为7；,室外的热力学温度为4(>?.)，大气压

恒为P。，吸管横截面积为S,牛奶盒容积为匕，牛奶密度为p,重

力加速度为g，忽略吸管壁的厚度和牛奶柱的蒸发，整个过程牛奶

盒未形变，牛奶未溢出，牛奶盒及吸管内的封闭气体视为理想气体。

(1)求剩余牛奶的体积；

(2)若气体的内能与热力学温度成正比，比例系数为k,求该过程封闭气体吸收的热量。

15.(12分)如图所示，AC为3m长的水平桌面，其中ABE殳粗糙，BC段光滑且长为2m。

质量mx=0.5kg长度为1m的匀质长方体物块,静置于桌面上的AB部分，另有一个质量

恤=1kg的小球，静置于桌面上靠近C的位置。现有一水平向左的恒力F作用于物块上，

当物块完全经过B点时立即撤去助F,丽物块与小球发邺单性正碰,碰乘小球从D

点进入光滑的:圆弧形轨道，再从H点进入光滑半圆形凹槽，凹槽右侧有一固定挡板，

挡板左侧的水平地面光滑。已知小球在D处对轨道的压力为小球重力的3倍，物块与

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桌面AB部分的动摩擦因数R=0.4,圆弧形轨道的半径与=0.4m,半圆形凹槽的半径

&=0.4m,CD间距和EH间距均略大于小球直径，小球直径远小于飞，重力加速度

2

g=10m/so

(1)求小球在D点的速度；

(2)求恒力F的大小；

(3)若使小球不从凹槽左侧冲出去，求半圆形凹槽的质量M需满足的条件。

16.(15分)如图所示,在直角坐标系xQy中，y>0的区域I里有沿y轴正向的匀强电场，

-L<y<0的区域II里有垂直坐标