2023屆河南省開封市高三年級上冊第一次模擬考試物理試題（含答案解析）

2023屆河南省開封市高三上學期第一次模擬考試物理試題

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是（）

A.核反應(yīng)置Uf對Th+；He為重核裂變

B.記Th衰變?yōu)槔賀n,經(jīng)過3次a衰變，2次夕衰變

C.原子核發(fā)生一次用衰變，該原子外層就失去一個電子

D.湯姆遜通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子核式結(jié)構(gòu)學說

2.習近平總書記指出：“發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強國，是我們不懈追求的航天夢?！?/p>

如圖所示，”是靜止在地球赤道上的物體。。是在地球表面附近做勻速圓周運動的人造

衛(wèi)星。c是地球同步衛(wèi)星，已知地球表面的重力加速度為g,下列關(guān)于a、氏c的說法

正確的是（）

A.a、b、C做勻速圓周運動的向心加速度最大的是C

B.a、b、c做勻速圓周運動的速率最大的是〃

C.〃做勻速圓周運動的加速度等于g

D.a、b、c做勻速圓周運動的周期最小的是。

3.如圖所示，虛線為勻強電場中的等勢線，相鄰兩條虛線間的電勢差相等，實曲線為

一個帶電粒子僅在電場力作用下運動的軌跡。A、8、。為粒子的運動軌跡與等勢線的交

點，C點為軌跡與該處等勢線的切點，則下列判斷正確的是（）

A.沿軌跡從A到。，軌跡上各點的電勢先降低后升高

B.沿軌跡從A到。，粒子的機械能先減小后增大

C.粒子從A到C與從C到D運動的時間之比為4:1

D.粒子從4到B與從B到C電場力的沖量之比為近：1

4.如圖所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強度大小

為B、方向豎直向下的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間距為3左端接一電阻R,質(zhì)量為〃?的金

屬桿功靜置于導(dǎo)軌上?，F(xiàn)給金屬桿一個水平向右的沖量4,金屬桿運動一段距離后停

止，運動過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。不計桿和導(dǎo)軌的電阻，重力加

速度為g。則金屬桿而在運動過程中（）

a

XXBX

Xx/XX

R——o>

XXXXX

XXXx

~b

剛開始運動時加速度大小為管

A.

B.桿中的電流大小逐漸減小，方向從a流向人

C.金屬桿運動的位移為盟

B-L

D.電阻R上消耗的電能為上

m

5.如圖所示，一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上，槽的左側(cè)有一豎直墻

壁?，F(xiàn)讓一小球（可認為質(zhì)點）自左端槽口A點的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相

切并從A點入槽內(nèi)。則下列說法正確的（）

A.小球在槽內(nèi)運動的全過程中機械能守恒

B.小球第二次經(jīng)過槽最低點時，槽的速度最大

C.小球在槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對小球做功

D.小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒、動量守恒

二、多選題

6.如圖為一理想變壓器，其中所接的4盞燈泡規(guī)格均為“10V,5W“。當接入電壓

〃=4sin（1007rf）的電源時，4盞燈均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

試卷第2頁，共8頁

B.電流在Is時間內(nèi)改變50次方向

C.L/o=40V2V

D.變壓器的輸出功率為20W

7.如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的

質(zhì)量均為加，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為〃，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為與，己

知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g.現(xiàn)對物塊施加一水平向右的

拉力，則木板加速度。大小可能是（）

_____________m—>F

m

/////////////////////////////////////

A.a=0B.a=

4

C.”絲D.a=2

33

8.如圖所示，長為L傾角為6=30。的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電荷量為+4、

質(zhì)量為m的小球，以初速度％由斜面底端的A點開始沿斜面上滑，到達斜面頂端8點

A.小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能

B.4、8兩點的電勢差一定為

2q

C.若該電場是AC邊中垂線上某點的點電荷。產(chǎn)生的，則。一定是正電荷

mgL+3mv^

若電場是勻強電場，則該電場的電場強度的最小值

D.7t―2^L

三、實驗題

9.某學習小組用如圖所示的實驗裝置探究做功與動能變化的關(guān)系。在水平桌面上固定

一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M,左端由跨

過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一沙桶相連，沙桶和里面的細沙總質(zhì)量為〃1;遮光片兩條長

邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B處有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為3

“表示遮光片的寬度，乙表示遮光片初位置至光電門之間的距離，用g表示重力加速度。

（1）該同學首先用游標卡尺測量了遮光片的寬度，如圖所示，遮光片寬度的測量值4=

cm；

02cm

IIII1,11,1IIIII,1,1??J.IIIII

「IIII|IIIIjIIII|「「「I|

05101520

（2）讓沙桶內(nèi)盛上適量細沙，測出沙桶和細沙的總質(zhì)量〃?，調(diào)整導(dǎo)軌傾角，讓滑塊恰

好在4處靜止。剪斷細繩后，滑塊開始加速下滑，記錄遮光片通過光電門的時間此

過程中M受到的合力做功的表達式為：,M動能變化的表達式為：。

（用題目中所給字母表示）

（3）保持滑塊的質(zhì)量M和遮光片初位置至光電門之間的距離乙不變，改變沙桶內(nèi)細沙

的質(zhì)量和導(dǎo)軌傾角，重復(fù)以上步驟，通過每次實驗記錄的〃?和f,描點作出產(chǎn)-工的線

m

性關(guān)系圖象，從而更直觀地研究滑塊動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系。

（4）為了減小上述實驗中的誤差，下列實驗要求中必要的是（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)

的字母）。

A.應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行

B.應(yīng)使4位置與光電門間的距離適當大些

C.遮光片的寬度越小越好

D.應(yīng)使沙桶和細沙的總質(zhì)量，"遠小于滑塊和遮光片的總質(zhì)量M

10.為了測得一干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了下列器材：

待測電池組（電動勢E約為3V,內(nèi)阻r不超過2.5。）

電流表（量程00.6A,內(nèi)阻小于2Q）

電阻箱（0-99.99。）

滑動變阻器（010Q）

單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干。

考慮到干電池組的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略，他設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路。

（1）該同學先測電流表的內(nèi)阻：

試卷第4頁，共8頁

①將開關(guān)S斷開,滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，開關(guān)K閉合,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,

使電流表A滿偏；

②將開關(guān)S接通C,保持阻值不變，調(diào)節(jié)阻值，使電流表A的指針達到滿偏

的;處，記下電阻箱的阻值為0.3。；

③由以上操作可知電流表的內(nèi)阻為

（2）該同學再測干電池組的電動勢和內(nèi)阻：

①將開關(guān)K斷開，電阻箱的阻值調(diào)至最大，將開關(guān)S接通D；

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，使電流表A有足夠示數(shù)，改變R的值，測出幾組/和R；

③圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的:-R圖像，由此可得待測干電池組的電動勢E=V,

內(nèi)阻「=Qo（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

四、解答題

11.光滑水平桌面上靜止放置著長木板A、小木塊B和C疊放在水平桌面上，如圖所

示.其中A與C的質(zhì)量均為2機，B的質(zhì)量為〃?，長木板長為L,木塊B、C可看成質(zhì)

點。給A一個初速度％,A運動至小木塊B處與B發(fā)生碰撞并粘在一起，A、B碰撞時

間極短.最后C恰好未從A上滑落，求A、C間的動摩擦因數(shù)〃。

12.光滑水平桌面上QM和QV之間存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于

桌面向上，如圖所示（俯視圖），和QN之間的夾角為30。，一帶電小球的質(zhì)量為〃?,

電荷量為小沿紙面以大小為%的速度從OM的某點。向左上方射入磁場，速度方向與

成30。角。已知帶電小球在磁場中的運動軌跡與。N恰好相切，且?guī)щ娦∏蚰軓腛M

上另一點P射出磁場。(P點未畫出)

(1)帶電小球離開磁場的出射點P到0點的距離S多大？

(2)若在。。'與之間加上水平方向的勻強電場，帶電小球離開磁場后在該電場中

繼續(xù)運動，恰能從。點以與第一次相同的速度射入磁場，求勻強電場的場強？

五、多選題

13.下列說法正確的是()

A.熱量可能從內(nèi)能少的物體傳遞到內(nèi)能多的物體

B.同一時刻，教室內(nèi)空氣中氮氣和氧氣的內(nèi)能是相同的

C.一定量的理想氣體在等壓膨脹過程中一定吸熱

D.人們感到潮濕是因為空氣的相對濕度大

E.飽和汽壓與飽和氣體的溫度和體積都有關(guān)系

六、解答題

14.如圖1,氣缸由兩個橫截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細桿連接

在一起，可無摩擦移動A、B的質(zhì)量分別為%=12kg,〃1=8.0kg,橫截面積分別為

2222

5A=2.8xlO-m,5B=2.OxlO-m,一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞

外側(cè)大氣壓強Po=LOxlO5Pa,已知此時氣體的體積K=2.OxlO-2m3,現(xiàn)使氣缸從水平

放置緩慢到豎直放置，保持溫度不變，達到平衡后如圖2所示,A未到達兩氣缸連接處，

取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)與圖1相比.活塞在氣缸內(nèi)移動的距離L；

(2)從圖1到圖2過程中氣體放出熱量。

試卷第6頁，共8頁

A

圖1圖2

七、填空題

15.由于地球表面存在大氣層，所以人們早晨觀察到的日出時刻將提前一段時間，并且

由于介質(zhì)對不同顏色的光的折射率不同，所以人們早晨觀察到的日出時刻的光的顏色先

后也不同。如圖所示為早晨日出時刻的太陽光路示意圖。已知地球半徑為R,地球周圍

大氣層空氣的厚度為〃。假設(shè)正常天氣地球大氣層空氣的密度均勻，其折射率為外;霧

霾天氣地球大氣層空氣的密度也均勻，折射率增大為4;太陽光在可見光范圍內(nèi)包含紅、

橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光；太陽光可視為平行光且只考慮空氣對太陽光的

折射作用。則①人們在正常天氣的早上最先看到日出時刻的光（選填可見光的

顏色）；②人們在霧霾天氣的早上看到日出時刻的紅光比人們在正常天氣的早上看到日

出時刻的紅光.（選填“提前”或“滯后”）一段時間。

八、解答題

16.有一放在空氣中的透明介質(zhì)球，其折射率〃=1.4、半徑A=10cm,在玻璃球內(nèi)有

?—與球心距離d=5cm的點光源S可向各個方向發(fā)光，如圖所示。

（1）通過計算說明點光源發(fā)出的所有光都能夠射出玻璃球；

（2）求射出玻璃球的光線的折射角的最大值和最小值。

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

I.B

【詳解】A.核反應(yīng)號1；一記如+；氏為。衰變，A錯誤;

B.設(shè)記Th衰變?yōu)榈蒖n經(jīng)過x次a衰變，y次夕衰變，則

4x=234-222

2x-y=90-86

解得

x=3

y=2

■Th衰變?yōu)槟闞n經(jīng)過3次a衰變，2次夕衰變，B正確;

C.原子核發(fā)生夕衰變的電子為中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時從原子核中釋放出來，不是原子核外電子,

C錯誤；

D.原子核式結(jié)構(gòu)學說由盧瑟福提出，D錯誤；

故選B。

2.C

【詳解】AC.b為近地衛(wèi)星

GMm

解得

GM

a=~^~

由于人的軌道半徑約等于地球半徑，則b的加速度等于g,且力的向心加速度大于c的向心

加速度，同步衛(wèi)星的周期和地球相同，則由

4/

。二不丁

可知。的加速度小于c的加速度，故人的向心加速度最大等于g,故A錯誤，C正確；

B.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，有

GMmv2

——---m—

rr

答案第1頁，共11頁

因為b的軌道半徑小于C的軌道半徑，所以b、C的線速度大小關(guān)系為

Vb>Ve

對w,根據(jù)

v=ra>

可知

K>匕,

故B錯誤;

D.“為地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，則。的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，。為地球同步衛(wèi)星,

則c的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，所以。的周期等于。的周期，根據(jù)

GMm4乃2

——=mr——

r2T2

解得

可知b的周期最小，故D錯誤。

故選C。

3.B

【詳解】A.根據(jù)等勢線可知I,電場線沿水平方向，粒子僅在電場力作用下運動，則電場力

應(yīng)指向軌跡凹側(cè)，故電場力水平向左。但因不知道粒子帶正電還是負電，故不可能判斷出電

勢變化，A錯誤;

B.粒子從A到C,電場力與運動方向成鈍角做負功。粒子從C到。，電場力與運動方向成

銳角做正功，粒子的機械能先減小后增大。B正確;

C.C點為軌跡與該處等勢線的切點，則粒子在C點的水平方向速度為0。設(shè)粒子從A到C

運動時間為必從C到。運動的時間為。相鄰等勢線的距離為乩粒子在水平方向做勻變

速運動，通過逆向思維可得

19,10.

-at；=2d,-at2~=d

所以

:/2=>/2:1

C錯誤;

答案第2頁，共11頁

D.設(shè)粒子從A到3運動時間為0從B到C運動的時間為。則

12）

*一

所以

，3：乙=（4-，4）:。=（應(yīng)-1）：1

根據(jù)

I=Ft

粒子受到的電場力一直相等，則粒子從A到B與從8到C電場力的沖量之比為

D錯誤；

故選B。

4.C

【詳解】B.給金屬桿一個水平向右的沖量后，獲得向右的速度，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電

動勢

E=BLv

桿中的電流大小

,IE=—=BL-v---

RR

對金屬桿由右手定則分析可得電流方向是〃到m所受安培力方向向左，桿做減速運動。隨

著速度減小，桿中的電流大小逐漸減小，選項B錯誤；

A.安培力

根據(jù)牛頓第二定律有

F.安B2I}V

a=-2-=-------

mmR

剛開始運動時，有

/()=機%

則

B2L2V3*/

a=------L0=—r-2-

00mRm-R

選項A錯誤;

答案第3頁，共11頁

C.對金屬棒應(yīng)用動量定理有

lB213V

即

解得金屬桿運動的位移為

_RI。

X=~

B2I3

選項c正確；

D.根據(jù)能量守恒得電阻R上消耗的電能為

選項D錯誤。

故選C。

5.B

【詳解】AD.小球從下落到最低點的過程中，槽沒有動，與豎直墻之間存在擠壓，小球的

動量不守恒，小球與槽組成的系統(tǒng)動量也不守恒，小球的機械能守恒，小球與槽組成的系統(tǒng)

機械能也守恒；小球經(jīng)過最低點往上運動的過程中，斜槽與豎直墻分離，小球與槽組成的系

統(tǒng)動量水平方向動量守恒，豎直方向動量不守恒；該過程小球的機械能不守恒，但是小球與

槽組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項AD錯誤；

B.小球第一次到達最低點時槽開始向右運動離開墻壁，此后小球?qū)Σ塾行毕蛴蚁碌膲毫κ?/p>

得槽向右加速運動，直到小球第二次經(jīng)過槽最低點時，槽的速度最大，此后小球滑到槽的左

側(cè)時對槽有斜向左下的壓力槽做減速運動，選項B正確；

C.小球經(jīng)過最低點往上運動的過程中，斜槽往右運動，除重力對小球做功之外還有斜槽對

小球的支持力對小球做負功，選項C錯誤。

故選B。

6.AC

【詳解】B.交流電的頻率為50Hz,所以在Is時間內(nèi)方向要改變100次，B錯誤；

A.4盞燈相同且均正常發(fā)光，所以加在燈泡兩端的電壓均為U,理想變壓器的輸入功率等

于輸出功率，則有

IU1=IU+2IU

答案第4頁，共11頁

(A。分別為燈泡的額定電流和額定電壓)，得

Ui=3U

根據(jù)

勺_q_3

n2U21

2=幺=。

〃3。32

則有原、副線圈的匝數(shù)比如：〃2：“3=3：1：2,A正確；

C.電源電壓的有效值為

U+U,=40V

則

C/()=40A/2V

C正確；

D.變壓器的輸出功率等于副線圈各用電器功率之和，即三個燈泡的功率之和15W,D錯誤。

故選AC。

7.ABC

【詳解】A.水平面對木板的最大摩擦力為

若拉力滿足

則物塊和木板均處于靜止狀態(tài)，木板的加速度為

a=0

故A正確；

BCD.若物塊相對木板運動，以木板為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

/jtng—；?2mg=ma

解得木板的加速度為

1

此時;〃g為木板的最大加速度；當物塊與木板相對靜止一起在水平面上加速運動時，木板

答案第5頁，共11頁

的加速度應(yīng)滿足

故BC正確，D錯誤。

故選ABC。

8.AD

【詳解】A.從A到8小球的機械能在增大，故電場力做正功，電勢能減小，故A正確;

B.根據(jù)動能定理有

=m(2%y-刎J

U,\B-q-mgLsin30°~

解得

mgL+3niv^

-</

故B錯誤；

C.若該電場是AC邊中垂線上某點的點電荷Q產(chǎn)生的，根據(jù)點電荷的電勢分布可知?？赡?/p>

為處于AC邊中垂線與邊交點下方的正電荷，也可能為處于AC邊中垂線與AB邊交點上

方的負電荷，故C錯誤;

D.若電場是勻強電場，根據(jù)公式"品=Ed可知當場強方向沿48方向時”取最大值等于L,

此時電場強度有最小值為

石=媼=〃3+3哂

L2qL

故D正確。

故選AD。

9.0.240mgLAB/BA

【詳解】(1)[1]遮光片寬度的測量值為

d=2mm+8x0.05mm=0.240cm

(2)⑵滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的阻力可忽略不計，當滑塊恰好在A處靜止時可知此時滑塊受到

細繩的拉力等于沙桶和細沙的重力，根據(jù)平衡條件可知細繩的拉力與滑塊重力沿導(dǎo)軌向

下的分量平衡，當剪斷細繩后，可知此時滑塊受到的合力大小為"g,故合力做功為

W^=mgL

答案第6頁，共11頁

⑶以遮光片通過光電門的平均速度代替瞬時速度，故動能變化的表達式為

(4)[4]

A.根據(jù)前面分析要使剪斷細繩后滑塊受到的合力大小為3，細線應(yīng)與氣墊導(dǎo)軌平行，故

A正確；

B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當大些，以減少AB間距離測量的相對誤差，故B正確；

C.遮光片的寬度適當小時通過光電門的速度越接近瞬時速度，但不是越小越好，太小時測

量遮光片的寬度時的誤差越大，故C錯誤；

D.本實驗中沙桶和細沙的總質(zhì)量只是用來確定剪斷細繩后滑塊受到的合力大小，故不用滿

足沙桶和細沙的總質(zhì)量比遠小于滑塊和遮光片的總質(zhì)量“，故D錯誤。

故選AB。

10.滑動變阻器電阻箱0.152.832.40

【詳解】(1)②將開關(guān)S接通C,保持滑動變阻器阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，改變

電流表A的示數(shù)：

⑶根據(jù)并聯(lián)分流

&=()」5Q

(2)③[4][5]由閉合電路歐姆定律

￡=7(r+/?A+/?)

14.0-0.9

E8.8

E=2.83V,r=2.40Q

【詳解】A、B、C這個系統(tǒng)動量守恒，碰后A、B粘在一起速度為丫共

滿足

答案第7頁，共11頁

2加%=3%u共

最后C恰好未從A上滑落，表示當A、B、C共速時，C恰好位于A的最左端,

此時滿足

lmvQ=5〃?%

2/nmgL=g3〃說一；5啖

聯(lián)立得

〃=

15gL

12.(1)5=電詈；(2)E=—Bv.,方向垂直于?！毕蛏?/p>

qB20

【詳解】(1)設(shè)小球做圓周運動的半徑為R,由洛倫茲力提供向心力得

qBvn=m^

由題知小球必沿順時針方向作圓周運動，由幾何關(guān)系可得，小球到達時速度必沿水平方

向向左，0P間距

s=4R

故

,qB

(2)小球從P到。運動的過程中，加速度不變.小球在方向做勻速直線運動，所以電

場E必垂直于0M方向向上。由幾何關(guān)系知：PQ距離為R,則

R=%cos30°l①

在垂直0M方向上

2%sin30°=af②

其中

答案第8頁，共11頁

qE=ma③

①②③聯(lián)立得

2

方向垂直于向上。

13.ACD

【詳解】A.內(nèi)能少的物體的溫度可能高于內(nèi)能多的物體的溫度，則熱量可能從內(nèi)能少的物

體傳遞到內(nèi)能多的物體，故A正確；

B.同一時刻，教室內(nèi)空氣中氮氣和氧氣的分子平均動能相等，但內(nèi)能不一定相等，故B錯

誤；

C.一定量的理想氣體在等壓膨脹過程中，溫度升高，則氣體內(nèi)能增大，由于體積增大，外

界對氣體做負功，根據(jù)熱力學第一定律可得，氣體一定從外界吸熱，故C正確；

D.在一定氣溫條件下，大氣中相對濕度越大，水氣蒸發(fā)也就越慢，人就感受到越潮濕，故

當人們感到潮濕時，空氣的相對濕度一定較大，故D正確；

E.飽和汽壓與飽和氣體的溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故E錯誤。

故選ACDe

14.(1)0.5m；(2)500J

【詳解】(1)氣缸處于圖1位置時，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強為P-對于活塞和桿，由平衡條件

得

POSK+P0B=P|SA+P°SB

代入數(shù)據(jù)解得

5

p、=p0=1.0x1()Pa

氣缸處于圖2位置時，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強為外，對于活塞和桿，由平衡條件得

POSA+P2SB+(wA+/MB)^=p2SA+p0SB

設(shè)匕為氣缸處于圖2位置時缸內(nèi)氣體的體積，由玻意耳定律可得

py,=PM

由幾何關(guān)系可得