河南省鄭州市金水區(qū)實驗中學2023屆高三3月聯(lián)考物理試題理試題

河南省鄭州市金水區(qū)實驗中學2023屆高三3月聯(lián)考物理試題理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，水平放置的圓環(huán)形窄槽固定在桌面上，槽內(nèi)有兩個大小相同的小球a、b，球b靜止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽運動，在位置P與球b發(fā)生彈性碰撞，碰后球a反彈，并在位置Q與球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且兩小球可視為質(zhì)點，則a、b兩球質(zhì)量之比為（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰52、圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為5∶1。變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式電流，兩個20Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端。電流表、均為理想電表。則（）A．電流表示數(shù)為0.2A B．電流表示數(shù)為5AC．電壓表示數(shù)為4V D．通過電阻R的交流電的周期為2×10-2s3、在水平地面上O點正上方不同高度的A、B兩點分別水平拋出一小球，不計空氣阻力，如果兩小球均落在同一點C上，則兩小球（）A．拋出時的速度大小可能相等 B．落地時的速度大小可能相等C．落地時的速度方向可能相同 D．在空中運動的時間可能相同4、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面開始了對月球背面區(qū)域的科學考察之旅。由于月球在繞地球的運行過程中永遠以同一面朝向地球，導致地球上的任何基站信號都無法直接穿透月球與嫦娥四號建立聯(lián)系，為此，我國特意于2018年5月21日成功發(fā)射了嫦娥四號中繼星“鵲橋”，如下圖所示，若忽略除地球和月球外其他天體的影響，運行在地月第二拉格朗日點（L2點）的“鵲橋”的運動可簡化為同時參與了以L2點為中心的自轉(zhuǎn)和與月球一起繞地球的公轉(zhuǎn)兩個運動，以確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯(lián)系。以下關于月球和中繼星“鵲橋”運動的認識中正確的是：A．月球的自轉(zhuǎn)周期與其繞地球的公轉(zhuǎn)周期一定是相同的B．“鵲橋”的公轉(zhuǎn)周期一定大于月球的公轉(zhuǎn)周期C．“鵲橋”的自轉(zhuǎn)的周期一定等于其繞地球公轉(zhuǎn)的周期D．“鵲橋”繞L2點自轉(zhuǎn)的向心力一定是地球和月球?qū)ζ淙f有引力的合力5、科學家計劃在1015年將首批宇航員送往火星進行考察．一質(zhì)量為m的物體，假設在火星兩極宇航員用彈簧測力計測得的讀數(shù)為F1，在火星赤道上宇航員用同一把彈簧測力計測得的讀數(shù)為F1．通過天文觀測測得火星的自轉(zhuǎn)角速度為ω，已知引力常量為G，將火星看成是質(zhì)量分布均勻的球體，則火星的密度和半徑分別為A．和 B．和C．和 D．和6、如圖所示，一有界區(qū)域磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場寬度為L;正方形導線框abcd的邊長也為L，當bc邊位于磁場左邊緣時，線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域。若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則反映線框中感應電流變化規(guī)律的圖像是A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定于豎直平面內(nèi)，a為圓環(huán)的最低點，c為圓環(huán)的最高點，b點與圓心O等高，該空間存在與圓環(huán)平面平行的勻強電場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球P套在圓環(huán)上，沿環(huán)做圓周運動，通過a、b、c三點時的速度大小分別為、、。下列說法正確的是（）A．勻強電場方向水平向右B．勻強電場場強大小為C．小球運動過程中對圓環(huán)的最大壓力為7.5mgD．小球運動過程中對圓環(huán)的最小壓力為1.25mg8、如圖所示，用跨過光滑滑輪的輕質(zhì)細繩將小船沿直線拖向岸邊，已知拖動細繩的電動機功率恒為P，電動機卷繞繩子的輪子的半徑，輪子邊緣的向心加速度與時間滿足，小船的質(zhì)量，小船受到阻力大小恒為，小船經(jīng)過A點時速度大小，滑輪與水面豎直高度，則（）A．小船過B點時速度為4m/sB．小船從A點到B點的時間為C．電動機功率D．小船過B點時的加速度為9、如圖所示，定值電阻R和電阻箱電阻R串聯(lián)在恒定電壓為U的電路中，電壓表V1、V2和電流表A均為理想電表，且電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)。已知電阻箱電阻R2的最大值大于定值電阻R1的值，若現(xiàn)在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大，則下列有關說法正確的是（）A．不變，不變B．變大，變大C．電阻箱電阻消耗的功率逐漸增大D．電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小10、兩材料完全相同的、可視為質(zhì)點的滑塊甲和滑塊乙放在粗糙的水平上，在兩滑塊的右側(cè)固定一擋板。已知兩滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，甲、乙兩滑塊的質(zhì)量分別為m1=3m、m2=2m，且在水平面上處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給滑塊甲一向右的初速度v0（未知），使滑塊甲和滑塊乙發(fā)生無能量損失的碰撞，經(jīng)過一段時間滑塊乙運動到擋板處且被一接收裝置接收，而滑塊甲未與擋板發(fā)生碰撞，開始兩滑塊之間的距離以及滑塊乙與擋板之間的距離均為L，重力加速度為g?；瑝K甲與滑塊乙碰后的瞬間速度分別用v1、v2表示，下列正確的說法是（）A．v1∶v2=1∶5 B．v1∶v2=1∶6C．v0的最小值為 D．v0的最小值為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖甲所示是一種研究氣球的體積和壓強的變化規(guī)律的裝置。將氣球、壓強傳感器和大型注射器用T型管連通。初始時認為氣球內(nèi)無空氣，注射器內(nèi)氣體體積，壓強，型管與傳感器內(nèi)少量氣體體積可忽略不計。緩慢推動注射器，保持溫度不變，裝置密封良好。(1)該裝置可用于驗證______定律。填寫氣體實驗定律名稱(2)將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，壓強傳感器讀數(shù)為，則此時氣球體積為______。(3)繼續(xù)推動活塞，多次記錄注射器內(nèi)剩余氣體的體積及對應的壓強，計算出對應的氣球體積，得到如圖乙所示的“氣球體積和壓強”關系圖。根據(jù)該圖象估算：若初始時注射器內(nèi)僅有體積為、壓強為的氣體。當氣體全部壓入氣球后，氣球內(nèi)氣體的壓強將變?yōu)開_____。（保留3位小數(shù)）12．（12分）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點,OB與OC為細繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果面出的圖．(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是____________________．(2)該實驗用到的實驗器材除了方木板、白紙、橡皮條、細繩套(兩個)、圖釘(幾個)等，還需要的實驗器材有______A．刻度尺B．量角器C．彈簧測力計(3)有關該實驗，下列說法正確的是______A．同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是:將兩只彈簧測力計水平放置并調(diào)零，之后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計讀數(shù)相同，則可選:若讀數(shù)不同，應調(diào)整或另換，直至相同為止．B．在同一次實驗中，只用一個彈簧測力計通過繩套拉橡皮條，使橡皮條的伸長量與用兩個彈簧測力計拉時相同即可．C．用兩只彈簧測力計鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條時，夾角應取合適角度，以便算出合力大?。瓺．若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而保持橡皮條結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可．E.在用彈簧測力計拉橡皮條時，應使彈簧測力計的彈簧與木板平面平行．(4)在該實驗中，如果將OB與OC細繩也換成橡皮條，那么對實驗結(jié)果___________影響．(選填“有"或“沒有”)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩個截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為H，上端封閉，左邊容器上端是一個可以在容器內(nèi)無摩擦滑動的質(zhì)量為M的活塞．兩容器由裝有閥門的極細管道相連，容器、活塞和細管導熱性良好．左、右兩邊容器中裝有相同的理想氣體，開始時閥門打開，平衡時活塞到容器底的距離為H．現(xiàn)將閥門關閉，在活塞上放一個質(zhì)量也為M的砝碼，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達到新的平衡．已知外界溫度恒定，外界大氣壓強為，重力加速度為g，．求：(1)當系統(tǒng)達到新的平衡時，活塞距底端的高度；(2)當系統(tǒng)達到平衡后再打開閥門，活塞又緩慢下降，直到系統(tǒng)再次達到平衡，求左邊氣體通過閥門進入右邊容器的質(zhì)量與右邊氣體原有質(zhì)量的比值．14．（16分）如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，圓心為O，軌道半徑為R，B為軌道最低點。該裝置右側(cè)的圓弧置于水平向右的足夠大的勻強電場中。某一時刻一個帶電小球從A點由靜止開始運動，到達B點時，小球的動能為E0，進入電場后繼續(xù)沿軌道運動，到達C點時小球的電勢能減少量為2E0，試求：（1）小球所受重力和電場力的大?。唬?）小球脫離軌道后到達最高點時的動能。15．（12分）在納米技術(shù)中需要移動或修補原子，必須使在不停地做熱運動（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間，為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術(shù)。即利用激光作用于原子，使原子運動速率變慢，從而溫度降低。(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球，則“激光致冷”與下述的力學模型相似。如圖所示，一輛質(zhì)量為m的小車（左側(cè)固定一輕質(zhì)擋板以速度v0水平向右運動；一個動量大小為p。質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車后動量變?yōu)榱悖痪o接著不斷重復上述過程，最終小車將停下來。設地面光滑。求：①第一個小球入射后，小車的速度大小v1；②從第一個小球入射開始計數(shù)到小車停止運動，共入射多少個小球?(2)近代物理認為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現(xiàn)有一個原子A水平向右運動，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A，兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請分析：①哪束激光能被原子A吸收?并說明理由；②說出原子A吸收光子后的運動速度增大還是減小。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

由動量守恒可知，碰后兩球的速度方向相反，且在相同時間內(nèi)，b球運動的弧長為a球運動的弧長為3倍，則有由動量守恒定律有由能量守恒有聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。2、A【解題分析】

AB．根據(jù)圖象可得原線圈的電壓的最大值為，所以電壓的有效值為原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為5∶1，則有解得副線圈電壓則副線圈中的電流根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)的關系有所以原線圈中的電流即電流表的讀數(shù)故A正確，B錯誤；C．電壓表示數(shù)為電阻R上的電壓，根據(jù)歐姆定律有故C錯誤；D．由乙圖可知通過電阻R的交流電的周期為4×10-2s，故D錯誤。故選A。3、B【解題分析】

AD．小球做平拋運動，豎直方向有，則在空中運動的時間由于不同高度，所以運動時間不同，相同的水平位移，因此拋出速度不可能相等，故AD錯誤；B．設水平位移OC為x，豎直位移BO為H，AO為h，則從A點拋出時的速度為從B點拋出時的速度為則從A點拋出的小球落地時的速度為從B點拋出的小球落地時的速度為當解得此時兩者速度大小相等，故B正確；C．平拋運動軌跡為拋物線，速度方向為該點的切線方向，分別從AB兩點拋出的小球軌跡不同，在C點的切線方向也不同，所以落地時方向不可能相同，故C錯誤。故選B。4、A【解題分析】

A.月球一面始終朝著地球，說明月球也有自轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)周期等于其公轉(zhuǎn)周期，故A正確；B.地月系統(tǒng)的拉格朗日點就是小星體在該位置時，可以與地球和月球基本保持相對靜止，故中繼星“鵲橋”隨拉格朗日點L2繞地球運動的周期等于月球繞地球的周期，故B錯誤；C.為確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯(lián)系，所以“鵲橋”的自轉(zhuǎn)的周期要小其繞地球公轉(zhuǎn)的周期，故C錯誤；D.中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點L2運動過程，只受到地球和月球萬有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動力作用，故D錯誤。5、A【解題分析】

在兩極：，在赤道：，聯(lián)立解得：，由，且，解得：，故A正確．6、B【解題分析】

由楞次定律可判斷線圈中的電流方向；由E=BLV及勻加速運動的規(guī)律可得出電流隨時間的變化規(guī)律?！绢}目詳解】設導體棒運動的加速度為，則某時刻其速度所以在0-t1時間內(nèi)（即當bc邊位于磁場左邊緣時開始計時，到bc邊位于磁場右邊緣結(jié)束）根據(jù)法拉第電磁感應定律得：，電動勢為逆時針方向由閉合電路歐姆定律得：，電流為正。其中R為線框的總電阻。所以在0-t1時間內(nèi)，，故AC錯誤；從t1時刻開始，換ad邊開始切割磁場，電動勢大小，其中，電動勢為順時針方向為負電流：，電流為負（即，）其中，電流在t1時刻方向突變，突變瞬間，電流大小保持不變。故B正確，D錯誤。故選B。【題目點撥】對于電磁感應現(xiàn)象中的圖象問題，經(jīng)常是根據(jù)楞次定律或右手定則判斷電流方向，根據(jù)法拉第電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律求解感應電流隨時間變化關系，然后推導出縱坐標與橫坐標的關系式，由此進行解答，這是電磁感應問題中常用的方法和思路．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解題分析】

A．從最低點到最高點：解得：故ac連線為等勢線，從a到b，有解得：電場線垂直于等勢線，且沿電場線方向電勢逐漸降低，故勻強電場方向水平向右，故A正確；B．勻強電場場強大小故B錯誤；C．電場力當電場力與重力合力與圓心在一條直線上時，對圓環(huán)的壓力達到最大和最小，根據(jù)幾何關系可知，最大速度根據(jù)牛頓第二定律解得最大支持力為：根據(jù)牛頓第三定律可知，最大壓力為1．5mg；根據(jù)幾何關系可知，最小速度根據(jù)牛頓第二定律解得最小支持力為：故C正確D錯誤。故選AC。8、AD【解題分析】

AB.由得，沿繩子方向上的速度為：小船經(jīng)過A點時沿繩方向上的速度為：小船經(jīng)過A點時沿繩方向上的速度為：作出沿繩速度的v-t圖象，直線的斜率為：A到B圖象與橫軸所夾面積即為沿繩的位移：聯(lián)立可解得：；選項A正確，B錯誤；C.小船從A點運動到B點，由動能定理有：由幾何知識可知：聯(lián)立可解得：選項C錯誤；D.小船在B處，由牛頓第二定律得：解得：選項D正確。故選AD。9、AD【解題分析】

A．對于定值電阻，根據(jù)歐姆定律有：故A正確；B．將定值電阻和恒定電壓電路等效成一個電源，其中U是等效電動勢，R1是等效內(nèi)阻，可得故B錯誤；CD．在等效電路中，當R2=R1，電阻箱電阻消耗的功率最大，又依題意可知電阻箱的原阻值小于定值電阻R1，可見，在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大的過程中，電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小，故C錯誤，D正確。故選AD。10、BC【解題分析】

AB．兩滑塊碰撞過程滿足動量守恒定律和機械能守恒定律，設碰撞前瞬間滑塊甲的速度為v，則有m1v＝m1v1＋m2v2由機械能守恒定律得m1v2＝m1v12＋m2v22聯(lián)立解得v1＝，v2＝則二者速度大小之比為v1∶v2＝1∶6A錯誤，B正確；CD．當滑塊甲初速度最小時，碰后滑塊乙應剛好運動到右側(cè)的擋板，則－μm2gL＝－m2v22碰前滑塊甲做減速運動－μm1gL＝m1v2－m1v02可得v0＝C正確，D錯誤。故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、玻意耳1.027【解題分析】

(1)[1]用DIS研究在溫度不變時，氣體的壓強隨溫度的變化情況，所以該裝置可用于驗證玻意耳定律；(2)[2]將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，壓強傳感器讀數(shù)為p1，根據(jù)玻意耳定律得：所以讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，所以時氣球體積為；(3)[3]由題可知，若初始時注射器內(nèi)僅有體積為、壓強為p0的氣體，氣體全部壓入氣球后氣球的壓強與初始時注射器內(nèi)有體積為、壓強為p0的氣體中的氣體壓入氣球，結(jié)合題中圖乙可知，剩余的氣體的體積約在左右，壓強略大于p0，所以剩余的氣體的體積略小于0.5V0。由圖可以讀出壓強約為1.027p0?！绢}目點撥】本實驗是驗證性實驗，要控制實驗條件，此實驗要控制兩個條件：一是注射器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定；二是氣體的溫度一定，運用玻意耳定律列式進行分析。另外，還要注意思維方式的轉(zhuǎn)化，即可以將初始時注射器內(nèi)僅有體積為0.5V0、壓強為p0的氣體，氣體全部壓入氣球，與初始時注射器內(nèi)有體積為V0、壓強為p0的氣體中的氣體壓入氣球是等效的。12、F′ACAE沒有【解題分析】

（1）[1].F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；（2）[2].該實驗用到的實驗器材除了方木板、白紙、橡皮條、細繩套(兩個)、圖釘(幾個)等，還需要的實驗器材有刻度尺和彈簧測力計，故選AC.（3）[3].A.同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計水平放置并調(diào)零，之后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應調(diào)整或另換，直至相同為止．故A正確．B.在同一次實驗中，只用一個彈簧測力計通過繩套拉橡皮條，使橡皮條的結(jié)點與用兩個彈簧測力計拉時拉到同一位置O，故B錯誤．C.用兩只彈簧測力計鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條時，夾角沒有嚴格要求，故C錯誤．D.若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而保持橡皮條結(jié)點位置不變，需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小和方向，故D錯誤．E.在用彈簧測力計拉橡皮條時，應使彈簧測力計的彈簧與木板平面平行，故E正確．（4）[4].由于用一個彈簧測力計和用兩個彈簧測力計拉橡皮條結(jié)點，只需要效果相同，所以將兩個細繩套換成兩根橡皮條，不會影響實驗結(jié)果