河南省普通高中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月學(xué)情調(diào)研考試物理試卷（無答案）

第第頁河南省普通高中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月學(xué)情調(diào)研考試物理試卷（無答案）河南省2023年9月普通高中學(xué)情調(diào)研測試

物理

注意事項(xiàng)：

1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。

2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的。

1．我國科學(xué)家通過研究“嫦娥五號(hào)”帶回的月球樣品，發(fā)現(xiàn)其中含有豐富的2(3)He。2(3)He可通

過核反應(yīng)2(3)He+X→2(4)He+21(1)H釋放能量ΔE。已知2(3)He的質(zhì)量為3.0160u，2(4)He的質(zhì)量為

4.0026u，1(1)H的質(zhì)量為1.0078u，1(2)H的質(zhì)量為2.0141u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量。

下列說法正確的是

A．X為1(2)H，ΔE=920.42MeVB．X為1(2)H，ΔE=18.35MeV

C．X為2(3)He，ΔE=951.62MeVD．X為2(3)He，ΔE=12.85MeV

2．舞蹈演員在排練現(xiàn)場通過蹲起模擬從左向右傳播的波（視為簡諧波），某時(shí)刻的波形如圖所示。相鄰演員間隔0.5m，16個(gè)間隔構(gòu)成一個(gè)完整的波形，演員從蹲下的最低位置到站

直經(jīng)歷的時(shí)間為8個(gè)音樂節(jié)拍，每個(gè)節(jié)拍時(shí)長固定。下列說法正確的是

A．演員模擬的“波”波長為4m

B．演員模擬的“波”周期為8個(gè)音樂節(jié)拍

C．該時(shí)刻第5個(gè)演員正在下蹲，第13個(gè)演員正在起立

D．該時(shí)刻后，第9個(gè)演員的蹲起方向與第33個(gè)始終相反

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3．將一個(gè)不帶電的金屬球殼放置在平行板電容器之間，球心到兩

極板的距離相等，電容器上極板帶正電，下極板接地，極板與

球殼間的電場分布如圖所示。下列說法正確的是

A．金屬球殼的頂部感應(yīng)出負(fù)電荷，底部感應(yīng)出正電荷

B．電子在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小

C．電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大

D．一質(zhì)子從b點(diǎn)移至a點(diǎn)，電場力做正功

4．野炊時(shí)，三根對稱分布的輕質(zhì)細(xì)桿構(gòu)成烹煮支架靜置于水平地面上，如圖甲所示。炊具與食物的總質(zhì)量為m，各桿與豎直方向的夾角均為30。。出于安全考慮，盛取食物時(shí)用光

滑鐵鉤緩慢拉動(dòng)吊繩使炊具偏離火堆，如圖乙所示。重力加速度為g，下列說法正確的是

A．烹煮食物時(shí)，各桿對地面的壓力大小均為mg

B．烹煮食物時(shí)，各桿受到地面的摩擦力大小均為mg

C．拉動(dòng)吊繩過程中，吊繩上的張力不斷增大

D．拉動(dòng)吊繩過程中，鐵鉤對吊繩的作用力方向不變

5．地球同步衛(wèi)星發(fā)射過程至少需經(jīng)過兩次變軌。如圖所示，先把衛(wèi)星發(fā)射到圓形近地軌道1，然后讓衛(wèi)星在A點(diǎn)沿切線方向加速進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道2，最后在橢圓軌道2的遠(yuǎn)地點(diǎn)B使

衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道3。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是

A．衛(wèi)星在軌道2上的周期比地球自轉(zhuǎn)周期小

B．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí)，A點(diǎn)的機(jī)械能小于B點(diǎn)的機(jī)械能

C．衛(wèi)星在軌道2上由A到B的過程中速度始終小于軌道3

上的速度

D．衛(wèi)星在軌道2上由A到B的過程中加速度始終大于軌道1

上的加速度

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6．某同學(xué)利用自制發(fā)電機(jī)給小風(fēng)扇供電，使小風(fēng)扇正常工作，其設(shè)計(jì)的電路簡化模型如圖甲所示。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生正弦式交流電，其電動(dòng)勢如圖乙所示。已知理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為N1∶N2=1∶12，小風(fēng)扇內(nèi)阻為8Ω,正常工作電流為1A。忽略導(dǎo)線與發(fā)電機(jī)線

圈的電阻，電壓表為理想交流電壓表。下列說法正確的是

A．發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)電動(dòng)勢為e=3sin2πtV

B．t=0.25s時(shí)，電壓表示數(shù)為0

C．正常工作時(shí)小風(fēng)扇的輸出功率為28W

D．小風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速一定與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同

7．一風(fēng)力發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，檢修人員乘坐圖甲所示升降機(jī)到頂端檢修平臺(tái)進(jìn)行檢修，升降機(jī)上升過程的速度時(shí)間關(guān)系如圖乙所示，加速和減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小均為a，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v0。已知升降機(jī)和檢修人員的總質(zhì)量為m，升降機(jī)啟動(dòng)平臺(tái)到檢修平臺(tái)的豎直高度為h，上升過程中升降機(jī)所受阻力恒為總重力的k倍，重力加速度為g。在此過程中下列說法正確的是

A．升降機(jī)總的運(yùn)行時(shí)間為h-v0

v0a

B．牽引力對升降機(jī)的沖量大小為(mg+kmg)h+v0

（v0a)

C．牽引力做功為(mg-kmg)h

D．勻減速初始時(shí)刻牽引力的功率為(mg+kmg)v0

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二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8．某公園的水池底部有一排等間距的光源（視為點(diǎn)光源），如圖所示，每個(gè)光源可以依次發(fā)出紅、黃、藍(lán)三種顏色的光。水池底部水平，水深為h，紅、黃、藍(lán)三種顏色的光在水中

的折射率分別為n1、n2、n3，下列說法正確的是

A．藍(lán)光在水中的傳播速度最大

B．紅光在水中的波長最長

(

π

h

2

)C．單個(gè)光源發(fā)出的黃光照亮的水面面積為

n2(2)-1

D．相鄰光源的距離只要大于2h就可以使所有的光色在水面不交疊n3(2)-1

9．某學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。如圖所示，回路處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，CD、EF為兩根相互平行、水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌材質(zhì)均勻，單位長度阻值恒定，軌道上有一根與導(dǎo)軌垂直且接觸良好的金屬桿（電阻不計(jì)），CE、DF分別與微電流傳感器1和2接通。一學(xué)生以速度v將金屬桿從M點(diǎn)水平勻速拉至N點(diǎn)的過程中，用I1、I2分別表示微電流傳感器1、2測得的電流大小，F(xiàn)表示導(dǎo)體棒所受

安培力大小，P表示作用于導(dǎo)體棒上的拉力的功率。它們隨時(shí)間t變化的圖像正確的是

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10．已知無限長通電直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=k，其中r為該點(diǎn)到直導(dǎo)線的垂

直距離，I為直導(dǎo)線中的電流，k為常量。如圖所示，三維直角坐標(biāo)系Oxyz的三個(gè)軸上分

別放有電流大小為I、方向未知的無限長通電直導(dǎo)線，三條導(dǎo)線互相絕緣，則坐標(biāo)為(a,a,0)

的P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為

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A.

B.

C.

D.

3kI

a

3kI

2a

kI

a

kI

2a

11．如圖所示，物塊A和其上的物塊B一起以初速度v0沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間

后返回出發(fā)點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)過程中物塊B與物塊A未發(fā)生相對滑動(dòng)，斜面傾角為θ。下列說法

正確的是

A．向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B對A的摩擦力方向沿斜面向上

B．向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

C．向上、向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，AB間的摩擦力大小相等

D．A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大于AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。

12．（6分）某同學(xué)做“利用單擺驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，將單擺懸掛在鐵架臺(tái)上的O點(diǎn)，懸點(diǎn)下方放置一組光電門，當(dāng)擺球擺至最低點(diǎn)時(shí)，球心恰能經(jīng)過光電

門，重力加速度為g。

（1）擺球的直徑d通過游標(biāo)卡尺測出，由圖乙可知d=cm；

（2）測出擺線的長度為l，拉緊擺線，當(dāng)其與豎直方向夾角為60。時(shí)，靜止釋放，光電門測得擋光時(shí)間為Δt，只需要驗(yàn)證，則表明機(jī)械能守恒（用l、d、g、Δt表示）。

（3）（多選）在實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)拿鉛筆擋在懸點(diǎn)正下方約l處，則下列說法正確的是

A．小球向左的最大擺角仍為60。

B．小球向左經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，其角速度將突然變大

C．小球向左經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，其速度將突然變大

D．小球向左經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，擺線的拉力將突然變大

13．（9分）某興趣小組測量一電源的電動(dòng)勢（約3V）和內(nèi)阻，該小組在實(shí)驗(yàn)室找到的器材有：

電壓表（量程0～1V，內(nèi)阻1kΩ)、電阻箱（量程0～999.9Ω)、定值電阻R1=1kΩ和R2=2kΩ、開關(guān)和若干導(dǎo)線。具體操作為：設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖，連接電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)

電阻箱，記錄多組電阻箱的阻值R和電壓表的讀數(shù)U。完成下列問題。

（1）電路圖中與電壓表串聯(lián)的電阻應(yīng)是（填“R1”或“R2”）；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，完善圖乙的實(shí)物電路圖；

（3）實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

組別1234567

R/Ω2.04.06.08.014.020.033.0

U/V0.340.500.590.620.740.800.84

1-1R/Ω0.500.250.170.130.070.050.03

1-1U/V2.942.001.691.611.351.251.19

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(

U

)(

1

)在圖丙所示的坐標(biāo)紙上，以

坐標(biāo)點(diǎn)，請你畫出擬合的圖像；

(

R

)(

1

)為縱坐標(biāo)，

為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系已標(biāo)注出了與測量對應(yīng)的

圖丙

（4）根據(jù)圖丙，電源的電動(dòng)勢E=V，電源的內(nèi)阻r=Ω;（結(jié)果均保留2位小數(shù)）

（5）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖丙右上方的點(diǎn)較為稀疏，打算在橫坐標(biāo)為0.3～0.4之間再加測一組數(shù)

據(jù)，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)為Ω再次測量（填“1.0”、“3.0”、“5.0”或“7.0”）。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共37分。解答時(shí)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。

14．（10分）某同學(xué)喝一盒牛奶但未喝完，想測量剩余牛奶的體積。他

發(fā)現(xiàn)插在牛奶盒里的透明豎直吸管內(nèi)殘留了一小段長度為l的牛奶

柱，于是用蠟將接口密封，吸管下端在液面上方，如圖所示。他先

在室內(nèi)測得牛奶盒接口處到牛奶柱下端的距離為l1，再將牛奶盒拿

到室外一段時(shí)間后，測得接口處到牛奶柱下端的距離變?yōu)閘2。已知

室內(nèi)的熱力學(xué)溫度為T1，室外的熱力學(xué)溫度為T2（T2>T1），大氣壓

恒為p0，吸管橫截面積為S，牛奶盒容積為V0，牛奶密度為p，重

力加速度為g，忽略吸管壁的厚度和牛奶柱的蒸發(fā)，整個(gè)過程牛奶

盒未形變，牛奶未溢出，牛奶盒及吸管內(nèi)的封閉氣體視為理想氣體。

（1）求剩余牛奶的體積；

（2）若氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，比例系數(shù)為k，求該過程封閉氣體吸收的熱量。15．（12分）如圖所示，AC為3m長的水平桌面，其中AB段粗糙，BC段光滑且長為2m。

質(zhì)量m1=0.5kg長度為1m的勻質(zhì)長方體物塊，靜置于桌面上的AB部分，另有一個(gè)質(zhì)量m2=1kg的小球，靜置于桌面上靠近C的位置。現(xiàn)有一水平向左的恒力F作用于物塊上，當(dāng)物塊完全經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)立即撤去恒力F，隨后物塊與小球發(fā)生彈性正碰，碰撞后小球從D

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(

4

)(

1

)點(diǎn)進(jìn)入光滑的

圓弧形軌道，再從H點(diǎn)進(jìn)入光滑半圓形凹槽，凹槽右側(cè)有一固定擋板，

擋板左側(cè)的水平地面光滑。已知小球在D處對軌道的壓力為小球重力的3倍，物塊與

桌面AB部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，圓弧形軌道的半徑R1=0.4m，半圓形凹槽的半徑R2=0.4m，CD間距和EH間距均略大于小球直徑，小球直徑遠(yuǎn)小于R1，重力加速度

g=10ms2。

（1）求小球在D點(diǎn)的速度；

（2）求恒力F的大小；

（3）若使小球不從凹槽左側(cè)沖出去，求半圓形凹槽的質(zhì)量M需滿足的條件。

16．（15分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中，y>0的區(qū)域I里有沿y軸正向的勻強(qiáng)電場，

-L<y<0的區(qū)域II里有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，y<-L的區(qū)域III里有沿y軸負(fù)

向的勻強(qiáng)電場。在x=L處有一沿y軸方向放置的光屏MN，第二象限內(nèi)一電子槍每

隔Δt=發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，電子槍出口A的坐標(biāo)為-L,L。

發(fā)射電子的初速度相同且沿x軸正方向，恰能從坐標(biāo)