河南省大联考“顶尖计划”2022届高三物理上学期第一次考试试题（带答案）

“顶尖计划”2022届高中毕业班第一次考试理科综合物理部分考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14.如图所示是建筑上常用的耐火砖，一个建筑工人为测试耐火砖的强度，将质量m=2kg的耐火砖平放于手中，在距离地面h=0.8m处由静止释放，耐火砖碰触地面后速度减为零并保持完整。若从耐火砖接触地面到速度减为零的时间t=0.05s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则地面对耐火砖的平均作用力大小为A.140NB.160NC.170ND.180N15.如图所示，在粗糙水平面上向左运动的物块在0时刻速度为v0，此时对物体施加水平向右的恒力F，t0时刻物块的速度大小为0，3t0时刻物块的速度大小仍是v0。已知物块的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是A.物块在恒力F作用下做匀变速直线运动B.物块在0～3t0的平均速度大小为0C.物块与水平面的动摩擦因数为µ=,D.在0～3t0时间内，物块克服摩擦力做功为16.如图所示，一倾角为45°的斜面放置于粗糙的水平地面上，斜面上固定一个内侧光滑的圆环，圆环和斜面相切。将一小物块放置于圆环内侧切点位置，对小物块施加沿圆环切线方向的拉力F，使小物块缓慢沿圆环内侧向上运动，直至拉力F竖直，整个过程斜面体静止不动，则下列说法正确的是A.拉力F先增大后减小B.圆环对物块的支持力先增大后减小C.地面对斜面体的摩擦力一直减小D.地面对斜面体的支持力先增大后减小17.假设将来的某一天，字航员驾驶宇宙飞船，登陆某一行星，该行星是质量分布均匀的球体。通过测量发现，某一物体在该行星两极处的重力为G，在该行星赤道处的重力为0.75G，则此物体在该行星纬度为30°处随行星自转的向心力为A.GB.GC.GD.G18.如图所示，半径R=0.4m的半圆柱固定于水平地面上，O为圆心，一可看做质点的小物块质量为m2，放置于半圆柱的最高点。在O点正上方距O点2.0m处有一个悬点，将细绳的一端系于悬点，细绳另一端悬挂一个可看成质点的小球，小球质量为m1。将小球拉至细线与竖直方向成θ=60°位置，由静止释放小球，小球恰与小物块发生正碰，碰后小球和小物块分离，小物块恰好从半圆柱的最高点脱离圆柱面，不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2，则m1：m2可能正确的是A.1：4B.1：2C.4：3D.3：219.近代物理学的发展，促进了人类文明的发展与进步，对于近代物理学的几个里程碑，下列说法正确的是,A.图1中电子束的衍射实验证明实物粒子具有波动性B.图2中，由于光电管加的是反向电压，灵敏电流表G所在的支路中不可能存在光电流C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最短波长与最长波长之比为22：425D.由图4知Li的结合能小于He的结合能20.如图所示，在真空中固定两个等量同号电荷+Q，O是两电荷连线的中点，连线上的两点A、B关于O点对称，绝缘光滑的竖直细杆恰好位于两电荷连线的中垂线上，C点和D点是细杆上关于O点对称的两点。将一个直径略大于细杆的带正电圆环套在细杆上从C点由静止释放，圆环从C点向下运动过程中电荷量不变。已知C点到O点的距离为h，重力加速度为g，下列说法正确的是A.A点和B点电场强度相同B.A点的电势高于C点的电势C.圆环可能到不了O点D.若圆环能够到达D点，则可以求出圆环在D点的速度21.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为30°，两导轨间的距离为L，导轨顶端接有电容为C的电容器。一根质量为m的均匀金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直且保持良好接触，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，重力加速度为g，不计一切电阻。由静止释放金属棒，金属棒下滑x的过程中电容器未被击穿，下列说法正确的是A.金属棒做加速度越来越小的加速运动,B.金属棒下滑x时的速度v=C.金属棒下滑x的过程中电容器储存的电荷量q=D.金属棒下滑x的过程中，电容器储存的电场能E电=三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。33～38题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。22.(5分)如图1所示是一同学借助光电门研究滑块在倾斜木板上做匀变速直线运动的实验装置，光电门甲固定，光电门乙可沿木板移动。该同学测出木板与水平面的夹角为α，两光电门之间的距离为s，然后将滑块上面安装宽度为d的遮光条后，从木板上的一点无初速度释放，记录滑块通过两个光电门之间的时间t，已知当地的重力加速度为g。(1)该同学用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图2所示，则遮光条的宽度d=cm。(2)该同学多次改变光电门乙的位置，让滑块从同一位置无初速度释放，并测出多组s和t，以为纵坐标，以t为横坐标，作出－t的关系图线如图3所示，已知图像的纵截距为b，斜率为k，忽略遮光条宽度对实验的影响，则纵截距b表示的物理意义是。(3)该同学经过思考发现，根据他的实验，可以测出滑块和木板间的动摩擦因数，则动摩擦因数µ=(用实验中给出的物理量字母表示)。23.(10分)一兴趣小组要测一节干电池的电动势(约1.5V)和内阻(小于1Ω)，借助以下实验器材进行实验。A.毫安表mA(量程0～600mA，内阻约为0.1Ω)；B.微安表G(量程0～400µA，内阻为100Ω)；C.滑动变阻器R1(0～20Ω)；D.滑动变阻器R2(0～1kΩ)；E.电阻箱R(0～9999.9Ω)；F.定值电阻R01(阻值为2.50Ω)；G.定值电阻R02(阻值为10.00Ω)；H.开关、导线若干。,(1)将微安表G改装为量程2V的电压表，该小组应将电阻箱调到的阻值为Ω。(2)该小组设计电路原理图如图1所示，则应该选择的滑动变阻器为，定值电阻为。(填器材对应的符号)(3)请写出定值电阻在实验中所起的两个作用：；。(4)该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数I1随毫安表mA的示数I2变化的图像如图2所示，则该节干电池的电动势E=V，内阻r=Ω。(保留2位小数)24.(12分)如图1所示，足够长的木板放置在水平地面上，t=0时刻加上一个水平向右的恒力F，t=2s时，撤去恒力的同时，在木板右端无初速度放上一个物块，木板运动的加速度大小随时间变化的图像如图2所示。已知木板的质量M=2kg，物块的质量m=1kg，重力加速度g取10m/s2。(1)恒力F的值；(2)木板和物块间的动摩擦因数。25.(20分)如图1所示，左侧是一个竖直圆柱体，圆柱体的高为H，底面半径为R，O和O'是圆柱体上下两个圆面的圆心，右侧矩形面abcd是一个粒子面发射源，其中ab=0.8R，整个面都能向圆柱体发射比荷为、速度大小均为v0且速度方向与abcd垂直的某种正粒子，Ob和O'c都垂直矩形面abcd，圆柱体所在的空间内存在竖直向下的匀强磁场，在圆柱体的外侧到面ObcO'的距离为2.6R处放置一个足够大的与面ObcO',平行的金属板，整个金属板内侧有和金属板垂直的匀强电场，匀强电场局限在离金属板h=R的范围内。图2是图1的俯视图，图2中，ab边上射出的粒子经圆形磁场偏转后都从圆上的某一点D(未画出)射出，从粒子源a处射出的粒子经过D点射出磁场后打到金属板内侧时，粒子垂直于金属板的分速度大小也为v0，不计粒子重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)圆形磁场的磁感应强度B的大小；(2)电场强度E的大小；(3)粒子源发射的粒子在金属板上的落点对应的面积。(二)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33.[物理——选修3-3](15分)(1)(5分)下列说法正确的是。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.分子之间的引力和斥力都是随着分子间距的减小而增大B.水晶在熔化过程中，分子的平均动能不变C.一种物质密度为ρ，每个分子的体积为V0，则单位质量的这种物质具有的分子数为D.某种液体能够浸润某种固体，这是因为液体附着层间的分子间距较大，分子之间表现为引力E.一定质量的理想气体，温度升高，压强不变，则单位时间撞到单位面积上的分子数减少(2)(10分)如图所示，竖直放置导热良好封闭的气缸用质量m=4kg、面积为S=1.0×10-3m的活塞封闭了A、B两部分气体，其中A气体为氧气，B气体为氮气，A气体的压强为p0=1.0×105Pa，此时环境温度为7℃，A、B两部分气体体积恰好相等。现用充气筒向活塞上部的封闭空间中充入一定质量的氧气，并且改变环境温度为47℃，活塞稳定后发现B气体的体积变为原来的一半，不计活塞和气缸壁的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求：,(i)活塞稳定后，封闭气体B的压强；(ii)充入活塞上部空间的氧气质量与原来的氧气质量的比值。34.[物理——选修3-4](15分)(1)(5分)一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.07s时刻的波动图像如图1所示，图2是质点A的振动图像，由题可知该波的传播方向沿x轴(填“正”或“负”)方向传播，该波的传播速度m/s，t＝0.07s时刻质点A偏离平衡位置的位移为cm，A点的横坐标为x=m。(2)(10分)如图1所示是边缘发黄光的圆形线光源，线光源的半径为R，将此线光源放置到某种液体内部，线光源所在的圆面与液面平行，调节线光源到液面的距离，观察者正对液面观察，发现液面上有黄光射出的圆环面积与圆环中间无黄光射出的圆面积之比为8：1，已知这种液体对黄光的折射率为。(i)求此时线光源在液体中的深度h；(ii)若使中间不发黄光的部分恰好消失，求应将发光的线光源向液体底部平移的距离。,,,,