1、郑州市2023年高中毕业年级第一次质量预测物理试题卷第卷一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 如图所示，轻弹簧的下端系着质量相等的a、b两球，两小球之间由轻质细线连接，系统静止时弹簧未超出弹性限度。现剪断a、b间细线，在接下来的运动过程中，下列说法正确的是（）A. a、b两球组成的系统机械能守恒B. a、b两球和轻弹簧组成的系统机械能守恒C. a、b两球组成的系统动量守恒D. a、b两球和轻弹簧组成的系统动量守恒2. 甲、乙两同学周末相约
2、去科技馆，假设两人同时从各自家中出发，沿同一直线相向运动。身上携带的手机带有运动传感器，分别记录了他们在这段时间内速率随时间的变化关系，如图所示。从两人出发开始计时，经过相同时间后两人同时到达科技馆。其中，甲的速率随时间变化图像为两段四分之一圆弧，则下列说法正确的是（）A. 时刻，甲的加速度大于乙的加速度B. 时刻，甲的加速度小于乙的加速度C. 时间内，甲的平均速度大小等于乙的平均速度大小D. 时间内，甲的平均速度大小等于乙的平均速度大小3. 如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直面内，圆环上A、B、C三点构成正三角形，AD、BE为圆环直径，且AD水平。甲、乙两小球带有等量异种电荷，将带正
3、电荷的小球甲固定在A点处，另一带负电小球乙恰好能静止在B点处（甲、乙均可视为质点），已知小球乙的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A. 在甲、乙形成的电场中，D、E两点的电场强度相同B. 在甲、乙形成的电场中，C点电势等于D点电势C. 乙受到大圆环的弹力D. 将乙放在C点也恰好可静止不动4. 2022WTT新乡世界杯总决赛已经落下帷幕，中国队取得了男女冠军的优异成绩。如图所示为一乒乓球台的纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D为AC中点，E为BC中点。E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落到A点；第二次在N点将同一乒乓球
4、水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点；乒乓球可看做质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置高度之比为（）A. B. C. D. 5. 2022年11月1日4时27分，空间站梦天实验舱在发射入轨后，成功对接于天和核心舱前向端口。梦天实验舱，又称为梦天舱，是中国空间站“天宫”的重要组成部分。对接变轨过程简化为如图所示，MN是椭圆轨道的长轴。梦天实验舱从圆轨道先变轨到椭圆轨道，再变轨到圆轨道，并在圆轨道上与运行的天和核心舱实施对接。下列说法正确的是（）A. 梦天实验舱在变轨过程中机械能不变B. 可让梦天实验舱先进入圆轨道，然后加速追赶天和核心舱实现对接C. 无论在轨道还是轨道，梦天实验舱
5、在N点的加速度都相同D. 梦天实验舱在椭圆轨道上运行的周期与天和核心舱的运行周期相等6. 在天花板的O点，用轻质细线悬挂一质量为m、长度为l的通电直导线，导线中电流大小为I，方向垂直纸面向外。导线所在空间加上一匀强磁场，磁场方向平行于纸面水平向右，使得导线恰好静止在如图所示的位置，重力加速度为g。此时悬挂导线的细线伸直，且与竖直方向成角。若保持通电直导线的位置和导线中电流不变，将磁场方向顺时针转过90。在此过程中，关于磁感应强度的大小，说法正确的是（）A. 磁场方向水平向右时，磁感应强度大小B. 磁感应强度先增大后减小，最大值为C. 磁感应强度先减小后增大，最小值为D. 若磁场方向垂直纸面向里
6、，导线也可能静止在图示位置，磁感应强度大小为7. 如图所示，水平传送带以恒定速度顺时针匀速运行，左右两端A、B之间距离。现将一质量可看做质点的物块轻轻放到传送带A端，同时对物块施加一水平向右的恒力。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度。物块从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（）A. 物块从A端运动到B端的过程先匀加速运动后匀速运动B. 物块从A端运动到B端时间C. 摩擦力对物块做功D. 物块运动到B端时，恒力F的瞬时功率8. 如图所示，空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘且足够长的直杆，它与水平面的倾角为。一电荷量为、质量为m的小球套在直杆上，从A点
7、由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在小球以后的运动过程中，下列说法正确的是（）A. 小球的加速度先增大后不变B. 小球的速度先增大后不变C. 小球下滑的最大加速度为D. 小球下滑的最大速度9. 如图所示，在平行于纸面的匀强电场（图中未画出）中，有一圆心角为120的扇形AOB，半径OA为20cm，M点为弧AB的中点。O点有一个电子发射装置，可以向电场中各个方向发射动能为30eV的电子，电子经过A点和B点的动能都为60eV，忽略电子之间的相互作用力和电子重力，下列说法正确的是（）A. 匀强电场方向由O指向MB. 匀强电场电场强度大小为300V/mC. OM之间的电势差D.
8、 经过M点的电子动能为90eV10. 如图所示，直线MN上方有一面积足够大的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN下方为真空区域。现使边长为L的正六边形单匝导线框绕其一点顶点a，在纸面内顺时针匀速转动，线框电阻为R。经时间t匀速转到图中虚线位置，则（）A. 导线框中感应电流方向为逆时针方向B. 平均感应电动势大小为C. 该过程中流过线框任意横截面的电荷量为D. t时刻线框受到的安培力大小为第卷二、实验题：本题共2小题，共14分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。11. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证系统机械能守恒。在水平桌面上放有一气垫导轨，气垫导轨左侧装有定滑轮
9、，气垫导轨上固定有两个光电门，用来测量遮光片通过光电门时的遮光时间，绕过定滑轮的轻质细绳将滑块与砝码盘连接。（1）用20分度游标卡尺测量遮光片的宽度d，测量结果如图所示，则遮光片的宽度为_mm。（2）将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过两个光电门的时间分别为、，用米尺测出两光电门之间的距离L，则滑块加速度的大小表达式为_；（3）实验中同时测量出砝码盘和砝码质量m、滑块（包含遮光条）的质量M，已知当地的重力加速度为g，验证砝码盘、砝码和滑块组成系统机械能守恒的表达式为_。（表达式均用题中给出的物理量表示）12. 为了测量某电源的电动势和内阻，设计了如图所示的电路，其中、为电阻箱
10、（最大阻值为），为定值电阻（阻值为）。实验器材还有：标准电池（电动势为，内阻不计），灵敏电流计G（量程为），待测电池（电动势小于，内阻未知），开关3个，导线若干等。主要实验步骤如下：a按电路图连接实验电路，闭合开关，调节电阻箱为某一阻值；b闭合开关、，调节电阻箱，使灵敏电流计G示数为零，记录下此时、的阻值；c改变电阻箱的阻值，重复以上步骤，记录下多组、对应的阻值；d作出、图像，由图像求得待测电源的电动势和内阻。回答以下问题：（1）步骤b中，使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱两端的电压和两端电压的关系：_（填“”、“”或“”）。（2）利用记录的多组、对应的阻值，作出图像如图所示。则随变化的关系式
11、为_（用、表示），根据图像可得待测电池的电动势_V、内阻_。（结果保留两位有效数字）三、计算题：本题共4小题，共46分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。13. 一辆货车由质量为m的车头和质量为3m的车厢组成，车头和车厢受到的阻力均为各自车重的k倍。在货车沿平直公路以速度v匀速前进的过程中，某一时刻车厢突然脱落，而此时司机并没有发现故障，继续保持车头动力前进，直至脱落车厢停下时才恰好发现。于是立即刹车减速，再掉头返回，车头和车厢均可看做质点。重力加速度为g。求司机发现车厢脱落时，车头和车厢的距离。14. 如图，P
12、OQ是折成60角且固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，整个装置处在足够大的匀强磁场中。已知匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度随时间变化规律为，规定垂直于轨道平面向里为磁场正方向。从0时刻起，一质量为1kg、长为L、电阻为、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置。从后磁感应强度保持不变，接下来将导体棒解除锁定，导体棒在匀强磁场中由静止开始向下运动，下滑至导轨末端PQ位置离开导轨，此时导体棒的速度为，离开导轨前导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为，求：（1）导体棒下滑至导轨末端时的加速度大小；（2）导体棒解除锁定后运动过程中产生的焦耳热。15. 一轨
13、道由粗糙水平轨道ABC和光滑竖直圆弧轨道CDE组成，有一定长度和高度木板静止在水平轨道ABC上。木板质量为，长度为，高度为，木板左侧在水平轨道A点位置。一质量为的小物块P（可看做质点）静止在木板左端，小物块P与木板之间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为。某时刻，使小物块P和木板同时获得相同初始速度，经过一段时间后，物块恰好能由C点沿切线方向进入圆弧轨道。一质量为m的小物块Q（可看做质点）静止在圆弧轨道最低点D，P与Q发生完全非弹性碰撞。已知圆弧轨道圆心为O点，半径，OD竖直，OE水平，。求：（1）轨道AC长度；（2）两个小物块碰撞后，能上升的最高点到D点的竖直距离。16. 如图所示，在
14、xOy平面内，有两个半圆形同心圆弧，与坐标轴分别交于a、b、c点和、点，其中圆弧的半径为R。两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场，电场方向由原点O向外辐射，其间的电势差为U。圆弧上方圆周外区域，存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，圆弧abc内无电场和磁场。O点处有一粒子源，在xOy平面内向x轴上方各个方向，射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，带电粒子射出时的速度大小均为，被辐射状的电场加速后进入磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求：（1）要使粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场，求磁场的磁感应强度的最大值；（2）当磁场的磁感应强度大小为第（1）问中时，求从磁场上边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间t；（3）当磁场中的磁感应强度大小为第（1）问中的倍时，求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度L。8
