湖南省部分校2022-2023学年高三上学期入学检测物理试题

更新时间：2022-10-10 浏览次数：39 类型：开学考试

一、单选题

1. 一个静止的放射性原子核处于匀强磁场中，由于发生了衰变而在磁场中形成如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，下列判断中正确的是（）

A . 反冲核在小圆上顺时针运动 B . 该原子核发生了α衰变 C . 原来静止的核，其原子序数为16 D . 让放射性原子核和反冲核均在磁场中做圆周运动，二者周期不同

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2. 如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（）

A . M、N两点的电场强度相同 B . M、N两点的电势相等 C . 若将一负试探电荷由N点移到C点，电场力做正功 D . 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点，电势能一定减小

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3. 如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法错误的是（）

A . 无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小 B . 若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变 C . 若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小 D . 若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大

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4. 如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量分别为2m和m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力，重力加速度为g，则（）

A . 球B在最高点时，球B的速度为零 B . 球B在最高点时，球A的速度大小为 $\text{[math]}$ C . 只有B在最高点时，水平转轴对杆的作用力为3mg D . 无论A、B在任何位置，水平转轴对杆的作用力都为3mg

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5. 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长为L的不计伸长的细绳连接（细绳能够承受足够大的拉力），木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，连线过圆心，甲到圆心距离 $\text{[math]}$ ，乙到圆心距离 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴OO'转动，两物体随圆盘一起以角速度 $\text{[math]}$ 转动，当 $\text{[math]}$ 从0开始缓慢增加时，甲、乙与转盘始终保持相对静止，则下列说法错误的是（已知重力加速度为g）（）

A . 当 $\text{[math]}$ 时，乙的静摩擦力恰为最大值 B . $\text{[math]}$ 取不同的值时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心 C . $\text{[math]}$ 取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心；甲所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背向圆心 D . 如果 $\text{[math]}$ 时，两物体将相对圆盘发生滑动

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6. 用特高压实现远距离输电。在远距离输电中，输电线电阻不可忽略，如图，水电站输出电压稳定的正弦交流电，升至特高压U后向湖南供电，输送的总功率为P。用户端理想变压器原副线圈匝数分别为n₁、n₂ ， R₁为输电线总电阻，R₂为不断电用户电阻（可视为定值电阻），R为可变用户电阻（可视为可变电阻）。当可变电阻R减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为 $\text{[math]}$ D . 输电线路上损耗的功率为P_损 $\text{[math]}$

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二、多选题

7. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（i≠0）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的折射率为 $\text{[math]}$ ，真空中的光速为c。下列说法正确的是（）

A . 在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大 B . 入射角i由 $\text{[math]}$ 逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失 C . 从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变长 D . 若入射角 $\text{[math]}$ 时，a、b单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为 $\text{[math]}$

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8. 如图所示，地球和月球组成“地月双星系统”，两者绕共同的圆心C点（图中未画出）做周期相同的圆周运动。数学家拉格朗日发现，处在如图所示拉格朗日点的航天器在地球和月球引力的共同作用下可以绕“地月双星系统”的圆心C点做周期相同的圆周运动，从而使地、月、航天器三者在太空的相对位置保持不变。不考虑航天器对“地月双星系统”的影响，不考虑其他天体对该系统的影响。已知地球质量为M，月球质量为m，地球与月球球心距离为d。则下列说法正确的是（）

A . 位于拉格朗日点的绕C点稳定运行的航天器，其向心加速度大于月球的向心加速度 B . 地月双星系统的周期为 $\text{[math]}$ C . 圆心C点在地球和月球的连线上，距离地球和月球球心的距离之比等于地球和月球的质量之比 D . 该拉格朗日点距月球球心的距离x满足关系式 $\text{[math]}$

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9. 内部长度为L、质量为M的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内部正中间放置一可视为质点的质量为m的木块，木块与木箱之间的动摩擦因数为μ。初始时木箱向右的速度为v₀ ，木块无初速度。木箱运动的v-t图像如图所示，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，重力加速度为g，则在0~ t₀内，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . M与m间的相对路程为 $\text{[math]}$ C . M对地的位移为 $\text{[math]}$ D . m对地的位移为 $\text{[math]}$

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10. 如图1所示为汽车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型，假设汽车启动过程中所受阻力F_阻恒定；如图2所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，左端接有定值电阻R，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动，导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图3、图4分别是汽车、导体棒开始运动后的v t图像。则下列关于汽车和导体棒运动的说法中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 若图3中的t₁已知，则根据题给信息可求出汽车从启动到速度达到最大所运动的距离x₁＝ $\text{[math]}$ D . 若图4中的t₂已知，则根据题给信息可求出导体棒从开始运动到速度达到最大所运动的距离 $\text{[math]}$

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三、实验题

11. 某实验小组利用如图（a）所示实验装置及数字化信息系统探究动能定理，轨道两端固定有位移传感器和力传感器，光电门固定在A点。已知重力加速度为g。实验过程如下：
1. （1）用天平测得滑块（包括遮光条）的质量为m，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d。
  先测动摩擦因数。不安装弹簧，给滑块一初速度，让滑块沿轨道从A的左端向右运动，遮光条通过光电门时计时器记录的时间为 $\text{[math]}$ ，测出滑块停止的位置与A点的距离为x₀ ，则滑块与轨道间动摩擦因数 $\text{[math]}$ =（用题中所给已知或已测的物理量表示）。
2. （2）将弹簧一端连接力传感器，另一端连接滑块，将滑块拉到O点由静止释放，从释放滑块到遮光条通过光电门的过程中，传感器显示出弹簧弹力F随滑块位移x的变化情况如图（b）所示，FO、FA分别表示滑块在O点、A点时弹簧弹力的大小，x_A表示O到A的位移大小，遮光条通过光电门时记录的时间为 $\text{[math]}$ ，则此过程中合外力做的功W_合=，动能改变量 $\text{[math]}$ （用题中所给已知或已测的物理量表示）。
  改变滑块释放点O的位置，重复步骤（3），多次测量研究合外力做的功W_合与动能改变量 $\text{[math]}$ 的关系，即探究动能定理。
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12. 某同学拟用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中滑动变阻器和电阻箱的调节范围足够大，电流表和电压表均为非理想电表，测量步骤如下：
1. （1）将滑动变阻器滑片滑到最右端，将电阻箱阻值调为零。将S₂和S₃的开关分别掷向1和4，闭合开关S₁ ，调节滑动变阻器的滑片，记录多组对应的电压表和电流表读数U和I，描绘出U—I图如图乙中直线①，其横、纵截距分别为a₁、b₁ ，内阻测量值为r=。
2. （2）该同学认为（1）中内阻的测量值不够准确，故在（1）的基础之上进行下面两种方式的操作，使内阻测量更精确：
  I．将开关S₂和S₃分别掷向2和4，闭合S₁ ，反复调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表和电压表能大角度偏转并使电阻箱的示数尽可能大，分别记录此时的电压表、电流表、电阻箱的示数 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、R₀ ，结合（1）可得电源内阻的真实值为 $\text{[math]}$ =。
  II．将开关S₂和S₃分别扳到1和3，将电阻箱的读数调为零，调节滑动变阻器的滑片，记录多组相应电压表和电流表的读数U和I，描绘出的U—I图如图乙中直线②，其横、纵截距分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，若用 $\text{[math]}$ 作为内阻的测量值，则该值（填“大于”“等于”或“小于”）内阻的真实值。该同学欲用 $\text{[math]}$ 作为内阻的真实值是否正确（填“正确”或“不正确”）。
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四、解答题

13. 如图，一汽缸质量为M=15kg（不含活塞），汽缸中光滑活塞质量m=5kg、横截面积S=10cm² ，汽缸内封闭了一定质量的理想气体，不计活塞厚度且汽缸导热性良好，一倾角θ=37°的足够长斜置传送带以速度v=2m/s顺时针匀速运行。将汽缸开口沿传送带向下、一侧面轻放在底端，汽缸沿斜面向上运动，刚开始一段时间内，汽缸内封闭气柱长L₁=7cm，一段时间后活塞上升△L=2mm。大气压强恒为p₀=1 $\text{[math]}$ 10⁵Pa，环境温度保持不变，g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。
1. （1）求汽缸与传送带的动摩擦因数μ；
2. （2）求整个过程汽缸与传送带产生的热量Q。
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14. (2022·广东模拟) 如图所示为某种粒子偏转装置，在xOy平面的第二象限内有半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。已知磁场区域的圆心为 $\text{[math]}$ ，磁场边界与x轴，y轴分别相切与P、Q点。位于P处的粒子源均匀地向纸面内以相同速率发射质量为m，电量为+q的相同带电粒子，且粒子初速度的方向被限定在 $\text{[math]}$ 两侧夹角均为 $\text{[math]}$ 的范围内。第一象限内存在y轴负方向的匀强电场，沿着x轴 $\text{[math]}$ 的区间范围内放置粒子接收装置MN。已知沿 $\text{[math]}$ 方向射入磁场的粒子恰好经过Q点射出，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求：
1. （1）粒子源发射粒子的速率；
2. （2） y轴上有粒子出射的区域范围；
3. （3）若要求粒子源发出的所有带电粒子均被接收装置接收，求匀强电场的取值范围。
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15. 在光滑的水平面上有一凹形木板A，质量为 $\text{[math]}$ ，长度为 $\text{[math]}$ ，不计凹形木板A左右两壁的厚度，其上表面也光滑；另有一质量也为m的带电滑块B静止于凹形木板A的左侧（如图），带电滑块B所带电荷量为 $\text{[math]}$ 。在水平面上方空间中加一匀强电场，方向水平向右，电场强度 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时滑块B由静止释放，设滑块B与A两侧的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
1. （1）求滑块B与凹形木板A第1次碰撞前、后的速度大小；
2. （2）求滑块B从开始运动到再一次运动到凹形木板A左侧时，电场力对滑块B所做的功；
3. （3）求滑块B从开始运动到与凹形木板A发生第n次碰撞的过程中，凹形木板A运动的总位移。
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