湖南省长沙市六校2022届高三下学期物理2月入学联考试卷

试卷更新日期：2022-02-21 类型：开学考试

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一、单选题

1. 自由式滑雪大跳台作为北京冬奥会新增项目备受期待，滑道由助滑道、起跳台、着陆坡、停止坡组成。如图所示，运动员使用双板进行滑行，自由式滑雪的滑雪板必须坚固、耐用，除要安装脱落器以外，还必须安装停速器或止滑器。下列说法正确的是（）

A、助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心增大重力 B、起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看作质点 C、着陆时运动员控制身体屈膝下蹲，可以减小冲击力 D、停止蹬地运动员就会缓慢停下，在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间的摩擦力是滑动摩擦力

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2. 随着我国 $5 G$ 技术的领先，无人驾驶汽车已在多地试验成功。现将质量相等的甲、乙两车辆进行对比，两车出发位置相同，同时出发，沿同一方向做直线运动，两者的速度随时间变化关系如图所示，已知甲、乙两车位移大小分别为 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ ，所受牵引力大小分别为 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，牵引力的冲量大小分别为 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，牵引力做功大小分别为 $W_{1}$ 、 $W_{2}$ ，则（）

A、 $x_{1} ： x_{2} = 2 ： 1$ B、 $F_{1} ： F_{2} = 6 ： 1$ C、 $I_{1} ： I_{2} = 3 ： 2$ D、 $W_{1} ： W_{2} = 3 ： 2$

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3. “嫦娥四号”携带“玉兔二号”月球车运动到地月转移轨道 $P$ 点后做近月运动成功进入圆轨道Ⅰ，再次经过 $P$ 点时调整速度进入到椭圆轨道Ⅱ，在Ⅱ轨道经过 $Q$ 点后再做一系列辅助动作，成功驶抵月球背面实现着陆，截至2021年9月29日，在祖国72华诞来临之际，嫦娥四号着陆器与玉兔二号月球车工作突破1000天，若以月球为参考系，且忽略其他星体的影响，则有关“嫦娥四号”的下列说法中正确的是（）

A、沿地月转移轨道经过 $P$ 点时，需加速才能进入轨道Ⅰ B、沿轨道Ⅰ运行经过 $P$ 点的机械能等于沿轨道Ⅱ运行经过 $Q$ 点的机械能 C、沿轨道Ⅰ绕月运行的周期一定小于沿轨道Ⅱ绕月运行的周期 D、在沿轨道Ⅰ运行时，已知引力常量、其绕月线速度和绕月半径能计算出月球质量

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4. 如图所示，水平向右的匀强电场 $E = \frac{m g}{q}$ ，质量分别为 $m$ 、 $2 m$ 的小球A、 $B$ 固定在直角形轻质绝缘轻杆两端，顶点 $O$ 处有固定的光滑转动轴， $B O = 2 A O = l$ ， $B$ 球带电量为 $+ q$ ， $A$ 球不带电，重力加速度为 $g$ ，此装置从图示位置静止释放后的转动过程中，下列说法中正确的是（）

A、 $A$ 球、 $B$ 球和杆组成的系统机械能守恒 B、小球 $A$ 的最大速度为 $v_{A} = \frac{1}{3} \sqrt{2 g l}$ C、转动过程中电场力不可能做正功 D、 $B$ 球达到 $O$ 点正下方时机械能最大

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5. 如图所示，光滑地面放置一足够长的不带电绝缘木板，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直向里的匀强磁场，匀强电场场强为 $E$ ，匀强磁场磁感应强度为 $B$ ，木板上表面静止释放一个带电种类未知的物块，二者质量均为 $m$ ，它们间的动摩擦因数为 $μ$ 。物块的电量大小为 $q$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 $g$ 。已知刚开始木板物块一起运动，之后能发生相对滑动，则（）

A、一起运动时，共同向右做匀加速直线运动 B、一起运动时，两物体间的摩擦力逐渐减小 C、两物体间的压力为零时，恰好发生相对滑动 D、恰好发生相对滑动时，物块速度大小为 $\frac{m g}{q B} - \frac{E}{2 μ B}$

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6. 如图所示，质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 的两个带同种电荷的小球 $A$ 、 $B$ ，分别用长为 $l$ 的绝缘细线悬挂在同一点 $O$ ，两细线与竖直方向各成一定的角度 $α$ 、 $β$ ，两小球用一绝缘轻质弹簧相接，A、B球连线与过 $O$ 点竖直线交于 $C$ 点，初始时刻弹簧处在压缩状态，现增加 $A$ 球的电荷量，下列说法中正确的是（）

A、两细线的拉力之比变大 B、两细线的夹角不变 C、 $A C$ 与 $B C$ 的长度之比不变 D、 $O C$ 长度一定变大

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二、多选题

7. 在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当移动滑动变阻器滑片时，电流表示数变大，则（）

A、滑片一定向右移动 B、电源的输出功率一定增大 C、当滑片滑到最左端时，电阻R₁消耗的功率最大 D、电源的效率一定减小

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8. 物块 $a$ 、 $b$ 中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上， $m_{a} = 2.4 k g$ ，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长， $t = 0$ 时对物块 $a$ 施加水平向右的恒力 $F$ ， $t = 2 s$ 时撤去，在 $0 ~ 2 s$ 内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（）

A、 $t = 2 s$ 时弹簧长度最长 B、 $t = 2 s$ 时物体 $a$ 的速度大小为 $3.2 m / s$ C、当弹簧长度由最长变为最短时，弹簧对物体 $a$ 的做功代数和为0 D、通过题干数据可求出物体 $b$ 的质量和恒力 $F$ 的大小

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9. 氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线 $H_{α}$ 、 $H_{β}$ 、 $H_{γ}$ 和 $H_{δ}$ ，都是氢原子中电子从量子数 $n > 2$ 的能级跃迁到 $n = 2$ 的能级发出的光，它们的频率由低到高。下列说法正确的是（）

A、谱线 $H_{δ}$ 对应的电子跃迁前所处的能级最高 B、氢原子的电子从高能级跃迁到低能级时会辐射 $γ$ 射线 C、电子处在 $n = 3$ 能级比处在 $n = 2$ 能级离氢核距离近 D、分别用 $H_{α}$ 和 $H_{β}$ 照射同一金属都能发生光电效应时， $H_{β}$ 照射时的光电子的最大初动能更大

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10. 如图所示，正方形导线框 $A B C D$ 、 $a b c d$ 的电阻均为 $R$ ，边长均为 $h$ ，质量分别为 $2 m$ 和 $m$ ，它们分别系在一跨过两个定滑轮的不可伸长的绝缘轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为 $H = 2 h$ 、磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直纸面向里的匀强磁场。初始时，用手托住线框 $A B C D$ 、 $a b c d$ ， $a b$ 边与磁场下边界重合，右侧轻绳处于松弛状态。现由静止释放导线框 $A B C D$ ，当下落 $h$ 时，细线刚好绷直，同时瞬间撤去手的作用力。已知 $C D$ 边刚进入磁场的速度与刚出磁场时速度相等。不计所有摩擦和空气阻力，重力加速度为 $g$ ，从释放导线框 $A B C D$ 到两导线框均离开磁场的过程中，下列说法正确的是（）

A、CD边进入磁场的速度大小为 $\sqrt{2 g h}$ B、abcd完全进入磁场的时间 $t = \frac{2 B^{2} h^{3}}{m g R} - \sqrt{\frac{2 h}{g}}$ C、当两导线框完全进入磁场后，加速度大小为 $\frac{1}{3} g$ D、两导线框离开磁场过程中产生的焦耳热等于系统动能的减少量

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11. 下列说法正确的是（）

A、当分子间距离增大时、分子间引力增大，斥力减小 B、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，能够反映液体分子的无规则运动 C、已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可算出分子的体积 D、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢 E、一定质量的理想气体经等温压缩后，其内能一定不增大

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12. 下列说法正确的是（）

A、医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的多普勒效应 B、“闻其声而不见其人”，说明声波能发生衍射现象，而光波不能发生衍射现象 C、单摆的振动周期一定等于其固有周期 D、机械波从一种介质进入另一种介质，波速变小，波长一定变小 E、交警通过发送频率为 $f$ 的超声波测远离他的车的车速时，收到回声的频率小于 $f$

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三、实验题

13. 利用频闪照片研究平抛运动规律，得到的照片经还原1：1后如图所示，连续曝光过程中小球依次出现在 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三个位置，图中每个正方形的边长为 $20 c m$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，空气阻力不计。

(1)、频闪照相机的曝光频率为 $H z$ ；

(2)、平抛运动的水平初速度 $m / s$ ；

(3)、以 $A$ 点为坐标原点，水平向右为 $x$ 轴正方向，竖直向下为 $y$ 轴正方向，则平抛运动抛出点的坐标为。（以 $c m$ 为单位）

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14. 某同学用普通的干电池（电动势 $E = 1.5 V$ ，内阻 $r = 0.6 Ω$ ）、直流电流表（量程 $I_{g} = 1 m A$ 、内阻 $R_{g} = 130 Ω$ ）、定值电阻 $R_{1} = 1040 Ω$ 和电阻箱 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 等组装成一个简单的欧姆表，电路如图所示，通过控制开关 $S$ 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。

(1)、该同学按图甲正确连接好电路。当开关 $S$ 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 $R_{2}$ ，使电流表达到满偏，在红、黑表笔间接入待测电阻 $R_{x}$ ，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，则待测电阻 $R_{x}$ 的阻值为 $Ω$ 。

(2)、闭合开关 $S$ ，调节电阻箱 $R_{2}$ 和 $R_{3}$ ，当 $R_{3} =$ $Ω$ 且 $R_{2} =$ $Ω$ 时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏，电流表就改装成了另一倍率的欧姆表。则此欧姆表表盘正中刻度的标值为。

(3)、若该欧姆表内电池使用已久，电动势降低到 $1.4 V$ ，内阻变为 $20.0 Ω$ ，当开关 $S$ 断开时，短接调零时仍能实现指针指到零欧姆刻度处（指针指电流满刻度）。若用该欧姆表测出的电阻值 $1800 Ω$ ，这个电阻的真实值是 $Ω$ 。

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四、解答题

15. 如图所示。质 $m_{A} = 1 k g$ 的物体 $A$ 从空中某处以 $v_{0} = 5 m / s$ 沿与水平方向成 $θ = 37 °$ 角斜向上抛出，恰好水平从光滑圆弧轨道最高点 $C$ 处滑入轨道内，且与轨道间无弹力，圆弧轨道与倾角也为 $θ = 37 °$ 角的光滑固定斜面相切于 $D$ 处， $D$ 距水平面高 $h = 1.32 m$ 。斜面在 $E$ 处与光滑水平面 $E F$ 平滑相接，质量 $m_{B} = 0.25 k g$ 的物体 $B$ 静止在水平面上， $A$ 与 $B$ 碰撞后粘为一体从 $F$ 点处冲上足够长的始终顺时针匀速运动的传送带。物体与皮带间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ 。 $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。不计空气阻力，求：

(1)、圆弧轨道半径 $R$ ；

(2)、物体 $A B$ 向左运动距 $F$ 点的最大距离 $x$ ；

(3)、若要物体 $A B$ 不脱离轨道且不会从 $C$ 处飞出，传送带匀速运动的最大速度 $v_{m}$ 。

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16. 如图所示，在 $x O y$ 平面的第Ⅰ象限半径为 $R = 0.5 m$ 的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场（与 $x$ 、 $y$ 轴分别相切于 $M$ 、 $N$ ）。第Ⅱ象限内存在方向沿 $y$ 轴负方向的匀强电场。第Ⅳ象限内存在方向垂直于 $x O y$ 平面向里的匀强磁场，两磁场强弱一样。粒子 $a$ 从 $x$ 轴上 $A$ 点处射出，然后以 $v_{P} = 1.0 \times 1 0^{5} m / s$ 的水平速度经过 $y$ 轴上 $P$ 点，射出圆形磁场与射入时运动方向间的夹角为60°，经过磁场偏转后在 $Q$ 点（图中未画出）穿过 $x$ 轴。已知 $x_{A} = - \frac{\sqrt{3}}{2} m$ ， $y_{P} = 0.75 m$ 。粒子的比荷 $\frac{q}{m} = 5 \times 1 0^{5} C / k g$ ，粒子重力不计。求：

(1)、此粒子在圆形磁场中运动的半径 $r$ 和场强 $E$ ；

(2)、粒子 $a$ 自 $A$ 点到第二次穿过 $x$ 轴的时间；（取 $π = 3$ ）

(3)、与粒子 $a$ 相同的粒子 $b$ 也从 $x$ 轴上 $x_{b} = - \frac{\sqrt{3}}{4} m$ 点处斜向上射出，同样能水平经过 $P$ 点，不考虑 $a$ 、 $b$ 间作用和相遇，求 $a$ 、 $b$ 第二次穿过 $x$ 轴的距离。

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17. 如图，矩形容器容积为 $5 V_{0}$ ，容器内气体压强为 $p_{0}$ 。内有一薄壁气球，初始气球内气体体积为 $V_{0}$ ，气球表面由于弹力绷紧会产生向内的附加压强恒为 $Δ p$ ，设 $Δ p = \frac{1}{10} p_{0}$ 。现通过开关 $K$ ，每次充入压强为 $p_{0}$ ，体积为 $V_{0}$ 的空气，要使气球的体积不能小于 $\frac{1}{2} V_{0}$ ，则最多只能充气多少次？假设容器导热性能良好，内外温度始终保持不变，气体视为理想气体。

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18. 薄壁透明圆柱形玻璃容器浮于水面。容器的内直径为 $d$ 。在容器底正中有一小发光源 $A$ 。在容器壁外、距离容器壁为 $d$ 以外的水面区域无光线折射出来。即所谓的“盲区”。已知水的折射率为 $n = \frac{4}{3}$ 。求容器浸水深度 $h$ 。（结果可以用根号表示）

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