辽宁省凌源市2022届高三下学期物理开学考试试卷

试卷更新日期：2022-03-23 类型：开学考试

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一、单选题

1. 近代物理和技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（）

A、原子核的结合能越大，原子核越稳定 B、某些原子核能够放射出 $β$ 粒子，说明原子核内有 $β$ 粒子 C、核泄漏污染物铯 ${}_{55}^{137}C s$ 能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为 ${}_{55}^{137}C s \to_{}^{} {}_{56}^{137}B a + X$ ， $X$ 为中子 D、若氢原于从 $n = 6$ 能级向 $n = 1$ 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 $n = 6$ 能级向 $n = 2$ 能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应

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2. 如图所示，甲、乙两车在同一直线上运动的v—t图象。已知两车在 $t_{2}$ 时刻并排行驶。下列说法正确的是（）

A、两车在 $t_{1}$ 时刻也并排行驶 B、在 $t_{1}$ 时刻甲的速度大于乙的速度 C、 $t_{1} ~ t_{2}$ 这段时间内，甲的平均速度比乙大 D、 $t_{1} ~ t_{2}$ 这段时间内，甲、乙的位移相同

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3. 两列简谐横波分别沿x轴相向传播，两波源分别位于 $x_{1} = - 0.2 m$ 和 $x_{2} = 1.2 m$ 处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图为 $t = 0$ 时刻两列波的图像，此刻平衡位置在 $x_{P} = 0.2 m$ 和 $x_{Q} = 0.8 m$ 的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于 $x_{M} = 0.5 m$ 处．下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{1} = 0.75 s$ 时M点开始向上振动 B、若两波源只振动一个周期，在 $t_{2} = 1.5 s$ 时，P质点将向上振动 C、若两波源一直振动，相遇以后Q点为振动加强点，其振幅为4cm D、若两波源一直振动，相遇以后M点为振动加强点，其振幅为4cm

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4. 如图所示的是一个透明圆柱体的横截面，一束单色光平行于直径AB射向圆柱体，光线经过折射后恰能射到B点．已知入射光线到直径AB的距离为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ R，R是圆柱体的半径．已知光在真空中的传播速度为c，则（）

A、该透明圆柱体介质的折射率为 $\sqrt{2}$ B、该单色光从C点传播到B点的时间为 $\frac{3 R}{c}$ C、折射光线过B点时可能发生全反射 D、改变入射光线到直径AB的距离，折射光线仍然能够射到B点

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5. 如图所示，某次雷雨天气，带电云层和建筑物上的避雷针之间形成电场，图中虚线为该电场的三条等差等势线，实线为某带电粒子运动轨迹，A、B为运动轨迹上的两点。带电粒子的重力不计，避雷针带负电。则（）

A、带电粒子带负电 B、避雷针尖端附近电势较高 C、带电粒子在A点的加速度大于在B点的加速度 D、带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能

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6. 如图所示为两个挡板夹一个小球的纵截面图每个挡板和竖直方向的夹角均为 $θ$ 。挡板与小球间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球静止不动。小球的质量为m，与两挡板之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。则每个挡板弹力N的范围是（）

A、 $\frac{m g}{2 (s i n θ + μ c o s θ)} \leq N \leq \frac{m g}{2 (s i n θ - μ c o s θ)}$ B、 $\frac{m g}{s i n θ + μ c o s θ} \leq N \leq \frac{m g}{s i n θ - μ c o s θ}$ C、 $\frac{2 m g}{s i n θ + μ c o s θ} \leq N \leq \frac{2 m g}{s i n θ - μ c o s θ}$ D、 $\frac{4 m g}{s i n θ + μ c o s θ} \leq N \leq \frac{4 m g}{s i n θ - μ c o s θ}$

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7. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A、B（B物体与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为 $k = 50 N / m$ ，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，g取 $10 m / s^{2}$ ，空气阻力忽略不计，下列说法不正确的是（）

A、外力施加的瞬间，A，B的加速度大小为 $7.5 m / s^{2}$ B、当弹簧压缩量减小0.05m时，A，B间弹力大小为2.5N C、A，B分离时，A物体的位移大小为0.1m D、B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.2m

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二、多选题

8. 有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是（）

A、一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变 B、物体的温度越高，分子热运动越剧烈 C、物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和 D、布朗运动是液体分子的运动

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9. 如图所示，电流表、电压表为理想电表，变压器为理想变压器， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 是定值电阻， $R_{3}$ 为滑动变阻器。闭合开关S，则下列说法正确的是（）

A、仅将滑片 $P_{1}$ 上移时，电流表A的示数变大 B、仅将滑片 $P_{2}$ 下移时，电压表V的示数变大R C、滑片 $P_{1}$ 下移、 $P_{2}$ 上移时，电阻 $R_{1}$ 的功率增大 D、只断开开关S，电压表V的示数变大，电流表的示数变小

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10. 如图甲所示，一边长为 $L = 1.2 m$ 、质量为 $m = 1 k g$ 的正方形单匝线框 $a b c d$ ，线框由同种材料制成，水平放在光滑平面上。在水平恒力F作用下，穿过垂直水平面向下、磁感应强度为 $B = 0.1 T$ 的匀强磁场区域。 $t = 0 s$ 时，线框 $c d$ 边刚进入磁场时的速度为 $v_{0} = 2 m / s$ 。在 $t = 3 s$ 时刻 $c d$ 边刚出磁场边界， $3 s$ 时间内线框运动的v-t图象如图乙所示，则（）

A、线框 $c d$ 边在刚进入磁场时，c、d两点间的电势差为 $- 0.18 V$ B、恒力F的大小为 $1.0 N$ C、线框从 $c d$ 边刚进入磁场到 $c d$ 边刚离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热为 $2.1 J$ D、线框从 $c d$ 边刚进入磁场到 $c d$ 边刚离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热为 $1.1 J$

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三、实验题

11. 如图甲所示，某课外探究小组做“验证机械能守恒定律”的实验。金属小球的直径为d、质量为m，小球由A处静止释放，通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为 $H (H > > d)$ ，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为。多次改变高度H，重复上述实验。当地的重力加速度为g。则：

(1)、如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径dmm。

(2)、作出 $\frac{1}{t^{2}}$ 一随H的变化图象如图丙所示。图中 $t_{0}$ 、 $H_{0}$ 为已知量，重力加速度g与小球的直径d满足以下表达式：时（用g、d、 $H_{0}$ 、 $t_{0}$ 表示），可判断小球下落过程中机械能守恒。

(3)、某次实验中发现动能增加量 $Δ E_{k}$ 总是稍小于重力势能减少量 $Δ E_{p}$ ，不考虑测量误差，可能的原因是（写出一条即可）

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12. 某小组测某种圆柱形材料的电阻率，做了如下实验。

(1)、已知该圆柱形材料的长度为 $5.235 c m$ 横截面直径为 $2 c m$ ，该小组先用多用电表粗略测量圆柱材料的电阻R，将选择开关旋至“ $\times 10 k Ω$ ”挡，红表笔和黑表笔直接接触，调节旋钮，使指针指向“ $0 Ω$ ”；再将红表笔和黑表笔与圆柱材料两端圆形电极接触，表盘示数如图甲所示，则圆柱材料电阻的阻值为 $k Ω$ 。

(2)、该小组想用伏安法更精确地测量圆柱材料的电阻R，可选用的器材如下：
A．电流表 $A_{1}$ （量程 $4 m A$ ，内阻约 $50 Ω$ ）
B．电流表 $A_{2}$ （量程 $20 u A$ ，内阻约 $1.5 k Ω$ ）
C．电压表 $V_{1}$ （量程 $3 V$ 内阻约 $10 k Ω$ ）
D．电压表 $V_{2}$ （量程 $15 V$ ，内阻约 $25 k Ω$ ）
E．电源E（电动势 $4 V$ ，有一定内阻）
F．滑动变阻器 $R_{1}$ （阻值范围 $0 ~ 15 Ω$ ，允许通过的最大电流 $2.0 A$ ）
G．开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求电压可以从零开始调节，电流表选择，电压表选择（以上两空均选填仪器前面的序号）

(3)、请用笔画线表示导线，在图乙中完成测量圆柱材料电阻的实验电路连接。

(4)、实验过程中，实验小组移动滑动变阻器的滑片，并记录两电表的多组测量数据，在坐标纸上描点、连线作出如图丙所示的U—I图象，则实验测得圆柱材料的电阻率ρ= $Ω \cdot m$ （计算结果保留2位有效数字）

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四、解答题

13. 带加热丝（图中未画出，体积不计）的质量为M的气缸放在水平地面上，质量为m、截面积为S的活塞封闭着一定质量的理想气体（气体的质量可以忽略），活塞由轻绳悬挂在天花板上，活塞到气缸底部的距离为L，到气缸顶部的距离为 $\frac{L}{2}$ ，封闭气体的温度为T，气缸恰好对地面无压力，已知重力加速度为g，大气压强始终为 $p_{0}$ ， $M = 2 m = \frac{p_{0} S}{5 g}$ ，活塞可在气缸内自由滑动。现在缓慢升高封闭气体的温度，求：

(1)、活塞开始上升时气体的温度 $T_{1}$ ；

(2)、活塞上升到气缸顶部时气体的温度 $T_{2}$ 。

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14. 如图所示，半径 $R = 0.4 m$ 的光滑四分之一圆轨道放在光滑水平地面，其左侧紧靠竖直墙壁，底端切线水平长木板 $Q$ 的左端紧靠圆轨道（但不栓连），且上表面与圆轨道末端相切，长木板上放一个轻弹簧，轻弹簧右端被固定在木板的右端，长木板最左端放一物块 $P$ 。现从高于圆轨道顶端 $H = 2.8 m$ 的位置无初速释放一个质量 $m_{0} = 1.0 k g$ 的小球，小球无碰撞进入圆轨道，经过圆轨道后与物块 $P$ 发生碰撞，碰后小球返回到圆轨道的最高点时被锁定，小球被锁定的位置和圆轨道圆心的连线与竖直方向夹角 $θ = 60 °$ 。物块 $P$ 被碰后，沿长木板上表面向右滑动，随后开始压缩弹簧，已知最后物块 $P$ 刚好返回到长木板 $Q$ 的最左端。小球和物块 $P$ 都可以视作质点，物块 $P$ 与木板 $Q$ 的质量分别为 $m_{P}$ 和 $m_{Q}$ ， $m_{P} = m_{Q} = 2 k g$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，试求：

(1)、小球在圆轨道上下滑的整个运动过程中，对轨道的水平冲量 $I$ 的大小；

(2)、小球与物块 $P$ 发生的碰撞中损失的机械能；

(3)、整个过程中轻弹簧的最大弹性势能。

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15. 如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m。在金属板右侧有一边界为MN的足够大的匀强磁场区域，MN与两板中线 $O O'$ 垂直，磁感应强度 $B = 2.5 \times 1 0^{- 3} T$ ，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线 $O O'$ 连续射入电场中，已知每个粒子速度 $v_{0} = 1 0^{5} m / s$ ，比荷 $\frac{q}{m} = 1 0^{8} C / k g$ 。重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。

(1)、试求带电粒子射出电场时的最大速度；

(2)、证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；

(3)、t=0时，UMN为200V开始，在足够长的时间内在磁场中运动时间大于 $\frac{2 π}{5 \times 1 0^{5}} s$ 的粒子占总发射粒子的占比。

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