2023届湘豫名校联考高三上学期物理8月入学摸底考试试卷

试卷更新日期：2022-08-16 类型：开学考试

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一、单选题

1. 钚238是钚的同位素，半衰期为86.4年。钚238用作核电池的热源，也可用作空间核动力和飞船的电源，我国设计的“玉兔号”月球车上就应用了钚238小型核能电池。已知钚（ ${}_{94}^{238}P u$ ）会衰变成较稳定的镅（ ${}_{95}^{238}A m$ ），若初始时电池中的钚（ ${}_{94}^{238}P u$ ）与镅（ ${}_{95}^{238}A m$ ）的原子数量之比为4：1则下列说法正确的是（）

A、钚（ ${}_{94}^{238}P u$ ）衰变成较稳定的镅（ ${}_{95}^{238}A m$ ）的反应为 $β$ 衰变 B、钚（ ${}_{94}^{238}P u$ ）衰变成较稳定的镅（ ${}_{95}^{238}A m$ ）的反应为重核的裂变反应 C、钚（ ${}_{94}^{238}P u$ ）的比结合能比镅（ ${}_{95}^{238}A m$ ）的比结合能大 D、经过86.4年后电池中的钚（ ${}_{94}^{238}P u$ ）与镅（ ${}_{95}^{238}A m$ ）的原子数量之比为2：1

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2. 某位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘光滑重球，力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（）

A、小车在 $0 ~ t_{1}$ 时间内一定做匀速直线运动 B、小车在 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内做匀减速直线运动 C、小车在 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内做加速度减小的加速运动 D、小车在 $t_{2} ~ t_{3}$ 时间内一定做匀速直线运动

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3. 如图所示，一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆处于两等量异种点电荷 $+ Q$ 、 $- Q$ 连线的中垂线上，细杆和两点电荷均固定，A、O、B分别为细杆上的三点，O为 $+ Q$ 、 $- Q$ 连线的中点， $A O = B O$ 。现有电荷量为 $+ q$ 、质量为m的小球套在杆上，从A点起以初速度 $v_{0}$ 向B点滑动，到达B点时速度恰好为零，则下列关于小球运动的 $v - t$ 图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 某种型号的霓虹灯的供电电路图如图所示，P为自耦变压器的滑动触头，其原线圈接在 $u_{1} = 220 \sqrt{2} \sin 100 π t (V)$ 的正弦交流电源上，副线圈上通过输电线接有1个霓虹灯。若霓虹灯的激发电压（点亮霓虹灯的最低电压）和熄灭电压（维持霓虹灯发光的最低电压）均为 $U_{0} = 6600 V$ 。关于霓虹灯的发光情况，下列说法正确的是（）

A、霓虹灯的激发电压和熄灭电压是指电压的平均值 B、正弦交流电源的频率为100Hz C、若把P向上移动，霓虹灯每次持续的发光时间会变长 D、若把P向下移动，霓虹灯每次持续的发光时间会变长

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5. 如图所示，倾角为 $θ$ 的斜面固定在水平地面上，一质量为m的物体在与斜面平行向上的恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的位移等于 $x_{0}$ 时，速度为 $v_{0}$ ，此时撤去恒力F，物体继续沿斜面向上滑行位移 $2 x_{0}$ 后停止运动。已知重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（）

A、物体与斜面间的动摩擦因数 $μ < \tan θ$ B、在此过程中F所做的功为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ C、两段位移所对应的加速度大小之比为2：1 D、两段位移所用时间之比为 $1 ： \sqrt{2}$

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6. 如图所示，水平虚线边界的上方存在磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，O为水平虚线边界上一点。abcd为边长为L的正方形虚线边界，ad与水平虚线边界重合，Oa间的距离为 $\sqrt{3} L$ ，正方形虚线边界内存在与水平虚线边界上方同样的磁场。一束质量为m、电荷量为 $- q$ （ $q > 0$ ）的粒子从O点垂直于Oa射入磁场，这些粒子具有不同的速率。不计粒子重力和粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（）

A、 $\frac{4 π m}{3 q B}$ B、 $\frac{2 π m}{3 q B}$ C、 $\frac{π m}{3 q B}$ D、 $\frac{π m}{4 q B}$

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7. 某同学设计了一个滑梯游戏装置，如图所示，一光滑轨道AO固定在水平桌面上，O点在桌面右侧边缘上。以O点为圆心的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道BD竖直固定在桌子的右侧，C点为圆弧轨道BD的中点。若宇航员利用该游戏装置分别在地球表面和火星表面进行模拟实验，将小球放在光滑轨道AO上某点由静止下滑，小球越过O点后飞出，落在光滑圆弧轨道BD上。忽略空气阻力，已知地球表面的重力加速度大小为g，火星的质量约为地球质量的 $\frac{1}{9}$ ，火星的半径约为地球半径的 $\frac{1}{2}$ 。在地球表面或在火星表面上，下列说法正确的是（）

A、若小球恰能打到C点，则击中C点时的速度方向与圆弧面垂直 B、小球释放点越低，小球落到圆弧上时动能就越小 C、根据题目的条件可以得出火星表面的重力加速度大小 $g_{火} = \frac{9}{4} g$ D、在地球和火星进行模拟实验时，若都从光滑轨道上同一位置释放小球，则小球将落在圆弧上的同一点

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8. 水切割又称水刀，即高压水射流切割技术，是一种利用高压水流切割的机器。在电脑的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质地影响小。因为其成本低，易操作，良品率又高，水切割逐渐成为工业切割技术方面的主流切割方式。如图所示，若水柱的截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后速度减为零，已知水的密度为 $ρ$ 。则下列说法正确的是（）

A、减小水柱的截面S可以增大水对钢板冲力产生的压强 B、若水流速度v增大到原来的2倍，可以使水对钢板冲力产生的压强增大到原来的2倍 C、若水流速度v增大到原来的2倍，可以使水对钢板冲力产生的压强增大到原来的4倍 D、若在水中添加适量食盐，在同样条件下会使水对钢板冲力产生的压强减小

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二、多选题

9. 已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为 $B = k \frac{I}{r}$ ，式中常量 $k > 0$ ，I为电流的大小，r为距导线的距离。如图所示，在同一光滑的水平面内水平固定放置两根平行长直导线，导线中通有同方向的恒定电流I，一质量为m的金属矩形线框水平放置在两导线之间并与两导线处在同一水平面内，且左右两边与导线平行。现将金属矩形线框以初速度 $v_{0}$ 在两导线间的中线左侧斜向右上方滑动， $v_{0}$ 的方向与电流方向成 $θ$ 角，最终在两导线间的中线与右边直导线间做匀速直线运动，金属矩形线框在滑动过程中不发生转动。则下列说法正确的是（）

A、金属矩形线框中的感应电流方向先是沿顺时针方向后沿逆时针方向 B、金属矩形线框中的感应电流方向总是沿顺时针方向 C、整个过程金属矩形线框产生的电能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ D、金属矩形线框受到安培力冲量的大小为 $m v_{0} \sin θ$

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10. 速度选择器装置如图所示， $O O^{'}$ 为中轴线。一 $α$ 粒子（ ${}_{2}^{4}H e$ ）以速度 $v_{0}$ 自O点沿中轴线 $O O^{'}$ 射入恰沿中轴线 $O O^{'}$ 做匀速直线运动。所有粒子均不考虑重力的影响，下列说法正确的是（）

A、 $α$ 粒子（ ${}_{2}^{4}H e$ ）以速度 $v_{0}$ 自 $O^{'}$ 点沿中轴线从右边射入也能做匀速直线运动 B、电子（ ${}_{- 1}^{0}e$ ）以速度 $v_{0}$ 自O点沿中轴线 $O O^{'}$ 射入，恰沿中轴线 $O O^{'}$ 做匀速直线运动 C、氘核（ ${}_{1}^{2}H$ ）以速度 $\frac{1}{2} v_{0}$ 自O点沿中轴线 $O O^{'}$ 射入，动能将增大 D、氚核（ ${}_{1}^{3}H$ ）以速度 $2 v_{0}$ 自O点沿中轴线 $O O^{'}$ 射入，动能将增大

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11. 如图所示，在光滑的水平地面上，有半径和动量相同的两个小球A、B发生对心碰撞，碰撞后小球A恰好静止，则小球B的质量 $m_{B}$ 与小球A的质量 $m_{A}$ 的比值 $\frac{m_{B}}{m_{A}}$ 可能是（）

A、1 B、2 C、3 D、4

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12. 如图所示，质量为m=1.0kg的长方体物块B放置在粗糙的水平地面上，右侧中心点位置固定一个轻质滑轮。一根不可伸长的轻绳一端通过滑轮与质量为m=1.0kg、表面光滑的滑块A相连，另一端固定在墙壁上，轻质滑轮与墙壁之间的轻绳始终保持水平，滑块A刚好与物块B的右侧相接触且能竖直下滑。现让滑块A由静止释放，已知重力加速度大小g取 $10 m / s^{2}$ ，物块B与粗糙水平地面间的动摩擦因数 $μ = \frac{2}{9}$ 。则在滑块A下滑的过程中，下列说法正确的是（）

A、长方体物块B的加速度大小为 $2.0 m / s^{2}$ B、滑块A的加速度大小为 $2.0 m / s^{2}$ C、水平轻绳的张力大小为10N D、长方体物块B对滑块A的支持力大小为2.0N

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13. 关于热现象，下列说法正确的是（）

A、国产航母“山东舰”舰载机尾焰的温度超过 $1000 ° C$ ，尾焰喷射到钢板上时钢板上所有分子的动能都增大 B、 $1000 ° C$ 的气体和 $1000 ° C$ 的钢板，它们的分子平均动能相同 C、科学家发现铋晶体具有某种特殊的导电性质，被称为“拓扑绝缘体”，铋晶体各项物理性质均表现为各向异性 D、一定量的 $100 ° C$ 的水变成 $100 ° C$ 的水蒸气，分子平均动能不变，其分子势能增大 E、农谚“锄板底下有水”是指把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分

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三、实验题

14. 某研究性学习小组的同学制作了一个验证动量守恒定律的实验装置，如图所示。一圆弧形轨道与水平轨道OP平滑连接。实验中使用不同材料制成、大小相等的滑块A和滑块B，用天平测得质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 。先不放滑块B，使滑块A从圆弧形轨道上某处S点由静止滑下，停止在水平面 $O_{1}$ 点，测量并记录滑块A在水平轨道上滑行的距离 $O O_{1} = x_{1}$ ；再把滑块B静置于水平轨道始端O点，让滑块A仍从圆弧形轨道的S点由静止滑下，滑块A和滑块B碰撞后分别停在水平轨道上的 $O_{2}$ 点和 $O_{3}$ 点，测量并记录 $O O_{2} = x_{2}$ ， $O O_{3} = x_{3}$ 。

(1)、本实验必须满足的条件是___________（已知滑块A与滑块B碰撞后不反弹）。

A、圆弧轨道必须是光滑的 B、滑块A的质量 $m_{1}$ 必须大于滑块B的质量 $m_{2}$ C、滑块A每次必须从同一高度由静止释放

(2)、若两球碰撞前后的动量守恒，其表达式可表示为。

(3)、若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式是否成立。

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15. 某学校实验小组设计了如图所示的电路图测定 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 两电压表的内阻，可供选用的仪器有：

A．内阻约 $1000 Ω$ 的待测电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ ，量程0~3V

B．定值电阻 $R_{1} = 1000 Ω$

C．定值电阻 $R_{2} = 40 Ω$

D．滑动变阻器 $R_{3}$ （最大阻值为 $1000 Ω$ ）

E.滑动变阻器 $R_{4}$ （最大阻值为 $40 Ω$ ）

F.电源E，电动势E=6V，内阻忽略不计

G.开关、导线若干

(1)、为了准确测量 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 两电压表的内阻，定值电阻 $R_{0}$ 应选，滑动变阻器应选。（均填仪器前的字母代号）

(2)、根据电路图用笔画线代替导线完成实物图的连接。

(3)、闭合 $S_{1}$ 前，将滑动变阻器的滑片调到（填“最左端”或“最右端”），再将单刀双掷开关拨到a，调节滑动变阻器使得 $V_{1}$ 和 $V_{2}$ 有明显的读数，分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ ；再将单刀双掷开关拨到b，调节滑动变阻器，使得 $V_{1}$ 和 $V_{2}$ 有明显的读数，分别为 $U_{3}$ 、 $U_{4}$ ，则电压表 $V_{2}$ 的内阻为， $V_{1}$ 的内阻为（以上两空均用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $U_{3}$ 、 $U_{4}$ 和 $R_{0}$ 表示）

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四、解答题

16. ETC是电子不停车收费系统，用于高速公路或桥梁的自动收费。如图所示是小车分别经过收费站的人工通道和ETC通道的 $v - t$ 图像，图中 $v_{0}$ 、 $Δ t$ 和 $v_{1}$ 为已知量。已知小车加速、减速时的加速度大小均为a，小车通过两种通道时从开始减速至恢复到原速度大小所行驶的距离一样。求：

(1)、小车走人工通道时，从开始减速至恢复到原速度大小的过程中的平均速度大小；

(2)、小车走ETC通道时，从开始减速至恢复到原速度大小的过程中的平均速度大小。

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17. 如图所示，一质量为m₁=0.2kg的“T”形杆P竖直放在地面上，有一质量为m₂=0.3kg的金属圆环Q套在“T”形杆P的直杆上很难分离。某工程师设计了一个方法成功将金属环Q与“T”形杆P分开，该工程师在“T”形杆P与金属圆环Q间装上适量的火药，火药爆炸瞬间化学能中的部分能量转化为系统的机械能E，已知 $E = \frac{27}{8} J$ ，金属圆环Q与“T”形杆P的直杆间滑动摩擦力大小恒为 $f = 15 N$ ，不计空气阻力。重力加速度大小g取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求火药爆炸瞬间“T”形杆P和金属圆环Q的速度大小；

(2)、求点燃火药爆炸瞬间“T”形杆P和金属圆环Q的加速度大小。

(3)、若要求金属环Q与“T”形杆P分开，则直杆长度的最大值是多少？

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18. 如图所示，在第二象限内有一抛物线 $A_{1} O$ ，其方程为 $y = \frac{x^{2}}{l}$ （ $- l \leq x < 0$ ），在拋物线的上方存在一竖直向下的匀强电场E（大小未知）。在抛物线 $A_{1} O$ 每个位置上连续发射质量为m、电荷量为 $+ q$ 的粒子。以大小为 $v_{0}$ 的初速度水平向右射入电场、观察发现所有粒子均能到达坐标原点O。第四象限内有一边长为l、其中两边分别与x轴和y轴重合的正方形边界，边界内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B = \frac{2 m v_{0}}{q l}$ 。 $A_{2} A_{3}$ 为与x轴平行的可上下移动的荧光屏，初始位置与磁场的下边界重合。不计粒子重力和粒子之间的相互作用力。

(1)、求电场强度E的大小。

(2)、所有粒子到达坐标原点O进入磁场后，在荧光屏还没有移动时，求粒子在磁场中运动的最长时间 $t_{m}$ 。

(3)、若将荧光屏缓慢向上移动，求在向上移动的过程中光屏上发光的最大长度。

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19. 如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的汽缸中，活塞面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的温度为 $T_{0}$ ，此时活塞恰好不下滑。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向上移动距离L后停止，活塞不会脱离汽缸，整个过程中气体吸收的热量为Q。已知活塞的质量为m，重力加速度大小为g，活塞与汽缸间的滑动摩擦力为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界大气压为 $p_{0}$ 。求：

(1)、当活塞刚开始向上移动时气体的温度 $T_{1}$ ；

(2)、该过程中气体内能的增加量 $Δ U$ 。

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20. 如图所示，图中虚线x=L是介质A和B的分界面，波源S位于坐标原点O，波源S在t=0时刻开始做简谐运动，产生一列沿x轴正方向传播的机械横波，经过时间 $t_{0}$ 刚好传到介质B中 $x = 2 L$ 的P点。求：

(1)、波源开始振动的方向及振动的周期；

(2)、从波源开始振动到 $t = 2 t_{0}$ 时间内波沿x轴正方向传播的距离。

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五、填空题

21. 如图所示，一束只含红光和蓝光频率成分的复色光，沿 $P O_{1}$ 方向垂直于直径AC射入半圆形透明砖中，可以观察到分成了三束光线分别沿 $O_{2} N$ 、 $O_{3} Q$ 和 $O_{4} M$ 方向射出。 $O_{4} M$ 与 $P O_{1}$ 平行。则可以判断光线 $O_{2} N$ 一定是，光线 $O_{3} Q$ 一定是，光线 $O_{4} M$ 一定是。（以上均填“红光”“蓝光”或“红光与蓝光的复色光”）

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