贵州省遵义市新高考协作体2023届高三上学期物理入学质量检测试卷

试卷更新日期：2022-08-23 类型：开学考试

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一、单选题

1. 某同学做“探究平抛运动的特点”实验。该同学先用图所示的器材进行实验。他用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，改变小球距地面的高度和打击小球的力度，多次重复实验，均可以观察到质量相等的A、B两球同时落地。关于本实验，下列说法正确的是（）

A、实验现象可以说明平抛运动，在水平方向上是匀速直线运动 B、落地时A，B两球的动能相同 C、落地时A，B两球重力的瞬时功率相同 D、改变打击小球的力度，A球落地过程中重力做的功也将改变

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2. 由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点，OP杆与PQ杆的长度均约为1m。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，用时约为1s，则Q点的速度大小和加速度大小分别约为（）

A、0.5m/s $0.3 m / s^{2}$ B、1m/s $0.3 m / s^{2}$ C、0.5m/s $0.6 m / s^{2}$ D、1m/s $0.6 m / s^{2}$

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3. 如图所示为一边长为d的正方体，在FE、ND两边放置足够长直导线，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中C、O两点处的磁感应强度大小分别为（）

A、2B、0 B、2B、2B C、0、 $\sqrt{2} B$ D、 $\sqrt{2} B$ 、 $\sqrt{2} B$

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4. 钚（Pu）是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料的裂变剂。钚240的衰变方程为 ${}_{94}^{240}P u \to {}_{92}^{236}U + {}_{2}^{4}H e$ ，下列说法正确的是（）

A、这种衰变过程叫作 $β$ 衰变 B、衰变放出的 ${}_{2}^{4}H e$ 是由原子核外电子受激发而产生的 C、衰变前的质量等于衰变后的质量之和 D、衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和

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5. 电影《月球陨落》讲述了月球突然偏离运行轨道，即将撞上地球，而人类为了避免危机，有人提出使用核弹。已知地球质量约为 $6 \times 1 0^{24} k g$ 、半径约为6400km，月球质量约为 $7.3 \times 1 0^{22} k g$ 、半径约为1700km，地球和月球间的距离约为 $3.84 \times 1 0^{5} k m$ 。从地球上正对月球发射一核弹，获得能到达月球的能量后无动力飞行，在之后的飞行中核弹速度最小的位置离地球的距离约为（）

A、 $1 \times 1 0^{4} k m$ B、 $3.5 \times 1 0^{4} k m$ C、 $1 \times 1 0^{5} k m$ D、 $3.5 \times 1 0^{5} k m$

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二、多选题

6. 一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为 $W_{1}$ 和 $W_{2}$ ，合外力的冲量大小分别为 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ 。下列关系式一定成立的是（）

A、 $W_{2} = 3 W_{1}$ B、 $W_{2} = 7 W_{1}$ C、 $I_{2} \leq 3 I_{1}$ D、 $I_{2} \geq I_{1}$

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7. 如图所示，正三棱柱 $A B C - A^{'} B^{'} C^{'}$ 的A点固定一个电荷量为 $+ Q$ 的点电荷， $C$ 点固定一个电荷量为 $- Q$ 的点电荷，D、 $D^{'}$ 点分别为 $A C$ 、 $A^{'} C^{'}$ 边的中点，选无穷远处电势为0。下列说法中正确的是（）

A、 $B$ 、 $B^{'}$ 两点的电场强度相同 B、将一负试探电荷从 $A^{'}$ 点移到 $C^{'}$ 点，其电势能增加 C、将一正试探电荷沿直线从 $B$ 点移到 $D^{'}$ 点，电场力始终不做功 D、若在 $A^{'}$ 点再固定一电荷量为 $+ Q$ 的点电荷， $C^{'}$ 点再固定一个电荷量为 $- Q$ 的点电荷，则 $D$ 点的电场强度指向 $B$ 点

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8. 如图所示，两水平虚线1、2之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为h的正方形导体框由虚线1上方无初速释放，释放瞬间ab边与虚线平行且与虚线1的间距为h，导体框的质量为m、总电阻为r，重力加速度为g。已知cd边与两虚线重合时的速度大小均为 $\frac{2}{3} \sqrt{2 g h}$ ，忽略空气阻力，导体框在整个下落过程中不会发生转动。则下列说法正确的是（）

A、导体框的ab边与虚线1重合时，克服安培力做功的功率大小为 $\frac{2 B^{2} h^{2} g}{r}$ B、两虚线之间的距离为 $\frac{14}{9} h$ C、导体框在穿过磁场的过程中，产生的焦耳热为3mgh D、导体框从ab边与虚线1重合到cd边与虚线1重合所用的时间为 $\frac{B^{2} h^{3}}{m g r} - \sqrt{\frac{2 h}{9 g}}$

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9. 关于热力学定律，下列说法正确的是（）

A、理想气体绝热膨胀，内能一定减少 B、相同质量的理想气体，温度相同，则内能相同 C、热量可以从内能小的物体自发地传递到内能大的物体 D、可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 E、功变为热的实际宏观过程是不可逆的

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10. 关于波的性质，下列说法正确的是（）

A、波是振动的传播，所以波的传播都需要介质 B、只要两列波的频率相同，就能形成稳定干涉 C、哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），证明了宇宙在膨胀 D、两列机械波叠加时，振动减弱点可能一直处于平衡位置 E、光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波

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三、实验题

11. 利用如图所示装置验证向心加速度 $a_{n}$ 与线速度v的关系。四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，末端与上表面很小的压力传感器表面相切，水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从圆弧轨道某一点静止释放，经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数；改变小球在圆弧轨道上的释放位置，重复上述实验步骤。（当地的重力加速度为g）

(1)、为了完成实验，下列操作正确的是____

A、必须选择光滑的圆弧轨道 B、固定圆弧轨道时，末端必须水平 C、实验中应选择密度小的小球 D、确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点

(2)、某次实验时记录的压力传感器示数为F，并测出小球的质量为m，小球的向心加速度 $a_{n} =$ 。

(3)、实验除了记录压力传感器示数F测量小球的质量为m外，还需要测量轨道末端距地面高度h、水平位移x、圆弧轨道半径R，则向心加速度 $a_{n}$ 与线速度v的关系可以表示为（用测量数据表示）。

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12. 某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。

(1)、该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，再用游标卡尺测得其长度L。
该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻 $R_{x}$ 的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻 $R_{0}$ 的阻值为10.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。首先将 $S_{2}$ 置于位置1，闭合 $S_{1}$ ，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
R/Ω
I/A
$\frac{1}{I} / A^{- 1}$
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0.272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
2.222
4.50
根据表中数据，在图丙中绘制出 $\frac{1}{I} - R$ 图像。再将 $S_{2}$ 置于位置2，此时电流表读数为0.400A．根据图丙中的图像可得 $R_{x} =$ Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式 $ρ =$ 得到该材料的电阻率（用D、L、 $R_{x}$ 表示）。

(2)、该小组根据图乙电路和图丙的 $\frac{1}{I} - R$ 图像，还可以求得电源电动势E=V，内阻r=Ω。（结果均保留2位有效数字）

(3)、持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

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四、解答题

13. 如图，质量为m的大圆环，用一根轻杆OA固定在竖直平面内，质量也为m的小环（可视为质点）套在大环上，用一根长度和大圆环半径一样的轻质细线AB连接大圆环最高点A和小环，初始时，小环静止。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，现剪断细线AB；

(1)、剪断细线AB前后瞬间，大圆环对小环的支持力 $N_{1}$ 和 $N_{2}$ 分别为多大？

(2)、小环运动到和大圆环圆心等高处C时，大圆环对轻杆的弹力N为多大？

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14. 1909至1911年，英国物理学家卢瑟福（1871~1937）和他的合作者们做了以粒子轰击金箔的实验，如图甲所示，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的 $α$ 粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线射到金箔上。 $α$ 粒子穿过金箔后，打到荧光屏上产生一个个的闪光，这些闪光可以用显微镜观察到。整个装置放在一个抽成真空的容器里，荧光屏和显微镜能够围绕金箔在一个圆周上转动。实验得到了出乎意料的结果。绝大多数 $α$ 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数 $α$ 粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数粒子偏转角超过了90度，有的甚至被弹回，为了解释这个实验结果，卢瑟福在1911年提出了如下的原子核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，所以整个原子是中性的。电子绕核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力。现考虑某一个 $α$ 粒子被弹回的情况，可简化为如图乙所示的模型，其中金的原子核类似一个固定的点电荷，而 $α$ 粒子仅在原子核库仑力作用下弹回，图中画出了三个以原子核为圆心的圆，它们的半径之比为 $3 ： 2 ： 1$ ，而 $α$ 粒子被弹回的轨迹是直线ABC，ABC为轨迹与三个圆的交点，其中A点时 $α$ 粒子速度为零。求：

(1)、 $α$ 粒子经过B、C加速度大小之比。

(2)、 $α$ 粒子经过B、C动量大小之比。

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15. 如图所示，长度为2d的圆柱形气缸放在水平面上，气缸壁导热良好，它与水平面间的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为 $f_{m}$ ，在气缸中央有一个面积为 $d^{2}$ 的轻质活塞，不计活塞和气缸间的摩擦且不漏气。用劲度系数为k的轻质弹簧水平连接活塞和竖直墙壁，初始时，弹簧处于原长状态，且始终处于弹性限度范围内，外界大气压为 $p_{0}$ 且保持不变，环境温度为 $T_{0}$ ；现环境温度缓慢升高，当气缸内气体体积加倍时，环境温度变为了多少？

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16. 1965年香港中文大学校长高锟在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递，引发了光导纤维的研发热潮，1970年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光纤通信得以广泛应用。被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”。如图为某种新型光导纤维材料的一小段，材料呈圆柱状，其横截面为矩形MNPQ，其中MQ为直径，一束单色光在纸面内以入射角 $α$ 从空气射向圆心O，问：

(1)、若 $α = 45 °$ 时，单色光刚好不从MN射出，求光纤维的折射率；

(2)、若无论入射角 $α$ 为多少，单色光都不从MN或QP射出，求光纤维的折射率的最小值。

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R/Ω	I/A	$\frac{1}{I} / A^{- 1}$
5.0	0.414	2.42
10.0	0.352	2.84
15.0	0.308	3.25
20.0	0.272	3.68
25.0	0.244	4.10
30.0	2.222	4.50