湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期入学摸底测试物理试题

试卷更新日期：2022-09-21 类型：开学考试

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一、单选题

1. 以下是来自物理教材选择性必修第三册的四幅图片，对相关知识的说法正确的是（）

A、图甲中，在紫外线灯照射前，验电器指针带正电 B、图乙中，J.J.汤姆孙通过气体放电管发现了电子并测出了电子的电荷量 C、图丙中，一个处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出10种不同频率的光子 D、图丁中，比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出能量

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2. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为 $x_{a} = 2 m$ 和 $x_{b} = 6 m$ ，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（）

A、该波沿 $- x$ 方向传播，波速为 $1 m / s$ B、质点b经过4s振动的路程为2m C、 $t = 1 s$ 时，质点b的加速度方向沿y轴正向 D、质点b在 $t = 4 s$ 时速度为零

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3. 歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比）为 $2 \sqrt{2}$ 。飞机的重力为G，使飞机实现节油巡航模式的最小推力是（）

A、G B、 $\frac{\sqrt{2} G}{4}$ C、 $\frac{G}{3}$ D、 $\frac{G}{9}$

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4. 在2022年世界田径锦标赛男子跳远决赛中，26岁的中国选手王嘉男凭借最后一跳8米36的成绩逆风翻盘，夺得中国田径史上首枚世锦赛跳远金牌。这不仅是中国男子田赛项目的历史性突破，也是亚洲运动员第一次登上世锦赛跳远冠军的宝座。某同学在校运会上参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度1.5L，成绩为5L，该同学落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为 $α$ ，将该同学视为质点，不计空气阻力，则有（）

A、 $t a n α = \frac{3}{5}$ B、 $t a n α = \frac{5}{3}$ C、 $t a n α = \frac{5}{6}$ D、 $t a n α = \frac{6}{5}$

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5. 2022年7月18日，云南玉楚高速绿汁江大桥圆满完成荷载试验，预计年内具备通车条件。该桥既是全国首座单塔单跨悬索桥，也是世界单塔单跨跨度最大的悬索桥。桥梁施工过程中需要将一匀质钢绳沿竖直方向吊起，从上到下有如图所示的三等分标记点A、B。当钢绳匀速上升时，两点处的张力分别为 $T_{A}$ 、 $T_{B}$ ，当钢绳匀加速上升时，A、B两点处的张力分别为 $T_{A}^{'}$ 、 $T_{B}^{'}$ ，则下列正确的是（）

A、 $T_{A} ： T_{B} = 1 ： 1$ B、 $T_{A} ： T_{B} = 1 ： 2$ C、 $T_{A}^{'} ： T_{B}^{'} = 1 ： 1$ D、 $T_{A}^{'} ： T_{B}^{'} = 2 ： 1$

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6. 如图所示，两根等高光滑的 $\frac{1}{2}$ 圆弧轨道， $a a^{'}$ 与 $c c^{'}$ 等高，半径为 $r$ 、间距为 $L$ ，轨道电阻不计。在轨道右侧连有一阻值为 $R$ 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 $B$ ，现有一根长度为 $L$ 、电阻为 $R^{'}$ 的金属棒，在外力 $F$ 的作用下以初速度 $v_{0}$ 从 $a a^{'}$ 沿轨道做匀速圆周运动至 $c c^{'}$ 处，则该过程中（）

A、金属棒经过最低位置 $b b^{'}$ 处时，通过金属棒的电流方向为 $b^{'} \to b$ B、金属棒经过最低位置 $b b^{'}$ 处时，电路中的电流最小 C、电阻上产生的热量为 $\frac{π r R B^{2} L^{2} v_{0}}{2 {(R + R^{'})}^{2}}$ D、外力 $F$ 做的功为 $\frac{π r B^{2} L^{2} v_{0}}{(R + R^{'})}$

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二、多选题

7. 科学家发现距离地球2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统，这星球绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，它们运动周期为T，轨道半径分别为 $R_{A}$ 、 $R_{B}$ ，且 $R_{A} > R_{B}$ ，则有（）

A、星球A的质量小于星球B的质量 B、星球B的质量为 $M_{B} = \frac{4 π^{2} R_{A} {(R_{A} + R_{B})}^{2}}{G T^{2}}$ C、星球A的线速度小于星球B的线速度 D、若A、B各有一颗质量很小的低轨卫星，卫星的轨道高度远小于AB间的距离，卫星的周期均为 $T^{'}$ ，则A的卫星的轨道半径小于B的卫星的轨道半径

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8. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）

A、扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性 B、一定质量的0℃的水变成0℃的冰，体积变大，所以其分子势能增大 C、如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 D、对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积减小，那么它一定对外界放热

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9. 中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理。将干燥过程简化为：药材置于存在水平方向非匀强的电场的空间中，电场强度E随水平距离x的变化如图1所示；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去。现分析其中一个如图2所示的水分子，初始时该分子在原点，初速度为零，若只考虑水分子与外电场的作用力，则下列说法正确的是（）

A、该水分子将在电场力作用下做变加速直线运动 B、该水分子将在电场力作用下做匀加速直线运动 C、该水分子在运动过程中的电势能减少 D、该水分子在运动过程中的电势能保持不变

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10. 如图所示，固定光滑曲面左侧与光滑水平面平滑连接，水平面依次放有100个质量均为 $2 m$ 的物块（所有物块在同一竖直平面内），质量为 $m$ 的0号物块从曲面上高h处静止释放后沿曲面滑到水平面，以速度 $v_{0}$ 与1号物块发生碰撞，0号物块反弹后滑上曲面再原路返回，如此反复，假设所有碰撞都是弹性碰撞，则下列说法正确的是（）（所有物块均可视为质点，重力加速度为 $g$ ）

A、100号物块最终动量为 $\frac{2}{3} m \sqrt{2 g h}$ B、0号物块第二次反弹后沿斜面上升的高度为 $\frac{1}{81} h$ C、0号物块最终速度大小为 ${(\frac{1}{3})}^{100} \sqrt{2 g h}$ D、0号物块最后一次与1号物块碰撞后至再次返回水平面的过程，曲面对0号物块作用力的冲量大小为 $2 {(\frac{1}{3})}^{100} m \sqrt{2 g h}$

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三、实验题

11. 某同学通过查阅资料得知，弹簧弹性势能表达式为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ， k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。他尝试利用弹性势能来测量弹簧的劲度系数，于是他设计了如图（a）所示装置进行测量，弹簧右端与滑块不连接，具体操作步骤如下：

（1）将气垫导轨调成水平状态。接通电源再轻推滑块，滑块做匀速运动即可；
（2）用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度d，示数如图（b），则d＝cm；

（3）接通电源，向左侧推动滑块，使弹簧压缩一定的程度（弹簧处于弹性限度内），并测出弹簧压缩量x；
（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时挡光片的挡光时间t；
（5）画出 $\frac{1}{t} - x$ 图像如图（c）所示。若想测出劲度系数，还需要测量的物理量为（写出物理量的名称及符号），可求得弹簧的劲度系数为（用斜率a以及其他测得的物理量符号表达）。

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12. 小刘同学现采用伏安法测某电感线圈的直流电阻，有如下实验器材供选择：
A．待测电感线圈：电阻约为5Ω

B．直流电源：电动势3V，内阻很小，额定电流1A

C．电流表 $A_{1}$ ：量程0~0.6A，内阻约1Ω

D．电流表 $A_{2}$ ：量程0~3A，内阻约0.5Ω

E．电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ

F．滑动变阻器 $R_{1}$ ：最大阻值20Ω，额定电流为1A

G．滑动变阻器 $R_{2}$ ：最大阻值200Ω，额定电流为1A

H．电键多个、导线若干

(1)、该同学考虑了节能环保等因素，已确定采用滑动变阻器限流式接法，你认为该同学选用的滑动变阻器是（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”），选用的电流表是（填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”），测量电路采用的是安培表法（填“内接”或“外接”）；

(2)、为了确保电表的安全，请设计实验电路图并画在虚线框中。

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四、解答题

13. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量m＝15g的矩形线圈，线圈长 $L_{a b} = 0.5 m$ ，宽 $L_{b c} = 0.4 m$ ，线圈电阻R＝0.4Ω，ad和bc边的中点分别为P、Q，PQ连线以下区域分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、0~0.2s时间内，P、Q两点哪点的电势高；

(2)、0~0.2s时间内通过线圈横截面的电荷量；

(3)、哪一时刻细线的拉力恰好等于零。

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14. 如图所示，直角坐标系xOy第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m，电荷量为e的电子从第一象限的某点 $P (L ， \frac{5}{12} L)$ 以初速度 $v_{0}$ 沿x轴的负方向开始运动，经过x轴上的点 $Q (\frac{L}{6} ， 0)$ 进入第四象限，先做匀速直线运动，然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域（图中未画出），磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子偏转后恰好经过坐标原点O，并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力。求：

(1)、电子经过Q点时的速度v；

(2)、该匀强磁场的磁感应强度B和最小面积S。

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15. 如图所示，足够长的木板静放在光滑水平面上，木板右端与墙壁相距为 $x_{0}$ ，在木板左端放一个质量为m的小物块（可视为质点），与木板的动摩擦因数为 $μ$ ，木板的质量为M，现给小物块一个水平向右的初始速度 $v_{0}$ ，在整个的运动过程中，木板与墙壁发生弹性碰撞（碰撞后原速率反弹），重力加速度为g。

(1)、若木板与墙壁碰撞前，小物块与木板已经相对静止，求该过程物块与木板相对位移的大小；

(2)、若M＝2m，木板与墙壁能发生2次及以上的碰撞，求 $x_{0}$ 的取值范围；

(3)、若 $m = 2 M$ ， $μ = 0.2$ ， $v_{0} = 3 m / s$ ， $x_{0} = 0.5 m$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ，求整个运动过程中木板运动的路程。

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