“西南汇”2022-2023学年高三上学期开学考理综物理试题

试卷更新日期：2022-10-11 类型：开学考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象 B、放射性元素的半衰期与温度和压强无关，与原子核的数量有关 C、β衰变中释放电子和化学反应中失去电子都是使原子核外电子减少 D、γ射线来自于原子核外电子的跃迁，是波长很短的电磁波

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2. 如图所示，一平行板电容器倾斜放置，上极板右端B和下极板左端A处于同一水平面上，一带电液滴在电场力和重力作用下由A点沿直线运动到B点。下列说法正确的是（）

A、该液滴一定做减速运动 B、该液滴一定做匀速运动 C、该液滴的电势能一定减少 D、A点的电势一定高于B点的电势

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3. 特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，高压输电线上使用“abcd 正方形间隔棒”支撑导线L₁、L₂、L₃、L₄的目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线L₁、L₂、L₃、L₄水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，abcd 的几何中心为O点，O点到导线的距离远小于导线的长度。忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，则（）

A、O点的磁感应强度为零 B、O点的磁感应强度不为零 C、L₁与L₂相互排斥 D、L₁所受安培力的方向为从L₁指向L₂

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4. 钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代先进核能系统的6种候选技术之一、中国是首个尝试将该新型反应堆商业化的国家，这个反应堆的不同寻常之处在于内部循环的是熔融盐而不是水。它有潜力生产相对安全和廉价的核能，产生的长寿命放射性废料也比常规反应堆要少很多。钍234的半衰期是24天，质量为10g的钍经过120天后发生衰变的钍的质量为原来质量的（）

A、 $\frac{1}{16}$ B、 $\frac{15}{16}$ C、 $\frac{1}{32}$ D、 $\frac{31}{32}$

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5. 如图所示，边长为L的正方形区域ABCD（含边界）内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、带电量为q （q>0）的粒子从D点沿DC方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动。为使粒子不能经过正方形的AB边，粒子的速度可能为（）

A、 $\frac{q B L}{3 m}$ B、 $\frac{8 q B L}{9 m}$ C、 $\frac{3 q B L}{4 m}$ D、 $\frac{4 q B L}{5 m}$

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二、多选题

6. 如图所示，由相同导体连接而成的正方形线框abcd固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培为力F₁ ， cd受到的安培力为 $F_{2}$ ，则（）

A、安培力的大小 $F_{1} = F_{2}$ B、安培力的大小 $F_{1} = 3 F_{2}$ C、F₁与F₂的方向相同 D、F₁与F₂的方向相反

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7. 如图所示为输电能耗演示电路。左侧变压器原、副线圈匝数比为1 ：4，输入电压为7.5 V正弦交流电。连接两理想变压器的导线的总电阻为r，负载R的阻值为10Ω。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2 ： 1， R上的功率为10W；开关S接2时，右侧变压器原副线圈匝数比为1 ：2， R上的功率为P。下列判断正确的是（）

A、r=20Ω B、r=5Ω C、P= $\frac{20}{3}$ W D、P= $\frac{40}{9}$ W

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8. 如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的垂直纸面向里的匀强磁场中，线框的上一半处于磁场内，下一半处于磁场外，磁感应强度大小随时间的变化规律为 $B = k t$ （ $k > 0$ ）。已知细线能够承受的最大拉力为 $3 m g$ 。则（）

A、线框中感应电流沿逆时针方向 B、从 $t = 0$ 开始计时，线框处于静止状态的时间 $t = \frac{2 m g R}{n^{2} k^{2} L^{3}}$ C、从 $t = 0$ 开始计时，线框处于静止状态的时间 $t = \frac{4 m g R}{n^{2} k^{2} L^{3}}$ D、细线断后，若保持磁感应强度B不变，则线框将匀加速下落

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9. 有一钢瓶氧气，因为压强不是很大，可视为理想气体，它的 $p - T$ 图像如图所示，若瓶中氧气经历了过程 $1 \to 2$ ，则它（）

A、正在充气 B、正在放气 C、内部气体内能减少 D、内部气体平均动能减少 E、内部气体密度增大

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10. 某弹簧振子在水平方向上做简谐振动，其振动图像如图所示，则振子在（）

A、0~60 s内的路程为15 m B、0~60s内的位移为零 C、第3s末与第5 s末的速度相同 D、第3s末与第5 s末的加速度相同 E、第4s末的速度为零

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三、实验题

11. 某实验小组利用手机的录像功能拍下了小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续5幅画面合成到同一张图中，如图所示。依次测得小球各相邻位置间的距离为x₁、x₂、x₃、x₄。

(1)、写出小球在位置3时的速度表达式：v₃=。

(2)、要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式：a=。

(3)、在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是（选填“偶然”或“系统”）误差。

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12. 在一次课外活动中，某物理兴趣小组为了测量电池的电动势和内阻设计了如图（a）所示的两个电路，并在实验室寻找到了下列器材：
电压表V （量程0~15 V，内阻约15 kΩ）；

电流表A₁（量程0~0.6 A，内阻约1.0Ω）；

电流表A₂（量程0~1 mA，内阻40Ω）；

电阻箱R₁（阻值范围0 ~9999Ω）；

滑动变阻器R₂（阻值范围0~20Ω，额定电流2 A）；导线、开关若干。

(1)、甲同学要测的电池电动势约为3 V，因电压表的量程过大，测量不精确，可用电流表改装。要将电流表改装成0~3 V量程的电压表，甲同学选用电流表A₂ ，将其与电阻箱R₁（选填“串联”或“并联”），此时电阻箱R₁的阻值应调至Ω。

(2)、乙同学想要测量某电池的电动势（约3.0V）和内阻（约2. 0Ω）。选用合适器材后，应选择最优电路（选填“A”或“B”）进行测量。

(3)、丙同学测量一节干电池的电动势和内阻，选择合适的电路（电路B）以及器材后进行了测量，得到的一条实验数据拟合线如图（b）所示，则该电池的电动势E =V（保留3位有效数字），内阻r=Ω （保留3位有效数字）。

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四、解答题

13. 如图所示，光滑绝缘轨道ABC由AB、BC两部分平滑连接而成，其中AB为水平轨道，BC为半径为R半圆轨道，虚线l为过B、O、C三点的竖直直线，l左侧有水平向右的匀强电场E，l右侧（包含l）有竖直向下的匀强电场 $E^{'}$ 。现将一质量为m，带电量为q（q>0）的小球自水平轨道上的P点由静止释放，小球恰能到达C点。已知：PB=2R， $E = \frac{2 m g}{q}$ ，重力加速度大小为g。

(1)、求电场强度 $E^{'}$ 的大小；

(2)、撤掉 $E^{'}$ ，仍将小球自P点由静止释放，求小球到达C点时受到轨道的弹力大小。

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14. 如图所示，在水平面（纸面）内有三根相同的足够长且光滑的均匀金属棒ab、ac 、MN，金属棒单位长度的电阻均为r，其中ab、ac在a点接触，构成“∠”形导轨，夹角为 $θ = 45 °$ 。空间存在，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场。用力使 $M N$ 向右以速度v匀速运动， $t = 0$ 时，MN位于a处，运动过程中 $M N$ 始终与ac垂直且与导轨接触良好。已知 $M N$ 的质量为 $m$ 。

(1)、求回路中的感应电流i随时间t变化的关系式；

(2)、求 $0 ~ t$ 时间内回路产生的焦耳热Q；

(3)、某时刻撤去外力，求撤去外力之后 $M N$ 上产生的焦耳热 $Q_{M N}$ 。

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15. 一根粗细均匀的细玻璃管（一端开口，一端封闭）长为1m，内装有长为25cm的水银柱，当开口向上竖直放置时，管内空气柱长度为44cm，外界大气压为75cmHg。

(1)、将玻璃管缓慢转动至水平放置，求此时空气柱的长度；（保留1位小数）

(2)、将玻璃管缓慢转动至开口向下竖直放置，求此时空气柱的长度。

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16. 如图所示，三角形OMN是由某种透明物质制成的直角三棱镜的横截面， $∠ O M N = 30 °$ ，一束光线在纸面内垂直MN面射入棱镜，发现光线恰好不能从ON面射出，最后从OM面射出。已知：ON=a，光速为c，求：

(1)、三棱镜的折射率 $n$ ；

(2)、经过ON中点的光线在棱镜中传播的时间t以及它从OM面射出时折射角的正弦值。

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