湖湘名校教育联合体2022-2023学年高三上学期物理9月大联考试卷

试卷更新日期：2022-10-11 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置取得新突破，成功实现可重复的。2亿摄氏度 $101 s$ 和1.6亿摄氏度 $20 s$ 等离子体运行。其内部发生的一种核聚变反应方程式为 $_{1}^{2} H + X \to_{2}^{4} He +_{0}^{1} n + 17.6 MeV$ ，已知 $_{1}^{2} H$ 的质量为 $2.0136 u$ ， $_{2}^{4} He$ 的质量为 $4.0026 u$ ， $_{0}^{1} n$ 的质量为 $1.0087 u$ ， $1 u$ 相当于 $931 MeV$ 。则X的核子平均质量为（　　）

A、 $3.0166 u$ B、 $1.5083 u$ C、 $1.0055 u$ D、 $1.0087 u$

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2. 司机们在遇到ETC收费口时通常是以提前减速，匀速通过路口后再加速的方式通过。如图所示为某辆汽车通过ETC收费口的运动图像，下列说法正确的是（　　）

A、国庆节免费通行，栏杆升起，汽车保持10m/s通过能够节约3.3s的时间 B、国庆节免费通行，栏杆升起，汽车保持10m/s通过能够节约1.5s的时间 C、汽车加速时的距离大于减速时的距离 D、减速过程的位移为6m

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3. 如图所示，斜面光滑的楔形物体放置在粗糙水平面上，一轻质细线绕过滑轮1和滑轮2，两端分别与物体a和轻环c连接，轻环c穿在粗糙水平横杆上，滑轮2下吊一物体b。物体a和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止。现将c向右移动一些，系统再次静止（即撤去外界干预后的新平衡，楔形物体始终在原来位置）。不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。则（　　）

A、在两次平衡中物体a在同一位置 B、地面对斜面体的支持力变大 C、横杆对轻环c的摩擦力变大 D、地面对楔形物体的摩擦力不变

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4. 如图甲所示，a、b两束激光分别通过同一套双缝干涉装置，它们的第5条亮条纹分别在屏上的 $P_{a}$ 点和 $P_{b}$ 点；如图乙所示，由a、b两束微光组成的复合光通过三棱镜后形成I、Ⅱ两条光线，则下列说法中正确的是（　　）

A、a激光的波长较长 B、光线Ⅱ是b激光的传播光路 C、b激光在三棱镜中传播时间较短 D、激光a与b有可能形成稳定的干涉图样

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5. 如图所示，竖直面内固定有一半径为R的半圆形光滑轨道ABC，AOC为半圆形轨道的直径，O为圆心，B点与O点等高，一质量为m的小球静止放置在A点。第一次给小球施加一方向垂直AC、大小为F的水平恒力；第二次给小球施加一方向始终沿切线方向的大小为F的力。在以后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A、第一次施力小球可能达到C点 B、第二次施力小球可能到达C点 C、第一次施力小球可能在B点以上脱离轨道 D、第二次施力小球不可能在B点以上脱离轨道

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6. 一列沿x轴传播的简谐横波在 $t = 0$ 时的波形图如图甲所示，此时简谐横波恰好传到质点P， $x = 1 m$ 处的质点的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A、该简谐横波向x轴负方向传播 B、该简谐横波的传播速度为 $1.25 m / s$ C、波源的起振方向为y轴正方向 D、从 $t = 0$ 时刻开始计时，经过 $4 s$ 时， $x = 4 m$ 处的质点通过的路程为 $70 cm$

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二、多选题

7. 如图甲所示电路中，理想变压器原线圈ab端输入的交变电压u如图乙所示，副线圈接有阻值为 $R_{1} = 8 Ω$ 的定值电阻和滑动变阻器 $R_{2}$ ，原、副线圈的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 5 ： 3$ ，各电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）

A、电压表测量的电压为 $12 \sqrt{2} V$ B、通过副线圈的交变电流的频率为 $50 Hz$ C、电流表的示数为 $1.5 A$ 时，滑动变阻器 $R_{2}$ 接入电路的阻值为 $12 Ω$ D、滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片P向上滑动，电流表、电压表的示数均增大

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8. 在地球上将质量为m的物体A水平抛出，物体的动能E_k与运动时间t²的关系如图中实线甲所示。在某一星球X上将质量为2m的物体B水平抛出，其动能E_k与运动时间t²的关系如图中虚线乙所示。假设地球和星球X均为质量均匀分布的球体。已知地球的半径是星球X的3倍，地球表面的重力加速度g=10m/s² ， A、B在运动过程中空气阻力均忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A、地球的质量是星球X的18倍 B、地球的近地卫星的周期与星球X的近地卫星的周期的平方之比为 $3 ： \sqrt{2}$ C、若A，B下落过程的水平位移大小相等，A下降的高度是B的2倍 D、若A，B下落过程的动量变化量大小相等，则B下降的高度是A的2倍

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9. 如图所示，距离为L的竖直虚线P与Q之间分布着竖直向下的匀强电场，A为虚线P上一点，C为虚线Q上一点，水平虚线CD与CF之间分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，虚线CF与虚线Q之间的夹角 $θ = 30 °$ 。质量为m、电荷量为q的粒子从A点以水平初速度 $v_{0}$ 射出，恰好从C点射入磁场，速度与水平方向的夹角也为 $θ$ ，粒子重力可忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A、C点与A点间的竖直距离为 $\frac{\sqrt{3} L}{6}$ B、电场强度大小为 $\frac{\sqrt{3} m v_{0}^{2}}{q L}$ C、粒子在磁场中运动的轨迹半径为 $\frac{2 \sqrt{3} m v_{0}}{3 q B}$ D、粒子在磁场中运动的时间为 $\frac{2 π m}{3 q B}$

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10. 如图所示，A、B是质量分别为m和2m的小环，一半径为R的光滑半圆形细轨道，其圆心为O，竖直固定在地面上。轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆。杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方。A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。两环均可看作质点，且不计滑轮大小与摩擦。现对A环施加一水平向右的力F，使B环从地面由静止开始沿轨道运动。则（）

A、若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至C点的过程中，F一直减小 B、若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至C点的过程中，外力F所做的功等于B环机械能的增加量 C、若F为恒力，B环最终将静止在C点 D、若F为恒力，B环被拉到与A环速度大小相等时， $\sin ∠ O B P = \frac{R}{h}$

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三、实验题

11. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向。

(1)、本实验用的弹簧测力计的示数单位为N，图中A的示数为N；

(2)、下列不必要的实验要求是___________（填选项前的字母）：

A、改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 B、弹簧测力计应在使用前校零 C、细线方向应与木板平面平行 D、应测量重物M所受的重力

(3)、从OB水平开始，保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直，则在整个过程中关于弹簧测力计A和B的读数变化是___________（填选项前的字母）。

A、A增大，B减小 B、A减小，B减小 C、A减小，B先增大后减小 D、A减小，B先减小后增大

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12. 某兴趣小组同学用甲图所示电路测量一节干电池的电动势和内阻，定值电阻 $R_{0} = 1.5 Ω$ 。

(1)、闭合开关S，实验中某次电阻箱的示数如图乙所示，电阻箱接入电路的阻值为。

(2)、小组同学根据实验数据作出 $U - \frac{U}{R}$ 。图像，如图丙所示，则电源电动势E=V，电源内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果保留到小数点后两位）

(3)、该组同学测得的电源电动势（填“大于”“小于”或“等于”）电动势的真实值，测得的电源内阻（填“大于”“小于”或“等于”）内阻的真实值。

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四、解答题

13. 如图所示，导热性能良好、粗细均匀的长直U形玻璃管左管封闭、右管开口，右管内有一轻质活塞，活塞和两段水银柱A、B封闭着C、D两段理想气体。初始时水银柱A对左管顶部玻璃的压力恰好为0，水银柱A下端与水银柱B在右管中的上端平齐，水银柱及气体柱长度如图所示。现用外力缓慢向下压活塞，直至水银柱B在左管和右管的高度相等并达到稳定状态。已知水银密度为 $ρ$ ，玻璃管横截面积为S，环境温度不变，整个装置气密性良好。求：

(1)、重新稳定后，D段理想气体的长度；

(2)、重新稳定后，水银柱A对玻璃管的压力F。

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14. 某研究小组设计了一个装置如图所示。可视为质点的质量为m=0.1kg的小滑块静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F=2N的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，当其滑行到AB的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R=0.4m且内壁光滑的竖直固定圆管道，在圆管道上运行一周后从C处的出口出来后向D点滑动，D点右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点且平滑连接，并以恒定的速度v=3m/s顺时针转动。已知滑块运动到圆管道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍，水平轨道AB的长度 $l_{1} = 2.0 m$ ，水平轨道CD的长度为 $l_{2} = 4.0 m$ ，滑块与水平轨道ABCD间存在摩擦，但动摩擦因数未知，滑块与传送带间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.5$ ，传送带的长度L=0.5m，重力加速度取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、滑块与水平轨道ABCD之间的动摩擦因数 $μ_{1}$ ；

(2)、由于某种机制，滑块与水平轨道ABCD之间的动摩擦因数 $μ_{1}$ 可以调节，要使小滑块能到达传送带右侧的E点且速度为3m/s，则 $μ_{1}$ 应满足什么条件。

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15. 如图所示，可视作质点的物块置于一块长为L=12m的木板表面。已知物块与木板之间的动摩擦因数为 $μ_{1} = 0.1$ ，水平地面与木板间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.2$ ，物块与木板质量相等，m=M=4kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、对木板施加一个水平向右的力，使得物块和木板不相对滑动，求这个力的大小范围。

(2)、现对木板施加一个水平大小为F=25N的恒力，该力作用一段时间后可撤去，为了让物块与木板的相对路程最长且物块始终在木板上，该力应作用多长时间？物块初始位置应在距左端多远处？

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