湖南省岳阳地区2022-2023学年高三上学期物理适应性考试试卷

试卷更新日期：2022-10-21 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 受伽利略对自由落体运动研究思想的启发，小天同学让物体从静止在斜面上滑下，用刻度尺测量物块滑下的路程，并用计时器测出物块通过相应路程的时间。如图所示，他用水平直线OA表示测得的时间，用倾斜的直线OB表示运动过程中随时间增大的某物理量，OAB为直角三角形，图中斜边OB的中点为D，OA中点为C。则图中（）

A、OB的长度表示该过程运动的路程 B、AB的长度表示该过程的平均速度 C、三角形OAB的面积表示该过程运动路程的一半 D、三角形OCD的面积表示该过程运动路程的四分之一

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2. 下列说法正确的是（　　）

A、当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大 B、如果气体分子总数不变，而气体温度升高，压强可能不变 C、一定质量的某种理想气体在等压膨胀的过程中温度可能降低 D、自然界中符合能量守恒定律的宏观过程一定能自然发生

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3. 在学习力的平衡时，小梦同学将三个力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 和 $F_{3}$ 平移后恰好构成封闭的直角三角形，如图所示，学习小组的四位同学分别做了以下判断，其中正确的是（　　）

A、甲同学认为该三个力的合力为零 B、乙同学认为若只将 $F_{1}$ 改成原来的反方向，则该三个力的合力为零 C、丙同学认为若只将 $F_{2}$ 改成原来的反方向，则该三个力的合力为 $2 F_{1}$ D、丁同学认为若只将 $F_{3}$ 改成原来的反方向，则该三个力的合力为 $2 F_{2}$

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4. 如图所示，在倾角为 $θ$ 的斜面顶端有一压缩的弹簧，弹簧将一个小球弹射出去，若小球从斜面水平抛出的初动能为 $E_{1}$ ，小球落到斜面上的动能为 $E_{2}$ 。不计空气阻力，下列结论正确的是（　　）

A、 $\tan θ = \sqrt{\frac{E_{2} - E_{1}}{E_{1}}}$ B、 $\tan θ = \sqrt{\frac{E_{2} - E_{1}}{2 E_{1}}}$ C、 $\tan θ = \sqrt{\frac{E_{2} - E_{1}}{3 E_{1}}}$ D、 $\tan θ = \sqrt{\frac{E_{2} - E_{1}}{4 E_{1}}}$

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5. 如图所示，一理想变压器原副线圈匝数之比为 $5 ： 1$ ，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是（　　）

A、若电压表读数为36V，则输入电压的最大值为180V B、若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增加到原来的2倍 C、若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D、若只将输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的8倍

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6. 一列简谐波在 $t = 10 s$ 时的波形图如图甲所示，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（　　）

A、 $v = 5.0 cm / s$ ，沿x轴负方向传播 B、 $v = 2.5 cm / s$ ，沿x轴负方向传播 C、 $v = 5.0 cm / s$ ，沿x轴正方向传播 D、 $v = 2.5 cm / s$ ，沿x轴正方向传播

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7. 据中科院紫金山天文台2022年5月的消息，我国科学家最近提出了“近邻宜居行星巡天计划”（简称“CHES”），希望能够寻找32光年内的系外行星，而且是类似于地球的岩石行星。若发现某宜居行星的平均密度为地球平均密度的三分之二，自转周期约为16小时。已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的 $6.6$ 倍，则该宜居行星的同步卫星轨道半径与该行星半径比值约为（　　）

A、 $2.9$ B、 $4.4$ C、 $9.9$ D、 $14.9$

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8. 如图所示，位于水平面上的物体在斜向上的恒力F₁的作用下，做速度为v₁的匀速运动，此时力F₁与水平方向的夹角为 $θ_{1}$ ；当对应恒力变为F₂时，物体做速度为v₂的匀速运动，此时F₂与水平方向的夹角变为 $θ_{2}$ ，则以下说法正确的是（）

A、若 $v_{1} = v_{2}$ ， $θ_{2} > θ_{1}$ ，则一定有 $F_{2} > F_{1}$ B、若 $v_{1} = v_{2}$ ， $θ_{2} < θ_{1}$ ，则可能有 $F_{2} = F_{1}$ C、若 $v_{1} = v_{2}$ ， $θ_{2} > θ_{1}$ ，则 $F_{2}$ 的功率可能等于 $F_{1}$ 的功率 D、若 $v_{1} > v_{2}$ ， $θ_{2} > θ_{1}$ ，则 $F_{1}$ 的功率可能等于 $F_{2}$ 的功率

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二、多选题

9. 一物体在滑动摩擦力作用下，正在水平面上做匀减速直线运动，从某时刻起，对物体再施加一水平恒力F，那么，在此后的一段时间内（　　）

A、如果物体改做匀速运动，力F一定对物体做正功 B、如果物体改做曲线运动，力F可能一直对物体不做功 C、如果物体改做匀加速运动，力F一定对物体做正功 D、如果物体仍做匀减速运动，力F一定对物体做负功

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10. 已知氢原子的基态能量为 $E_{1}$ ，激发态能量 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}}$ ，其中 $n = 2 ， 3 ， 4 \dots$ 。若氢原子从 $n = 2$ 的能级跃迁到基态放出光子的波长为 $λ$ ，则以下说法正确的是（　　）

A、波长为 $λ$ 的光子一定可以使氢原子从 $n = 2$ 的能级跃迁 $n = 3$ 的能级 B、波长为 $λ$ 的光子一定可以使氢原子从 $n = 2$ 的能级电离 C、能使氢原于从基态电离的光子的最大波长为 $\frac{3}{4} λ$ D、处于各能级激发态的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最大波长为 $λ$

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11. 如图所示，长度为L的细绳一端悬挂于天花板上的O点，另一端系一个质量为m的小球，给小球一定的速度使之在水平面内做匀速圆周运动。已知O点与圆周运动圆心的距离为h，重力加速度为g。不计细绳的质量和空气阻力。以下说法正确的是（　　）

A、细绳对小球的拉力大小为 $\frac{m g L}{h}$ B、小球做圆周运动的角速度 $\sqrt{\frac{g}{h \tan θ}}$ C、小球运动一周的时间 $2 π \sqrt{\frac{h}{g}}$ D、小球运动一周的过程中，细绳对小球的拉力做功和冲量均为零

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三、实验题

12. 如图为测量未知电阻Rx的电路，R₀为阻值已知，且跟Rx阻值相当的定值电阻，R为滑动变阻器，电源E的电动势未知，S₁和S₂均为单刀双掷开关。A为内阻不计的电流表。请补充以下实验步骤：

(1)、将R的滑片滑到（填“左”或者“右”）端，开关S₁掷向a，S₂掷向（填“c”或者“d”），调节R的滑片，使电流表指针偏转角度合适，测得电流表示数为I₁。

(2)、开关S₁掷向b，S₂掷向（填“c” 或者“d”），测得电流表示数为I₂。

(3)、则Rx的表达式为Rx=。

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13. 小问同学设计了一个测动摩擦因数的实验。他的设计如图甲所示：在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。
实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t。在坐标系中作出 $F - \frac{1}{t^{2}}$ 的图线如图乙所示，与纵轴的截距为b，与横轴的截距为 $- c$ 。已知重力加速度为g。

(1)、该实验是否需要砂桶和砂的总质量远小于物块质量？________

A、是 B、否

(2)、该实验是否需要抬高长木板右端来平衡摩擦力？________

A、是 B、否

(3)、该实验是否需要调节定滑轮高度使拉物块的细线与长木板平行？________

A、是 B、否

(4)、因物块质量未知，小问同学想通过图线求得，故他还应该测出的物理量为。根据该测量物理量及图线信息可知物块的质量的表达式。物块与木板之间的动摩擦因数表达式为。

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四、解答题

14. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板上方有匀强磁场。电荷量为 $+ q$ 、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，从M点进入磁场后做匀速圆周运动，从N点离开磁场，已知M、N两点的间距为L。忽略重力的影响。

(1)、求磁感应强度B；

(2)、求粒子运动的总时间t。

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15. 如图所示，水平地面上有一两端开口的圆形管道，管道内部最上端有一活塞，已知管道质量为 $3 m$ ，活塞质量为m，两者间的最大静摩擦力为 $k m g (k > 1)$ （最大静摩擦力等于滑动摩擦力），不计空气阻力，重力加速度为g。

(1)、当管道受到竖直向上的拉力作用时，活塞与管道间没有相对滑动，求拉力的最大值F。

(2)、当管道突然获得竖直向上的初速度 $v_{0}$ 时，要使活塞不脱离管道，求管道的最小长度L。

(3)、在上问活塞不脱离管道的条件下，求管道落地时的速度 $v$ 。

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16. 如图所示，是一儿童游戏机的简化示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角 $θ$ ，半径为 $R$ 的四分之一圆弧轨道BC与长度为 $8 R$ 的AB直管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），管道底端A位于斜面底端，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。经过观察发现：无弹珠时（弹簧无形变），轻弹簧上端离B点距离为 $3 R$ ，缓慢下拉手柄P使弹簧压缩，后释放手柄，弹珠经C点被射出，最后击中斜面底边上的某位置（图中未标出），根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计。（最后结果可用根式表示）

(1)、调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠经BC轨道上的C点射出并击中斜面底边时距A最近，求此最近距离。

(2)、设弹珠质量为m， $θ = 30 °$ ，该弹簧劲度系数 $k = \frac{m g}{R}$ （g为重力加速度，弹簧的弹性势能可用 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ 计算（x为弹簧的形变量，要达到（1）中条件，求弹珠在离开弹簧前的最大速度。

(3)、在坐标中定性画出（2）中弹珠从静止到达B处的速度与时间（ $v - t$ ）关系图像。图中横坐标轴上的 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 及 $t_{3}$ 分别表示弹珠第一次达速度最大值、脱离弹簧、及到达B处的时刻，纵坐标轴上的 $v_{1}$ 为滑块在 $t_{2}$ 时刻的速度大小， $v_{m}$ 为弹珠在离开弹簧前的最大速度。（本问不要求写过程）

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