2022届湖南省百师联盟高三下学期开年摸底联考 物理试题 PDF版

2022届高三开年摸底联考湖南卷

物理试卷

考试时间为75分钟，满分100分

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 钚的放射性同位素衰变为铀核和X粒子。已知：、和X粒子的质量分别为、和，。则下列说法正确的是（　　）

A. X粒子是粒子，该核反应释放的核能约为5.22MeV

B. X粒子是粒子，该核反应释放的核能约为5.22MeV

C. X粒子是粒子，该核反应释放的核能约为3.75MeV

D. X粒子是粒子，该核反应释放的核能约为3.75MeV

【答案】A

2. 拉伸弹簧拉力器可以锻炼肱二头肌。它由几根规格相同的弹簧并联而成，锻炼时可以根据自身情况选择挂3根弹簧或4根弹簧。如果甲同学挂3根弹簧拉伸时双手水平拉动拉力器，使弹簧产生稳定的形变；乙同学挂4根弹簧，用同样拉伸方式，使弹簧产生形变，则甲、乙两同学提供的拉力之比为（　　）

A. 3∶4 B. 3∶5 C. 4∶5 D. 2∶3

【答案】B

3. “中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，该处存在着稀薄的空气，设空间站运行轨道处空气密度，空间站垂直于速度方向的横截面积，空间站运行速率，空气分子与空间站相遇瞬间达到共速。假设为维持空间站始终在该轨道上做圆周运动，需开动空间站携带的霍尔电推进发动机，则发动机给空间站提供的推力约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

4. 中国天宫空间站在距离地表380km的轨道做圆周运动，已知地球半径，地球表面的重力加速度，则空间站上的宇航员24小时内可以看到日出的次数为（　　）

A. 1次 B. 12次 C. 16次 D. 24次

【答案】C

5. 地球表面附近存在一个竖直向下的电场，晴天时在电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，如此形成的微弱电流称地空电流。该电流比较稳定，不随高度变化，全球地空电流的总电流强度为I，假设地空电流在全球各处均匀分布，地球附近竖直向下的电场场强为E，取地球表面积为S，地表附近空气的电阻率的大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

6. 如图所示，真空中孤立带电绝缘球体的半径为R，电荷均匀分布，a点距球心距离为，b点距球心距离为，已知，，电荷分布均匀的球壳在壳内形成的电场强度为零。若a、b两点的电场强度大小相等，则下列函数图像中可能正确的是（　　）

A  B.  C.  D.

【答案】C

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，用长度为r的轻绳栓接在细转轴上，物块距转轴距离为r，初始时轻绳张力为0。已知物块与转盘间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转盘做角速度为的匀速圆周运动时，绳子恰好拉直且拉力为零，下列说法正确的是（　　）

A. 应满足

B. 当转动的角速度为2时，绳子拉力

C. 若绳子的拉力等于，圆盘转动的角速度2

D. 当转动的角速度为时，圆盘突然停止转动，物块恰好绕轴运动一圈

【答案】BD

8. 如图所示，某小型水电站发电机的输出电压稳定，发电厂通过升压变压器、降压变压器将电能通过输电线输送到远处的用户，变压器均为理想变压器。某同学发现在用电高峰时期白炽灯变暗，发电站输出的总功率增加，则用电高峰与正常情况比较（　　）

A. 变大 B. 变小 C. 变大 D. 变小

【答案】BC

9. 如图所示，截面是高为h的等腰直角三角形光滑斜面固定在粗糙水平面上，底端用小圆弧与水平地面平滑连接，在距斜面底端为d的位置有一竖直墙壁、小物块自斜面顶端由静止释放，小物块与水平地面之间的动摩擦因数为，若小物块与墙壁发生碰撞后以原速率反弹，且最多只与墙壁发生一次碰撞，不计碰撞过程中能量损失。则物块最终静止时距斜面底端的距离可能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】ABC

10. 如图所示，匝数、截面积、电阻忽略的线圈内有垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化为，其变化率。线圈通过导线与两根相互平行的金属导轨MN、PQ相连，导轨间距，其电阻不计，两导轨及其构成的平面与水平面夹角。金属棒ab垂直于导轨放置，且始终与导轨良好接触。已知金属棒的质量、电阻。当导轨平面内无磁场时，金属棒ab恰好静止在导轨上。时刻，加入垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度从0开始缓慢增大（不考虑该变化产生的感应电动势）。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。下列说法中正确的是（　　）

A. 金属棒与轨道间的动摩擦因数为0.75 B. 线圈产生的感应电动势为

C. 金属棒ab内感应电流随时间增大 D. 当金属棒ab开始运动时，

【答案】AD

三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题学生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共43分。

11. 某小组利用打点计时器对重锤自由下落进行研究，测量当地的重力加速度。打点计时器打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。在0、1、2、3、4、5、6七个点中，打点计时器最先打出的是__________点，在打出3点时物块的速度大小为__________m/s（保留三位有效数字）；当地的重力加速度为__________（保留两位有效数字）。

【答案】    ①. 0    ②. 1.15    ③. 9.7

12. 某实验小组利用如图所示电路测量一节干电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（1Ω左右）。所用器材有电流表G（量程2mA，内阻）、定值电阻、最大阻值为999.9Ω的电阻箱R、开关S等。按照电路图连接电路，回答下列问题：

（1）电流表G和定值电阻并联后等效为新的电流表，该电流表量程为__________mA（计算结果保留两位有效数字）。

（2）为了保护电流表，闭合开关之前，电阻箱接入电路的电阻值应大于__________Ω（选填“5”或“7.5”）

（3）闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻箱的阻值R和改装后电流表的相应读数I。用表示改装后的电表内阻，E表示电源电动势，r表示内阻，R表示电阻箱的阻值，则__________。利用测量的数据，作出图线，如图所示。由图可得__________V（保留三位有效数字），__________Ω（保留一位小数）。如果把改装后的电流表当成理想电流表，这种操作是否合理并说明原因_____________________。

【答案】    ①.     ②. 7.5    ③.     ④. 1.48    ⑤. 1.5    ⑥. 不合理，改装后电流表的内阻与电池内阻相差不大，忽略后，会使内阻的测量值相对误差过大。

13. 如图所示，直角坐标系xOy平面内边长为4L的正方形区域内存在匀强磁场，正方形的四个边分别与坐标轴平行，几何中心位于坐标原点。在和区域内存在方向相反、磁感应强度大小均为（未知）的匀强磁场，在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度可根据需求调整。长度均为4L的两块挡板，一块放置在y轴处与之平行，另一块放置在处，挡板关于x轴对称，置于y轴处的挡板中间（O点处）有一狭缝。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以速率从x轴上处与x轴正方向成30°角射入磁场，恰好从O点进入右侧磁场，不计重力，。

（1）求x轴负方向磁场的磁感应强度的大小；

（2）求粒子从处到O点所用的时间；

（3）为使从O点进入y轴右侧磁场的粒子，在运动过程中不与两个挡板碰撞，求区域内磁场的磁感应强度的取值范围。

【答案】（1）；（2）；（3）

14. 2021年3月，8辆编组高速动车组首次在符合实际工况的线路上进行的整列车被动安全碰撞试验，试验有效采集了列车吸能系统的变形次序等重要数据。其列车吸能系统中的多个吸能装置可以有效吸收碰撞或挂接过程中损失的动能。假设在编组站进行的某次挂接实验中，共有3节车厢，当动力车1以某速度匀速运动到距静止的编组车2距离为L时撤掉动力，动力车1与编组车2相碰，并以共同速度运动距离L后与编组车3相碰，最后三车又以共同速度运动了距离L后停止。已知每辆编组车的质量均为m，运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，碰撞时间很短，忽略空气阻力。求：

（1）整个运动过程中摩擦阻力所做的总功；

（2）动力车1匀速运动时的速度大小；

（3）因摩擦系统损失的动能和因碰撞系统损失的动能之比。

【答案】（1）；（2）；（3）3：4

（二）选考题：共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

【选修3—3】（13分）

15. 用打气筒给篮球打气，设每推一次活塞都将一个大气压的一整筒空气压入篮球。不考虑打气过程中的温度变化，忽略篮球容积的变化，则后一次与前一次推活塞过程比较，篮球内气体压强的增加量__________（选填“增大”“相等”或“减小”），压入的气体分子数__________（选填“增大”“相等”或“减小”）。

【答案】    ①. 相等    ②. 相等

16. 如图所示，一定质量的理想气体被质量为m的绝热活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，温度为。现接通电热丝给气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离L后停止加热，整个过程中气体吸收的热量为Q，大气压强为，重力加速度为g，求：

（1）初始时，气体的压强；

（2）停止加热时，气体的温度T；

（3）在整个加热过程中气体内能增加量。

【答案】（1）；（2）；（3）

【选修3—4】（13分）

17. 水平弹簧振子，下端装有一根记录笔，在水平桌面上铺记录纸，当振子振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示图像，、、、为纸上印记的位置坐标，则此弹簧振子的振幅为__________，周期为__________。

【答案】    ①.     ②.

18. 某同学设计了一种测量透明圆柱体材料折射率的方法。让两束激光平行射入圆柱体内，已知圆柱体截面圆半径为R，激光束形成的平面与圆柱体截面平行，且两束激光关于截面圆直径AB对称，间距为，两束激光通过圆柱体后汇聚到AB的延长线上C点，C点到圆心O的距离。求这种透明圆柱体材料的折射率。

【答案】