2022届湖南省高三年级下学期3月调研考试 物理试题（word版）

这是一份2022届湖南省高三年级下学期3月调研考试 物理试题（word版），文件包含物理试题doc、物理试题pdf、物理答案doc等3份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
（长沙县、望城区、浏阳市、宁乡市、平江县、醴陵市联合命制）
一、单项选择题：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. 通常情况下，地球上的两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量，人们在长时间内无法得到引力常量的精确值。在牛顿发现万有引力定律一百多年以后的1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用如图所示的扭秤装置，才第一次在实验室里比较精确地测出了万有引力常量。在下图所示的几个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是（ ）
A. 研究力的合成规律
B. 观察桌面的形变
C. 探究影响电荷间相互作用力的因素
D. 探究加速度与力、质量的关系
2. 如图所示，质量为M的母亲抱着质量为m的婴儿踏上台阶式自动扶梯下楼，下楼过程中母婴始终保持与扶梯相对静止，设扶梯与水平面之间的夹角为θ。关于母婴受力情况分析正确的是（ ）
A. 电梯在匀速运动过程中，婴儿对母亲的作用力与扶梯运动方向一致
B. 电梯在匀速运动过程中，踏板给母亲水平向前的摩擦力
C. 电梯以加速度a加速运动过程中，踏板对母亲的摩擦力大小为
D. 电梯以加速度a加速运动过程中，婴儿对母亲的作用力大小为
3. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，则上述说法正确的是（ ）
A. 木板受到地面的摩擦力的一定大于
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是
C. 当时，木板便会开始运动
D. 无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
4. 如图甲所示，用高压激发氢光谱管，使光谱管中的氢原子大量处于第4能级并辐射发光，其中某些光子打在连着验电器的锌板上，事先使锌板带负电，验电器张开一定的角度。已知锌板表面电子的逸出功是3.3eV，氢原子的能级示意图如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 光谱管会放出4种不同能量的光子
B. 光谱管发出的光能够使锌板发生光电效应
C. 从锌板中溢出的光电子的最大初动能为9.55eV
D. 由于是锌板表面的自由电子溢出，验电器的指针张角不变
5. 越野滑雪集训队利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟一些特定的训练环境和场景，其转速和倾角根据需要可调。一运动员的某次训练过程简化为如下模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度和倾角转动，盘面上离转轴距离为R处的运动员（保持图中滑行姿势，可看成质点）与圆盘始终保持相对静止。则下列相关说法正确的是（ ）
A. 运动员随圆盘运动过程中摩擦力始终指向圆心
B. 运动员随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到两个力的作用
C. 取不同数值时，运动员在最高点受到的摩擦力一定随的增大而增大
D. 运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力对其一定做正功
6. 如图所示，现有包含和两种同位素氩离子，它们经同一个加速电场（未画出）从静止状态加速后，垂直左边界进入一个等边三角区域的匀强磁场。已知同位素在出磁场时也垂直于磁场另一个边界，轨迹如图中曲线所示。设同位素和质量分别是和，则和射出磁场后速度之间的夹角为（当很小时，）（ ）
A. B.
C. D.
二、多项选择题：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. 2021年10月16日0时23分航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载人飞船，从酒泉发射升空，6时56分与天和核心舱完成自主快速交会对接。已知空间站轨道高度约为400km，由此可判断（ ）
A. 空间站每24h可以看到日出次数少于18次
B. 发射神州十三号时速度要大于7.9km/s
C. 空间站中，航天员处于完全失重状态
D. 若要神州十三号和空间站实现对接，可让神州十三号空间站轨道上直接加速
8. 如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为θ，两弹簧的劲度系数均为，小球在距B点的P点处于静止状态，Q点距A点，重力加速度为g。下列选项正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 若小球从P点以初速度沿杆向上运动，恰能到达Q点，初速度
C. 小球从Q点由静止下滑过程中动能最大为
D. 从固定点B处剪断弹簧的瞬间小球加速度大小为，方向向上
9. 如图所示，粗细均匀的矩形导线框ABCD竖直放置在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，一质量为m、电阻不计的金属棒ab从靠近AB边开始静止释放，下落时棒的速度大小为v1，下落l时棒的速度大小为v2，已知导线框单位长度电阻为r，AB边和AC边的长度分别为l和2l，棒在下落过程中与线框始终接触良好，忽略摩擦力和空气阻力，则金属棒（ ）
A. 下落时通过AB边的电流大小，方向A→B
B. 下落l时金属棒的瞬时功率，电流方向a→b
C. 从静止下落至过程通过棒的电量大于从下落至l过程通过棒的电量
D. 从静止下落至过程电路产生的热量少于从下落至l过程电路产生的热量
10. 2021年4月13日日本政府宜布将向太平洋倾倒逾125万吨福岛核电站内储存的核废水，消息一出举世哗然。福岛核电站的裂变材料是铀235，核废水含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90、钴60、碘129、钉106等放射性核素。由于含氚的水和普通的水具有相同的化学性质，物理性质也相近，因而现有的废水处理技术很难去除，铀235的半衰期大约为12.5年。针对这一事件，下列同学的观点正确的是（ ）
A. 为了保护海洋环境，日本政府应在12.5年后再排放经过处理的核废水。
B. 比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的平均核子质量最大
C. 比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的比结合能最大
D. 核反应方程：中的X是中子
三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
11. 为了测量木块与木板间动摩擦因数μ，某实验小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置 ，让木块从倾斜木板上A点由静止释放 ，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机 ，描绘出滑块与传感器的距离s随时间t变化规律 ，取 g=10m/s2，如图所示:（以下结果均保留三位有效数字）
（1）根据上述图线 ，计算可得木块在 0.4s时速度大小v= ______m/s。
（2）根据上述图线 ，计算可得木块的加速度大小a= ______m/s2。
（3）现测得斜面倾角为30°，则μ=______。（）
12. 已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所提供的器材还有：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表和毫安表（内阻可忽略）
（1）在方框中画出测量电路图。（ ）
（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示。由图可知，热敏电阻在25℃时的电阻为______kΩ（保留2位有效数字）。
（3）利用实验中热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，E为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器（图中未画出）报警，若要求开始报警时环境温度为50℃，则图中______（填“”或“”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为______kΩ（保留2位有效数字）。
13. 风洞试验，就是将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取实验数据。这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。如图所示，两根光滑轨道固定在地面上，其中AB段水平且长度为7R，BC段为半径为5R圆心角为37°的圆轨道，圆心在B点正上方。整个装置处在水平向右的风中，在A处固定一个小球甲，另一个完全相同的小球乙恰好能静止在C处。某时刻由静止释放小球甲，经过一段时间后两球发生弹性碰撞，小球乙从C处沿轨道飞出。已知小球所受风力恒为F，重力加速度大小为g。求：
（1）小球乙的质量；
（2）小球甲与小球乙碰撞前瞬间小球甲所受轨道的弹力大小；
（3）小球乙在碰撞后飞行过程中到地面的最大距离。
14. 如图所示，一些质量为m、电荷量为+q带电粒子从一线状粒子源射出（初速度可视为0）经过电场U加速后，粒子以一定的水平初速度从MS段垂直射出（S为MF中点），进入边长L的正方体电磁修正区内（内部有垂直面MPRG的大小未知的匀强磁场与匀强电场）。距离正方体底部处有一与RNAG平行的足够大平板。现以正方体底面中心O在平板的垂直投影点为原点，在平板内建立直角坐标系（其中x轴与GR平行）。所有带电粒子都从正方体底面离开，且从M点进来的粒子在正方体中运动的时间为。不计粒子重力：
（1）求粒子进入边长L的正方体电磁修正区时的速度的大小；
（2）粒子射出正方体电磁修正区后到达平板所需时间；
（3）若满足关系式，求从M点入射的粒子最后打到平板上的位置坐标。（结果用L表示）
（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，则按第一题计分。
[物理——选修3-3]
15. 下列说法中正确的是（ ）
A. 热量能够从低温物体传给高温物体
B. 物体放出热量，温度一定降低
C. 一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大
D. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
E. 在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
16. 夏天游乐场经常见到如图甲所示的儿童玩具水枪，用手握住压力手柄，前后抽动，给储水瓶打气加压。打气加压完成后压力手柄位置不动，扣动扳机，水从枪口立即射出。其原理如图乙所示，储水瓶总容积为V0，一开始灌入体积为0.8V0的水，瓶内空气压强与外界大气压强p0相等。已知打气筒每次把压强为p0、体积为0.02V0的空气压入瓶中，所有过程瓶中的气体温度保持不变，不考虑水的重力影响，求：
(1)通过打气使储水瓶内气体压强为1.4p0时，扣动扳机让水连续射出待水不流出时（即储水瓶内气体压强与外界大气压强相等），储水瓶剩余水的体积；
(2)保持(1)问中剩余水量不变，若要使储水瓶内气体压强重新超过1.4p0，至少需要打气的次数。
[物理——选修3-4]
17. 小刚同学用光传感器完成如图甲有关光的实验，某次实验中，得到了如图乙所示的光强分布图，则下列说法正确的是（ ）
A. 该同学观察到的是光的干涉图样
B. 该同学观察到的是光的衍射图样
C. 若仅减小激光器和中间缝屏的距离，则观察到条纹的宽度将不变
D. 若换用光强更大、频率更低的激光，则观察到条纹的宽度将变大
E. 该实验证明了光的波粒二象性
18. 微棱镜增亮膜能有效提升液晶显示屏亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角为一微棱镜的横截面，，，紧贴边上的点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率，，只研究从点发出照射到边上的光线。
（1）某一光线从边出射时，方向恰好垂直于边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；
（2）某一部分光线可以依次在、两界面均发生全反射，再返回到边，求该部分光线在边上的照射区域长度。