2022永州高三下学期第三次适应性考试（三模）物理试题含答案

永州市2022年高考第三次适应性考试试卷

物理

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. 1956年吴健雄用半衰期为5.27年的对李政道和杨振宁提出的在弱相互作用中宇称不守恒进行实验验证。的衰变方程式为。下列正确的是（　　）

A. X是质子

B. 增大压强，可使的的半衰期变为10.54年

C. 衰变能释放出X，说明了原子核中有X

D. 若该衰变过程中的质量亏损为，真空中的光速c，则该反应释放的能量为

2. 如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成。放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的粒子（电子，不计重力）。若极板长为L，间距为d，当A、B板加上电压U时（忽略边缘效应），只有某一速度的粒子能从细管C水平射出，细管C离两板等距。已知元电荷为e，则从放射源O发射出的粒子的这一速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

3. 如图所示，质量为m的小球放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动。在使BP板逆时针缓慢转动60°的过程中，忽略“V”型挡板对小球的摩擦力，下列正确的是（　　）

A. 如图BP板水平时，小球受到三个力的作用

B. 小球对BP板的压力先增大后减小

C. 小球对AP板的压力一直增大

D. 当BP板转过30°时，小球对AP板和BP板的作用力大小不相等

4. 学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆距地面高为1m，可绕转轴O在竖直面内匀速转动；自动识别区ab到a＇b＇的距离为6.9m。汽车以速度3m/s匀速驶入自动识别区，识别的反应时间为0.3s；若汽车可看成高1.6m的长方体，闸杆转轴O与车左侧面水平距离为0.6m。要使汽车匀速顺利通过，闸杆转动的角速度至少为（　　）

A.  B.

C.  D.

5. 如图，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、km（k为待定系数）。A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞中无机械能损失，重力加速度为g。关于各种情况下k的取值。下列各项中不正确的是（　　）

A. 若，则小球B第一次碰后就能够运动到圆轨道的最高点

B. 若，则小球B第一次碰后将会在某处脱离圆轨道

C. 若，小球B不可能脱轨

D. 若，小球A和小球B将在圆轨道的最低点发生第二次碰撞

6. 在倾角为θ的光滑固定绝缘足够长的斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和3m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，开始未加电场，系统处于静止状态，A带正电，B不带电，现加一沿斜面向上的匀强电场，物块A沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，之后两个物体运动中，当A的加速度为0时，B的加速度大小为a，方向沿斜面向上，则下列正确的是（）

A. 未加电场时，挡板C对物块B的作用力大小为

B. 从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为

C. 从加电场后到B刚离开C的过程中，物块A的机械能和电势能之和保持不变

D. B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为

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. 游乐场滑索项目的简化模型如图所示，索道AB段光滑，A点比B点高1.6m。与AB段平滑连接的BC段粗糙，长4m。质量为30kg的滑块从A点由静止下滑，到B点进入水平减速区，在C点与缓冲墙发生碰撞，反弹后在距墙1m的D点停下。设滑块与BC段的动摩擦因数为0.2，规定向右为正方向。g取。下列说法正确的是（　　）

A. 缓冲墙对滑块的冲量为 B. 缓冲墙对滑块的冲量为

C. 缓冲墙对滑块做的功为 D. 缓冲墙对滑块做的功为

8. 图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示，已知，则（　　）

A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大

B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C. 时间内，小物块受到摩擦力方向一直向右

D. 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

9. 冬奥会上有一种单板滑雪U形池项目，如图所示为U形池模型。池内各处租糙程度相同，其中、为U形池两侧边缘，且在同一水平面，为U形池最低点。某运动员从点正上方h高的点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置点（相对点高度为）。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员（　　）

A. 第一次经过点时处于超重状态

B. 第一次经过点时的速度大小为

C. 第一次从到与从到的过程中机械能损失相同

D. 从向下返回一定能越过点再上升一定高度

10. 如图所示，在xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度的匀强磁场，第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度，ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为9m，M点为x轴正方向上的一点，。现有一个比荷大小为的带正电粒子（可视为质点且重力不计），从挡板下端N处小孔的右侧某处由静止释放，经匀强电场加速后从N处小孔沿x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，粒子最后都能到达M点（粒子经过x轴正方向时就被吸附），则带电粒子从释放点到N点距离的可能值为（结果保留2位有效数字）（）

A. 1.5m B. 2.8m C. 4.2m D. 5.0m

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. 某同学用DIS实验装置来验证“机械能守恒定律”，如图甲，力传感器固定天花板上，细线一端吊着小球。实验步骤如下：

①将质量为m的小球拉至与竖直方向夹角为处的A点无初速释放；

②通过软件描绘出细线拉力大小F随时间变化如图乙；

③改变无初速释放小球时细线与竖直方向夹角值，重复实验，得到多组数据。

（1）小球由A点无初速释放到第一次回到A点的时间为___________（用含有的符号表示）；

（2）如图丙，以为横轴，以小球运动到最低点时细线拉力大小为纵轴，描点绘图，已知当地的重力加速度为g，当图像斜率___________；纵轴截距___________时，即可验证小球机械能守恒。（用题中所给物理量符号表示）

12. 一物理兴趣小组为了测量某元件的电阻，进行了如下实验：

（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“”挡，经正确操作后，指针指示如图甲，为了使测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡___________档（选填“”“”）。

（2）使用一段时间，欧姆表电源的电动势没变，内阻增大，但仍能进行欧姆调零。若仍用该表测电阻，测量结果会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（3）为了精确测量该元件的电阻，同学们又采用了如图乙所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下：

A．待测电阻

B．灵敏电流计G

C．定值电阻

D．电阻箱

E．粗细均匀的电阻丝（在电路中的段长）

F．滑动变阻器

G．电源

H．刻度尺

I．线夹、开关以及导线若干

①在闭合开关S前，将线夹大致夹于电阻丝AB中部位置，滑片应置于a端。闭合开关后，先移动滑动变阻器的滑片至某一位置，然后不断调节线夹所夹的位置，直到灵敏电流计示数为零，测出此时段电阻丝长度，则___________（用、、表示），代入数据得___________Ω。

②为减小因电阻丝粗细不均匀带来的误差，将定值电阻换成电阻箱，并按照①中的操作，当灵敏电流计系数为零时，电阻箱的阻值为；然后将电阻箱与交换位置，保持线夹的位置不变，调节电阻箱，再次使灵敏电流计示数为零，此时电阻箱的阻值为，则电阻___________（用、表示）。

13. 嫦娥五号探月器成功登陆月球并取回月壤，成为中国的骄做。登月取壤过程可简化：着陆器与上升器组合体随返回器和轨道器组合体绕月球做半径为3R的圆轨道运行；当它们运动到轨道的A点时，着陆器与上升器组合体被弹离，返回器和轨道器组合体速度变大沿大椭圆轨道运行；着陆器与上升器组合体速度变小沿小椭圆轨道运行半个周期登上月球表面的B点，在月球表面工作一段时间后，上开器经快速启动从B点沿原小椭圆轨道运行半个周期回到分离点A与返回器和轨道器组合体实现对接，如图所示。己知月球半径为R、月球表面的重力加速度为。

（1）求返回器与轨道器、着陆器与上升器的组合体一起在圆轨道上绕月球运行的周期T；

（2）若返回器和轨道器组合体运行的大椭圆轨道的长轴为8R，为保证上升器能顺利返回A点实现对接，求上升器在月球表面停留的时间t。

14. 如图（甲），超级高铁（Hyperloop）是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具。如图（乙），己知管道中固定着两根平行金属导轨、，两导轨间距为；材料不同的运输车一、二的质量都为，横截面都是半径为的圆。运输车一、二上都固定着有间距为、与导轨垂直的两根相同导体棒1和2，每根导体棒的电阻都为，每段长度为的导轨的电阻也都为。其他电阻忽略不计，重力加速度为。

（1）在水平导轨上进行实验，此时不考虑摩擦及空气阻力。当运输车一进站时，管道内依次分布磁感应强度大小为，宽度为的匀强磁场，且相邻的匀强磁场的方向相反。求运输车一以速度从如图（丙）位置通过距离时的速度；

（2）如图（丁），当管道中的导轨平面与水平面成时，运输车一恰好能无动力地匀速下滑。求运输车一与导轨间的动摩擦因数；

（3）如图（丁），当管道中的导轨平面与水平面成时，此时导体棒1、2均处于磁感应强度为（以指向为轴正方向，，，为坐标原点），垂直导轨平面向上的磁场中，运输车二恰好能以速度无动力匀速下滑。求运输车二与导轨间的动摩擦因数。（、都是已知量）

（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。

[选修3-3]

15. 如图一定质量理想气体经历的两个过程，分别由压强一温度（p—t）图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，、分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；是它们的延长线与横轴交点的横坐标，℃；a、b为直线Ⅰ上的两点，c为直线Ⅱ上的一点，由图可知，气体从a状态沿直线Ⅰ变化到b状态，气体对外做功___________；气体在b状态和c状态单位体积的分子数之比___________。

16. 如图所示，粗细均匀、足够长的导热U型管竖直放置，右管上端封闭，左管内有一个厚度和摩擦都不计的轻质活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分。管内水银面在同一高度时，活塞和右端封口在等高的位置，两部分气体的长度均为。己知大气压强为，环境温度不变，U型管的横截面积，水银的密度为，重力加速度g取，现向活塞上缓慢倒入细沙，使两管内水银面高度差为，左管内一直有水银存在。求

（i）活塞下降的距离L；

（ii）倒入细沙质量m。

[选修3-4]

17. 如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的传播速度均为，两波源的振幅均为。图示为时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此时刻平衡位置处于和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处，则下列正确的是（　　）

A. 时刻，两列波开始相遇

B. 时刻，质点P、Q都运动到M点

C. 时刻，质点M的位移为4cm

D. 时刻，质点Q速度最大

E. 质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向

18. “跳棋”游戏中的棋子是用玻璃材料做的一种球形器材，有位同学想测定棋子的折射率。如图所示为其过球心的横截面，设玻璃棋子半径为R，直线EF为过球心的水平线，一束光线平行于EF射到棋子表面N点处，光线从Q点射出，并与EF交于P点。若棋子内无其他介质，入射光线与EF相距，入射光线从N点进入棋子后的折射角为，真空中光速为c。

（i）作出光线的光路图并求出棋子的折射率；

（ii）求光线从进入棋子到第一次射出棋子所用的时间。

【1题答案】

【答案】D

【2题答案】

【答案】C

【3题答案】

【答案】C

【4题答案】

【答案】A

【5题答案】

【答案】B

【6题答案】

【答案】D

【7题答案】

【答案】AD

【8题答案】

【答案】BC

【9题答案】

【答案】ABD

【10题答案】

【答案】AC

【11题答案】

【答案】    ①. 2T0    ②. - 2mg    ③. 3mg

【详解】（1）[1]由乙图可得，小球由A点无初速释放到第一次回到A点小球经过最低点两次，则拉力出现最大值两次，故小球由A点无初速释放到第一次回到A点的时间为2T0。

（2）[2][3]小球重心与悬点距离记为r，小球经过最低点时，绳子上的拉力与最低点速度关系为

则判断机械能守恒的表达式为

联立可得

则图像斜率

纵轴截距

b= 3mg

【12题答案】

【答案】    ①.     ②. 不变    ③.     ④. 40    ⑤.

【13题答案】

【答案】（1）；（2）（其中n=1、2、3、…）

【详解】（1）对组合体

在月球表面

解得

（2）设着陆器与上升器在小椭圆轨道运行的周期是T1，返回器与轨道器在大椭圆轨道运行的周期是T2。

对着陆器与上升器有

解得

对返回器与轨道器有

解得

上升器逗留的时间t应满足

t=nT2-T1（其中n=1、2、3、…）

解得

（其中n=1、2、3、…）

【14题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）运输车进站时，电路如图所示

当车速为时，由法拉第电磁感应定律可得

，

由闭合电路的欧姆定律

导体棒所受的安培力

，

运输车所受的合力

选取一小段时间，运输车速度的变化量为，由动量定理

即

两边求和

解得

（2）分析运输车的受力，将运输车的重力分解，如图所示

设轨道对运输车的支持力为、，如图所示

由几何关系

，

又

，

运输车匀速运动

解得

（3）加磁场后，电流

则

可得

解得

【15题答案】

【答案】    ①. 0    ②.

【16题答案】

【答案】（i） ；（ii）

【详解】（i）设活塞横截面积为S，对B管气体

解得

对A管气体，设气体的长度为LA，压强为pA，则

由

解得

活塞下降的距离

（ii）对活塞

统一单位后解得

【17题答案】

【答案】ADE

【18题答案】

【答案】（i），；（ii）

【详解】（i）根据题意可作出光路图，如图所示

根据几何关系有

故

i=60°

根据光的折射定律有

（ii）根据几何知识有

NQ=2Rcosγ=R

光在棋子中传播的速度为

光在棋子中传播的时间为