2023湖南省三湘创新发展联合高三上学期起点调研考试物理试卷含答案

这是一份2023湖南省三湘创新发展联合高三上学期起点调研考试物理试卷含答案，共11页。
高三物理考试本试卷满分100分，考试用时75分钟．注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．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．1．2022年5月，宇航员王亚平为我们演示了如何在太空洗头，通过直播画面可以看到，洗头时有水漂浮在空间站中，这说明（    ）A．水滴所受地球引力全部充当向心力B．水滴所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C．水滴受到了来自飞船的空气浮力平衡了重力D．水滴在空间站时的质量小于在地球上时的质量2．如图所示，一不可伸长的轻绳两端各连接一质量为的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长，且绳刚好伸直．现用一大小为的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直，某时刻两小球的加速度大小均为，此时两个小球的距离为（    ）A． B． C． D．3．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为（）,．电磁波谱如图所示，其中可见光的波长范围是400nm～760nm，帕邢系中，氢原子可以发出（    ）A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．X射线4．某透明物体的横截面如图所示，其中为等腰直角三角形，直角边的长度为，为半圆，其圆心在边的中点，此透明物体的折射率．若一束宽度与A边长度相等的平行光从边垂直射入透明物体，经过边反射后能照亮（即有光射出）半圆某区域．则半圆上被照亮（即有光射出）的圆弧长度为（    ）A． B． C． D．5．如图所示，半径为的半球形陶罐和陶罐内的物块（视为质点）绕竖直轴从静止开始缓慢加速转动，当达到某角速度时，物块受到的摩擦力减为零，此时物块和陶罐球心点的连线与之间的夹角为，此后保持该角速度做匀速圆周运动，重力加速度大小为，下列说法正确的是（    ）A．物块匀速转动的周期为B．物块匀速转动的线速度大小为D．若维续增大转动的速度，物块有下滑的趋势6．如图所示，电阻不计的矩形线圈处于磁感应强度大小的匀强磁场中，线圈面积，匝数．线圈绕中心轴匀速转动，转动角速度．线圈的输出端与理想变压器原线圈相连，变压器的原、副线圈的匝数比，副线圈通过电流表与定值电阻和滑动变阻器相连，的电阻为800Ω，的最大电阻为120Ω．电流表与电压表均为理想电表．下列说法正确的是（    ）A．当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中的感应电动势最大B．电阻中电流方向每秒变化100次C．改变滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器两端电压最大瞬时值为24VD．改变滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器中消耗的最大电功率为5W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．在粒子物理的研究中使用的一种球状探测装置的横截面的简化模型如图所示．内圆区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器，和分别为内圆的两条相互垂直的直径．两个粒子先后从点沿径向射入磁场，粒子1经磁场偏转后打在探测器上的点，粒子2经磁场偏转后打在探测器上的点．装置内部为真空状态，忽略粒子所受重力及粒子间相互作用力．下列说法正确的是（    ）A．粒子2可能为电子B．若两粒子的比荷相等，则粒子1的入射速度小于粒子2的入射速度C．若两粒子的比荷相等，则粒子1在磁场中运动的时间小于粒子2在磁场中运动的时间D．若减小粒子2的入射速度，则粒子2可能沿方向离开磁场8．某简谐横波在同一均匀介质中由左向右传播，、两质点的平衡位置相距3m，如图甲所示．质点的振动图像如图乙所示，已知时刻，质点在平衡位置，质点在波谷，且、之间只有一个波峰，则下列说法正确的是（    ）A．该波的周期为0.2sB．该波的波长为6mC．时，质点沿轴负方向运动D．该波在此介质中的传播速度大小为10m/s9．质量为的平衡车进行空载测试时，以大小为的初速度在水平地面上沿直线做加速运动，经过时间达到最大速度，此过程中平衡车受到的阻力恒为车重的倍，重力加速度大小为，电动机输出功率恒为额定功率，在时间内，下列说法正确的是（    ）A．平衡车达到的最大速度为B．平衡车达到的最大速度为C．平衡车的位移大小为D．平衡车的位移大小为10．如图所示，在匀强电场中，有边长为2cm的等边三角形和它的外接圆（点为圆心），三角形所在平面与匀强电场的电场线（图中未画出）平行，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（    ）A．点的电势为4VB．匀强电场的电场强度大小为200V/m，方向由指向C．圆周上电势最低点的电势为2VD．将电子从圆周上的一点移至另一点，电子的电势能最多减小三、非选择题：本题共5小题，共56分．11．（6分）2022年6月17日，中国第三艘航空母舰正式下水，被命名为“福建舰”，“福建舰”配置了电磁弹射器，并采用了平直通长飞行甲板，配置了阻拦装置，排水量可达8万余吨．某次训练时传感器测得舰载机的位置如表格所示．从某时刻（）开始的一段时间内，该舰载机可视为沿直线运动．00.40.81.21.6203.9415.7535.4263.0098.48回答下列问题：（1）根据表中数据可判断该舰载机在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：________________________________________．（2）当时，该舰我机的速度大小________（结果保留三位有效数字）．（3）这段时间内该舰载机的加速度大小________（结果保留三位有效数字）．12．（9分）物理实验研究小组为较准确地测量空调遥控器使用过后的电池组（两节干电池）的电动势和内阻，采用了如下的实验测量方式，可使用的器材有：A．电流表：测量范围为0～10 mA，内阻为100Ω；B．电流表：测量范围为0～0.4A，内阻为1.5Ω；C．定值电阻：电阻为200Ω；D．定值电阻：电阻为1400Ω；E．滑动变阻器：电阻变化范围为0～20Ω；F．开关一个、导线若干．（1）为了把电流表改装成合适的电压表，应选择的定值电阻为__________（填正确选项前的字母）．（2）将改装后的电流表和电流表接入电路，为了让测量更方便及结果更准确，应选择的电路是__________（填“甲”或“乙”）．13．（12分）某简易温度报警装置的示意图如图所示，其原理是：导热性能良好的竖直细管中用水银封闭了一定质量的空气（视为理想气体），当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警声．27℃时，空气柱长度，水银柱上表面与导线下端的距离，水银柱高度，用该温度报警装置测量沸腾的某种液体时恰好报警，该液体沸点与大气压强的关系如下表．沸点98℃99℃100℃101℃102℃压强74cmHg75cmHg76cmHg77cmHg78cmHg（1）求当地的大气压强；（2）若取出1cm水银柱，求该装置报警时的热力学温度．（结果保留三位有效数字）14．（13分）质量为、边长为的均匀导线首尾相接制成的单匝正方形闭合导线框，总电阻为．将其置于磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的水平匀强磁场上方，磁场的上边界水平，导线框最低点到的高度为，如图所示．将导线框由静止释放，当导线框一半面积进入磁场时，恰好处于平衡状态，导线框平面保持在竖直平面内，且、两点的连线始终水平，已知重力加速度大小为，不计空气阻力．求：（1）导线框一半面积进入磁场时，导线框的速度大小；（2）导线框从静止下落到一半面积进入磁场的过程中，导线框产生的热量；（3）导线框从静止下落到完全进入磁场的过程中，通过导线框某一横截面的电荷量．15．（16分）如图所示，有两足够长、倾角均为的粗糙斜面和均通过一小段平滑的圆弧与足够长的光滑水平面固定连接，小滑块与斜面间的动摩擦因数，小滑块与斜面间的动摩擦因数．小滑块从斜面上的点由静止开始下滑，一段时间后，与静止在水平面上的装有质量不计的弹簧的小滑块发生第一次碰撞（通过弹簧发生作用），之后弹簧储存的弹性势能的最大值，已知小滑块、均可视为质点，质量均为，小滑块与弹簧作用过程中不损失机械能，且弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小，．．求：（1）点距水平面的高度；（2）小滑块与小滑块第一次碰撞后．小滑块沿斜面上滑的最大距离；（3）小滑块在斜面上运动的总路程．高三物理考试参考答案1．A  【解析】本题考查万有引力，目的是考查学生的理解能力．水滴做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，飞船对其作用力近似等于零，且质量不变，选项A正确．2．C  【解析】本题考查受力分析和牛顿第二定律，目的是考查学生的推理能力．设绳子拉力大小为，由受力分析有，对任意小球由牛顿第二定律可得，而，可知，由几何关系可知两球相距，选项C正确．3．B  【解析】本题考查氢原子能级，目的是考查学生的理解能力．由公式（）可知，时对应的波长最长，解得最长的波长，当趋近无穷大时，解得最短的波长，故帕邢系谱线在红外线区域，选项B正确．4．B  【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的分析综合能力．设从圆弧上射出的边缘光线的入射角等于材料的临界角，有，解得，由几何关系有，其中，解得，选项B正确．5．C  【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的分析综合能力．设物块的质量为，物块做匀速圆周运动时，物块受到的合力，该合力提供物块做匀速圆周运动的向心力，设此时的角速度为，有，解得，选项C正确；物块转动的周期，物块转动的线速大小，选项A、B错误；继续增大转动的速度，物块有上滑的趋势，选项D错误．6．D  【解析】本题考查变压器，目的是考查学生的分析综合能力．当线圈平面与磁场方向平行时，感应电动势最大，线圈中最大感应电动势，可得，选项A错误；由，可知交变电流的频率，变压器不改变电流变化的频率，电阻中电流方向每秒钟变化次，选项B错误；由变压器原、副线圈匝数比，可知副线圈两端电压，当滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端电压最大，最大电压的有效值，最大瞬时值为，选项C错误；滑动变阻器中消耗的电功率，当，即时有最大功率，最大电功率为5W，选项D正确．7．BD  【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动，目的是考查学生的推理能力．由题图可知粒子2向上偏转，根据左手定则可知粒子2应该带正电，选项A错误；洛伦兹力提供粒子在磁场中做圆周运动所需的向心力，有，解得，由题图可知粒子1运动的半径小于粒子2运动的半径，故粒子1的入射速度小于粒子2的入射速度；若减小粒子2的入射速度，其运动半径减小，粒子2可能沿方向离开磁场，选项B、D均正确；粒子1在磁场中的偏转角大于粒子2在磁场中的偏转角，由可知，粒子1在磁场中运动的时间大于粒子2在磁场中运动的时间，选项C错误．8．AC  【解析】本题考查机械振动、机械波，目的是考查学生的推理能力．时刻，质点在平衡位置向下运动，且质点在波谷，且、之间只有一个波峰，可知，解得，由题图乙可知周期，则波速；时质点沿轴负方向运动，选项A、C均正确，选项B、D均错误．9．AC  【解析】本题考查功率和动能定理，目的是考查学生的分析综合能力．平衡车的速度达到最大时，牵引力与阻力大小相等，加速度为零，由，可知平衡车达到最大速度，选项A正确、B错误；由动能定理有，解得，选项C正确、D错误．10．ABD  【解析】本题考查匀强磁场的电场强度、电势和电势能，目的是考查学生的分析综合能力．因为、，所以、连线的中点（设为点）的电势，则、连线为等势线，因点在该等势线上，则点的电势为4V，选项A正确；匀强电场的电场强度方向由指向，大小，选项B正确；沿电场线电势逐渐降低，若过圆心作一条电场线，则交圆周于点，该点电势最低，，选项C错误；将电子由点移动到关于圆心对称点的过程中电势升高最多，此过程中电子的电势能最多减小，选项D正确．11．（1）相邻0.4s内的位移之差接近（其他形式的答案，合理即给分）（2分）（2）39.4（2分）（3）49.3（2分）【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的实验能力．（1）相邻0.4s内的位移之差接近，可判断舰载机在这段时间内做匀加速运动．（2）当时舰载机的速度等于0.4s～1.2s内的平均速度，即．（3）．12．（1）C（2分）（2）乙（2分）（3）2.6（2分）   3.8（3分）【解析】本题考查电压表的改装和闭合电路的欧姆定律，目的是考查学生的实验能力．（1）将电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，由于两节旧干电池的电动势约为3V，串联后总电阻，故应选阻值为200Ω的电阻．（2）由于电流表的内阻已知，为了减小实验误差，故选乙．（3）由闭合电路欧姆定律可得，整理得，由图像可得，解得，当时，，代入，解得．13．【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的分析综合能力．（1）以细管内密封的空气柱为研究对象，设其横截面积为．温度升高时，管内气体做等压变化，有（2分）其中，，（1分）解得（2分）即待测液体的温度，对照表可知此处的气压．（1分）（2）以cmHg为压强单位，取出水银柱，有（2分）其中（1分）（1分），（1分）解得．（1分）14．【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的分析综合能力．（1）导线框一半面积进入磁场时，根据平衡条件有（1分）根据法拉第电磁感应定律有感应电动势（2分）根据闭合电路的欧姆定律有（1分）解得．（1分）（2）导线框从静止下落到一半面积进入磁场的过程中，根据能量守恒定律有（2分）解得．（2分）（3）平均感应电动势（1分）根据欧姆定律有（1分）（1分）解得．（1分）15．【解析】本题考查动能定理和动量守恒定律，目的是考查学生的分析综合能力．（1）小滑块从斜面上的点滑到点的过程，根据动能定理有（1分）因为、的质量相等，发生碰撞时满足动量守恒，结合弹簧储存的弹性势能最大的条件有（1分）（1分）解得，．（1分）（2）根据动量守恒定律和能量守恒定律有（1分）（1分）解得，在小滑块滑上最高点的过程中，根据动能定理有（1分）解得．（1分）（3）设小滑块第一次回到斜面底端时的速度大小为，有（1分）整理后有（1分）与碰后再次交换速度，此时的速度为零，的速度大小为，则在沿斜面上升至速度减为零的过程中有（1分）由于交换速度，故与大小相等解得（1）分返回底端的过程中：（1分）在底部与碰撞后再次交换速度，则的速度大小上升到顶端的过程中：（1分）可得（1分）故可知小滑块每次上升到顶端的路程为等比关系，其中公比，同时由于在同一斜面上，上滑与下滑的路程相等，有．（1分）