2023届青海湟川中学高三上学期12月学情调研测试（A）物理试卷

湟川中学2022~2023学年度第一学期学情调研测试

高三物理试题A

注 意 事 项

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1．本试卷满分为100分，考试时间为90分钟。考试结束后，请将答题卡交回。

2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。

3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。

一、选择题；本题共7小题，每小题3分，共21分．

1．如图所示为氢原子部分能级示意图。现有大量处于激发态能级的氢原子，向较低能级跃迁时，会放出不同频率的光子。已知某锌板发生光电效应的逸出功为。下列正确的是（　　）

A．共有5种不同频率的光子放出

B．从能级跃迁到能级放出的光子波长最长

C．从能级跃迁到能级放出的光子波长等于能级跃迁到能级放出的光子波长

D．放出的所有光子照射该锌板，逸出光电子初动能的最大

2．2022年3月30日上午10时29分，我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭成功将天平二号A、B、C卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。其中B、C卫星由浙江大学研制，该卫星主要提供大气空间环境测量和轨道预报模型修正等服务。若已知A、B、C卫星绕地球做近似圆周运动，离地高度分别是hA、hB和hC，环绕周期分别是TA、TB和TC，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）

A．天平二号A星可能在地表上空沿某一地球经线做匀速圆周运动

B．根据开普勒第三定律有

C．卫星离地越高，环绕半径越大，环绕线速度越大

D．根据题中所给信息，可计算地球的质量和密度

3．如图，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将上极板竖直向上移动一小段距离，则(   )

A．两极板间电场场强大小不变

B．电容器带电量增加

C．P点的电势升高

D．带电油滴将竖直向上运动

4．如图所示，长木板AB倾斜放置，板面与水平方向的夹角为θ，在板的A端上方P点处，以大小为v0的水平初速度向右抛出一个小球，结果小球恰好能垂直打在板面上。现让板绕A端顺时针转过一个角度到图上虚线的位置，要让球从P点水平抛出后仍能垂直打在板面上，则水平位移x及抛出的水平速度v（不计空气阻力）（　　）

A．x变大，v大于v0 B．x变小，v小于v0

C．x变大，v等于v0 D．x变化不确定，v小于v0

5．据《新消息》报道，北塔公园门前，李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端，将停放着的一辆卡车缓慢拉动。小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是（　　）

A．李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的摩擦力

B．李师傅选择斜向上拉可以减少人对地面的正压力，从而减少人与地面间的摩擦力

C．车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力

D．若将绳系在车顶斜向下拉，要拉动汽车将更容易

6．2018年全球最具价值汽车品牌百强榜上榜的中国汽车品牌数从去年的15个已经上涨到22个了，其中共有9个新入品牌，发展非常迅速．某厂家为了测试新款汽车的性能，将两辆完全相同的汽车并排停在检测场平直跑道上，时刻将两车同时启动，通过车上的速度传感器描绘出了两车的速度随时间的变化规律图线（甲为一条过原点的倾斜直线），图像中两阴影部分的面积，下列说法正确的是：

A．时刻甲车的加速度小于乙车

B．时刻甲车在前，时刻乙车在前

C．时刻两车可能相遇2次

D．时刻甲车的平均速度大于乙车

7．“歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是（  ）

A．飞机所受合力不变，速度增加越来越慢

B．飞机所受合力增大，速度增加越来越快

C．该过程克服阻力所做的功为

D．平均速度

二、多选题；本题共7小题，每小题4分，共28分．

8．“磁力贴”可吸引在铁质贴面上。如图所示，“磁力贴”吸在竖直放置的白板表面上静止不动，则磁力贴（　　）

A．与白板之间有三对相互作用力 B．受到的磁力和弹力是一对相互作用力

C．受到的摩擦力等于其重力 D．受到的磁力大于弹力

9．介子衰变的方程为，其中介子和介子带负的元电荷，介子不带电，介子的质量为。如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线为理想边界磁感应强度分别为、。有一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧，在上，在点时的速度为，方向与垂直。在点该介子发生了上述衰变。衰变后产生的介子沿反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线。则以下说法正确的是（　　）

A．介子做匀速直线运动

B．介子的运行轨迹为

C．介子运行一周回到用时为

D．

10．如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电量为－q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，Oa之间距离为h1， ab之间距离为h2，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a的速率为 ．则下列说法正确的是

A．小环从O到b，电场力做的功不为零

B．小环通过b点的速率为

C．小环在Oa之间的速度是先增大后减小

D．小环在ab之间的速度是先减小后增大

11．如图所示，R1、R2、R3为完全相同的标准电阻，甲、乙两种情况下电阻R2、R3的功率均为P，且匝数之比n1:n2均为，则（    ）

A．图甲中R1的功率为9P

B．图乙中R1的功率为

C．图乙中的功率为9P

D．图甲中的功率为

12．如图所示，在光滑水平地面上有一个静止的木块。现有M、N两颗子弹沿同一直线，分别以水平速度从两侧同时射入木块。在子弹射入木块的过程中木块恰能始终保持静止。最终M嵌入的深度大于N嵌入的深度。则下列说法中正确的是（　　）

A．射入前瞬间，M的速率大于N的速率

B．射入前瞬间，M的动能大于N的动能

C．射入前瞬间，M的动量大于N的动量

D．子弹嵌入木块的过程中，M所受阻力大于N所受阻力

13．下列说法不正确的是（   ）

A．热量不可能由低温物体传递到高温物体

B．外界对物体做功，物体的内能一定增加

C．第一类水动机违反了热力学第二定律

D．第二类水动机不能制成，说明自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性

14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点处，从t=0时开始向上振动，如图所示是简谐横波在t=0.3s时的部分波动图像，a、b、c是波传播方向上的质点，横坐标分别为0.1m、0.2m、0.3m。下列说法正确的是（　　）

A．a、c质点的位移大小始终相等

B．波的传播周期可能为

C．波源的振动方程可能为

D．在0~0.2s内，波源通过的最小路程为40cm

三、非选择题：51分

15．某实验小组用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知重力加速度为g，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，滑轮光滑，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

实验步骤如下：

①按图所示，安装好实验器材，但不挂砝码盘；

②垫高长木板右端，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；

③挂上砝码盘，调节木板左端定滑轮的高度以及力传感器的固定位置，使牵引动滑轮的细线与木板平行；

④砝码盘中放入砝码，先接通电源，再释放小车，由打出的纸带求出小车的加速度并记录传感器示数；

⑤改变砝码盘中砝码的数量，重复步骤④，求得小车在不同合力作用下的加速度。

根据以上实验过程，回答以下问题：

（1）对于上述实验，下列说法正确的是______。

A．必须要测出砝码和砝码盘的总质量

B．小车向左加速时，砝码处于失重状态

C．传感器的示数等于小车受到的合力大小

D．该实验不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

（2）如图是该实验小组得到的一条较为理想的纸带，从清晰的A点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为B、C、D、E、F、G，由此纸带可得到此次实验滑块的加速度a＝____________m/s2。（结果保留三位有效数字）

（3）该实验小组改变砝码质量，进行多次实验，然后以传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标画出的a－F图象。

①分析图时，该小组用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ，通过计算式求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A．　　B．　　C．　　D．

②若实验过程中，交流电的实际频率比50Hz稍大一些，则计算所得的小车加速度应比小车的实际加速度______（选填“大”或“小”）。

16．电源的电动势和内电阻的测量是高中阶段重要的实验，在某次实验中，实验室可以提供的器材有：

a．待测电池：电动势E（约3V）、内电阻r（约1Ω）

b．电流表：量程500μA，内阻为400Ω

c．电流表：量程1A，内阻约0.2Ω

d．滑动变阻器：阻值0～600Ω，额定电流0.5A

e．滑动变阻器：阻值0～20Ω，额定电流2.5A

f．定值电阻7600Ω

g．定值电阻600Ω

（1）某实验小组根据实验室提供的器材，设计的实验电路如图所示，根据实验目的和该电路原理图，电路中电流表A1应选择_______，电流表A2应选择_____，滑动变阻器R1应选择______，定值电阻R2应选择_________。（请填写器材前的字母）

（2）根据实验原理图可以写出电源的电动势和电源内阻的关系为___________，式中各物理量的意义为_____________。

17．如图1所示，在足够长的光滑水平面上左右两侧各固定一竖直挡板，木板A紧靠左侧挡板，在A的左侧放置物块B（视为质点），B的质量为，A与B之间的动摩擦因数μ=0.2。某时刻起，A和B一起以的速度向右运动，以木板A与右侧挡板第一次碰撞的时刻为t=0时刻，取水平向右为正方向，在时间内，B相对于A的速度随时间t变化的关系如图2所示。木板A、B与挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，运动过程中B始终未脱离A，重力加速度g取。求：

（1）木板A的质量；

（2）木板A与两挡板刚要发生第4次碰撞前木板的速度大小；

（3）板长L应满足的条件。

18．如图，固定的光滑金属导轨由间距为L和2L的水平部分及圆弧部分组成，水平部分与圆弧部分平滑连接。水平部分离地面的高度为h，并处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。长度为2L、质量为2m、电阻为2R的导体棒b，放在间距为2L的水平导轨上，距离导轨右端处。长度为L、质量为m、电阻为R的导体棒现从圆弧轨道上距离地面高为处由静止开始下滑。导体棒b滑离导轨时，导体棒仍在导轨上运动，导体棒b落地时与导轨末端的水平距离为。导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，不计空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）导体棒b滑离导轨时，导体棒的速度大小；

（2）导体棒中产生的焦耳热（不考虑电流变化产生的电磁辐射）；

（3）此过程中，通过导体棒的电荷量；

（4）导体棒滑离导轨时，导体棒在磁场中运动的距离。

19．内壁光滑的导热气缸竖直放置在室温为27℃的空气中，用质量不计的活塞封闭住压强为1.0×105Pa、体积为3.0×10-3m3的理想气体；现在活塞上方缓缓放上大量钩码，使封闭气体的体积变为原来的三分之一；

(1)此过程气体是吸热还是放热？

(2)然后给气缸缓慢加热，使气体温度变为327℃，在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化；

20．如图，ABC是横截面为直角三角形的玻璃三棱镜，一平行于CB边的细激光束从AC边上的某点射入棱镜后，在边上的D点部分反射、部分折射，其中反射光刚好与AC边平行。已知，，，空气中的光速为c。

①试通过计算，判断光束第一次射到BC边时是否发生全反射；

②求光束自进入棱镜到第一次从AC边射出所经历的时间。

参考答案

1-7 DDCDA  DC  8.AC  9.AD  10.AB  11.AB  12.AB  13.ABC  14.ABC

15．     BD     0.480     C     小

16．     c     b     e     f          I2为电流表A2的读数，I1为电流表A1的读数

17．（1）由B相对于A的速度随时间t变化的关系可求得B相对于A的加速度

对B由牛顿第二定律，则有

对A由牛顿第二定律，则有

又根据

联立并代入已知条件解得

（2）木板A与右挡板发生第1次碰撞后以原速率弹回，此后木板与木块所受的合外力为零，总动量守恒，到第2次碰撞前，二者达到相同速度，取水平向左为正方向，则有

解得

方向水平向左

长木板与左挡板发生第2次碰撞后，二者达到相同速度，则有

解得

方向水平向右

同理，发生第3次碰撞后二者达到相同速度，则有

解得

代入数据解得

（3）第1次碰后到第2次碰前瞬间，木块B相对板A向右滑动，根据能量守恒则有

解得

第2次碰后到第3次碰前瞬间，木块相对板向左滑动，有

解得

同理可证第3次碰后到第4次碰前瞬间，木块相对板向右滑动， 小木块始终没有脱离木板，板长应满足

代入数据解得

18．（1）导体棒b滑离导轨后做平抛运动，有

整理得

导体棒进入磁场时的速度为，根据机械能守恒定律有

设导体棒在磁场中运动时受到安培力的冲量大小为I，则导体棒b受到安培力的冲量大小为2I，根据动量定理有

整理得

（2）根据能量守恒定律，系统产生的内能

整理得

（3）设导体棒b运动过程中的平均电流为I，运动时间为，根据动量定理

而

整理得

（4）设导体棒与导轨组成闭合电路的平均感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律有

磁通量

整理得

19．(1)放热； (2)

20．①会发生全反射；②

①设光在AC边的入射点为E，在BC边的反射点为F，在AC边的出射点为G，光路图图下图所示

由图结合题意可知，在D点的反射角为

为等边三角形，在E点折射时，入射角

折射角

根据折射定律

得

设发生全反射的临界角为C，则有

在F点，入射角为，因

故该处会发生全反射；

②光射至G点发生折射进入空气，由几何关系得

故光在棱镜中通过的路程

光在棱镜中的速度

由

联立解得