2022-2023学年湖南省普通高中名校高考联考信息卷（一）物理试卷及答案解析

这是一份2022-2023学年湖南省普通高中名校高考联考信息卷（一）物理试卷及答案解析，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省普通高中名校高考联考信息卷（一）物理试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.  下列说法正确的是A. 研制核武器的钚是由铀经过次衰变而产生
B. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
C. 的经过两个半衰期后，质量变为
D. 在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少2.  某国产“超薄磁吸无线充电器”的充电功率为，同时支持磁力吸附，可直接吸附在手机上进行无线充电。该充电器的工作原理如图所示，当充电器上的发射线圈通入正弦式交变电流后，就会在接收线圈中感应出电流，实现为手机电池充电。某次测试时，该充电器接入电压瞬时值的交流电源，发射线圈和接收线圈的匝数之比为，不计能量损耗，下列说法正确的是
 A. 接收线圈中电流产生的磁场恒定不变 B. 接收线圈中电流的频率为
C. 接收线圈两端电压的有效值为 D. 接收线圈中的电流为3.  如图所示为一定质量的理想气体过程中的压强随体积变化的图象，其中段为双曲线，则下列有关说法正确的是(    )
 A. 过程中气体分子的平均动能不变
B. 过程中气体分子的平均动能减小
C. 过程中气体分子对容器壁的碰撞次数减小
D. 过程中气体的内能不变4.  由和两种频率的光组成的光束，经玻璃三棱镜折射后的光路如图所示其中光是氢原子由的能级向的能级跃迁时发出的。下列说法中正确的是(    )

 A. 入射光束绕入射点顺时针旋转时，光将先发生全反射
B. 光可能是氢原子由的能级向的能级跃迁时发出的
C. 用同一双缝干涉装置进行实验，光的相邻条纹间距比光的大
D. 用光照射某金属时能发生光电效应，用光照射同一金属时也一定能发生光电效应5.  如图为抛物线的顶点，、为抛物线上两点，点的切线水平从、两点分别以初速度、水平抛出两小球，同时击中点，不计空气阻力，则两球
 A. 必须同时抛出 B. 初速度与相等
C. 击中点时速度相同 D. 击中点时重力的瞬时功率相等6.  半径为的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于点，环上均匀分布着电量为的正电荷点、、将圆环三等分，取走、处两段弧长均为的小圆弧上的电荷将一点电荷置于延长线上距点为的点，点的电场强度刚好为零圆环上剩余电荷分布不变，为
 A. 负电荷， B. 正电荷，
C. 正电荷， D. 负电荷，二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.  在星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动小球运动到最高点时，受到的弹力为，速度大小为，其图像如乙图所示已知星球的半径为，万有引力常量为，不考虑星球自转则下列说法正确的是
 A. 星球的第一宇宙速度
B. 星球的密度
C. 星球的质量
D. 环绕星球的轨道离星球表面高度为的卫星周期8.  如图所示，实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是，根据图形，则下列说法正确的是(    )
 A. 时刻处的质点向轴负方向振动
B. 该横波若遇到的障碍物时不能发生明显的衍射现象
C. 时刻，处的质点速度最大，方向沿轴正方向
D. 时刻处的质点离开平衡位置位移为9.  如图所示，半径为的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合，转台以一定角速度匀速旋转甲、乙两个小物块可视为质点质量均为，分别在转台的、两处随陶罐一起转动且始终相对罐壁静止，、与间的夹角分别为和，重力加速度大小为当转台的角速度为时，小物块乙受到的摩擦力恰好为零，下列说法正确的是
 A.
B. 当转台的角速度为时，甲有上滑的趋势
C. 当角速度从缓慢增加到的过程中，甲受到的摩擦力一直增大
D. 当角速度从缓慢增加到的过程中，甲受到的支持力一直增大10.  如图所示，直角三角形为某种透明介质的横截面，，为边上的一点，某单色光从点垂直射入介质，在边恰好发生全反射，且回到点真空中的光速为下列说法正确的是
 A. 介质对该光的折射率为 B. 介质对该光的折射率为
C. 该光在介质中传播的时间为 D. 该光在介质中传播的时间为三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）11.  为研究系统机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的实验装置绕过滑轮的轻绳两端连接、两物体在高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，测量纸带上的点迹，即可验证机械能守恒定律实验中获取了如图乙所示的一条纸带：每个点取为一个计数点图中未标出，依次得到、、、、、、七个点，是打下的第一个点，所用电源的频率为测得到的距离为，到的距离为，到的距离为已知、，请计算：当地重力加速度取，计算结果均保留三位有效数字计数点的瞬时速度_________________．在计数点到的过程中，系统动能的增量______________系统重力势能的减少量___________． 12.  如图甲所示，某叠层电池是由多块干电池块串联在一起组成，它与普通干电池性质相似现用该电池与表头、滑动变阻器组装成一个倍率的欧姆表，其原理图如图乙所示为了将表头电流刻度改为电阻刻度，该同学进行了如下操作：将两表笔短接，调整滑动变阻器，使表头指针指到右侧“”刻度线处；在两表笔间接入电阻箱，调节电阻箱阻值为时，表头示数为；再调节电阻箱阻值为时，表头示数为根据以上信息，回答下列问题：图乙中表笔是_________________填“红表笔”或“黑表笔”．叠层电池的电动势为__________，改装的欧姆表内阻是          ，表头的满偏电流
 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）13.  用电动势为电源的电路控制电动机如图带动传送带如图向高处传送物品，电路中接有一标有“，”字样的小灯泡现将一质量为的小物体可视为质点无初速度地轻放在传送带的最下端点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，电动机额定电压为，电动机带动传送带以的速度匀速运动，传送带长为，与水平面之间的夹角为，小物体与传送带之间的动摩擦因数，，在传送带将小物体从点传送到最高点点的过程中，电动机输出的机械能全部转化为传送带运送小物块所需能量，求：电源内阻损耗功率内为多少为传送小物体，电动机输出多少能量电动机内阻为多少假设传送带上无货物时，电动机输出机械功率为零
 14.  如图甲所示，在坐标系第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示；与轴平行的虚线下方有沿方向的匀强电场，电场强度时刻，一个带正电粒子从点以的速度沿方向射入磁场已知电场边界到轴的距离为粒子的比荷不计粒子的重力求：粒子在磁场中运动时距轴的最大距离；粒子经过轴且与点速度相同的时刻；若粒子经过轴与轴成角，求点的坐标． 15.  航天技术的发展是当今各国综合国力的直接体现，近年来，我国的航天技术取得了让世界瞩目的成绩，也引领科技爱好者思索航天技术的发展，有人就提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想其设想如下：如图所示，在地球上距地心处沿一条弦挖一光滑通道，在通道的两个出口处和分别将质量为的物体和质量为的待发射卫星同时自由释放，，在中点弹性正撞后，质量为的物体，即待发射的卫星就会从通道口冲出通道，设置一个装置，卫星从冲出就把速度变为沿地球切线方向，但不改变速度大小，这样就有可能成功发射卫星已知地球可视为质量分布均匀的球体，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，地球半径为，表面的重力加速度为．求地球的第一宇宙速度．求在地球内部距球心处的重力加速度大小．试证明：若单独释放物体，则物体将以为平衡位置做简谐运动．求卫星成功发射时，的最大值．

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：经过衰变电荷数多，质量数不变，所以钚由铀经过次衰变而产生，故A 正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的核聚变反应，故B错误；根据半衰期公式    可得，即的经过个半衰期后其质量变为，故C 错误；核反应前后，原子核的核子总数守恒，故D错误故选A．
 2.【答案】 【解析】【分析】
本题主要考查交变电流。发射线圈中的电流产生周期性变化的磁场，在接收线圈中会产生周期性变化的电流，周期性变化的电流产生周期性变化的磁场；变压器不改变交流电的频率；由发射线圈两端电压的最大值可知发射线圈两端电压的有效值，根据变压器的电压比关系可求得接收线圈两端电压的有效值；根据功率公式即可求得接收线圈中的电流。
【解答】
A.发射线圈中的交变电流产生周期性变化的磁场，在接收线圈中会产生周期性变化的电流，因此接收线圈中的电流也会产生周期性变化的磁场，故A错误
B.接收线圈与发射线圈中电流的频率均为，故B错误；
C.根据，由题意知，，可得接收线圈两端电压的有效值为，故C错误
D.根据公式，可得接收线圈中的电流为，故D正确。  3.【答案】 【解析】【解析】
根据理想气体状态方程来判定气体的状态变化。
A.过程中压强在减小，在增大，则体积在减小，由可知在减小，所以分子的平均动能在减小，故A错误；
B.过程中压强不变，在减小，则体积在增大，由可知在增大，所以分子的平均动能在增大，故 B错误；
C.过程中由可知得，图象是一条过原点的直线，斜率不变，所以温度不变，每个分子对容器壁的平均作用力不变，由图可知压强增大，则气体分子对容器壁的碰撞次数增加。故C错误；
D.理想气体的内能只有分子动能，温度不变则分子的平均动能不变，所以内能不变，故D正确；
故选D
【分析】
根据理想气体状态方程来判定气体的状态变化，要知道温度是分子平均动能的标志，根据状态参量的变化判断出温度的变化，从而判断平均动能的变化；根据压强的微观意义，理想气体的内能来判断过程中的问题。  4.【答案】 【解析】【分析】本题考查了光的折射、全反射、能级跃迁、双缝干涉、光电效应这些知识点；
由光线的偏折程度确定折射率的大小，进而确定光子能量的大小，结合能级跃迁知识确定发出光子时对应跃迁的能级。根据光的波长判定条纹间距；结合光的频率高低，判断能否发生光电效应；
 【解答】A.由图知在三棱镜中折射率光比光大，所以光全反射的临界角较小，当入射光束顺时针转
动时，两光在三棱镜中入射角均增大，光先发生全反射，故 A错误；
B.光折射率大，能量大，则光不可能是氢原子由的能级向的能级跃迁时发出的，故B错误；
C.光折射率小，波长长，光的相邻条纹间距比光的大，故 C正确；
D.光折射率小，能量小，若用光照射某金属时能发生光电效应，则用光照射同一金属时不一定能发生光电效应，故 D错误。
故选C。  5.【答案】 【解析】解：已知为抛物线顶点，则以为原点建立直角坐标系，则设为，  则两平抛运动在竖直方向为自由落体运动，有   联立解得 平抛在水平方向为匀速直线运动，有  ，，联立可得     整理可得，故B正确；因  则可得  ，故A球先抛出才能同时击中点，故A错误；因       ，但竖直方向有 故两分速度合成后可知点的速度不同，故C错误；两球在点重力瞬时功率为     即击中点时重力的瞬时功率不相等，故D错误故选B．
 6.【答案】 【解析】解：取走、处两段弧长均为的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在点产生的电场强度为与在同一直径上的和与在同一直径上的产生的电场强度的矢量和，如图所示：因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有  由图可知，两场强的夹角为，则两者的合场强为 根据点的合场强为，则放在点的点电荷带负电，大小为  根据   联立解得    故选A．
 7.【答案】 【解析】解：设该星球表面的重力加速度为，小球在最高点时有 由图乙知，当时，有    可得    则星球的第一宇宙速度为    故A 错误；根据   得星球质量为   则星球的密度为     故B 正确，C错误；设环绕星球的轨道离星球表面高度为的卫星的轨道半径为，则       ，   由    得   故D正确故选BD．
 8.【答案】 【解析】【分析】
根据波形图读出波长，根据波长、波速和周期公式计算周期，由时间与的关系，根据平移法，判断波的传播方向；由时间与周期的关系，确定出质点的位置，分析出位移；发生明显衍射的条件为障碍物的尺寸和波长相差不大或小于波长；书写处质点的振动方程，判断位移。
此题考查了波动图象的相关规律，关键是时间与的关系，利用同侧法判断波的传播方向，根据时间与周期的关系，分析质点的运动状态。
【解答】
由图读出波长，由得周期，因为，由图看出，波形由实线传到虚线，波形向右平移了，向左平移了，故知，波形应向左平移，波沿轴负方向传播，根据波形平移法可知，时，处质点沿轴负方向振动；由于波长为，该横波若遇到在障碍物能发生明显衍射，故A正确，B错误；
C.处的质点在时刻向波谷振动，经过，处的质点位于平衡位置，速度最大，向轴正方向振动，故C正确；
D.处的质点在时刻处于波峰，振动方程为，当时，代入得，故D错误。  9.【答案】 【解析】解：设陶罐内壁对物块乙的支持力为，则有 解得     故A错误；设当转台的角速度为时，物块甲受到的摩擦力恰好为零，设此时支持力为，则有 ，，解得    所以当转速为时，支持力的分力不足以提供物块所需要的向心力，物块必然受到一个沿内壁切线向下的静摩擦力，即物块甲有上滑的趋势，故B 正确；由于        所以当角速度从缓慢增加到的过程中，物块甲一开始具有下滑的趋势，到最后具有上滑的趋势，所受的摩擦力方向发生了变化，其大小先减小再增大，故C错误；摩擦力沿着陶罐内壁的切线方向，将它沿着水平和竖直方向进行分解；当角速度从缓慢增加到的过程中，摩擦力在沿着切线向上的方向上逐渐减小到零并反向增大，由于物块竖直方向上所受合力为零，则由      ，      可知，物块甲受到的支持力一直在增大，故D正确故选BD．
 10.【答案】 【解析】解：该光到点的光路图如下根据反射定律结合图可知，是等边三角形由几何关系得，则介质对该光的折射率为    故A正确，B错误；该光完整的光路图如下由几何关系得，，，该光在介质中传播的时间为       故C正确，D错误故选AC．
 11.【答案】 【解析】解：计数点的瞬时速度．在计数点到的过程中，系统动能的增量 代入数据解得 ，系统重力势能的减少量 代入数据解得 
 12.【答案】红表笔           【解析】解：因为表笔与电源负极相连，故表笔是红表笔．设欧姆表内阻为，根据闭合电路欧姆定律有，即 联立解得，，表头的满偏电流为 
 13.【答案】解：电源内电压    电流为       则 物体刚放上点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，物体做匀加速直线运动，此时  假设物体能与皮带达到相同的速度，则物体加速上滑的位移为  说明到达点时速度为从到，传送带对物体做的功，根据动能定理   相对位移为     由功能关系得电动机输出能量为由能量守恒得  解得    【解析】见答案
 14.【答案】解：根据题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有   解得半径为粒子在磁场中运动时，到轴的最大距离为  根据题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为  由磁场变化规律可知，它在 即    时间内做匀速圆周运动至点，接着沿一方向做匀速直线运动直至电场边界点，则有 进入电场后做匀减速运动至点，由牛顿第二定律可得，粒子的加速度为 粒子从点减速至再反向加速至所需的时间为  接下来，粒子沿轴方向匀速运动至所需时间仍为，磁场刚好恢复，粒子将在洛伦兹力的作用下从做匀速圆周运动，再经 时间，粒子将运动到点，轨迹如图所示由上问可知，粒子每完成一次周期性的运动，将向一方向平移即从点移到点，粒子速度方向与轴夹角成，有两种情况：若与轴负方向为夹角，则有  即                                        若与轴正方向夹角为，则有       即   【解析】见答案
 15.【答案】解：地球的第一宇宙速度即卫星绕地球表面做圆周运动的速度，即  又因为在地球表面         联立解得地球的第一宇宙速度为          由题意知，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，所以在地球内部距球心处满足 其中     又      联立解得    所以在地球内部距球心处的重力加速度大小为              位于通道内的物体距离地心距离为时，如图受到地球的引力为     是以地心为球心，以为半径的那部分地球的质量，设地球密度为，即   则     引力在通道的分力为       为物体到通道中心的距离，又因为          所以      所以    设   的方向为由通道中点指向物体，所以与位移方向相反，所以满足即若单独释放物体，则物体将以为平衡位置做简谐运动．取处为引力势能的零点，则位于通道出口处静止的物体到达处的速度为，则由能量守恒得  解得 可见到达通道中点的速度与物体质量无关，由知物体做简谐运动的周期为所以与同时到达通道中点，且速度大小均为，方向相反，之后发生弹性碰撞设碰撞后速度分别为，，则 解得    设之后物体回到出口处的速度为，则      解得  又因为，所以      之后卫星上的装置改变速度的方向，使之沿着地球上该点的切线方向，若物体恰好可以以绕地球做匀速圆周运动，则       解得  【解析】见答案