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    2022-2023学年湖南省雅礼洋湖中学高三下学期4月教学诊断考试物理试题
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    2022-2023学年湖南省雅礼洋湖中学高三下学期4月教学诊断考试物理试题

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    这是一份2022-2023学年湖南省雅礼洋湖中学高三下学期4月教学诊断考试物理试题,共14页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁,,从该时刻开始计时,求∶等内容,欢迎下载使用。

    2022-2023学年湖南省雅礼洋湖中学高三下学期4月教学诊断考试物理试题
    考生请注意:
    1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
    2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
    3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。

    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、如图所示,在水平面上放置着一个密闭绝热的容器,容器内一个有质量的活塞封闭着理想气体,活塞下部为真空两端固定的轻弹簧被压缩后用绳扎紧现在绳突然断开,当轻弹簧推动活塞上升的过程中,理想气体  

    A.压强增大,温度升高
    B.压强增大,温度降低
    C.压强减小,温度升高
    D.压强减小,温度降低
    2、如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动.若该同学上半身的质量约为全身质量的 ,她在1min内做了50个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她克服重力做的功W和相应的功率P约为
    A.W=4500J P=75W B.W=450J P=7.5W
    C.W=3600J P=60W D.W=360J P=6W
    3、如图所示,N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动,线框面积为S,线框电阻、电感均不计,在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R,理想电流表A,则:( )

    A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为
    B.交流电流表的示数
    C.R两端电压的有效值
    D.一个周期内R的发热量
    4、一额定电压U额=150V的电动机接在电压U1=5V的直流电源上时未转动,测得此时流过电动机的电流I1=0.5A。现将该电动机接入如图所示的电路,用以提升质量m=50kg的重物,当电源供电电压恒为U2=200V时,电动机正常工作,保护电阻R=10Ω,不计一切摩擦,g=10m/s2电动机正常工作时,下列说法正确的是( )

    A.电动机线圈的直流电阻r=30Ω
    B.电动机的铭牌应标有“150V,10A"字样
    C.重物匀速上升的速度大小v=2m/s
    D.若重物被匀速提升h=60m的高度,整个电路消耗的电能为E总=6×104J
    5、2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星,卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆,地球半径为6400km,第一宇宙速度为7.9km/s。则该卫星的运行速度为( )
    A.11.2km/s B.7.9km/s C.7.5km/s D.3.lkm/s
    6、如图所示为范德格拉夫起电机示意图,直流高压电源的正电荷,通过电刷E、传送带和电刷F,不断地传到球壳的外表面,并可视为均匀地分布在外表面上,从而在金属球壳与大地之间形成高电压.关于金属球壳上的A、B两点,以下判断正确的是

    A.A、B两点电势相同
    B.A、B两点电场强度相同
    C.将带正电的试探电荷从A点移到B点,电势能增加
    D.将带正电的试探电荷从A点移到B点,电势能减小
    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,有多个选项是符合题目要求的。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、如图甲所示,一交流发电机线圈的总电阻,用电器电阻,流过用电器的电流图象如图乙所示,则下列说法中正确的是(  )

    A.交流发电机电动势的峰值为
    B.交流发电机线圈从图示位置开始经过时电动势的瞬时值为
    C.交流发电机线圈从图示位置开始转过时电压表示数为
    D.交流发电机线圈从图示位置开始转过的过程中的平均感应电动势为
    8、如图所示,虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域上下宽度为l;质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直,ab边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落,以速度v进入磁场,经一段时间又以相同的速度v穿出磁场,重力加速为g。下列判断正确的是(  )

    A.线圈的电阻
    B.进入磁场前线圈下落的高度
    C.穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量
    D.线圈穿过磁场所用时间
    9、下列说法正确的是_______.
    A.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增大
    B.已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离
    C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
    D.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润
    E.若分子间的距离减小,则分子间的引力和斥力均增大
    10、美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖,原来光在接触物体后,会对其产生力的作用,这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动,这就是光镊技术.在光镊系统中,光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是( )
    A.光镊技术利用光的粒子性
    B.光镊技术利用光的波动性
    C.红色激光光子能量大于绿色激光光子能量
    D.红色激光光子能量小于绿色激光光子能量
    三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
    11.(6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

    (1)下列实验步骤正确的是________
    A.用天平测出砂和砂桶的质量
    B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
    C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
    D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
    E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
    (2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______。(结果保留两位有效数字)

    (3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为,则小车的质量为______。

    A. B. C. D.
    12.(12分)油膜法估测分子大小的实验,每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL,用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上,这滴溶液中纯油酸的体积是_________m 3;待油膜形状稳定后,在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积,则计算得到的油膜面积_______,估算的油酸分子直径________。(后两空选填“偏大”或“偏小”)
    四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
    13.(10分)如图甲所示,玻璃管竖直放置,AB段和CD段是两段长度均为l1=25 cm的水银柱,BC段是长度为l2=10 cm的理想气柱,玻璃管底部是长度为l3=12 cm的理想气柱.已知大气压强是75 cmHg,玻璃管的导热性能良好,环境的温度不变.将玻璃管缓慢旋转180°倒置,稳定后,水银未从玻璃管中流出,如图乙所示.试求旋转后A处的水银面沿玻璃管移动的距离.

    14.(16分)如图所示,两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置,两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连,两活塞的横截面积分别为SA=30cm2,SB=18 cm2 ,活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时,活塞A距离较粗汽缸底端10cm,活塞B距离较细汽缸顶端25cm,整个装置处于静止状态。此时大气压强为p0=1.0×105Pa,汽缸周围温度为27。现对汽缸加热,使汽缸周围温度升高到127,不计一切摩擦。
    (1)求升高温度后活塞A上升的高度;(结果保留1位小数)
    (2)保持升高后的温度不变,在活塞A上缓慢放一重物,使活塞A回到升温前的位置,求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。

    15.(12分)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,质点P正在向上运动,它所在的平衡位置为x=2m,质点P的振动方程为y=0.2sin5πt(m),从该时刻开始计时,求∶
    (i)该简谐横波在介质中的传播速率;
    (ii)经过0.5s时间,质点P的位移和路程;
    (iii)从图示位置开始计时,经多长时间质点P第三次到达波峰。




    参考答案

    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、A
    【解析】
    根据理想气体的状态方程分析气体的状态参量的变化;轻弹簧推动活塞上升的过程中对气体做功,结合热力学第一定律即可判定气体内能的变化与温度的变化.
    【详解】
    活塞向上压缩气体的过程中对气体做正功,同时,由于是绝热的气缸,气体与外界之间没有热交换,根据热力学第一定律可知,气体的内能一定增大,所以气体的温度升高.根据理想气体的状态方程:可知,气体的温度升高,体积减小则气体的压强一定增大.故选A.
    【点睛】
    通过受力分析确定所受的各个力,以及物体的初末状态和物体运动过程,从而确定不同力的做功情况以及能量的转化是解决此类题目的解题思路.
    2、A
    【解析】
    每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她每一次克服重力做的功:W=mgh=×50×10×0.3=90 J;1分钟内克服重力所做的功:W总=50W=50×90=4500 J;相应的功率约为:,故A正确,BCD错误,故选A.
    3、B
    【解析】
    A.、由图可知线圈只有一半在磁场中,产生的电动势的最大值为:,从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为:,故选项A错误;
    B、交流电流表的示数为:,故选项B正确;
    C、两端电压的有效值:,故选项C错误;
    D、一个周期内的发热量:,故选项D错误.
    4、D
    【解析】
    A.电动机不转动时的电阻即线圈的直流电阻,由欧姆定律知,

    故A错误;
    B.电动机的额定电流

    电动机的铭牌应标有“150V,5A”字样,故B错误;
    C.由

    得,重物匀速上升的速度大小

    故C错误;
    D.因重物上升60m的时间

    由得

    故D正确。
    故选D。
    5、C
    【解析】
    近地卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有

    则有第一宇宙速度
    km/s
    “吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有

    联立解得
    km/s
    故C正确,ABD错误。
    故选C。
    6、A
    【解析】
    A、由题可知,电荷均匀地分布在外表面上,球壳AB是一个等势体,各点的电势是相等的.故A正确;B、球壳AB是一个等势体,AB的外表面处,各点的电场强度的方向与球壳的外表面垂直,所以A点与B点的电场强度的方向一定不同,故B错误;C、由于A、B的电势是相等的,所以将带正电的试探电荷从A点移到B点,电场力不做功,电势能不变.故C错误,D错误.故选A.
    【点睛】
    静电平衡后,金属球壳AB的外表面均匀带电,外部各点的电场强度大小相等,方向不同;金属球壳AB是一个等势体,各点的电势相等.

    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,有多个选项是符合题目要求的。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、BD
    【解析】
    A.由题图可得电路中电流的峰值为

    交流发电机电动势的峰值为

    故A错误;
    B.由题图可得交变电流的角速度,从线圈平面与磁场平行开始计时,则时电动势的瞬时值

    故B正确:
    C.电压表示数为有效值不随时间发生变化,电阻两端电压为

    所以电压表示数为,故C错误;
    D.交流发电机线圈从图示位置开始转过的过程中的平均感应电动势为

    故D正确。
    故选BD。
    8、ABC
    【解析】
    A.由题意可知,线圈进入磁场和穿出磁场时速度相等,说明线圈在穿过磁场的过程中做匀速直线运动,则


    所以A正确;
    B.线圈在进入磁场前做自由落体运动,有动能定理得

    进入磁场前线圈下落的高度为

    所以B正确;
    C.线圈在穿过磁场的过程中克服安培力做功转化为焦耳热,又安培力与重力平衡,则穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量为

    所以C正确;
    D.根据线圈在穿过磁场过程中做匀速运动,可得穿过磁场的时间为

    所以D错误。
    故选ABC。
    9、BDE
    【解析】
    A.温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能增加,分子的平均速率增大,不是每个气体分子运动的速率都增大,故A错误;
    B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可求出气体的摩尔体积,然后求出每个气体分子占据的空间大小,从而能求出气体分子间的平均距离,故B正确;
    C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,产生了其他影响,即消耗了电能,所以不违背热力学第二定律,故C错误;
    D.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,液体与固体间表现为浸润,故D正确;
    E.若分子间的距离减小,则分子间的引力和斥力均增大,故E正确.
    故选BDE.
    10、AD
    【解析】
    AB.光在接触物体后,会对其产生力的作用,则光镊技术利用光的粒子性,选项A正确,B错误;
    CD.红光的频率小于绿光,根据可知,红色激光光子能量小于绿色激光光子能量,选项C错误,D正确。
    故选AD。

    三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
    11、BDE 1.3 C
    【解析】
    (1)[1].AE.本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误,E正确;
    B.该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,应拿走砂桶,将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
    C.打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C错误;
    D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,获取多组实验数据,故D正确;
    故选BDE。
    (2)[2].由于两计数点间还有两个点没有画出,故T=0.06s,由△x=aT2可得

    (3)[3].由牛顿第二定律得
    2F=ma


    a-F图象的斜率

    小车质量为

    故选C;
    12、2.5×10-11 偏小 偏大
    【解析】
    [1]这滴溶液中纯油酸的体积

    [2][3]若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积,则没有计算到不完整方格的面积,所以计算得到的油膜面积偏小,由可知,估算的油酸分子直径偏大

    四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
    13、58cm
    【解析】
    气体发生等温变化,求出两部分气体的状态参量,然后应用玻意耳定律求出气体的体积,再求出水银面移动的距离.
    【详解】
    设玻璃管的横截面积为S,选BC段封闭气体为研究对象
    初状态时,气体的体积为
    压强为P1=75 cmHg+25 cmHg=100 cmHg
    末状态时,气体的体积为
    压强为P2=75 cmHg-25 cmHg=50 cmHg
    根据
    可得l2′=20 cm
    再选玻璃管底部的气体为研究对象,初状态时,气体的体积为
    压强为P3=75 cmHg+25 cmHg+25 cmHg=125 cmHg
    末状态时,气体的体积为
    压强为P4=75 cmHg-25 cmHg-25 cmHg=25 cmHg
    根据
    可得l3′=60 cm
    A处的水银面沿玻璃管移动了
    l=(l2′-l2)+(l3′-l3)=10 cm+48 cm=58 cm
    14、 (1)20.8cm;(2)60N
    【解析】
    (1)设升高温度后活塞A上升的高度为l,已知,,,,由等压变化得,解得

    (2) ,设气体压强为,由已知条件可得
    ,,
    由查理定律可得,由于系统处于平衡状态,对B活塞分析可得

    联立解得

    15、(i)10m/s;(ii)0.2m ; 1.0m ;(iii)0.9s
    【解析】
    (i)由图可知,波长,由振动方程知周期,所以波速

    (ii)P在向上运动,波向右传播,经过0.5s时间,质点P的位移为0.2m,路程为1.0m。
    (iii)P第三次到达波峰的时间为


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