2022届新疆喀什第二中学高三下学期开学考试物理试题(含答案)

这是一份2022届新疆喀什第二中学高三下学期开学考试物理试题(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、如图所示，（核内有一个质子，没有中子），（核内有一个质子，一个中子），（核内有一个质子，两个中子）和（核内有两个质子，两个中子）四种原子核的混合粒子沿平行板电容器两板中线射入板间的匀强电场中，射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点.下列说法正确的是( )
A.若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现4个亮点
B.若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将出现4个亮点
C.若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将出现4个亮点
D.若它们都是从静止开始由同一加速电场加速后再射入此偏转电场的，则在荧光屏上将出现4个亮点
2、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示.卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道2上经过Q的速度大于在轨道1上经过Q的速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道1上的运行周期大于在轨道3上的运行周期
3、如图所示的电场中有A、B两点，下列判断不正确的是( )
A.电势，场强
B.电势，场强
C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少
D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能
4、冰壶运动又被称为“冰上国际象棋”，极具观赏性。如图所示，某运动员，冰壶质量，不计摩擦，二者以速度匀速滑行，冰壶脱手时在水平方向上相对于手的速度。下列说法正确的是( )
A.运动员和冰壶相互作用过程中机械能守恒
B.运动员对冰壶的冲量等于冰壶对运动员的冲量
C.运动员对冰壶做的功与冰壶对运动员做的功大小相等
D.冰壶出手时，运动员的速度为0.5m/s
5、如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和B，A、B之间用一根长为的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m，B球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为( )
A.B.C.D.
6、关于布朗运动，下列说法中正确的是( )
A.布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
B.微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的
C.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D.布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的
7、如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是( )
A.只有E摆的振动周期与A摆的相同B.其他各摆的振幅都相等
C.其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大D.其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大
二、多选题
8、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为2.5V/cm
B.坐标原点处的电势为1V
C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV
9、光滑水平面上，A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图象，若A球质量，则由图判断下列结论正确的是( )
A.B球的质量
B.碰撞过程B球对A球所施的冲量大小为
C.A、B两球碰撞前的总动量为
D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为16J
10、绷紧的传送带与水平方向夹角为37°，传送带的图象如图所示，时刻质量为1kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动，2s后开始减速，在时物体恰好到达最高点A点。重力加速度为，对物体从B点运动到A点的过程中，下列说法正确的是（）( )
A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.75
B.物体重力势能增加48J
C.摩擦力对物体做功大小为12J
D.物体在传送带上运动过程中产生的热量为12J
11、如图，A、B、C三个物体放在旋转平台上，最大静摩擦因数均为μ，已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R，则当平台逐渐加速旋转时( )
A.物体A和B的向心加速度大小相等B.物体B的摩擦力最小
C.当圆台转速增加时，C比A先滑动D.当圆台转速增加时，C和A同时开始滑动
12、两个半径相等而质量不等的匀质小球静止放在光滑的水平面上，某时刻给小球1一水平向右的初动量，小球1与小球2发生正碰，碰后小球1的动量只剩下初动量的且仍向右运动，由此可知，小球2的质量可能等于小球1质量的( )
A.B.C.D.
三、计算题
13、某实验小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。A、B是两个相同的小物块，用天平测得其质量均为m，C是内部装有砝码的托盘，其总质量为M，A、B间用轻弹簧拴接，B、C间用轻质细绳相连。物块A静止放置在一压力传感器上，C的正下方放置一测速仪该测速仪能测出C的速率，压力传感器与测速仪相连，对应数据可对外向计算机中输出。整个实验过程中弹簧均处于弹性限度内，弹簧的弹性势能只与弹簧本身及形变量有关，当地的重力加速度为g。
（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现自由释放C，当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v。其中M和m大小关系应满足M_______m（选填“小于”、“等于”或“大于”），才能实现上述过程。
（2）M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将________（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（3）重复上述操作，得到多组不同M下对应的v。根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，作出图线如图乙所示，图线在纵轴上的截距为b，则弹簧的劲度系数________（用题目中的已知量表示）。
14、利用电场来加速和控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，、为板上正对的小孔，两板间所加电压，在N板右侧水平放置足够长的金属板P、Q，两板间所加偏转电压、间距。粒子源飘出的正粒子（初速度可忽略）从小孔处进入加速电场，经加速后穿过小孔水平向右沿中心线进入偏转电场。已知粒子的比荷范围为，不计粒子重力及粒子间相互作用。求∶
（1）粒子刚进入偏转电场时的速度大小范围；
（2）粒子打在金属板Q的位置到Q板左侧的距离。
15、如图所示，光滑水平面上有A、B两个物体，A物体的质量，B物体的质量，A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接，B物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，A、B两物体均处于静止状态，现用大小为的水平恒力向左推A，将弹簧压缩了20cm时，A的速度恰好为0，然后撤去水平恒力，求：
（1）运动过程中A物体的最大速度；
（2）运动过程中B物体的最大速度。
16、如图所示，一根粗细均匀、长的细玻璃管AB开口朝下竖直放置，玻璃管中有段长的水银柱，上端封闭了一段长的空气柱，外界大气温度为27℃，外界大气压强恒为。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上，若空气柱可以看作理想气体，求：
（1）开口竖直向上时，封闭空气柱的长度；
（2）再对B端缓慢加热，封闭气柱温度为多少开时，水银柱上端恰好上升到管口处。
17、如图所示，一梯形透明介质ABCD，，。一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。
求：
（1）介质对该光线的折射率n；
（2）该光线从AD面射出的折射角r。
四、实验题
18、某同学用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。
（1）若入射小球的质量为、半径为，被碰小球的质量为、半径为，则要求_______，_______。（均选填“>”、“<”或“=”）
（2）为完成本实验，需要的测量工具有_______。填选项前的字母
A.弹簧测力计B.刻度尺C.天平D.打点计时器
（3）若关系式_______（用、及图中的字母表示）成立，则表示碰撞过程中动量守恒。
（4）若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______________（用、及图中的字母表示）。
参考答案
1、答案：B
解析：四个粒子进入匀强电场中都做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：，偏转距离为：，运动时间为：，联立三式得：。
A.若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现3个亮点故A错误；
B.若它们射入电场时的动量，在荧光屏上将出现4个亮点，故B正确；
C.若它们射入电场时的动能相等，y与q成正比，在荧光屏上将只出现2个亮点，故C错误；
D.若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，根据推论可知，y都相同，故荧光屏上将只出现1个亮点故D错误；
故选：B。
2、答案：B
解析：A.根据可得：可知卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故A错误；
B.从轨道1上的Q点进入轨道2要加速，故卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于在轨道1上经过Q点时的速度，故B正确；
C.卫星在轨道1上经过Q点时所受的万有引力等于它在轨道2上经过Q点时的万有引力，故卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故C错误；
D.根据可得：,则卫星在轨道1上的周期小于它在轨道3上的周期，故D错误。
故选：B。
3、答案：A
解析：AB.由图示可知，B处的电场线密，A处的电场线稀疏，因此B点的电场强度大，A点的场强小，即；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，由图示可知，，故A错误，B正确；
C.由于正电荷受力方向与电场方向相同，故将电荷量为的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减小，故C正确；
D.由于负电荷受力方向与电场方向相反，将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，故，故D正确。
故选A。
4、答案：D
解析：A.运动员和冰壶相互作用过程中，运动员要消耗体内化学能转化为运动员和冰壶的机械能，所以运动员和冰壶相互作用过程中机械能增加，故A错误；
B.根据牛顿第三定律知，运动员对冰壶的作用力与冰壶对运动员的作用力大小相等，方向相反，作用时间相等，则运动员对冰壶的冲量与冰壶对运动员的冲量大小相等，方向相反，冲量不同，故B错误；
C.运动员与冰壶间有相对位移，两者对地的位移大小不等，则运动员对冰壶做的功与冰壶对运动员做的功大小不等，故C错误；
D.设冰壶出手时，运动员的速度为。取运动员原来的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得，故D正确。
故选：D。
5、答案：B
解析：本题考查动能定理的应用和功的计算。根据几何知识可得，初始时刻，AO与竖直方向的夹角为60°。在A球滑到N点时，由系统的动能定理得，由速度的分解可知；对B运用动能定理得，联立以上各式得轻杆对B球做的功。
6、答案：D
解析：A.布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子运动的具体表现，分子运动永远不会停止，则布朗运动也不会停止，选项A错误；
B.微粒做布朗运动，充分说明了液体分子是不停地做无规则运动的，不是说明微粒分子的无规则运动，选项B错误；
CD.布朗运动是固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，它说明分子永不停息地做无规则运动，选项C错误，D正确；
故选D。
7、答案：C
解析：A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动周期均等于A摆的摆动周期，而由于A、E摆长相同，这两个摆的固有周期相同，则E摆出现共振现象，振幅达到最大。综上所述，正确答案为C。
8、答案：ABD
解析：B.因为是匀强电场，ac与Ob平行，故电势差相等，原点O的电势为1V，B正确；
A.Ob的电势差为16V，故x轴上电势差为2V/cm，则坐标的点的电势为10V，连接该坐标点与a点。该连接线即为一个等势面。做Od垂直于该等势面，从几何知识可以得到，，则
A正确；
C.a点电势比b点电势小，电子带负电，根据可知，a点电势能反而大，C错误；
D.根据电场力做功公式
b到c，电势增加9V，电子带负电，电势能降低9eV，所以电子从b到c的过程中，电势能降低，电场力做正功，9eV，D正确；
故选ABD。
9、答案：AC
解析：图象的斜率表示速度，因此碰撞前A、B两球都做匀速运动，碰撞前有；碰撞后有，根据动量守恒定律有，代入数据解得，故A正确；碰撞前、后A的动量变化为，根据动量定理可知，碰撞过程B球对A球所施的冲量为，故B错误；A与B碰撞前的总动量为，故C正确；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为，故D错误。故选AC。
10、答案：AD
解析：物体前2s内做匀速运动，传送带做匀减速运动，说明物体受到滑动摩擦力且方向沿传送带向上，故，则，故A项正确。由物体2s后开始减速，而2s时传送带的速度为2m/s，可得物体前2s内做匀速运动的速度，物体前2 s内发生的位移。由传送带的图象知加速度，假设2s后物体不受摩擦力，则对物体有，加速度方向沿斜面向下，，与假设矛盾，故物体受静摩擦力且方向沿传送带向上，故2s后物体和传送带一起减速，物体后2s内发生的位移，物体重力势能增加，故B项错误。前2s内滑动摩擦力做功为，后2s物体做匀减速运动，，静摩擦力沿传送带向上；全过程摩擦力做功大小，故C项错误。设0时刻传送带的速度为v，则前2s内传送带发生的位移，后2s无相对运动不产生热量，所以物体在传送带上运动过程中产生的热量，故D项正确。
11、答案：ABC
解析：A.由题可知A、B、C三个物体同轴转动，角速度大小相等，根据，因为A、B离轴距离均为R，所以加速度大小相等，故A正确；
B.三个物体做圆周运动靠静摩擦力提供向心力根据则根据牛顿第二定律可求得，，，可知B物体的摩擦力最小，故B正确；
CD.根据得，发生相对滑动的临界角速度，知C的半径最大，临界角速度最小，则C先滑动，故C正确，D错误。
故选ABC。
12、答案：CD
解析：A.小球的质量为，初速度为，小球2的质量为，小球碰撞后的速度为，则有
由于小球2在右边，小球1不能穿过它运动，则小球2的速度
该过程中可能有也可能没有能量损失，则有
整理解得
故选CD。
13、答案：（1）大于（2）不变（3）
解析：（1）当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v，向下运动过程C与B一起做加速运动，当弹簧伸长时，有
解得
所以M和m大小关系应满足M大于m，才能实现上述过程。
（2）M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将不变。对A分析，因为当压力传感器示数再次为零时，有
解得伸长量为
则弹簧的形变量与M的变化无关，所以B上升的高度与前一次相比将不变。
（3）弹簧开始的压缩量为，有
解得压缩量为
则当压力传感器示数再次为零时，弹簧的伸长量等于开始的压缩量，所以从开始到压力传感器示数再次为零过程，弹性势能没有发生变化，则有
整理可得
变形有
根据图象可知
解得
14、答案：（1）（2）0.2m
解析：（1）根据动能定理
解得粒子进入偏转电场时的速度大小
粒子的比荷范围为，可得粒子刚进入偏转电场时的速度大小范围
（2）粒子在两板间做类平抛运动
解得
即粒子打在金属板Q的位置到Q板左侧的距离为0.2m。
15、答案：（1）2m/s（2）0.8m/s。
解析：（1）恒力做的功为：
弹簧具有的最大弹性势能为：
弹簧完全弹开达到原长时，A速度达到最大
，
（2）当弹簧再次达到原长时，B物体的速度最大，根据系统动量守恒定律和能量守恒得
，
所以：
16、答案：（1）23.4cm（2）750K
解析：（1）初态，，末态，根据
解得封闭空气柱的长度
（2）水银柱上端恰好上升到管口处，压强，体积，根据
解得：
17、答案：（1）（2）
解析：（1）该光线在介质中传播的光路如图所示
根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角
又
解得
（2）根据几何关系，该光线射到AD面的入射角
据折射定律可得
解得
18、答案：（1）>；=（2）BC（3）（4）
解析：（1）为了保证碰后两球都向前运动，且发生正碰，所以
（2）为了完成实验，由动量守恒定律可得
所以需要测量两球质量，需要用天平，要测量碰撞前后的速度，需要测量长度，所以也需要刻度尺，AD错误，BC正确，
故选BC。
（3）由动量守恒定律可得
又因为小球竖直方向的高度相同，所以小球运行的时间相等，即可得
（4）若碰撞是弹性碰撞，碰撞前后能量守恒，即有
又因为竖直方向的高度相同，所以小球运动的时间相等，故可得
即有