2023届四川省成都航天中学高三学业水平测试与评估物理试题

2023届四川省成都航天中学高三学业水平测试与评估物理试题

请考生注意：

1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，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。粒子重力不计。下列说法中正确的是（　　）

A．在荧光屏上只出现1个亮点

B．三种粒子出偏转电场时的速度相同

C．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1

D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2

2、 “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（   ）

A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变

B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力

C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零

D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变

3、秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站，它为中国核电事业的发展奠定了基础．秦山核电站的能量来自于

A．天然放射性元素衰变放出的能量

B．人工放射性同位素衰变放出的能量

C．重核裂变放出的能量

D．轻核聚变放出的能量

4、某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）

A．线圈的电阻偏大

B．小灯泡的额定电压偏大

C．电源的电动势偏小

D．线圈的自感系数偏小

5、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大，可采用的接法是(    )

A．将R1单独接到电源两端

B．将R1、R2并联后接到电源两端

C．将R1、R2串联后接到电源两端

D．将R2单独接到电源两端

6、如图，金星的探测器在轨道半径为3R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达P点时点火进入椭圆轨道II，运行至Q点时，再次点火进入轨道III做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是（    ）

A．探测器在P点和Q点变轨时都需要加速

B．探测器在轨道II上Q点的速率大于在探测器轨道I的速率

C．探测器在轨道II上经过P点时的机械能大于经过Q点时的机械能

D．金星的质量可表示为

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、如图所示，一根水平横杆上套有A、B两个轻环，拴柱水杯的等长细绳系在两环上，整个装置处于静止状态，现缓慢增大两环距离，则下列说法正确的是

A．杆对A环的支持力逐渐增大

B．杆对A环的摩擦力保持不变

C．杆对B环的支持力保持不变

D．细绳对B环的拉力逐渐增大

8、在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用EK、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（　　）

A． B．

C． D．

9、电压表，电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表，电流表的改装图，以下说法正确的是（   ）

A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并一个较大的电阻

B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再串联一个较大的电阻

C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程是原来的倍

D．为实现对改装电表的逐格校准，需要采用分压式电路

10、如图所示，有一列沿轴正向传播的简谐横波，在时刻振源从点开始振动。当时，波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（　　）

A．该简谐横波的周期是，波速是

B．频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象

C．该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象

D．当时，该简谐横波上的点向右移动了

E.若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于

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）某实验小组想用下图所示装置验证动能定理。垫块的作用是使长木板产生一个合适的倾角来平衡小车运动过程中受到的阻力，小车的凹槽可以添加钩码以改变小车的质量，用小桶以及里面的细沙的重力来替代小车受到的合力，可以改变细沙的多少来改变合力的大小。已知打点计时器的打点频率为f，当地重力加速度为g。

(1)要完成实验，必须测量哪些物理量___

A．纸带上某两点间的距离x，以及这两点的瞬时速度

B．长木板的倾角α

C. 小车及凹槽内钩码的总质量M

D. 小桶及里面细沙的总质量m

(2)仔细平衡小车受到的阻力，并多次改变小车的质量M和小桶里面细沙的质量m，通过测量和计算发现：合力的功总是大于两点动能的差值，这___（填“符合”或“不符合“）实验的实际情况。

12．（12分）在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究

（1）实验还需下列器材中的__________（多选）；

（2）实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，则所接电源电压档位为_______。

A．18.0V            B．10.0V            C．5.0V           D．2.5V

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）地面上空间存在一方向竖直向上的匀强电场，O、P是电场中的两点在同一竖直线上，O在P上方，高度差为L；一长L的绝缘细线一端固定在O点，另一端分别系质量均为m的小球A、B，A不带电，B的电荷量为q（q＞0）。分别水平拉直细线释放小球，小球运动到P点时剪断细线之后，测得A从P点到落地所用时间为t，B从P点到落地所用时间为2t。重力加速度为g。求：

(1)电场强度的大小；

(2)B从P点到落地通过的水平距离。

14．（16分）如图所示，水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。

(1)求传送带的最小转动速率v0

(2)求传送带PQ之间的最小长度L

(3)若传送带PQ之间的长度为4m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W

15．（12分）如图所示，滑块在恒定外力F＝2mg的作用下从水平轨道上的A点由静止出发，到B点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，求AB段与滑块间的动摩擦因数．（取g=10m/s2）

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】
ABC．根据动能定理得

则进入偏转电场的速度

因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比为，在偏转电场中运动时间，则知时间之比为，在竖直方向上的分速度

则出电场时的速度

因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同，偏转位移

因为

则有

与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点，故A正确，BC错误；

D．偏转电场的电场力对粒子做功

W=qEy

因为E和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D错误。

故选A。

2、B

【解析】

摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．

3、C

【解析】
秦山核电站的能量来自于重核裂变放出的能量，故C正确，ABD错误。

4、A

【解析】
图中的电路是一个灯泡与电感线圈并联再与电源、开关串联起来的电路，当小灯泡正常发光时，通过灯泡和电感线圈中都有电流，当开关断开时，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象，说明开关断开后，通过小灯泡的电流也没有显著增大，这是因为原来通过电感线圈的电流小于灯泡的电流，当断电后，电感最多会产生原来通过自己的等大的电流，故造成小灯泡未闪亮的原因是线圈的电阻偏大的缘故。

故选A。

5、A

【解析】
根据闭合电路欧姆定律得：U=E−Ir知，I=0时，U=E，图象的斜率等于r，则由电源的U−I图线得到：电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.5Ω. 由电阻的伏安特性曲线求出R1=0.5Ω、R2=1Ω，R1单独接到电源两端时，两图线的交点表示电路的工作状态，可知，电路中的电流为3A，路端电压为1.5V，则电源的输出功率为P出1=1.5V×3A=4.5W，

同理，当将R1、R2串联后接到电源两端，利用欧姆定律可得电路电流I串=1.5A，此时电源的输出功率P串=I2串(R1+R2)=3.75W；两电阻并联时，利用欧姆定律可得电路电流I并=3.6A,此时电源的输出功率P并=EI并−I2并r=4.32W；R2单独接到电源两端输出功率为P出2=2V×2A=4W.所以将R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大。故A正确，BCD错误。

故选：A

【点睛】

由电源的U-I图线纵横截距读出电源的电动势，由斜率求出电源的内阻．由电阻的U-I图线求出电阻．再分别求出四种情况下电源的输出功率进行选择．

6、B

【解析】
A．探测器在P点需要减速做近心运动才能由轨道I变轨到轨道II，同理，在轨道II的Q点需要减速做近心运动才能进入轨道III做圆周运动，故A错误；

B．探测器在轨道II上P点的速率大于轨道I上的速率，在轨道II上，探测器由P点运行到Q点，万有引力做正功，则Q点的速率大于P点速率，故探测器在轨道II上Q点的速率大于在探测器轨道I的速率，故B正确；

C．在轨道II上，探测器由P点运行到Q点，万有引力做正功，机械能守恒，故探测器在轨道Ⅱ上经过P点时的机械能等于经过Q点时的机械能，故C错误；

D．探测器在3R的圆形轨道运动，在轨道I上运动过程中，万有引力充当向心力，故有

解得，故D错误。

故选B。

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、CD

【解析】
AC. 设水杯的质量为，以两个轻环和水杯组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力，力图如图所示，根据平衡条件得：

可得：

可见，水平横梁对铁环的支持力不变，故A错误、C正确；

B. 以环为研究对象，竖直方向：

水平方向：

联立解得：

减小时，变大，故B错误；

D. 设与环相连的细绳对水杯的拉力为，根据竖直方向的平衡条件可得：

由于绳子与竖直方向的夹角增大，则变小，绳子拉力变大，故D正确．

8、AC

【解析】

C、钢板受到重力mg、风力F、墙的支持力N和滑动摩擦力f，由于风力恒定，则由平衡条件得知，墙对钢板的支持力恒定，钢板所受的滑动摩擦力恒定，故钢板匀加速下滑，则有v=at，故C正确；

A、根据动能定理得：，可知与h成正比，故A正确；

B、设钢板开始时机械能为，钢板克服滑动摩擦力做功等于机械能减小的量，则，则知E与t是非线性关系，图象应是曲线，故B错误；

D、重力的功率，则知P与h是非线性关系，图象应是曲线，故D错误；

故选AC．

【点睛】本题首先要正确分析钢板的运动情况，其次要根据物理规律得到动能、机械能、速度和重力功率的表达式，再选择图象．

9、CD

【解析】
A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，可以增大分流电阻使其分流少些，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻串联一个较小的电阻，A错误；

B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，B错误；

C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程

得出

C正确；

D．分压式电路电压、电流可以从零开始调节，可以实现对改装电表的逐格校准，D正确。

故选CD。

10、ACE

【解析】
A.由图可知该波的波长为，当时，波刚好传到处的质点，所以该波的周期为，该波的频率为，故波速

，

故A正确；

B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是：两列波的频率相同，相位差恒定，故B错误；

C.能够发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多，故C正确；

D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向移动，故D错误；

E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时，接收者接收到的频率增大，故E正确。

故选：ACE。

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、CD    符合   

【解析】
根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上两点的距离，用天平测出小车及凹槽内钩码的总质量，小桶及里面细沙的总质量，根据实验原理，明确实验现象中产生实验误差的原因即可求解。

【详解】

(1)[1]以小车及凹槽内砝码为研究对象，根据动能定理可知：

其中F可以用小桶以及里面的细沙的重力来代替，x是纸带上某两点间的距，M为小车和凹槽内钩码的总质量， 和v为对应两点的速度，因此需要测量的物理量为纸带上某两点间的距离x，小车和凹槽内钩码的总质量M，小桶及里面细沙的总质量m，但速度不是测量处理的，是计算出的结果，故CD正确AB错误。

故选CD。

(2)[2]虽然平衡小车受到的阻力，但是运动过程中小桶和里面的细沙的重力始终大于小车受到合外力，使合力做的总功总是大于两点动能的差值，这符合实验的实际情况。

12、  (1) BC  (2) A

【解析】（1）本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要电压表。故学生电源和电压表两个器材不能缺少，选BC；

（2）①理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为；若变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，则原、副线圈匝数比为，则原线圈两端电压。②本题中可拆变压器并非理想变压器，存在漏磁现象，要使副线圈所接电压表示数为5V，则原线圈电压必须大于10V，故选A。

【点睛】理想变压器原、副线圈两端电压和各自匝数的关系为，实验中需要的器材有：低压交流电源，电压表；而可拆式变压器，铁芯是不闭合的，，利用此关系就可以确定求解。

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、 (1)；(2)

【解析】
(1)设电场强度的大小为E，B从P点到落地运动的加速度为a，有

两小球在竖直方向高度相同，根据运动学公式

解得

(2)设B在P点的速度为v1，从P点到落地通过的水平距离为x，根据动能定理

水平方向上有

解得

14、（1）5m/s （2）2.5m  （3）2.5J  5J

【解析】
(1)由题意知，传送带转动速率最小时，小物块到达点已与传送带同速且小物块刚好能到达点，在点有

小物块从点到点，由动能定理得

联立解得

(2)传送带长度最短时，小物块从点到点一直做匀加速运动，到点时刚好与传送带同速，则有

联立解得

(3)设小物块经过时间加速到与传送带同速，则

小物块的位移

传送带的位移

根据题意则有

联立解得

由能量守恒定律可知，电动机对传送带做功

代入数据解得

15、

【解析】

设圆周的半径为R，则在C点：

mg＝m① ……………………2分

离开C点，滑块做平抛运动，则

2R＝gt2／2 ② ……………………2分

VCt＝sAB ③ ……………………………………1分

由B到C过程，由机械能守恒定律得：

mvC2/2+2mgR＝mvB2/2 ④………………………………………2分

由A到B运动过程，由动能定理得：

⑤ …………………………………2分

由①②③④⑤式联立得到：…………………………………2分

本题考查的是曲线运动综合知识，恰好通过轨道最高点C，说明在C点重力完全充当向心力，离开C点后，滑块做平抛运动，在整个运动过程中AB段外力F和摩擦力做功，在BC段只有重力做功．