河北省保定市唐县第一高级中学2022-2023学年高三下学期开学考试物理试题（Word版含答案）

唐县第一高级中学2022-2023学年高三下学期开学考试
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．“玉兔二号”月球车携带具有放射性的同位素怀238（），不断衰变，释放能量为设备供热，衰变方程为，半衰期为88年。下列说法正确的是（ ）
A．若环境温度升高，则衰变得更快
B．该衰变为α衰变
C．的比结合能比的比结合能大
D．若有10个，则经过88年，一定还剩下5个
2．如图所示，在汽车全力制动距离测试中，甲、乙两汽车的速度—位移图像均为抛物线的一部分，甲车的速度一位移图像为图线a，乙车的速度一位移图像为图线b。甲、乙两汽车全力制动的加速度大小之比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．3：12 D．1：3
3．一战士正在训练投弹，他从斜坡上某处将手榴弹以大小为的速度水平抛出，手榴弹落回斜坡上，如图所示。不计空气阻力。若从手榴弹刚被抛出时开始计时，手榴弹在t时刻落在斜坡上，则下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．2022年11月27日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，成功将“遥感三十六号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若已知该卫星在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，其线速度大小为v，角速度大小为，引力常量为G，则地球的质量为（ ）
A． B． C． D．
5．动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的。话筒内半径为r、匝数永久磁体为n的可动线圈套在径向辐射永久磁铁槽上，如图所示，当声波使膜片振动时，线圈垂直切割磁感线，将声音信号转化为电信号。线圈振动区域的磁场的磁感应强度大小恒为B，话筒工作时线圈与其相连的负载构成回路，总电阻为R，若在某一时刻，线圈切割磁感线的速度大小为v，则该时刻通过线圈的感应电流为（ ）
A． B． C． D．
6．一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示（波恰好传播到Q点），t=0.5s时平衡位置在的R点第一次达到波谷。下列说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为0.8s
B．平衡位置在的P点的起振方向沿y轴正方向
C．t=1.2s时，平衡位置在处的P点在波峰位置
D．从t=0时刻到R点第一次到达波峰，平衡位置在的Q点通过的路程为14cm
7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，。若理想电流表的示数为0.5A，理想电压表的示数为10V，则下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流为0.125A B．原线圈两端的电压为30V
C．原线圈的输入功率为60W D．电阻的阻值为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．电子透镜两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布。一电子仅在电场力的作用下，以某一初速度从O点沿直线运动到A点。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．电子的速度增大 B．电子的加速度增大
C．电子的动能增大 D．电子的电势能增大
9．如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平地面上，质量分布均匀的甲、乙两球在容器内均处于静止状态。两球所受的重力大小均为G，半径均为，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．甲球对乙球的弹力大小为 B．甲球对乙球的弹力大小为
C．甲球对容器的压力大小为 D．甲球对容器的压力大小为
10．如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，弹簧一端固定，另一端连接一滑块（视为质点），滑块还受到一平行斜面方向的恒力F（图中未画出），处于静止状态。现给滑块一个沿斜面向下的初速度，滑块沿斜面下滑，弹簧一直在弹性限度内。对滑块开始下滑至下滑到最远处的过程，下列说法正确的是（ ）
A．滑块的动能一定减小 B．弹簧的弹性势能一定增大
C．滑块的机械能先增大后减小 D．滑块机械能的改变量等于力F与弹簧弹力做功的代数和
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（7分）某同学用如图甲所示的装置测定当地的重力加速度。
主要实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量小球的直径d；
B．将细绳一端固定在O点，另一端系一小球，用毫米刻度尺测量细绳的长度L；
C．将细绳拉直至与O点等高的位置后由静止释放，记录小球通过最低点时光电门的遮光时间t；
D．改变细绳的长度，重复步骤B和C。
（1）用游标卡尺测量小球的直径d时的示数如图乙所示，则d=______mm。
（2）小球通过最低点时的速度大小v=______（用d、t表示）。
（3）若以为纵坐标，L为横坐标根据实验数据作出的图像的斜率为k，则当地的重力加速度大小g=
______（用d、k表示）。
12．（9分）某学习小组用如图甲所示的电路测量待测电阻（约为）的阻值和电流表的内阻。要求尽可能减小测量误差。
实验室可提供的实验器材如下：
电压表（量程为0～3V，内阻很大）；
电流表（量程为60mA，内阻RA约为5Ω）；
电阻箱R（最大阻值为999.9Ω，最小改变值为0.1Ω）；
定值电阻（阻值为44Ω）；
两节干电池，开关及导线若干。
（1）根据图甲电路图，用笔画线代替导线，将图乙中实物间的连线补充完整。
（2）将电阻箱R调节到适当的阻值，闭合开关S，记下电阻箱的阻值R、电压表的示数U、电流表的示数I，则待测电阻Rx与R的关系式为Rx=______（用U、I、R、、表示）。
（3）改变电阻箱的阻值R，可获得多组电阻箱的阻值、电压表的示数、电流表的示数的数据，作出图像如图丙所示，则待测电阻Rx=______Ω，电流表内阻RA=______Ω。（结果均保留两位有效数字）
13．（11分）如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧汽缸的容积为，A、B之间汽缸的容积为，开始时活塞在A处，缸内气体的压强为（为大气压强，恒定不变），热力学温度。现对缸内气体缓慢加热，使活塞向B处移动。求：
（1）活塞刚要离开A处时，缸内气体的热力学温度；
（2）缸内气体的热力学温度时，缸内气体的压强p。
14．（12分）如图所示，在光滑水平地面上一质量为2m、长度为L的木板右端紧靠竖直墙壁，质量为m的滑块（视为质点）从左端水平滑上木板。滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。
（1）若滑块恰好能到达木板的右端，求滑块从左端滑上木板的速度大小；
（2）若滑块与墙壁发生碰撞（弹性碰撞，且碰撞时间极短）后恰好不脱离木板，求滑块从左端滑上木板的速度大小以及滑块从与墙壁碰撞至回到木板左端的时间t。
15．（15分）在xOy平面内，y轴和边界MN（MN平行于y轴）之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在MN右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，y轴正半轴上有一点P，P点与原点的距离为，如图所示。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点以大小为的速度沿x轴正方向射入匀强电场，结果恰好从MN与x轴的交点Q进入匀强磁场，粒子进入磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角。不计粒子所受的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）粒子经过Q点时的速度大小v；
（2）匀强电场的电场强度大小E以及粒子从P点运动到Q点的时间t；
（3）粒子在磁场中运动过程中到y轴的最远距离。
高三物理考试参考答案
1．B【解析】本题考查原子物理，目的是考查学生的理解能力。放射性元素衰变的周期与环境温度无关，选项A错误；该衰变方程为，X为，该衰变为衰变，选项B正确；的比结合能比的比结合能小，选项C错误；半衰期为统计规律，选项D错误。
2．A【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理能力。根据可知，当初速度相同时，加速度大小与位移大小成反比，可得甲、乙两汽车全力制动的加速度大小之比为2：1，选项A正确。
3．B【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理能力。设斜坡的倾角为，则有，解得，选项B正确。
4．A【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理能力。由、，可得，选项A正确。
5．D【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的推理能力。每匝线圈切割磁感线的有效长度，线圈中产生的感应电动势，通过线圈的感应电流，解得，选项D正确。
6．D【解析】本题考查机械波，目的是考查学生的推理能力。时点第一次达到波谷，相当于平衡位置在的振动形式传播到点，可得该波的传播速度大小，因此该波的周期，选项A错误；该波中所有质点的起振方向都是轴负方向，选项B错误；，因此点在时的位置与其在时刻的位置相同，均在平衡位置，选项C错误；当点第一次到达波峰，相当于平衡位置在的质点的振动形式传播到点，需要的时间，该过程中点通过的距离为，选项D正确。
7．C【解析】本题考查理想变压器，目的是考查学生的分析综合能力。由可得通过副线圈的电流的有效值，选项A错误；两端的电压，副线圈两端的电压，由可得原线圈两端的电压，选项B错误；原线圈的输入功率，选项C正确；，选项D错误。
8．AC【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动，目的是考查学生的推理能力。该过程中电子所受的电场力方向与其运动方向相同，电子一直做加速直线运动，选项A正确；电场线的疏密表示电场的强弱，从点到点电场强度先增大后减小，因此电子的加速度先增大后减小，选项B错误；该过程中电场力对电子做正功，电子的动能增大，电势能减小，选项C正确、D错误。
9．BC【解析】本题考查物体的平衡条件，目的是考查学生的推理能力。甲球的受力情况如图所示，由几何关系有，解得，因此、，根据牛顿第三定律可得甲球对乙球的弹力大小为、甲球对容器的压力大小为，选项B、C均正确，选项A、D均错误。
10．AD【解析】本题考查功能关系，目的是考查学生的分析综合能力。滑块下滑前所受的合力为零，因此滑块下滑的过程中所受的合力一定沿斜面向上，合力做负功，结合动能定理可知，该过程中滑块的动能减小，选项A正确；因为不知道滑块下滑前弹簧是压缩的还是伸长的，所以无法确定滑块下滑的过程中弹簧弹性势能的变化情况，选项B错误；若滑块下滑前弹簧的弹力和力的方向均沿斜面向上，则滑块下滑的过程中滑块的机械能一直减小，选项C错误；根据能量守恒定律可知，滑块下滑的过程中滑块机械能的改变量等于力与弹簧弹力做功的代数和，选项D正确。
11．（1）10.15（2分） （2）（2分） （3）（3分）
【解析】本题考查机械能守恒定律，目的是考查学生的实验能力。
（1）小球的直径。
（2）因为小球的直径比较小，可以用平均速度代替瞬时速度，所以小球经过最低点的速度大小。
（3）对小球从被释放到通过最低点的过程，根据机械能守恒定律有，整理可得，有，解得。
12．（1）如图所示（2分）
（2）分
（3）12（2分） 6.0（2分）
【解析】本题考查闭合电路的欧姆定律，目的是考查学生的实验能力。
（2）路端电压，待测电阻两端的电压，又，解得。
（3）由上式变形可得，结合题图丙有、，解得、。
13．【解析】本题考查理想气体方程，目的是考查学生的推理能力。
（1）经分析可知，当活塞刚要离开处时，缸内气体的压强为
从开始加热到活塞刚要离开处的过程，缸内气体做等容变化，有，解得。
（2）假设缸内气体的热力学温度时，活塞已到达处，从活塞离开处到活塞刚到达处的过程，缸内气体做等压变化，设活塞刚到达处时缸内气体的热力学温度为，有
解得。由于，因此假设成立，缸内气体的热力学温度时，活塞已到达处，此后由于限制装置的作用，缸内气体做等容变化，有，解得。
14．【解析】本题考查动量与能量，目的是考查学生的推理能力。
（1）根据动能定理有，解得
（2）设滑块与墙壁碰撞前瞬间的速度大小为，对滑块滑上木板至滑到木板的右端的过程，
根据动能定理有
设滑块最后的速度大小为，对滑块与墙壁碰撞后滑到木板的左端的过程，
根据动量守恒定律有
根据功能关系有解得，
对木板，根据动量定理有，解得。
15．【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的分析综合能力。
（1）粒子的运动轨迹如图所示，有，解得。
（2）对粒子从点运动到点的过程，根据动能定理有，解得
粒子从点运动到点的过程中的加速度大小
又，解得。
（3）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，有，解得
设粒子在磁场中通过点时距轴最远，根据几何关系可知，
Q、K两点沿轴方向的长度，解得
在粒子从点运动到点的过程中，粒子沿轴方向运动的距离，解得
又，解得。