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文档简介

2023学年炎德英才大联考高三下学期第一次统一考试(1月)物理试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是()A.S闭合瞬间,B先亮A后亮B.S闭合瞬间,A先亮B后亮C.电路稳定后,在S断开瞬间,B闪亮一下,然后逐渐熄灭D.电路稳定后,在S断开瞬间,B立即熄灭2、下列说法中正确的是()A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的B.汤姆逊通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构C.氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的D.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中3、一静止的原子核发生衰变,变成另一个新的原子核Y,衰变后测得粒子的速率为v,已知粒子的质量为m0,原子核Y的质量为M,下列说法正确的是()A.原子核Y的符号表示为 B.的比结合能一定大于Y核的比结合能C.原子核Y的速率为 D.原子衰变过程中释放的核能为4、如图所示,a、b、c为三颗人造地球卫星,其中a为地球同步卫星,b、c在同一轨道上,三颗卫星的轨道均可视为圆轨道.以下判断正确的是()A.卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期B.卫星b的运行速度可能大于C.卫星b加速即可追上前面的卫星cD.卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方5、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星,就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯,现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的1.1倍。假设将来地球的自转周期变小,但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的,则地球自转的最小周期约为A.5小时 B.4小时 C.1小时 D.3小时6、如图,、两盏电灯完全相同.当滑动变阻器的滑动头向右移动时,则()A.灯变亮,灯变亮 B.灯变暗,灯变亮C.灯变暗,灯变暗 D.灯变亮,灯变暗二、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,物块A与木板B叠放在粗糙水平面上,其中A的质量为m,B的质量为2m,且B足够长,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。对木板B施加一水平变力F,F随t变化的关系如图乙所示,A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()A.在0~t1时间内,A、B间的摩擦力为零B.在t1~t2时间内,A受到的摩擦力方向水平向左C.在t2时刻,A、B间的摩擦力大小为0.5μmgD.在t3时刻以后,A、B间的摩擦力大小为μmg8、甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动,在t=0时刻甲、乙相距x=3m,它们的速度-时间图象如图所示。下列说法正确的是()A.t=2s时甲、乙速度相等,且恰好相遇B.t=1s时甲、乙速度不等,但恰好相遇C.t=1s时,乙的速度方向发生改变,t=2s时追上甲D.在4s时间内,甲、乙相遇了两次9、对于实际的气体,下列说法正确的是______。A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能10、质量均为的相同物块P、Q静止于同一水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为0.5。现分別给两物块施加等大的作用力F,方向如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度大小为,下列说法正确的是()A.若,则P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小B.若,则P受到的摩擦力与Q受到的摩擦力大小相等C.若,则P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小D.若,则P受到的摩擦力与Q受到的摩擦力大相等三、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)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中,为减小实验误差,选择了内阻已知的电流表,实验中电阻两端电压从零开始调节。(1)以下电路图符合上述要求的是_______;(2)请根据所选电路图,完善以下实物图连接________。(3)若电流表的内阻为RA,金属丝的长度为L,直径为d,实验中某次电压表、电流表的示数分别为U、I,则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_________(用题中字母表示)12.(12分)某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门时间t,当地的重力加速度为g。(1)为了验证机械能守恒定律,该实验还需要测量下列哪些物理量_________。A.小球的质量mB.AB之间的距离HC.小球从A到B的下落时间tABD.小球的直径d(2)小球通过光电门时的瞬时速度v=_________(用题中所给的物理量表示)。(3)调整AB之间距离H,多次重复上述过程,作出随H的变化图象如图所示,当小球下落过程中机械能守恒时,该直线斜率k0=__________。(4)在实验中根据数据实际绘出—H图象的直线斜率为k(k<k0),则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值=_______________(用k、k0表示)。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)1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器按一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间;(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m,带电荷量为q的α粒子(),获得的最大动能为Ekm,现改为加速氘核(),它获得的最大动能为多少?要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一种简单可行的办法;(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示,设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T,若存在一种带电荷量为q′、质量为m′的粒子,在时进入加速电场,该粒子在加速器中能获得的最大动能?(在此过程中,粒子未飞出D形盒)14.(16分)“嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测,创造了人类探月的历史。为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯,我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”,它是运行于地月拉格朗日点的通信卫星,点位于地球和月球连线的延长线上。若某飞行器位于点,可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动,如图所示。已知飞行器质量远小于月球质量,地球与月球的中心距离为,点与月球的中心距离为,月球绕地球公转周期为,引力常量为。求:(1)该飞行器在点的加速度大小。(2)地球质量与月球质量的比值。15.(12分)如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm,现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭,已知大气压强p0=75.0cmHg.(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;(2)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度.

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、D【解题分析】

闭合瞬间线圈相当于断路,二极管为正向电压,故电流可通过灯泡AB,即AB灯泡同时亮,故AB错误.因线圈的电阻为零,则当电路稳定后,灯泡A被短路而熄灭,当开关S断开瞬间B立刻熄灭,线圈中的电流也不能反向通过二极管,则灯泡A仍是熄灭的,故C错误,D正确.故选D.【题目点拨】该题两个关键点,1、要知道理想线圈的特征:刚通电时线圈相当于断路,断开电键时线圈相当于电源;2、要知道二极管的特征是只正向导通.2、C【解题分析】

A.天然放射现象揭示了原子核有复杂结构,A错误;B.汤姆逊发现电子揭示了原子具有复杂结构,而不是原子核具有复杂的结构,B错误C.玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说基础上引进了量子理论,C正确;D.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,D错误。故选C。3、C【解题分析】

A.注意区分质量数和质量的物理意义,质量数和质量不能混淆,原子核Y的符号表示为,A错误;B.因反应放出核能,则的比结合能小于Y核的比结合能,B错误;C.根据动量守恒可得得C正确;D.因原子核Y也有动能,则衰变过程中释放的核能大于,D错误.故选C。4、A【解题分析】

A、根据万有引力提供向心力,则有,轨道半径越大,周期越大,可知a的运行周期大于卫星b的运行周期,故选项A正确;B、根据,轨道半径越小,速度越大,当轨道半径等于地球半径时,速度最大等于第一宇宙速度,故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s,故选项B错误;C、卫星b加速后需要的向心力增大,大于万有引力,所以卫星将做离心运动,所以不能追上前面的卫星c,故选项C错误;D、a为地球同步卫星,在赤道的正上方,不可能经过宜昌市的正上方,故选项D错误.5、B【解题分析】

设地球的半径为R,则地球同步卫星的轨道半径为r=1.1R,已知地球的自转周期T=24h,地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致,若地球的自转周期变小,则同步卫星的转动周期变小。由公式可知,做圆周运动的半径越小,则运动周期越小。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切,如图。由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为r′=2R由开普勒第三定律得故B正确,ACD错误。故选B。6、D【解题分析】当滑出向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,所以外电路电阻增大,路端电压增大,总电流减小,即B中的电流减小,所以B变暗,B两端的电压减小,而路端电压是增大的,所以并联电路两端的电压增大,即A两端的电压增大,所以A变亮,D正确.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、AD【解题分析】

A.AB间的滑动摩擦力fAB=μmg,B与地面间的摩擦力f=3μmg,故在0~t1时间内,推力小于木板与地面间的滑动摩擦力,故B静止,此时AB无相对滑动,故AB间摩擦力为零,故A正确;B.A在木板上产生的最大加速度为此时对B分析可知F-4μmg=2ma解得F=6μmg,故在在t1~t2时间内,AB一起向右做加速运动,对A可知,A受到的摩擦力水平向右,故B错误;C.在t2时刻,AB将要发生滑动,到达最大静摩擦力,故A、B间的摩擦力大小为μmg,故C错误;D.在t3时刻以后,AB发生滑动,故A、B间的摩擦力大小为μmg,故D正确。8、BD【解题分析】

AC.由图可知t=1s时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s时刻甲、乙速度相等,但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙围成的面积是0,说明乙回到出发点,甲的位移4m,所以两者此时没有相遇,故AC错误;B.t=1s时刻甲、乙速度不等,由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙位移是1m,甲的位移2m,两都位移之和刚好是3m,所以恰好相遇,故B正确;D.t=1s时到t=3s时,甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等,说明这段时间内两者的位移相等,由B项分析可知,t=1s时恰好相遇,所以t=3s时也恰好相遇,说明在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过二次,故D错误。故选BD。9、BDE【解题分析】

ABCE.气体的内能包括,气体所有分子势能和分子动能之和;其中分子势能是由分子间的相对位置和相互作用决定的能量,与重力势能无关;分子动能是分子运动的动能,与气体的整体运动的动能无关,故BE正确,AC错误;D.由于是非理想气体,气体的体积发生变化,若温度相应变化时,气体的内能可能不变,故D正确;10、BD【解题分析】

施加作用力后,、在水平方向上分力相等,由于P与地面间的最大静摩擦力小于Q与地面间的最大静摩擦力,所以,若P静止,Q一定静止。P静止时满足关系式解得因和均小于,故当和时,P、Q均静止,P、Q受到的摩擦力均为静摩擦力,且大小都等于,BD正确。故选BD。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、B【解题分析】

(1)[1]电阻两端电压从零开始调节,故选择分压式;电流表内阻已知,电流表选择内接法,选B(2)[2]接原理图连接实物图如图(3)[3]由实验原理得由电阻定律得,横截面积,联立,可解得:12、BD;;;;【解题分析】

该题利用自由落体运动来验证机械能守恒,因此需要测量物体自由下落的高度hAB,以及物体通过B点的速度大小,在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据;由题意可知,本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度;则根据机械能守恒定律可知,当减小的机械能应等于增大的动能;由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容。【题目详解】(1)根据机械能守恒的表达式可知,方程两边可以约掉质量,因此不需要测量质量,故A错误;根据实验原理可知,需要测量的是A点到光电门B的距离H,故B正确;利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,不需要测量下落时间,故C错误;利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时,需要知道挡光物体的尺寸,因此需要测量小球的直径,故D正确。故选BD。

(2)已知经过光电门时的时间小球的直径;则可以由平均速度表示经过光电门时的速度;

故;

(3)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒;则有:mgH=mv2;

即:2gH=()2

解得:,那么该直线斜率k0=。

(4)乙图线=kH,因存在阻力,则有:mgH-fH=mv2;

所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为;【题目点拨】考查求瞬时速度的方法,理解机械能守恒的条件,掌握分析的思维,同时本题为创新型实验,要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解。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),见解析;(3)【解题分析】

(1)由洛伦兹力提供向心力得粒子每旋转一周动能增加2qU,则旋转周数周期粒子在磁场中运动的时间一般地可忽略粒子在电场中的运

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