湖北省部分地市州2022-2023学年高三上学期物理元月联合调研考试试卷

湖北省部分地市州2022-2023学年高三上学期物理元月联合调研考试试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．普朗克引入能量量子化的概念从理论上成功的解释了黑体辐射实验规律，是量子力学奠基人之一。下列选项中提及到的理论或现象都体现了量子化思想的是（）A．爱因斯坦的光电效应理论、原子枣糕结构模型B．爱因斯坦的光电效应理论、玻尔的原子模型C．原子的核式结构模型、安培分子电流假说D．天然放射现象、库仑定律2．振源A从O时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.4m。经0.2s绳上形成如图甲所示的波形。规定向上为质点振动位移的正方向，则A点的简谐运动图像是（）A． B．C． D．3．图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图乙是它的工作原理图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（图乙1），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。然后把锁扣缓慢扳下（图乙2），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持锁扣内气体密闭，环境温度保持不变。下列说法正确的是（）A．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力增大B．锁扣扳下后，吸盘内气体分子平均动能增大C．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加D．锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小4．甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示．设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度υ1与乒乓球击打乙的球拍的速度υ2之比为（）A．63 B．2 C．22 5．如图所示，点电荷P在xOy平面内绕x轴上固定的点电荷M做逆时针方向的低速椭圆运动，C、D关于O点的中心对称点分别为E、F，不计点电荷P的重力。下列说法正确的是（）A．A点的电势一定比B点电势高B．P从A运动到B的过程中电势能一直增大C．P从A运动到B的过程中电场力先做正功后做负功D．P从C运动到D的时间小于从E运动到F的时间6．工人用如图所示的装置匀速吊起石球，装置底部ABCD为圆形绳套，A、B、C、D是圆上四等分点，侧面OA、OB、OC、OD是四条完全相同、不可伸长的轻绳。O点在石球球心正上方0.5m处，石球半径为0.3m，石球表面光滑、重力大小为G。下列说法正确的是（）A．OA绳的张力大小为5GB．若侧面绳长不变，减小绳套的半径，OA绳的张力减小C．若绳套不变，将侧面四根绳子各增加相同的长度，OA绳的张力增大D．若加速向上提升石球，OA绳的张力大于5G7．如图甲所示，水平放置的平行极板A、B间加如图乙所示的交变电场，t=0时刻，O处粒子源水平向右发射速度相同的a、b两粒子，穿过极板后水平向右垂直进入有竖直边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，a粒子恰好不从磁场右边界飞出，a、b两粒子的运动轨迹交于C点，且在C处时a、b速度方向垂直，C到左右磁场边界的距离相等，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）A．a、b在电场中运动的时间可能不同B．a、b穿过极板的时间可能为T0C．a、b粒子的比荷为1：D．a、b穿过极板竖直方向上的位移大小之比为1：2二、多选题8．我国发射的“夸父一号”太阳探测卫星采用的是距地面高度720km左右、周期约为100分钟的太阳同步晨昏轨道。所谓太阳同步晨昏轨道，从宇宙中看，卫星一方面围绕地球飞行（看作匀速圆周运动）且跟随着地球绕太阳公转，另一方面轨道平面围绕太阳转动，保持这个面一直朝向太阳。下列说法正确的是（）A．“夸父一号”的发射速度大于11.2km/sB．以太阳为参考系，“夸父一号”做匀速圆周运动C．“夸父一号”绕地球运行的角速度大于地球的自转角速度D．“夸父一号”连续两次经过地球赤道上同一位置正上空所用的时间间隔约为120小时9．中国“电磁橇”是世界首个电磁推进地面超高速试验设施，其对吨级以上物体的最高推进速度，是目前磁悬浮列车在最大输出功率下最高运行速度的53倍。列车前进时会受到前方空气的阻力，前进方向上与其作用的空气立即从静止变成与列车共速，已知空气密度为ρ，列车迎面横截面积为SA．车头迎面承受的压力变为目前的53B．车头迎面承受的压力变为目前的259C．最大输出功率变为目前的259D．最大输出功率变为目前的1252710．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，交流电的输入电压U不变，电路中三个电阻的阻值均为R0。当开关K断开时，理想交流电压表V1、V2的示数分别为U1、U2。当开关K闭合后，V1示数变化ΔU1A．UB．ΔU1C．UD．K闭合后，电路总功率变为原来的2倍11．如图所示在竖直壁上有一个可以上下移动的小球抛射装置A，小球质量为m，改变小球在管中的初始位置，使弹簧的弹性势能与装置高度h满足：Ep=12mA．常数K的单位为mB．小球离开抛射装置的速度vC．A的高度不同，小球水平落点也不同D．当弹性势能为Ep三、实验题12．在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）实验中为探究加速度与力的关系，下列操作正确的是________。A．为减小系统误差，砂和砂桶的质量要远小于小车的质量B．用天平测出砂和砂桶的质量C．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力D．先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数（2）在正确操作的前提下，该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出）。打点计时器所用交流电的频率为50Hz，打计数点2时小车的速度大小为m/s，小车的加速度为m/s2（结果均保留三位有效数字）。13．如图甲所示为某电动车电池组的一片电池，探究小组设计实验测定该电池的电动势并测定某电流表内阻，查阅资料可知该型号电池内阻可忽略不计。可供选择的器材如下：A．待测电池（电动势约为3.7V，内阻忽略不计）B．待测电流表A（量程为0~3A，内阻r待测）C．电压表V（量程为0~3V，内阻600Ω）D．定值电阻RE.定值电阻RF.滑动变阻器R3（0~10ΩH.滑动变阻器R4（0~1000ΩI.导线若干、开关为了精确地测定电源电动势和电流表内阻，探究小组设计了如图乙所示的实验方案。请完成下列问题：（1）滑动变阻器R应选择，②处应选择；（均填写器材前序号）（2）电流表安装在处；（填①或③）（3）探究小组通过实验测得多组（U，I）数据，绘制出如图丙所示的U−I图线，则电源的电动势为V，电流表内阻为Ω（结果均保留2位有效数字），从实验原理上判断电动势的测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。四、解答题14．在折射率为n=2的液体内部有一点光源S，点光源可以向各个方向移动，初始时刻，在液面上观察到半径为R=0.2m（1）求点光源S的初始深度h；（2）让点光源S向某个方向匀速移动，发现光斑最右侧边沿B位置不动，最左侧边沿D向左侧移动，经过2s，左侧边沿D向左移动了x=0.4m，侧面图如下图所示，求点光源S的移动速度v。15．如图所示，在倾角为θ=37°的足够长斜面上，有一足够长、质量为M=4kg的木板A由静止释放，运动一段时间t0=5s后，在木板上表面下端轻放一质量为m=1kg的小物块，木板立即匀速下滑。木板与斜面、木板与小物块间的动摩擦因数均为μ，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g=10m/s2，（1）动摩擦因数μ；（2）小物块与木板间因摩擦产生的热量。16．如图所示，MCN与PDQ是一组足够长的平行光滑导轨，间距L=1m，MC、PD倾斜，CN、DQ在同一水平面内，CD与CN垂直，C、D处平滑连接。水平导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。质量m=0.1kg、电阻R=1Ω、长度为L的硬质导体棒a静止在水平轨道上，与a完全相同的导体棒b从距水平面高度h=0.2m的倾斜轨道上由静止释放，最后恰好不与a棒相撞，运动过程中a、b棒始终与导轨垂直且接触良好。不计其它电阻和空气阻力，重力加速度g=10m/s（1）求b棒刚进入磁场时，a棒所受的安培力；（2）求整个过程中通过a棒的电荷量q及a棒距离CD的初始距离x0（3）a、b棒稳定后，在释放b棒的初始位置由静止释放相同的棒b2，所有棒运动稳定后，在同一位置再由静止释放相同的棒b3，所有棒运动再次稳定后，依此类推，逐一由静止释放b4、b5、…bn。当释放的bn棒最终与所有棒运动稳定后，求从bn棒开始释放到与所有棒运动保持相对稳定时，a棒上产生的焦耳热Q

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】AB．爱因斯坦的光电效应理论中提出光子说，认为光的发射、传播和吸收是一份一份进行的，属于量子化思想的范畴；汤姆孙发现电子，并提出了原子枣糕结构模型，这不是量子化思想；玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，体现了量子化思想，A不符合题意，B符合题意；C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构模型，安培分子电流假说都没有体现量子化思想，C不符合题意；D．天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构和库仑定律，没有体现量子化思想，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】汤姆孙发现电子，并提出原子枣糕结构，卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构模型，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构。2．【答案】A【解析】【解答】由波动图可知，经过0.2s，波传播半个波长，则可知周期为T=0.4s，由波形图可知，t=0时刻A点起振方向为向上，又因为振幅为A=0.4m，故振动图像为故答案为：A。

【分析】根据机械波的产生和传播的得出该波的周期和正负，进一步得出振子的振动情况。3．【答案】D【解析】【解答】A．锁扣扳下后，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，正压力增大，根据fmaxB．锁扣扳下后，由于温度不变，所以吸盘内气体分子平均动能不变，B不符合题意；C．锁扣扳下过程中，由于气体的体积增大，所以气体要对外界做功，但由于吸盘内气体的温度不变，所以气体内能不变，C不符合题意；D．锁扣扳下后，吸盘内气体分子数不变，而气体体积变大，则吸盘内气体分子数密度减小；由玻意耳定律pV=C，可得，气体压强减小。D符合题意。故答案为：D。

【分析】根据滑动摩擦力进而共点力平衡得出吸盘与墙壁间摩擦力的变化情况，温度是分子平均动能的标志，通过玻意耳定律得出锁扣扳下后气体压强的变化情况。4．【答案】C【解析】【解答】由题可知，乒乓球在甲与乙之间做斜上抛运动，根据斜上抛运动的特点可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变，竖直方向的分速度是不断变化的，由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，在甲处：v甲x=v1sin45°；在乙处：v故答案为：C

【分析】利用水平方向的速度不变结合速度的分解可以求出两个速度的比值。5．【答案】D【解析】【解答】ABC．点电荷P绕点电荷M做椭圆运动，则点电荷M对点电荷P的电场力为吸引力，所以P从A运动到B的过程中电场力一直做正功，则点电荷P的电势能一直减小，由于点电荷P的电性未知，由φ=Epq可知，AD．由对称性知，点电荷P在CD上任一点的电势能比在EF上任一点的电势能小，由能量守恒定律得，点电荷P在CD上任一点的动能比在EF上任一点的动能大，即点电荷P在CD上任一点的速率比在EF上任一点的速率大，则点电荷P在CD上的平均速率比在EF上的平均速率大，而CD和EF的长度相等，由t=sv得，点电荷P从C运动到D的时间小于从E运动到故答案为：D。

【分析】点电荷P绕点电荷M做椭圆运动时结合功能关系以及电势能的表达式得出AAB两点电势的高低，通过能量守恒定律得出点电荷P在CD上任一点的速率比在EF上任一点的速率的大小关系，从而得出P从C运动到D的时间和从E到F的时间大小关系。6．【答案】D【解析】【解答】A．对石球受力分析，OA'绳与石球相切于点A'，设OA所以cosθ=45，对结点O受力分析，由平衡条件得4TAB．由题意可知TA=G4cosθ，若侧面绳长不变，减小绳套的半径，则C．若绳套不变，将侧面四根绳子各增加相同的长度，θ变小，cosθ变大，由TA=D．当石球平衡时，绳子拉力为TA=G4cosθ=故答案为：D。

【分析】对石球和结点分别进行受力分析，根据共点力平衡的粗细绳的拉力的表达式并判断变化情况，在加速上升的过程利用牛顿第二定律进行分析判断。7．【答案】C【解析】【解答】AB．因为a、b粒子都是以相同的速度，垂直进入电场，在电场中，沿初速度方向不受力，做匀速直线运动，由L=v0t可得，a、b在电场中运动的时间一定相同；又因为两粒子穿过极板后水平向右垂直进入有竖直边界的匀强磁场，则两粒子在离开电场时，竖直方向速度为零，根据图乙可知，a、bAB不符合题意；C．由下图可知sin可得θ=30°，由几何关系可知tanθ=RbRa=33，在磁场中，由洛伦兹力提供向心力qvB=mv2RD．在竖直方向，a、b粒子先加速度再减速，由运动学公式得y=12at2=12qEmt2，因为a、故答案为：C。

【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，在偏转电场中做类平抛运动，结合洛伦兹力提供向心力以及类平抛运动的规律进行分析判断。8．【答案】C,D【解析】【解答】A．因为11.2km/s是第二宇宙速度，是挣脱地球引力束缚的最小速度，由题意可知，“夸父一号”并未脱离地球，仍靠地球引力提供向心力，所以发射速度不会大于11.2km/s，A不符合题意；B．以地球为参考系，“夸父一号”做匀速圆周运动，B不符合题意；C．“夸父一号”的周期为100min，而地球的自转周期为24小时，所以T<T自，又因为D．由ω=2πT可得“夸父一号”与地球自转的角速度之比为ωω自=T自T=24h10060h=725，由题意得，“夸父一号”连续两次经过地球赤道上同一位置正上空，则可能转半圈的奇数倍或者偶数倍。设地球转半圈数为故答案为：CD。

【分析】第二宇宙速度，是挣脱地球引力束缚的最小速度，结合角速度和周期的关系得出“夸父一号”绕地球运行的角速度与地球的自转角速度的大小关系。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB．设列车运行的速度为v，在Δt时间内，与列车作用的空气质量为Δm=ρSvΔt，取这部分空气作为研究对象，由动量定理fΔt=Δmv−0，解得列车对空气的作用力大小为f=ρSv2可得N∝v2，用“电磁橇”推进磁悬浮列车的最高运行速度为原来的53CD．当列车速度达到最大时，牵引力F=f=ρSv2，此时列车的最大输出功率为P=Fv=ρSv3，可得P∝v故答案为：BD。

【分析】对与列车相互作用的空气为研究对象，根据动量定理以及牛顿第三定律车头迎面承受的压力，结合功率的表达式得出最大输出功率。10．【答案】A,C【解析】【解答】A．由理想变压器原副线圈电压之比与线圈匝数成正比，则U1B．当开关K断开时，等效负载电阻为R1=(n1n2)2R0=4R0，此时理想交流电压表V1的示数为U1=45U，此时理想交流电压表V2的示数为C．由B选项可得ΔUD．开关K断开时，电路总功率为P=U25R0故答案为：AC。

【分析】根据理想变压器原副线圈的匝数比和电压比的关系得出电压表的示数之比，结合串并联电路的特点以及功率的表达式得出开关断开和闭合后的电路总功率之比。11．【答案】A,D【解析】【解答】A．由能量守恒定律得Ep=12mK2B．由能量守恒定律Ep=1C．根据平抛运动知识h=12gt2，水平位移x=D．由能量守恒定律知，小球落到水平面上的动能为Ek=Ep+mgh=12故答案为：AD。

【分析】小球离开抛射装置后做平抛运动，结合平抛运动的规律以及能量守恒定律得出初速度的表达式以及落到水平面的最大动能。12．【答案】（1）C；D（2）0.411；2.00【解析】【解答】（1）AB．在该实验中，由力传感器直接显示出小车所受拉力大小，所以不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量要远小于小车的质量，AB不符合题意；C．在该实验中，为了保证小车所受的拉力等于力传感器示数的两倍，应使将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，C符合题意；D．根据实验正确操作顺序，应先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，D符合题意。故答案为：CD。（2）两计数点间还有四个计时点没有画出，所以计数点间的时间间隔为T=0.1s，计数点2时小车的速度大小为v2=x2【分析】（1）根据探究加速度与力、质量关系的实验原理选择正确的选项；

（2）结合中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得出计数点2时小车的速度；利用匀变速直线运动的位移时间的关系得出加速度的大小。13．【答案】（1）F；D（2）③（3）3.6；0.80；相等【解析】【解答】（1）因为电流表内阻较小，为了使电压表示数变化明显些，所以滑动变阻器R应选择0∼10Ω，所以滑动变阻器R应选择F；由于电源电动势约为3.7V，而电压表V量程为0∼3V，因此需要扩大量程，由题意可知，应将电压表V与定值电阻R1串联，所以②处应选择D。（2）电流表A量程为0∼3A，将电流表安装在③处可以测量干路中的电流。（3）由闭合电路的欧姆定律E=URV结合图丙可知|k|=|−34r|=2.70−2.101.00−0Ω=0.60Ω，解得，电流表内阻为r=0.80Ω，将I=1.00A，【分析】（1）结合电流表的内阻选择滑动变阻器，为了扩大量程从而选择并联的电阻；

（2）结合电流表的量程得出电流表应所在的位置；

（3）根据闭合电路欧姆定律得出U-I的表达式，结合图像得出电源的电动势和内阻。14．【答案】（1）解：在B处发生全反射，如图临界角C满足sin由几何关系得tan联立解得，点光源S的初始深度为h=0.2m（2）解：由图可知光源移动的位移s满足x⋅由公式v=联立解得，光源移动速度为v=方向为光源S沿着左下方45°角。【解析】【分析】（1）根据折射率和全反射临界角正弦值的关系得出点光源S的初始深度；

（2）结合几何关系以及光在介质中的波速和传播时间之间的关系