2022-2023学年湖南省长沙市高三上学期1月新高考适应性考试 物理试题（含答案）

2022-2023学年湖南省长沙市高三上学期1月新高考适应性考试

物理试题（含答案）

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

一、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．关于物体的运动和力的关系，下列说法正确的是（    ）

A．做匀速直线运动的物体，所受合力可能不为零  B．做匀加速直线运动的物体，所受合力一定不变

C．做匀速圆周运动的物体，所受合力一定不变    D．做曲线运动的物体，所受合力一定发生变化

2．我国核能发展采取“三步走”战略——“热堆—快堆—聚变堆”。其中快堆采用易裂变的钚作燃料，在堆心燃料钚的外围再生区里放置不易发生裂变的铀；钚裂变成两个中等大小的核，同时释放出快中子，再生区内的铀吸收快中子后转变为铀，铀极不稳定，经过衰变，进一步转变为钚，从而实现核燃料的“增殖”，对我国实现低碳经济具有十分重要的意义。关于快堆内部的核反应，下列说法正确的是

A．铀的比结合能小于钚的比结合能

B．钚变成两个中等大小核的过程是衰变

C．冬天的气温低，铀的衰变速度会变慢

D．轴吸收中子转变成轴，原子核内的质子数增加

3．如图所示为某变压器的工作示意图，定值电阻和分别连在理想变压器原、副线圈上，且，理想变压器原副线圈匝数之比为，变压器原线圈接在交流电源上，则和的功率之比为（    ）

A．        B．        C．        D．

4．图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度从A点冲上圆心角为的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。若忽略运动过程中受到的一切阻力并将运动员及其装备看成质点，则下列说法正确的是（    ）

A．运动员离开B点后的上升过程中处于超重状态  B．运动员在C点速度为0

C．运动员下降过程中的加速度不变              D．越大，运动员落在着陆坡上的速度越大

5．边长为1的正方形线框以初速度水平抛出，在其正下方有一宽度为、水平足够长的垂直于纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。cd边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动。以cd边刚离开磁场时为计时起点，此后线框的加速度与其竖直方向位移的关系图像可能正确的是（忽略空气阻力，线框在此过程中不发生转动，取竖直向下为正方向）

A． B． C． D．

6．高速公路上的标志牌使用的“回归反光膜”内含有球体反射元件。如图所示，反光膜内均匀分布着直径的球形细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，某一入射光线经玻璃珠依次发生折射、反射、折射后，出射光线恰好与入射光线平行，则此入射光线与出射光线间的距离为（    ）

A．     B．      C．      D．

7．我们把两个等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。面积足够大的平行板电容器，两极板之间的距离为d，将电容器接在电压恒定的电源两端，规定无穷远处电势为0。将带电量极小的电偶极子用长度为l的绝缘轻杆连接，将其从无穷远处移到电容器两极板之间处于如图所示的状态（杆和极板垂直），移动电偶极子的过程中电场力做功为W；将两极板分别围绕O、点顺时针旋转，如图中虚线所示，仍将绝缘轻杆连接的电偶极子从无穷远处移动到同一位置，此过程中电场力做功为（    ）

A．0        B．W        C．     D．

二、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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8．甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向行驶的）图像如图所示，时两车恰好相遇。下列说法正确的是（    ）

A．时，甲车在乙车后方处   B．内，两车间的距离先减小后增大

C．时，甲乙两车再次相遇         D．再次相遇前，两车间的最大距离为

9．太空中的两颗小行星（S星和N星）的运动可视为在同一平面内沿相同方向绕太阳做匀速圆周运动，测得两小行星之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知S星距太阳的距离大于N星距太阳的距离，仅考虑两小行星与太阳之间的引力。则关于S星和N星的说法正确的是（    ）

A．S星的轨道半径为                 B．S星与N星的周期之比为

C．S星与N星的线速度之比为      D．S星的角速度为

10．人们通过研究地震波的发生、传播等规律来了解地震，减少地震带来的危害。某地震监测站监测到一列沿x轴传播的地震波，时刻x轴上区间内的波形如图甲所示。处质点的振动图象如图乙所示，时该质点第一次处于波谷。下列说法正确的是（    ）

A．该地震波的周期为                  B．该地震波沿x轴正方向传播

C．该地震波沿x轴传播的速度为     D．时，处的质点处于波峰

11．如图甲所示，在水平面内放置有一个超导平板，在处有一质量为m、半径为r、环心在z轴上的水平匀质金属圆环，且。在圆环内通入电流，在圆环磁场的作用下超导平板内形成感应电流，产生附加磁场。可以证明，超导平板内感应电流在区域产生的附加磁场，相当于在处对称地放置一个半径也为r的镜像圆环电流所产生的磁场，镜像圆环内的电流与原圆环电流大小相等方向相反。

已知长直通电导线在空间中某点激发的磁场的磁感应强度满足下列关系式：，k为常数，I为通过直导线的电流，x为此点与直导线的垂直距离。设重力加速度为g。当环内电流达到恒定值时，圆环刚好能悬浮在处，此时（    ）

A．圆环对超导平板的作用力大小为

B．超导平板在圆环处产生的附加磁场的磁感应强度

C．圆环内的电流

D．圆环内的电流

三、非选择题：共52分。

12．（6分）实验小组为了测量某定值电阻的阻值。使用的实验器材如下：

A．两个完全相同的电压表（量程为，阻值大约）

B．待测电阻

C．定值电阻

D．电源（电压恒定，约为，内阻不计）

E．开关、导线若干

（1）按图甲连接好电路。闭合开关。将单刀双掷开关，拨向接线柱1，电压表读数如图乙所示，其读数为___________V；然后再将开关拨向接线柱2，电压表的读数如图丙所示；

（2）实验小组的同学把当作理想电表处理，根据串联电路中电压与电阻的关系，得出___________（计算结果保留4位有效数字），你认为由于电压表内阻的影响，使得测量值和真实值相比会___________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

13．（9分）小明和小海约定周末在家里各自找器材测定当地的重力加速度。

（1）小明同学用手机拍摄小球自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。小明从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度尺如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，小明将测量小球位置时的数据记录在下表中，请帮助小明完成表格。

（2）小明测得重力加速度大小为___________（保留两位小数）。

（3）小海在家里找到了一块外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图所示的单摆，具体操作如下：用刻度尺测量ON间细线的长度l，将挂件拉开一个大约的角度，然后由静止释放，从挂件摆至最低处开始用手机计时，测出多次全振动的总时间并计算出单摆的周期T。小海改变ON间细线的长度先后做了两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为和，（已知小于），由此测得的重力加速度为___________。

（用表示）

（4）小明和小海在实验过程中，有很多因素都会影响重力加速度测量的精度，清说出一个对小明和小海实验测量精度都有影响的因素___________________________。

14．（9分）某学校举行校庆，准备放飞气球渲染气氛。当天上午10点，学校地表附近的气温为，大气压强为，此时气球体积为。气球内充的氦气可视为理想气体，气球内外气压差很小，可以忽略。

（1）正午时地表附近气温达到，大气压仍为，此时气球的体积多大？

（2）已知在距地面高处的大气压强为，若气球升到高处时体积变为，则此时高处的气温为多少？

15．（13分）科学家们用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图所示，有一中轴线沿x轴的平行板器件，上极板带正电，间距的两极板间电压，极板间存在着匀强磁场。一束带电量大小为，质量，速率的粒子从平行板器件左侧射入，恰好能沿中轴线从平行板器件右侧射出。不计带电粒子的重力及粒子间相互作用。

（1）求极板间的匀强磁场的大小；

（2）在平面的第一象限存在着平行于纸面的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），电场方向斜向左上方且与x轴负方向夹角的正切值。粒子从极板右侧射出后，沿虚线从O点进入第一象限，在点处可观测到速度大小为的粒子。

求：

①粒子从O点运动到P点的过程中电场力对粒子做的功；

②电场强度大小。

16．（15分）如图甲所示，一长的传送带以速度做匀速运动，质量的小物块与传送带之间的动摩擦因数。在传送带的C端，用长为的细线悬挂着一个质量为的小球，小物块与小球均可视为质点，从A端无初速释放小物块，取重力加速度g为，忽略一切空气阻力。

（1）求小物块从释放到运动到C端所用的时间；

（2）小物块运动到C端与小球发生碰撞，在此后的过程中细线始终没有发生弯曲，求碰撞过程中小物块与小球组成的系统损失机械能的范围。

（3）若传送带的传送区域为水平面ABCD，宽，如图乙所示，从A点以平行于AB方向的速度将小物块射出，求小物块离开传送带时与D点的距离。

长沙市2022-2023学年高三上学期1月新高考适应性考试

物理参考答案

一、选择题：

5．【解析】线框完全进入磁场后的运动为的匀加速运动，离开磁场的过程中做加速度减小的减速运动，线框完全离开磁场后的运动为的匀加速运动，故选项A、B均错误。根据C选项的图像，ab边出磁场时，加速度为零，安培力等于重力，即此时的速度刚好等于cd边进入磁场时的速度；而从ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场，物体的加速度为g，位移为l；接下来再运动位移为l时，加速度均小于g，ab边刚出磁场时速度肯定大于ab刚进入磁场时的速度，所以加速度不可能为零，故C错误。cd边刚出磁场时的速度大小不确定，线框的加速度大于g、等于g和小于g均有可能，故D正确。应选D。

6．【解析】如图所示，

根据对称性以及几何关系可知

根据折射定律有

联立以上两式可得，故

故入射线与出射线的距离为

故选D。

7．【解析】设初始时刻电场强度为，则，正负电荷所在点的电势分为和，则其电势能为，则电场力做功；现将两极板旋转，场强变为，则，故。故选B。

11．【解析】根据圆环的平衡和牛顿第三定律可判断选项A正确；由于，因此两圆环近似看作两根平行长直导线，圆环所在处的磁感应强度B由镜像圆环产生，则由题目条件可知，，B错误；由于两导线间的电流反向，因此上面圆环所受的安培力方向竖直向上，大小为，故，又由于圆环恰好悬浮，故，计算可得，故C正确，D错误。

二、非选择题：共52分。

12．（6分）【答案】（1）2.60   （2）1857  相等

【解析】（1）读数时要估读到分度值的下一位。（2）由丙图读出，根据串联电路中电压与电阻的关系有，计算得到，若考虑电压表内阻的影响，当开关拨向接线柱1时，电压表和待测电阻并联的总电阻为，则二者分得电压为，同理，当开关拨向接线柱2时，电压表和电阻箱分得电压为，则有，故测量值与真实值相等。

13．（9分）【答案】（1）76.75   （2）9.66或9.67   （3）或

（4）空气阻力的影响；刻度尺测量（读数）不精确；手机计时不精确等均给分。

【解析】（1）根据表中对前面两图的读数可知，小明是根据小球上沿对齐的刻度读数，所以第3幅图也要根据上沿对齐的刻度读数。

（2）根据图可知三幅图中小球中心对应的刻度值分别为：

，

根据逐差法求解加速度的方法可得：

；

（3）设摆长与细线长度之间的差值为X，根据单摆周期公式可得和，联立方程解得：。

（4）空气阻力的影响；刻度尺测量（读数）不精确；手机计时不精确等均给分。

14．（9分）

【答案】（1）；  （2）（或）

【详解】（1）由题意可知此过程为等压变化过程，由盖-吕萨克定律知

且解得

（2）由理想气体状态方程

解得：

15．（13分）【答案】（1）   （2）   （3）

【解析】

（1）顺利通过的粒子作匀速直线运动，则有   

解得：

（2）①粒子从O点到P点的过程中由于洛伦兹力不做功，只有电场力做功，根据动能定理可知：电场力对粒子做的功等于粒子动能的增量

②将电场沿x轴和y轴分解，可以得到电场力做功：

又      

代入解得：

16．（15分）

【答案】（1）   （2）   （3）距离B点

【详解】（1）摩擦力

加速度为

小物块先加速到传送带速度，所用时间为，

加速位移为

故小物块之后做匀速运动，时间为，

可得总时间为．

（2）①若小物块与小球发生弹性碰撞，系统没有能量损失，小物块与小球速度交换，小球能上升的最大高度为h，则有；

解得，因为，细线会发生弯曲，所以不可能是弹性碰撞。

②若小物块与小球碰撞后，小球恰好到达与圆心O等高的位置

由机械能守恒得：

动量守恒定律得：

系统损失的能量：

解得：

③若小物块与小球发生完全非弹性碰撞

解得：

系统损失的能量

解得：

所以系统损失的能量范围为：

（3）小物块射出后相对于传送带的运动方向如图所示，

滑动摩擦力与相对运动方向相反

可得，

由于

所以加速变a的方向不变，小物体的两个方向的加速度分量不变，由上可知，相对地面，小物体在方向做匀减速直线运动，在AC方向做匀加速直线运动，设小物块从BD边射出，运动时间为t，由匀减速运动可知

可得或者（舍去）

此时沿AC方向的位移为假设成立：

所以小物块从BD边射出，射出点距离D点为。