江西省玉山县2023年高三下-学分认定考试物理试题试卷

这是一份江西省玉山县2023年高三下-学分认定考试物理试题试卷，共17页。
江西省玉山县第二中学2023年高三下-学分认定考试物理试题试卷
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、如图，一根长直导线竖直放置，通以向上的电流。直导线与铜圆环紧贴但相互绝缘，且导线经过环心O。下述各过程中，铜环中有感应电流的是（　　）

A．环竖直向上匀速运动
B．环绕环心O匀速转动
C．环向左匀速运动
D．环以导线为轴匀速转动
2、一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop（超级高铁）”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道：Hyperloop One公司计划，2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”（Hyperloop），连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时）。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200 km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（　　）

A．加速与减速的时间不相等
B．加速时间为10分钟
C．加速时加速度大小为2 m/s2
D．如果加速度大小为10 m/s2，题中所述运动最短需要32分钟
3、、为两只相同的灯泡，L为理想电感线圈（线圈电阻不计连），连接成如图所示的电路。下列判断正确的是（　　）

A．闭合开关的瞬间，灯比灯亮 B．闭合开关的瞬间，灯和灯亮度相同
C．断开开关后，灯立即熄灭 D．断开开关后，灯和灯逐渐变暗直至熄灭
4、一质点以初速度v0沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点( )
A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止
B．位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止
C．位移一直增大，直到加速度等于零为止
D．速度一直增大，直到加速度等于零为止
5、对光电效应现象的理解，下列说法正确的是（　　）
A．当某种单色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B．光电效应现象证明光具有波动性
C．若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多
D．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就能产生光电效应
6、如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成直径为d的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好．圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B0导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小．设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，此圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间t为（　　）

A． B． C． D．
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，圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（ ）

A．粒子a、b可能带异种电荷
B．粒子a、b一定带同种电荷
C．v1:v2可能为2:1
D．v1:v2只能为1:1
8、如图所示为粗细均匀的裸铜导线制成的半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左侧上方的圆面积内存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆环的电阻为2R。一根长度为2r、电阻为R的均匀金属棒MN以圆环的圆心O点为旋转中心，紧贴着网环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与圆环始终接触良好，开始时MN与PQ重合（　　）

A．金属棒中感应电动势的最大值为
B．时间内通过金属棒MN的横截面电荷量为
C．金属棒中电流的有效值是
D．金属棒旋转一周电路中产生的热量为
9、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法中正确的是（ ）

A．平行板电容器的电容值将变小
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
10、如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同，使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为 ，压强变化量为，对液面压力的变化量为，则（　　）

A．水银柱向下移动了一段距离
B．
C．
D．
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）某实验小组测定一电流表的内阻，实验室提供如下器材：
A．待测电流表（量程为，内阻约）；
B．电阻箱（最大阻值为）；
C．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）；
D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）;
E.电源（电动势约，内阻不计）；
F.开关两个，导线若干。
设计了如图甲所示的电路图，实验步骤如下：

①根据实验设计的电路图连接好电路，正确调节滑动变阻器；
②先闭合，使保持断开状态，调节滑动变阻器滑片的位置，使得待测电流表示数达到满偏电流。
③保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合，并多次调节变阻箱，记下电流表的示数和对应的电阻箱的阻值。
④以为纵坐标，为横坐标作出了图线，如图乙所示；

⑤根据图线的相关数据求解电流表的内阻；回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器_____（填“”或“”），实验前，先将滑动变阻器滑片移到____（填“”或“”）端；
(2)在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变，则与的关系式为______（用题中所给出物理量的字母表示），根据图象中的数据求出电流表的内阻_____（结果保留两位有效数字）；
(3)用这种方法测量出的电流表内阻比电流表内阻的真实值_____（填“偏大”“相等”或“偏小”）。
12．（12分）用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，

(1)实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是___________．
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d＝_____cm.
(3)实验主要步骤如下：
①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图甲所示正确连接器材；
②将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk＝________，合外力对木板做功W＝________.（以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示）
③在小桶中增加砂子，重复②的操作，比较W、ΔEk的大小，可得出实验结论．
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）如图所示，一列简谐横波沿轴正方向以的速度传播，当波传播到坐标原点时开始计时，点处质点的振动方程为，轴上的点横坐标，求：
(1)点处的质点第二次到达波谷的时刻；
(2)当点处的质点运动的路程为1m时，点处的质点运动的路程。

14．（16分）理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子，所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法。下图为我国某研究小组设计的探测器截面图：开口宽为的正方形铝筒，下方区域Ⅰ、Ⅱ为方向相反的匀强磁场，磁感应强度均为B，区域Ⅲ为匀强电场，电场强度，三个区域的宽度均为d。经过较长时间，仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子，其中部分正电子将打在介质MN上。已知正电子的质量为m，电量为e，不考虑相对论效应及电荷间的相互作用。
(1)求能到达电场区域的正电子的最小速率；
(2)在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场，求正电子的最大速率；
(3)若L=2d，试求第（2）问中最大速度的正电子打到MN上的位置与进入铝筒位置的水平距离。

15．（12分）如图，竖直放置的粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口。左管内用水银封闭一段长L1＝20cm的空气柱，左右两管水银面差为h＝15cm。已知外界温度为27℃，大气压为75cmHg。
(i)如果缓慢向右管内注入水银，直到左右水银面相平(原来右管水银没有全部进入水平部分)，求在右管注入的水银柱长度
(ii)在左右管水银面相平后，缓慢升高左管内封闭气体的温度，使封闭空气柱长度变为20cm，求此时左端空气柱的温度。




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、C
【解析】
AD．直导线中通以恒定的电流时，产生稳恒的磁场，根据安培定则判断可知，直导线两侧的磁场方向相反，由于左右对称，当环竖直向上、向下匀速运动或以直导线为轴转动，穿过铜环的磁通量始终为零，保持不变，所以没有感应电流产生，AD错误；
B．环绕环心O匀速转动，穿过铜环的磁通量始终为零，没有感应电流产生，B错误；
C．环向左匀速运动，磁通量增加，有感应电流产生，C正确。
故选C。
2、B
【解析】
A．加速与减速的加速度大小相等，加速和减速过程中速度变化量的大小相同，根据：

可知加速和减速所用时间相同，A错误；
BC．加速的时间为，匀速的时间为，减速的时间为，由题意得：



联立方程解得：
匀加速和匀减速用时：
匀速运动的时间：
加速和减速过程中的加速度：
B正确，C错误；
D．同理将上述方程中的加速度变为，加速和减速的时间均为：

加速和减速距离均为

匀速运动用时：

总时间为：

D错误。
故选B。
3、D
【解析】
AB．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，b立即变亮，由于线圈的阻碍，流过a灯泡的电流逐渐增加，故其亮度逐渐增加，最后稳定，二者亮度相同，故A错误，B错误；
CD．开关在断开瞬间，线圈相当于电源，电流大小从a稳定时的电流开始减小，由于a与b是相同的，所以电路中的电流稳定时两个支路的电流值相等，所以在开关由闭合至断开，在断开瞬间，a、b灯都逐渐熄灭，不能再闪亮一下，故C错误，D正确。
故选D。
4、D
【解析】
AD．由题意知：加速度的方向始终与速度方向相同，加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，故A错误，D正确；
B．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，故B错误；
C．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移位移逐渐增大，加速度等于零时做匀速运动，位移仍然增大，故C错误。
5、C
【解析】
A．光电效应具有瞬时性，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔与光的照射强度无关，故A错误；
B．光电效应现象证明光具有粒子性，故B错误；
C．在发生光电效应的情况下，频率一定的入射光的强度越强，单位时间内发出光电子的数目越多，故C正确；
D．每种金属都有它的极限频率v0，只有入射光子的频率大于极限频率v0时，才会发生光电效应，故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
设在恒力F的作用下，A端△t时间内向右移动微小的量△x，则相应圆半径减小△r，则有：
△x=2π△r
在△t时间内F做的功等于回路中电功


△S可认为由于半径减小微小量△r而引起的面积的变化，有：
△S=2πr∙△r
而回路中的电阻R=R02πr，代入得，
F∙2π△r=

显然△t与圆面积变化△S成正比，所以由面积πr02变化为零，所经历的时间t为：

解得：

A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项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、BC
【解析】
AB．两粒子都从M点入射从N点出射，则a粒子向下偏转，b粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故A错误，B正确；
CD．设磁场半径为R，将MN当成磁场的边界，两粒子均与边界成45°入射，由运动对称性可知出射时与边界成45°，则一次偏转穿过MN时速度偏转90°；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕MN重复穿越，运动有周期性，设a粒子重复k次穿过MN，b粒子重复n次穿过MN，由几何关系可知
()
()
由洛伦兹力提供向心力，可得

而两个粒子的比荷相同，可知

如，时，，如，时，，则v1:v2可能为1:1或2:1，故C正确，D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
A．只有当MO、NO分别切割磁感线时，环中才有电流。MO、NO中感应电动势

故A错误；
B．金属棒中有电流时，电流为

半个周期内通过金属棒MN的电荷量

故B正确；
C．在一个周期内，只有半个周期的时间内金属棒中才有电流，即

所以金属棒中电流的有效值

故C错误；
D．依题意的

即

故D正确。
故选BD。
9、ACD
【解析】
A．根据知，d增大，则电容减小，故A正确；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；
C．电势差不变，d增大，则电场强度减小，故P点与上极板的电势差减小，则P点的电势升高，因油滴带负电，可知带电油滴的电势能将减小，故C正确；
D．电容器与电源断开，则电荷量不变，再将下极板向下移动一小段距离，即d变大，根据， ， 可得

则两板间场强不变，油滴受电场力不变，选项D正确；故选ACD。
10、CD
【解析】
AC．首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：

得
①
对气体B：

得
②
又设初始状态时两液面的高度差为h（水银柱的长度为h），初始状态满足
③
联立①②③得

水银柱向上移动了一段距离，故A错误C正确；
B．由于气体的总体积不变，因此，故B错误；
D．因为，且液面上升，上表面面积变大，所以

故D正确。
故选CD。

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、 偏小
【解析】
(1)[1]．电流表满偏时电路中的总电阻为

所以滑动变阻器的电阻不能小于，滑动变阻器选择；
[2]．实验前，先将滑动变阻器连入电路中的电阻调至最大，所以滑片应移到端。
(2)[3]．因为电流表满偏时在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变有

整理得

[4]．由图象得图线斜率

由表达式可得

其中，解得

(3)[5]．电流表内阻根据求得，闭合后，电路中的总电阻略有减小，所以干路电流稍微增大，即大于满偏电流，而用来计算内阻时仍用，所以测量值比真实值偏小。
12、平衡摩擦力 0.560cm
【解析】
（1）为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对木板做的功应先平衡摩擦力，即实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是平衡摩擦力；
（2）游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：5mm，游标尺的刻度第12个刻度与上边的刻度对齐，所以游标读数为：0.05×12=0.60mm，总读数为：5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm
（3）木板通过A时的速度：vA＝；通过B时的速度：vB＝；则木板通过A、B过程中动能的变化量：；合力对木板所做的功： ；

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)0.8m
【解析】
(1)由题意可知该波的周期

则波长

从开始，波传到点的时间

质点从开始振动到第二次到达波谷的时间

则点处的质点第二次到达波谷的时刻
。
(2)当点处质点运动路程为时，其运动时间为

而、两点间的距离恰好等于半个波长，即点比点先振动半个周期，所以点振动了2个周期，则点运动的路程为

14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
(1)正电子在磁场中只受洛伦兹力作用，故正电子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力；在电场中正电子只受电场力作用，做匀变速运动；正电子离开电场运动到MN的过程不受力，做匀速直线运动；
根据两磁场磁场方向相反，磁感应强度相等，故正电子在其中做匀速圆周运动的轨道半径相等，偏转方向相反，所以正电子离开磁场时的速度竖直向下；
故正电子能到达电场区域，则正电子在磁场中在匀速圆周运动的轨道半径R≥d；
那么由洛伦兹力做向心力可得

所以正电子速度

故能到达电场区域的正电子的最小速率为；
(2)根据几何关系可得：正电子进入磁场运动到区域Ⅱ和Ⅲ的分界线时，正电子水平位移偏移

故轨道半径R越大，水平偏移量越小；由(1)可得：最大偏移量
△xmax=2d；
故有探测器正方向开口宽为，在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场可得：正电子最小偏移量

所以由可得正电子运动轨道半径最大为

故根据洛伦兹力做向心力可得：正电子的最大速率

(3)速度最大的正电子垂直射入电场时，在电场中运动的时间

在电场中水平方向的位移

解得

进入无场区域时运动的时间

在无场区域内运动的水平位移

解得

则最大速度的正电子打到MN上的位置与进入铝筒位置的水平距离

15、 (i)(ii)K
【解析】
(i)设封闭气体原来压强为，后来压强为，气体做等温变化：




解得
，
(ii)空气柱的长度变为20cm时，左管水银面下降

右管水银面会上升4cm，此时空气柱的压强
，
由查理定律，解得
K