南宁市第三中学2022-2023学年高三第一次调研考试(物理试题理)试卷
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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、如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线AB组成,A点为抛物线顶点,已知A、B两点间的高度差h=0.8 m,A、B两点间的水平距离x=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,一小环套在轨道上的A点,下列说法正确的是
A.小环以初速度v0=2 m/s从A点水平抛出后,与轨道无相互作用力
B.小环以初速度v0=1 m/s从A点水平抛出后,与轨道无相互作用力
C.若小环从A点由静止因微小扰动而滑下,到达B点的速度为
D.若小环从A点由静止因微小扰动而滑下,到达B点的时间为0.4s
2、如图所示,由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动,周期为T,磁场的方向垂直于纸面向里,线框电阻为R,线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I,则( )
A.线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针
B.线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等
C.线框转动一周过程中产生的热量为I2RT
D.线框转动一周过程中回路的等效电流大小为
3、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,电阻55Ω,电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压,下列说法正确的是
A.电流表的示数为4.0A
B.电压表的示数为155.6V
C.副线圈中交流电的频率为50Hz
D.穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶1
4、一定质量的乙醚液体全部蒸发,变为同温度的乙醚气体,在这一过程中( )
A.分子引力减小,分子斥力减小 B.分子势能减小
C.乙醚的内能不变 D.分子间作用力增大
5、如图所示,材料相同的物体A、B由轻绳连接,质量分别为m1和m2且m1≠m2,在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。则( )
A.轻绳拉力的大小与斜面的倾角θ有关
B.轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关
C.轻绳拉力的小与两物体的质量m1和m2有关
D.若改用F沿斜面向下拉连接体,轻绳拉力的大小不变
6、如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向,偏角为θ,电源的内阻不能忽略,则下列判断正确的是( )
A.小球带负电
B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变小
C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从下向上
D.当滑动头停在b处时,电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
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、假设何雯娜质量为m=40kg,在某次蹦床比赛中,她从最低点以一定的初速度v0竖直向上跳起,取运动过程的最低点为重力零势能面,她的机械能和重力势能随离开最低点的高度h的变化规律如图所示,在整个运动过程中,可将她视为质点,空气阻力不可忽略并且大小恒定,取g=10m/s2,则( )
A.初速度v0=11m/s
B.下降加速度为7m/s2
C.落回最低点的动能1480J
D.上升运动时间为
8、如图所示,在真空中,某点电荷Q形成的电场中,a、b、c三个虚线圆分别表示电场中的三个等势面,它们的电势分别为45V、25V、15V。一粒子q带电荷量大小为0.1C,电性未知,在电场中的运动轨迹如图中实线KLMN所示。下列说法正确的是( )
A.场源电荷Q带负电
B.粒子q带正电
C.粒子q从K到L的过程中,克服电场力做功3J
D.粒子在距场源电荷最近的L处动能为零
9、下列说法中正确的是( )
A.物体在竖直方向上作匀加速运动时就会出现失重现象 B.合力与该合力的分力同时作用在物体上
C.两物体间的摩擦力一定与两物体间的压力垂直 D.物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致
10、玩具车的遥控距离为,某同学手持摇控器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学加速度的大小为,最大速度为;玩具车加速度的大小为,最大速度为。在达到最大速度后,二者都能长时间保持最大速度匀速运动。下列说法正确的是( )
A.该同学对玩具车的控制时间为
B.该同学对玩具车的控制时间为
C.在控制时间内,该同学的位移大小为
D.与静止不动相比,该同学因运动而增加了的控制时间
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)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电阻Rx的阻值。要求方法简捷,得到多组数据,有尽可能高的测量精度。
(1)电流表应选用______,电压表应选用_______。
(2)完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。_____
(3)在实验中,有的同学连成下图所示的电路,其中a,b,c,…,k 是表示接线柱的字母。请将图中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添),填在图中表格相应的位置中。
接线错误
引起的后果
改正的方法
____________________
____________________
____________________
12.(12分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动, 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后照片如图乙所示,a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
⑴由以上信息,可知a点______________(填“是”或“不是”)小球的抛出点;
⑵由以上信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2
⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;
⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.
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)一粗细均匀的U形管,左侧封闭,右侧开口,同时左侧用水银柱封闭--定质量的气体,开始时左右两侧的水银柱等高,现将左管密闭气体的温度缓慢降低到280K,稳定时两管水银面有一定的高度差,如图所示,图中L1=19 cm,∆h=6 cm。已知大气压强为P0= 76 cmHg。
(i)求左管密闭的气体在原温度基础上降低了多少摄氏度?
(ii)现要两管水银面恢复到等高,求需要向右管注入水银柱的长度。
14.(16分)在容积为40L的容器中,盛有压缩二氧化碳3.96kg,该容器能承受的压强不超过6.0106pa,求容器会有爆炸危险时内部气体达到的摄氏温度?(已知二氧化碳在标准状态下的密度是1.98kg/m3,温度是0,压强是1105pa)
15.(12分)如图所示, 在xoy平面内, 有一线状电子源沿x正方向发射速度均为v的电子,形成宽为2R、在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流.电子流沿+x方向射入一个半径为R、中心位于原点O的圆形匀强磁场区域, 磁场方向垂直xoy平面向里.在磁场区域的正下方d处,有一长为2d的金属板MN关于y轴对称放置,用于接收电子,电子质量为m,电量为e,不计电子重力及它们间的相互作用.
(1)若正对0点射入的电子恰好从P点射出磁场,求磁感应强度大小B;
(2)在第(1)问的情况下,求电子从进入磁场到打在MN板上的时间t:
(3)若所有电子都能从P点射出磁场,MN板能接收到的电子数占发射电子总数的比例是多大?
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、A
【解析】
AB.小环以初速度v0=2 m/s从A点水平抛出,下落0.8 m用时
水平位移为x=v0t=0.8 m,其轨迹刚好与光滑轨道重合,与轨道无相互作用力,A正确,B错误;
C.根据机械能守恒定律
mgh=mv2
到达B点的速度
C错误;
D.小环沿轨道下落到B点所用的时间比平抛下落到B点所用的时间长,大于0.4 s,D错误.
故选A。
2、C
【解析】
A.线框在进入磁场过程中,磁通量向里增加,由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针,故A错误;
B.线框在进入磁场时,ON段电压是外电压的一部分;线框在离开磁场时,ON段电压是外电压,而两个过程外电压相等,所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等,故B错误;
C.线框转动一周过程中产生的热量为
故C正确;
D.设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为I′,则
Q=I′2RT
解得
故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
AB.理想变压器的原线圈接入正弦交流电,由u-t图像读其最大值为,可知有效值为
根据理想变压器的电压比等于匝数比,可得副线圈两端的电压:
由欧姆定律可知流过电阻的电流:
所以,电流表的示数为2A,B电压表的示数为110V,故AB均错误;
C.因交流电的周期为0.02s,频率为50Hz,变压器不改变交流电的频率,则副线圈的交流电的频率也为50Hz,故C正确;
D.根据理想变压器可知,原副线圈每一匝的磁通量相同,变化也相同,则穿过原、副线圈磁通量的变化率相同,比值为1:1,故D错误;
故选C。
4、A
【解析】
A. 乙醚液体蒸发过程,分子间的距离变大,分子间的引力和斥力都会减小,故A正确;
B. 蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功,分子势能增加,故B错误;
C. 一定质量的乙醚液体全部蒸发,变为同温度的乙醚气体过程中,要从外界吸收热量,由于温度不变,故分子平均动能不变,而蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功,分子势能增加,故内能增加,故C错误;
D. 由于乙醚液体蒸发过程,分子间的距离变大,分子之间的作用力从0开始,先增大后减小,故D错误。
故选:A。
5、C
【解析】
ABC.以物体A、B及轻绳整体为硏究对象根据牛顿第二定律得
解得
再隔离对B分析,根据牛顿第二定律得
解得
则知绳子的拉力与斜面倾角无关,与动摩擦因数μ无关,与两物体的质量m1和m2有关,选项C正确,AB均错误;
D.若改用F沿斜面向下拉连接体,以物体A、B及轻绳整体为硏究对象,根据牛頓第二定律得
解得
再隔离对A分析,根据牛顿第二定律得
解得
可知轻绳拉力的大小改变,选项D错误。
故选C。
6、B
【解析】
A.根据题图电路可知A板电势高于B板电势,A、B间电场强度方向水平向右。小球受力平衡,故受电场力也水平向右,即小球带正电,所以A项错误;
B.当滑动头从a向b滑动时,电阻值减小,路端电压减小,故R1两端的电压减小,极板间电场强度随之减小,小球所受电场力减小,故细线的偏角变小,所以B项正确;
C.当极板间电压减小时,极板所带电荷量将减小而放电,又由于A板原来带正电,故放电电流从上向下流过电流表,所以C项错误;
D.由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定,所以无法判断电源的输出功率的变化规律,所以D项错误。
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、AD
【解析】
A.运动员的机械能由动能和重力势能构成,当h=0m时,重力势能为零,动能为Ek0=2420J,根据:
则v0=11m/s,A正确;
B.空气阻力做功改变机械能,所以E机-h的斜率大小为空气阻力,即:
根据牛顿第二定律,下降加速度为:
B错误;
C.由于存在空气阻力,上升过程和下降过程损失的机械能均为420J,故回到最低点时动能为:
Ek=2420J -840J =1580J
C错误;
D.上升加速度为:
上升时间为:
D正确。
故选AD。
8、BC
【解析】
A.因为a、b、c三个虚线圆电势分别为45V、25V、15V,说明场源电荷Q带正电,故A错误;
B.由粒子运动轨迹可知,粒子与场源电荷之间是斥力作用,粒子q带正电,故B正确;
C.粒子q从K到L的过程中,电势升高,电势差为30V,克服电场力做功为
故C正确;
D.由运动轨迹可以看出,粒子做曲线运动,在L处速度大小不可能为零,故D错误。
故选BC。
9、CD
【解析】
A.物体做向下的加速运动时才是失重现象,选项A错误;
B.合力与分力是等效替代的关系,不能同时作用在物体上,选项B错误;
C.物体间的摩擦力方向一定与压力方向垂直,选项C正确;
D.物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致,如做曲线运动的物体,选项D正确。
故选CD。
10、BCD
【解析】
AB.由题意可得,该同学加速到最大速度所用时间与玩具车加速到最大速度所用时间相同,为
在此期间该同学和玩具车运动的位移分别为
,
则两者相距
已知遥控距离为25m,则
解得
该同学对玩具车的控制时间为
所以B正确,A错误;
C.在控制时间内,该同学的位移为
所以C正确;
D.如果该同学静止不动,玩具车向前加速运动,则
解得
即此时该同学对玩具车的控制时间为5s,则
所以与静止不动相比,该同学因运动而增加了的控制时间,所以D正确。
故选BCD。
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、A1 V1 ce 不利于调节电压,调节不当,电源可能短路,损坏电源 撤消ce连线
【解析】
(1)[1]器材中的电源为3V,被测电阻约为10kΩ,故通过电阻的电流最大约为
I=3V/10kΩ=0.3mA=300μA
刚好不超A1的量程,而A2的量程是0.6A就太大了;
[2]电压表就选3V量程的V1,因为V2的量程也是太大了。
(2)[3]因为题中要求得到多组数据,所以用分压式较好,再说所给的变阻器的最大阻值是50Ω,它比被测电阻小多了,也不能用限流的方法连接,又因为需要尽可能高的测量精度,所以电阻测量需要用电压表外接法,因为被测电阻的电阻值较大,外接法的误差较小;又因为使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏,所以闭合开关前,应该使电压表的示数接近0,故电路的实物图如图所示;
(3)[4][5][6]接线错误的两个接线柱是ce,因为它接起来后,电压表与电源直接连接,变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了,当滑动滑片移动到最下端时,电源也可能短路,故是不可以的,应该将其去掉才行。
12、是, 8, 0.8,
【解析】
(1)[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a点的竖直分速度为零,a点为小球的抛出点。
(2)[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长l=4cm,竖直方向上有:
解得:
(3)[3]水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为:
(4)[4]b点竖直方向上的分速度
所以:
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、(ⅰ)72℃;(ⅱ)9cm
【解析】
(ⅰ)设开始时气体温度为,管的截面积为,则有cmHg,
末态,,
根据理想气体状态方程有
即
解得
两状态的温度差为
所以左管密闭的气体在原温度基础上降低了72℃
(ⅱ)设向右管注入水银后,左管内水银面上升,管内气体长度为
由玻意耳定律有
即
解得
故需要向右管注入水银柱的长度为9cm。
14、54.6
【解析】
容器内的气体在标准状态下的状态量分别为:T1=273K,p1=1105pa,
气体达到爆炸点的状态量为:p2=6.0106pa,V2=40L=0.04m3
根据理想气体状态方程,代入数据,有爆炸危险时内部气体达到的温度
T2=327.6K
达到的摄氏温度t2=54.6。
答:容器会有爆炸危险时内部气体达到的摄氏温度是54.6。
15、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)可求得电子旋转的轨道半径是,根据公式
解得
(2)电子在磁场中运动时间为
电子出磁场后的运动时间为
总时间为
(3)所有电子在磁场中运动的半径相等,因为所有电子都能从点射出磁场,所以所有电子在磁场中运动的半径均为。板能接收到的电子从点射出时,速度偏转角为(即与正方向的夹角)满足
①到达点的电子轨迹如图甲所示,其入射点为,四边形为菱形,
点到轴的距离
②到达点的电子轨迹如图乙所示,其入射点为,四边形为菱形,点到轴的距离
竖直长度占射入总长度的比例
所以板能接收的电子数占发射电子总数的比例。
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