2022-2023学年四川省成都市树德中学（光华校区）高三（下）开学考试理综物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年四川省成都市树德中学（光华校区）高三（下）开学考试理综物理试卷（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年四川省成都市树德中学（光华校区）高三（下）开学考试理综物理试卷
一、单选题（本题共4小题，共16分）
1. 为研究某辆高铁的某段直线运动过程，王同学绘制了如图所示的xt2-1t图像，但是没有告知是处于加速还是减速状态，则下列说法正确的是(    )

A. 该车处于加速状态 B. 该车的初速度为40m/s
C. 该车的加速度大小为4m/s2 D. 该车在前2秒的位移为96m
2. 我国发射的“天问一号”火星探测器已经在火星上着陆。“天问一号”火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，它的轨道距火星表面的高度等于火星半径的k倍，它的运动周期为T，万有引力常量为G，则火星的平均密度ρ的表达式为(    )
A. ρ=3π(k+1)3GT2 B. ρ=3πk3GT2 C. ρ=3πk3T2G D. ρ=3π(k+1)3GT
3. 如图所示，一倾角为θ斜劈A静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块B，A、B之间的动摩擦因数为μ，在竖直向下的力F1作用下B匀速下滑。欲使B下滑过程中，地面对A有向右的摩擦力，以下方法可行的是(    )

A. 仅增大F1 B. 仅增大θ
C. 仅增大μ D. 将F1替换为水平向右的力F2
4. 如图所示，一个带正电的小球静止在光滑的水平面上，当t=0时，在空间加上一个水平向右的大小为E1的匀强电场，当t=t0时，匀强电场突然反向，且大小变为E2，当t=3t0时，小球恰好回到出发点，则下列说法中正确的是(    )

A. E1:E2=5:4
B. 当t=t0时，小球离出发点最远
C. 若仅将小球的比荷变为原来的2倍，则当t=3t0时，小球将位于出发点的右侧
D. 从t=0到t=2t0的时间内，小球的电势能先减小后增大再减小
二、多选题（本题共5小题，共30分）
5. ▵ABC为等边三角形，O是三角形的中心，D是AB的中点。图(a)中，A、B、C三个顶点处各放置电荷量相等的点电荷，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；图(b)中，A、B、C三个顶点处垂直纸面各放置一根电流大小相等的长直导线，其中A、B处电流方向垂直纸面向里，C处电流方向垂直纸面向外。下列说法正确的是(    )

A. 图(a)中，沿着直线从O到D电势逐渐升高
B. 图(a)中，沿着直线从O到D各点的电场方向相同，且由O指向D
C. 图(b)中，沿着直线从O到D各点的磁场方向相同，且垂直OD向左
D. 图(b)中，O点的磁感应强度大于D点的磁感应强度
6. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为μ=0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力F，重力加速度g=10m/s2，则(    )

A. 前2s合外力对木板做的功为2.4J B. 2.5s时木板对地面的压力大小为2.5N
C. 静摩擦力对滑块做的功为1.8J D. 滑动摩擦力对滑块的冲量大小为1N⋅s
7. 在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是(    )

A. 离子在磁场中做圆周运动的半径为2L
B. 离子在磁场中运动的最长时间为2πL3v
C. 磁场区域的最小面积为π-22L2
D. 离子入射速度方向与ab边夹角为60°时，将从bc边中点射出
8. 如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大)，现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区，下列有关判断正确的是(    )

A. 如果粒子回到MN上时速度增大，则空间存在的一定是电场
B. 如果粒子回到MN上时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场
C. 若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场
D. 若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场
9. 一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有一个质点P，已知波源O与质点P的平衡位置相距1.2m，以波源由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，则下列说法中正确的是(    )

A. 该列波的波长为4m
B. 该列波的波速大小为0.6m/s
C. 波源O的起振方向为沿y轴负方向
D. 波源O的动能在t=10s时最大
E. t=5s时，质点P通过的路程是0.15m

三、实验题（本题共2小题，共18分）
10. 某同学想测量未知滑块的质量m和圆弧轨道的半径R。所用装置如图1所示，一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看做质点的滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为d的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器(没有画出)，可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F，已知重力加速度为g。

(1)先用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图2所示，则遮光条宽度d=_________；
(2)实验过程中从斜面的不同位置释放滑块，然后记录对应的遮光时间t和压力传感器的示数F，得到多组数据，该同学通过图象法来处理数据，得到如图3所示的图象，但忘记标横轴表示的物理量，请通过推理补充，横轴表示的物理量为_________(用已知物理量符号表示)；
(3)已知图3中图线的斜率为k，纵截距为b，则可知滑块的质量m=_________；圆弧轨道的半径R=_________。(用已知物理量符号表示)


11. 一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A.待测方形电池
B.电压表(量程0∼3V，内阻约为4kΩ)
C.电流表(量程0∼0.6A，内阻为1.0Ω)
D.电流表(量程0∼3A，内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0∼999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0∼9999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0∼20Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0∼20kΩ)
I.开关、导线若干

(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选____，电阻箱应选_____，滑动变阻器应选______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0∼9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为_______V时，完成扩大量程，断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U-I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为_______V，内阻为_______Ω。
四、计算题（本题共3小题，共36分）
12. 我国选手在北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中夺得金牌。如图所示，某比赛用U型池场地长度L=160m、宽度d=20m、深度h=7.25m，两边竖直雪道与池底平面雪道通过圆弧雪道连接组成，横截面像“U”字形状，池底雪道平面与水平面夹角为θ=20∘。为测试赛道，将一质量m=1kg的小滑块从U型池的顶端A点以初速度v0= 0.7m/s滑入；滑块从B点第一次冲去U型池，冲出B点的速度vB=10m/s，与竖直方向夹角为α(α未知)，再从C点重新落回U型池(C点图中未画出)。已知A、B两点间直线距离为25m，不计滑块所受的空气阻力，sin20∘=0.34，cos20∘=0.94，g=10m/s2。
(1)A点至B点过程中，求小滑块克服雪道阻力所做的功Wf；
(2)忽略雪道对滑块的阻力，若滑块从池底平面雪道离开，求滑块离开时速度v的大小；
(3)若保持vB大小不变，调整速度vB与竖直方向的夹角为α0时，滑块从冲出B点至重新落回U型池的时间最长，求tanα0。


13. 如图，一绷直传送带与水平面夹角θ=30°，传送带AB长l=8.175m，已知传送带以v1=2m/s的速度逆时针匀速运动，木块与传送带间的动摩擦因数μ= 33，质量为M=1kg的木块运动到传送带底端A点时，恰好与传送带速度相同；此时，一颗质量为m=0.02kg的子弹以v0=300m/s平行于传送带向上的速度正对木块射入并穿出，穿出速度v=50m/s，子弹穿出瞬间立即对木块施加平行于传送带向上的恒力F=5N的作用，以后每隔Δt=1s就有一颗相同的子弹以相同的速度平行于传送带击中木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，忽略木块质量变化，g取10m/s2。求：
(1)在被第二颗子弹击中前，木块沿传送带向上运动离A点的最大高度；
(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中；
(3)从第一颗子弹射中木块到木块离开传送带的过程中，木块和传送带之间产生的热量。


14. 如图，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖，∠B=90°，一束频率为f=5×1014Hz的光线从AB面中点处垂直射入棱镜，在AC面发生全反射，从BC面射出后，进入双缝干涉装置。已知AC长度l=0.15m，双缝间距d=0.2mm，光屏离双缝L=1.0m，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。求：
(1)玻璃砖的折射率的最小值n；
(2)光线在玻璃砖中传播的最短时间t；
(3)光屏上相邻亮条纹的间距Δx。


答案和解析

1.【答案】B 
【解析】B.由匀变速直线运动规律有
x=v0t+12at2
变形得
xt2=v0t+12a
可知 xt2-1t 图像的斜率
k=v0=40.1m/s
可得，该车的初速度为
v0=40m/s
B正确；
AC. xt2-1t 图像的纵截距为
b=12a=-4m/s2
可得，该车的加速度为
a=-8m/s2
所以该车处于减速状态，AC错误；
D.将 v0=40m/s ， a=-8m/s2 ，代入位移公式可得
x=40t-4t2 (m)
则，该车在前2秒的位移为
x=64m
D错误。
故选B。


2.【答案】A 
【解析】
【分析】
本题考查万有引力定律的应用，基础题目。
根据万有引力提供向心力列方程，结合质量、密度和体积关系列方程，联立求出火星的密度即可判断。
【解答】
“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，由牛顿第二定律：GMm(kR+R)2=m(2πT)2(kR+R)，又M=ρ·43πR3，联立知，火星的平均密度ρ=3π(k+1)3GT2，故A正确，BCD错误。
  
3.【答案】C 
【解析】解：A、由题意可得：μ(mg+F1)cosθ=(mg+F1)sinθ，所以仅增大F1，物体B仍匀速下滑，对整体受力分析得，地面对A没有摩擦力的作用，故A错误；
B、仅增大θ时，满足(mg+F1)sinθ>μ(mg+F1)cosθ，即物体沿斜面向下匀加速，则斜劈A对滑块B的合力为左上方，则由牛顿第三定律可得，滑块B对斜劈A的合力为右下方，即斜劈相对于地面有向右的运动趋势，则此时地面对A有向左的摩擦力，故B错误；
C、仅增大μ时，满足(mg+F1)sinθ