2022届甘肃省靖远县高三下学期开学考试理综物理试卷(含答案)

这是一份2022届甘肃省靖远县高三下学期开学考试理综物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题，填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．春节鸣放烟花爆竹，寓意对新的一年的美好向往。一烟花被点燃后，先竖直向上做加速度随时间均匀减小的变加速直线运动，经时间后做匀速直线运动，再经时间后爆炸。以竖直向上为正方向，下列关于烟花爆炸前运动的速度—时间图象（图象）和加速度—时间图象（图象）的描述，可能正确的是( )
A.B.
C.D.
2．碳14（）是碳元素的一种具有放射性的同位素，会发生β衰变。下列说法正确的是( )
A.碳14发生β衰变的衰变方程为
B.碳14发生β衰变的衰变方程为
C.若环境温度升高，则碳14的半衰期变长
D.若环境温度升高，则碳14的半衰期变短
3．某发电厂向工厂供电，输送的功率为P，输出的电压为U，输电线路的总电阻为r。若用原、副线圈的匝数之比为1∶10的理想升压变压器输电，则工厂得到的功率为( )
A.B.C.D.
4．如图所示，重为G的小球被三根轻弹簧固定，处于静止状态，三根弹簧互成120°角且均在竖直平面内，弹簧a竖直。下列说法正确的是( )
A.弹簧b、c的弹力大小可能不相等B.三根弹簧的弹力大小均为G
C.弹簧a一定处于拉伸状态D.三根弹簧的弹力大小可能相等
5．一质量为1kg的物块静止在足够大的光滑水平地面上，如图甲所示。从时刻起，对物块施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间的变化关系如图乙所示，取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.在0~2s内，物块做匀加速直线运动
B.在时刻，拉力的功率为50W
C.在0~2s内，物块的位移大于10m
D.在时刻，物块的速度大小为20m/s
二、多选题
6．如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球以大小为的初速度从足够长的固定斜面上的A点水平抛出，经时间落在斜面上，落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为；第二次加一电场强度大小（g为重力加速度大小）、方向竖直向下的电场，其他条件不变，结果小球经时间落在斜面上，落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为。不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
7．2021年12月26日，我国在太原卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十九运载火箭成功发射“资源一号”06星，该卫星将进一步推进我国陆地资源调查监测卫星业务系统化应用。若该卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，则下列说法正确的是( )
A.该卫星的线速度大小为
B.地球表面的重力加速度大小为
C.地球的第一宇宙速度为
D.地球的平均密度为
8．如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直于圆面向里的匀强磁场，A、C、D、E是圆的四个等分点，在A点的粒子源沿与AC成45°斜向上且垂直磁场的方向射出各种不同速率的带负电粒子，粒子的质量均为m。电荷量均为q。不计粒子受到的重力。下列说法正确的是( )
A.若粒子从E、C两点间的圆弧射出，则粒子的速率应满足的条件为
B.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为
C.若粒子从C、D两点间的圆弧射出，则粒子的速率应满足的条件为
D.当速度足够大时，粒子可能从A、E两点间的圆弧射出
三、实验题
9．某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。实验步骤如下：
a.安装好打点计时器和纸带，平衡小车受到的阻力；
b.细线通过轨道左端光滑的定滑轮和动滑轮，与力传感器相连，动滑轮上挂上一定质量的钩码，将小车拉到靠近打点计时器的一端；
c.打开力传感器并接通打点计时器的电源；
d.释放小车，小车在轨道上做匀加速直线运动：
e.记录下力传感器的示数F；
f.改变挂在动滑轮下方的钩码质量，重复上述操作；
g.处理数据，得到实验结论。
（1）对于本实验，钩码的质量________（选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量。
（2）选取的一条纸带如图乙所示，O点为打下的第一个点，图乙中的与均已知，打点计时器所接交流电源的频率为f，小车的质量为m，力传感器的示数为F，从释放小车到打点计时器打下B点，小车的合力做的功为_______；若满足表达式________，则动能定理得到验证。
10．学校物理兴趣小组用如图甲所示的电路测定一粗细均匀的铅笔芯（图甲中的ab）的电阻率，保护电阻及电源电动势E均已知，电流表的内阻很小，滑片P与铅笔芯始终接触良好。
（1）若用螺旋测微器测得铅笔芯的直径如图乙所示，则铅笔芯的直径______mm。
（2）团合开关，调节滑片P的位置，分别测量每次实验中aP的长度x及对应的电流I，画出图象如图丙所示。若该图象的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则铅笔芯的电阻率________（用相关物理量的符号表示）。
（3）由（2）可知，本实验还可以测定电源的内阻，该内阻________（用相关物理量的符号表示）。
（4）若不考虑偶然误差，从实验原理上看，测得的电源内阻________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，其原因是_______。
四、计算题
11．索降是战士从悬停在低空的直升机上，通过一根轻质软绳滑到地面上的着陆方式。在某次训练过程中，战士从静止在空中，距地面高的直升机上通过足够长的软绳滑下，开始阶段战士通过战术手套轻握绳子，受到的摩擦力大小，达到一定速度后，战士用力握绳子，受到的摩擦力大小，结果战士到达地面时的速度大小。战士（含装备）的质量，战士与直升机均视为质点，取重力加速度大小。
（1）求战士轻握绳子下滑的加速度大小；
（2）求战士下滑过程中的最大速度；
（3）若在战上开始下滑时，直升机以大小的速度匀速竖直上升，求战士到达地面时直升机距地面的高度H。
12．如图所示，两平行光滑导轨AEC、'的左端接有阻值为R的定值电阻，间距为L，其中AE、固定于同一水平面（图中未画出）上且与竖直面内的光滑圆弧形导轨EC、相切于E、两点。正方形区域内存在磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场。导体棒ab的质量为m，电阻为R、长度为L，ab棒在功率恒定、方向水平向右的推力作用下由静止开始沿导轨运动，经时间t后撤去推力，然后ab棒与另一根相同的导体棒cd发生碰撞并粘在一起，以速率v进入磁场，两导体棒穿过磁场区域后，恰好能到达处。重力加速度大小为g，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。求：
（1）该推力的功率P；
（2）两导体棒通过磁场右边界时的速度大小；
（3）圆弧形导轨的半径r以及两导体棒穿过磁场的过程中定值电阻产生的焦耳热Q。
13．如图所示，底面积的足够长圆柱汽缸开口向上直立于实验用的升降机（图中未画出）的水平台面上，缸内有两个质量均为的可沿缸内壁无摩擦滑动的活塞，活塞封闭着A和B两部分气体（均视为理想气体），两活塞之间连有一劲度系数的轻弹簧（体积可以忽略），初始时两部分气体的长度均等于弹簧的原长。现使升降机开始竖直向下做匀加速直线运动，稳定后气体A的长度变为。整个过程环境的温度不变，大气压强恒为，取重力加速度大小。求：
（1）升降机运动的加速度大小a；
（2）系统稳定后气体B的长度。（保留1位小数）
14．如图所示，一束光线以入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现将一块上、下两面平行的透明体平放在平面镜上，进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的点（图中未画出），点在P点的左侧且P、两点的距离为L，透明体的折射率，真空中的光速为c，求：
（1）光进入透明体的折射角r；
（2）光在透明体中传播的时间t。
五、填空题
15．某“小医生”玩具的针筒如图所示，密闭圆筒内有一定质量的空气，活塞可沿圆筒的内壁上下滑动。一儿童向下推活塞柄，使活塞向下滑动。若筒内空气（视为理想气体）与外界不发生热交换，且活塞不漏气，则在活塞下滑的过程中，外界对圆筒内空气__________（选填“做正功”、“做负功”或“不做功”），圆筒内空气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为时刻的波形，虚线为经过后的波形，已知（T为该波的周期）。该波的传播速度大小________m/s；这列波的频率_______Hz。
参考答案
1．答案：B
解析：在时间内，烟花竖直向上做加速度随时间均匀减小的变加速直线运动，其图象是斜率不断减小的曲线，而图象是向下倾斜的线段；在时间内，烟花竖直向上做匀速直线运动，其图象是与时间轴平行的线段，而图象是与时间轴重合的线段，选项B正确。
2．答案：A
解析：AB.根据质量数和电荷数守恒可知碳14发生β衰变的衰变方程为，故A正确，B错误；
CD.碳14的半衰期与温度以及其他外部条件无关，故CD错误。
故选A。
3．答案：C
解析：发电厂输出的电流为
输电线路上的电流为
工厂得到的功率为
故选C。
4．答案：D
解析：A.对小球在水平方向上根据平衡条件以及对称性可知弹簧b、c的弹力大小一定相等，故A错误；
B.易知弹簧b、c一定同时处于拉伸或压缩状态，否则小球a在水平方向上受力不可能平衡。假设b、c同时处于拉伸状态，且弹力大小均为G，则b、c对小球弹力的合力大小为
方向竖直向上，根据平衡条件可知此时a的弹力大小应为零，不符合题意；
假设b、c同时处于压缩状态，且弹力大小均为G，则b、c对小球弹力的合力大小为
方向竖直向下，根据平衡条件可知此时a的弹力大小应为2G，不符合题意。综上所述可知三根弹簧的弹力大小不可能均为G，故B错误；
C.根据B项分析可知当弹簧b、c同时处于压缩状态时，弹簧a一定处于压缩状态，故C错误；
D.设三根弹簧的弹力大小均为T，当b、c弹簧同时处于拉伸状态，且a处于压缩状态时，对小球在竖直方向上根据平衡条件有
解得
即三根弹簧的弹力大小可能相等，故D正确。
故选D。
5．答案：D
解析：A.在0~2s内，物块所受合外力不断增大，做变加速直线运动，故A错误；
B.在时刻，设物块的速度大小为，图象与坐标轴所围的面积表示F的冲量，则根据动量定理有
解得
在时刻，拉力的功率为
故B错误；
C.如图
若物体做匀加速直线运动，位移为
但是物体做的是加速度逐渐增大的变加速运动，图象与横坐标围成的面积比匀加速运动时要小，即物块的位移小于10m，C错误；
D.在时刻，设物块的速度大小为，根据动量定理有
解得
故D正确。
故选D。
6．答案：AC
解析：AB.设斜面倾角为θ，小球在竖直方向上的加速度大小为a，则
解得
由题意可知
所以
故A正确，B错误；
CD.根据速度的合成与分解有
所以
故C正确，D错误。
故选AC。
7．答案：BD
解析：A、根据线速度公式可知，该卫星的线速度大小，故A错误；
BC、根据万有引力提供向心力可知，，根据黄金代换式可知，，联立解得地球表面的重力加速度大小，地球的第一宇宙速度，故B正确，C错误；
D、地球的体积：，根据黄金代换式，，联立解得地球的平均密度，故D正确。
故选：BD。
8．答案：BC
解析：A.设粒子恰好从C点射出时的速率为，根据几何关系可知此时粒子运动的半径为
根据牛顿第二定律有
解得
因为粒子速率越大，运动半径越大，所以若粒子从E、C两点间的圆弧射出，则粒子的速率应满足的条件为
故A错误；
B.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中转过的圆心角为90°，运动时间为
故B正确；
C.设粒子恰好从D点射出时的速率为，根据几何关系可知此时粒子运动的半径为
同A理可得
若粒子从C、D两点间的圆弧射出，则粒子的速率应满足的条件为
故C正确；
D.当圆形区域内没有磁场时，粒子恰好从E点射出，当存在磁场时，粒子一定会向AE连线右侧偏转，所以无论粒子速度多大，也不可能从A、E两点间的圆弧射出，故D错误。
故选BC。
9．答案：（1）不需要（2）；
解析：（1）本实验中小车所受拉力大小可以直接从力传感器上读取，不需要用钩码的重力来代替，所以钩码的质量不需要远小于小车的质量。
（2）从释放小车到打点计时器打下B点，小车的合力做的功为
①
打点计时器打下B点时小车的速度的大小为
②
验证动能定理的表达式为
③
将①②代入③整理得
④
10．答案：（1）0.350（2）（3）（4）大于；电流表存在内阻
解析：（1）铅笔芯的直径为
（2）aP段接入电路的电阻为
根据闭合电路欧姆定律有
整理得
由题意可知
解得
（3）根据（2）可知
解得
（4）实验存在系统误差，即电流表存在内阻，此时
解得电源内阻的真实值为
所以测得的电源内阻大于真实值。
11．答案：（1）（2）18m/s（3）49.5m
解析：（1）战士轻握绳子下滑时，根据牛顿第二定律得
解得
（2）设战士用力握绳子时的加速度大小为，根据牛顿第二定律得
解得
由题意，根据运动学规律有
解得
（3）战士下滑时间为
战士到达地面时直升机距地面的高度为
12．答案：（1）（2）（3）；
解析：（1）对ab，由动能定理可得
碰撞过程，由动量守恒可得
解得
（2）从到受安培力，故由动量定理可得
又
而
其中ab与cd并联后与R串联，故可得
则
又
解得两导体棒通过磁场右边界时的速度大小为
（3）由动能定理可得
解得
穿过磁场的过程中，根据能量守恒有
又定值电阻产生的热量为
解得
13．答案：（1）（2）25.3cm
解析：（1）初始时，设气体A、B的压强分别为，对上下两个活塞分别根据平衡条件有
①
②
设升降机竖直向下做匀加速直线运动稳定后气体A的压强为，根据玻意耳定律有
③
对上活塞根据牛顿第二定律有
④
联立①②③④并代入数据解得
⑤
（2）设升降机竖直向下做匀加速直线运动稳定后气体B的压强为，对下活塞根据牛顿第二定律有
⑥
根据玻意耳定律有
⑦
联立①②⑤⑥⑦并代入数据解得
⑧
14．答案：（1）30°（2）
解析：（1）根据折射定律有
①
解得
②
（2）如图所示，设透明体的厚度为d，根据几何关系可得
③
光在透明体中传播的距离为
④
光在透明体中传播的速度为
⑤
光在透明体中传播的时间为
⑥
联立③~⑥式解得
⑦
15．答案：做正功；增大
解析：在活塞下滑的过程中，筒内空气体积减小，外界对圆筒内空气做正功；
由于筒内空气与外界不发生热交换，根据热力学第一定律可知圆筒内空气的内能增大。
16．答案：20；5
解析：由题意可知
解得
这列波的频率为
该波的波长为，所以传播速度大小为