【开学摸底考】高三物理（湖北专用）-2023-2024学年高中下学期开学摸底考试卷.zip

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（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图所示，将一小球（可视为质点）从斜面顶端A点水平抛出，第一次速度大小为，落在B点，小球在空中的运动时间为t；第二次仍从A点水平抛出，落在斜面底端C点，小球在空中的运动时间为，则第二次水平抛出的速度大小为（ ）
A．B．C．D．
2．如图所示，边长为、匝数为的正方形线圈，在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为和，电压表可视为理想电表。保持线圈以恒定角速度转动，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为
B．通过变压器原、副线圈的电流之比为
C．电压表示数为
D．若考虑线圈的内阻，滑动变阻器的滑片向下滑动时，电压表示数变小
3．如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A．两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C．在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D．在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
4．在 x 轴方向存在一静电场，其φ-x 图像如图所示，一电子以一定的初速度沿 x 轴从 O 点运动到 x4，电子仅受电场力，则该电子（ ）
A．在 x1 处电势能最小
B．从 x2到 x3受到的电场力和从 x3到 x4受到的电场力方向相反
C．在 x1处受到的电场力最大
D．在 x3处电势为零，电场强度也为零
5．新高三伊始换教室时，某同学用一根绳子斜向上拉着书箱在水平地面上滑行，绳子与水平面夹角为，书箱与地面之间的动摩擦因数为0.5，该同学想找到一个省力的角度，于是将从30°逐渐增大到60°，此过程中书箱一直保持匀速直线运动。则在此过程中（ ）
A．书箱所受的摩擦力先减小后增大B．绳子对书箱的作用力先减小后增大
C．当时最省力D．绳子对书箱作用力的功率一直减小
6．一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端静止，半圆柱体固定在水平面上，导体棒A与半圆柱体表面间的动摩擦因数为μ，其截面如图所示。空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处磁感应强度大小相等且均为B，在导体棒A中通入方向垂直纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A与圆心的连线与水平方向的夹角为θ，在导体棒A从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．θ=45°时，导体棒A所受的摩擦力最大
B．tanθ=μ时，导体棒A所受的安培力最大
C．导体棒A所受重力与支持力的合力大小不变
D．导体棒A所受重力和安培力的合力与安培力方向的夹角变大
7．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（ ）
A．神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上运动时经A、B两点速率
B．神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为
C．神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
D．正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度
8．铀235裂变的一种典型裂变方程是。如图为原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是（ ）
A．X粒子是电子
B．X粒子是中子
C．由于核的核子数比大很多，所以核的结合能更大
D．由于核的比结合能小于核的比结合能，所以核更稳定
9．如图（a）所示，左侧接有定值电阻的水平粗糙固定导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距。一质量金属棒在水平拉力F作用下以初速度开始从MN处沿导轨向右运动，金属棒中的电流i与位移x图像如图（b）所示。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，忽略金属棒与导轨电阻，不计电磁辐射，则（ ）
A．金属棒在处速度为
B．金属棒在处加速度为
C．从开始到处系统产生的总热量为9.5J
D．从开始到处拉力做功为33.5J
10．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆，两杆之间略有间隙（两杆之间的距离可忽略不计），两个小球质量均为（可视为质点），球套在竖直杆上，球套在水平杆上，通过铰链用长为的轻杆连接，将球从图示位置（轻杆与杆夹角为）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．球和球组成的系统机械能守恒
B．球的最大速度为
C．球的最大速度为
D．当球的速度为零时，球的加速度大小一定为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. （8分）某同学设计了如下实验来测量物体的质量。如图所示，利用铁架台固定一轻质滑轮，通过跨过滑轮的轻质细绳悬吊两个相同的物块A、B，物块A侧面粘贴小遮光片（质量忽略不计）。在物块A、B下各挂5个相同的小钩码，每个小钩码的质量。光电门C、D通过连杆固定于铁架台上，并处于同一竖直线上，光电门C、D之间的距离。两光电门与数字计时器相连（图中未画出），可记录遮光片通过光电门的时间。初始时，整个装置处于静止状态，取当地的重力加速度。实验步骤如下：
（1）如图所示，用10分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，遮光片的宽度 cm。
（2）将1个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面。释放物块，计时器记录遮光片通过光电门C、D的时间分别为、。物块A下落过程的加速度 ，单个物块的质量 kg。（结果均保留两位小数）
（3）为了减小实验误差，该同学再依次取个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面，进行多次实验，并根据多次测量的数据，绘制图像，如图所示。由于存在阻力，该图线不过坐标原点，若图线的斜率为k，则单个物块的质量 （用题给字母m、g、h、k等表示）。
12. （10分）某同学想要测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率，设计了如下的实验。
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图甲所示，测得其直径 mm。
（2）用多用电表粗测电阻丝的阻值。选择旋钮打在“×10”挡，进行欧姆调零后测量，发现指针偏转角度过小，调节到正确倍率，重新进行欧姆调零后再次测量，指针静止时位置如图乙所示，此测量值为 Ω。
（3）为了精确地测量电阻丝的电阻，实验室提供了下列器材：
A．电流表（量程500μA，内阻）
B．电流表（量程10mA，内阻约为0.1Ω）
C．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流0.5A）
D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流0.5A）
E．电阻箱R（阻值范围为0～9999.9Ω）
F．电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）
G．开关S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值 Ω。滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）。
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得电流表的示数为，电流表的示数为，测得电阻丝接入电路的长度为L，则电阻丝的电阻率 （用题中测得物理量的符号表示）。
13. （9分）如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面，可简化为如图乙所示的模型，主、副气囊通过活塞分隔，副气囊与大气连通，气囊内封闭有一定质量的氦气，起初封闭氦气的压强与外界大气压强相同，活塞恰好与右挡板接触。当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时，缆绳对地面的拉力恰好为0。已知“系留气球”及缆绳的总质量为m，副气囊的容积为主气囊容积的，大气压强恒为，重力加速度大小为，封闭氦气可视为理想气体且温度不变，忽略除气囊以外排开空气的体积。求：
（1）起初缆绳对地面的拉力大小F；
（2）缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p。
14. （15分）如图所示，竖直光滑半圆弧轨道的下端B点固定在高的竖直墙壁上端，O为半圆的圆心，BC为竖直直径，一质量的小球b静置在B点。现将一质量的小球a从水平地面上的A点以初速度斜向上抛出，抛射角。小球a刚好能沿水平方向击中小球b，两小球碰撞过程时间极短且没有能量损失，碰撞结束后小球b在半圆弧轨道上运动的过程不脱离轨道（小球b从圆弧轨道最高点C和最低点B离开不算脱离轨道）。已知，，重力加速度，空气阻力不计，求：
（1）小球a从A点抛出时的初速度；
（2）碰撞结束瞬间小球b的速度；
（3）半圆弧轨道的半径R的取值范围。
15. （18分）如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限、边长为的正方形区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，在第二象限、边长为4L的正方形区域内存在沿轴正方向的匀强电场，正方形ABCD的A点位于轴上，A点坐标为，边与轴的负方向成角。一带负电的粒子从A点以速度沿纸面射入磁场，速度方向与AD成角，粒子恰好从点离开磁场，穿过轴进入匀强电场，从点（图中未画出）离开电场时的速度方向与射入磁场时的速度方向垂直，不计粒子受到的重力，求：
（1）点的坐标；
（2）粒子从A点运动到点的时间；
（3）匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值。