湖南省常德市汉寿县第一中学2023-2024学年高三上学期入学考试物理试卷

汉寿一中2023年下期高三物理入学考试

一、单选题（每题4分，共24分）

1．在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为→Bi+X。以下说法正确的是（    ）

A．衰变方程中的X是电子

B．为了精确测量时间，应该考虑温度变化对衰变的影响

C．的结合能大于Bi的结合能

D．1000个原子核经过一个半衰期后，还剩500个未衰变

2．一物体运动时的v-t图像如图，图中所示曲线为圆弧，。根据图像，下面说法正确的是（　　）

A．物体做圆周运动

B．物体运动的加速度越来越小

C．物体运动中所受合外力方向总在变化

D．段的位移大于段的位移

3．图示为半圆柱体玻璃的横截面OBCD，OD为直径。一束复色光沿AO方向从真空射入玻璃，光线分别从B、C点射出，下列说法正确的是（　　）

A．B、C光线的频率

B．B、C光线在玻璃中传播速度

C．光线在玻璃中传播时间

D．改变复色光入射角，光线可能会在半圆面上发生全反射

4．“长征七号”A运载火箭于2023年1月9日在中国文昌航天发射场点火升空，托举“实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为（h小于同步卫星距地面的高度），入轨后绕地球做匀速圆周运动，则（    ）

A．该卫星的线速度大小大于7.9km/s B．该卫星的动能大于同步卫星的动能

C．该卫星的加速度大小等于g D．该卫星的角速度大小大于同步卫星的角速度

5．如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，静电力常量为k，则图中B点的电场强度大小为（　　）

A． B． C． D．

6．一航空兴趣小组自制一带动力飞行器。小组开始让飞行器悬停在空中，某次测得从高处竖直向下运动范围内，飞行器的加速度a与下降的高度h关系如图所示。设飞行器总质量为m不变，取向下方向为正方向，重力加速度为g。飞行器下落过程中，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．飞行器下降时，其发动机提供动力大小为

B．飞行器下降过程中，其机械能增加

C．飞行器下降时，其速度大小为

D．飞行器下降时，其发动机功率为

二、多选题（每题5分，共20分）

7．半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为2R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆道上，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在N、Q之间接有一阻值为R的电阻，导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O点顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．导体棒AB两端的电压为

B．电阻R中的电流方向从Q到N，大小为

C．外力的功率大小为

D．若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度增加，且变化得越来越慢

8．如图甲所示，时，一小船停在海面上的P点，一块浮木漂在纵坐标的R点，其后小船的振动图像如图乙所示，则（    ）

A．水波的振动向x轴正方向传播

B．水波波速为

C．末，浮木的纵坐标刚好为零

D．末，小船的加速度达到正向最大

9．如图所示，半径为R=0.4m的凹槽Q置于光滑水平面上，小球Р和凹槽Q的质量均为m=1kg，将小球P从凹槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计，重力加速度g取10。则以下说法正确的是（　　）

A．当小球第一次到达凹槽最左端时，凹槽向右的位移大小为0.4m

B．P、Q组成的系统动量守恒

C．释放后当小球P向左运动到最高点时，又恰与释放点等高

D．因为P、Q组成的系统机械能守恒，小球P运动到凹槽的最低点时速度为m/s

10．如图所示，平面直角坐标系，在且区域中有磁感应强度为B的匀强磁场，在直线右边区域有与x轴负方向成角的匀强电场，—质量为m，带电量为q的粒子（不计重力）从y轴上的a点沿y轴负方向射入磁场，从b点沿x轴的正方向离开磁场进入电场，达到c点时粒子的速度恰好沿y轴的负方向，且c点的横坐标为，、，下列说法正确的是（    ）

A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B．粒子在b点的速度为

C．电场强度大小为 D．粒子从b到c的运动时间为

三、实验题（每空2分，共16分）

11．在“用单摆测定重力加速度”实验中：

（1）先用游标卡尺测小球的直径D，如图1所示，则小球的直径D=      mm

（2）调节好装置，用毫米刻度尺测得摆线长为l，拉开一个小角度（小于5%）释放小球开始摆动，记小球某次经过最低点为“1”并按下秒表开始计时，再次经过最低点记为“2”，一直数到“n”时停止计时，秒表记录时间为t，请写出重力加速度的字母表达式g=      （用D，l，n，t表示）

（3）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2—L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2—L图像是图2中的      （选填①、②、③）

12．钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高、相同光照强度下电动势稳定等优点。实验小组的同学欲探究某块钙钛矿太阳能电池的内阻特性，实验室提供的器有：

钙钛矿太阳能电池：内阻变化范围0~4Ω；

电压表V：量程为3.0V，内阻约3kΩ；

电流表A：量程为300mA，内阻约0.3Ω；

滑动变阻器R：最大阻值为60Ω；

定值电阻R0：阻值为4.0Ω；

电键S和导线若干。

（1）按如图甲所示电路连接器材，将滑动变阻器R的滑片调至最左端。闭合电键S，用一定强度的光照射太阳能电池，通过调节滑动变阻器R的阻值，记录不同阻值时的电压表和电流表的读数，并描绘出U-I图线如图乙所示，AB段为直线，BC段为曲线。分析此U-I图线，将图甲中的电路补充完整      。

（2）分析图乙可知，此强度光照下太阳能电池的电动势E=      V，其内阻在电流低于一定值时为恒定值r=      Ω。（以上结果均保留3位有效数字）

（3）当电流超过一定值后，内阻随电流的增大而      （填“增大”或“减小”）。若用该电池直接且仅给电阻为14Ω的小灯泡供电（不考虑小灯泡电阻的变化），则小灯泡的实际功率为      W（结果保留2位有效数字）。

四、解答题

13．（12分）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积，质量的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量；从状态B到状态C。气体内能增加；大气压。

（1）求气体在状态C的温度；

（2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。

14．（14分）如图所示，传送带与水平面夹角，以恒定速率沿顺时针方向转动。现在传送带上端A处无初速度地放一质量的小煤块（可视为质点，忽略滑动过程中的质量损失），小煤块与传送带间的动摩擦因数，已知传送带上A到B的长度。取，，重力加速度。求：

（1）小煤块从A运动到B的时间；

（2）从A到B的过程中小煤块和传送带因摩擦而产生的热量。

15．（18分）如图，两个定值电阻、阻值均为2Ω，直流电源的电动势为，内阻，平行板电容器两极板水平放置，板间距离，板长，空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度，一质量为，带正电的小球以速度沿水平方向从电容器下板右侧边缘进入电容器，做匀速圆周运动，恰好从上板左侧边缘射出。重力加速度g取，忽略空气阻力。

（1）求电阻两端的电压U；

（2）求小球在两极板间运动的时间t；

（3）当带电小球刚从电容器上极板射出时，立刻将虚线左侧磁场变成竖直向下，大小不变；同时施加垂直于纸面向里大小为0.4N/C的匀强电场，且不计因场变化而产生的其他影响，求小球落到和下极板同一水平面时的速度大小。

参考答案：

1．A

【详解】A. 根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，衰变方程中的X质量数为零，电荷数为-1，是电子，选项A正确；

B. 原子核的半衰期与温度等外界条件无关，即温度变化对衰变无影响，选项B错误；

C. 核反应放出能量，生成物更加稳定，则的结合能小于Bi的结合能，选项C错误；

D. 半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核衰变不适应，选项D错误。

故选A。

2．B

【详解】根据速度图像切线的斜率表示加速度，可知物体的加速度越来越小，速度不断增大，因此该物体做变加速直线运动，合外力方向不变；由于，且图像围成的面积表示位移，则段的位移小于段的位移。

故选B。

3．D

【详解】AB．由图可知，从B点射出的光线折射角偏小，由折射定律可知，入射角相同，折射角越小，折射率越大，故

根据可知

AB错误；

C．设光在O点折射时入射角、折射角分别为i、r，根据折射定律有

则折射光在玻璃中传播时间

故时间与折射光线方向无关，，C错误；

D．随着从真空射入玻璃入射角的减小，光线在玻璃半圆面处射入真空的入射角增大，当增大至大于临界角是就会发生全反射，D正确。

故选D。

4．D

【详解】A．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动时的最大运行速度，可知该卫星的线速度小于7.9km/s，故A错误；

BD．根据万有引力提供向心力可得

解得

，

由于该卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，则该卫星的线速度大于同步卫星的线速度，该卫星的角速度大于同步卫星的角速度，但由于不清楚该卫星与同步卫星的质量关系，所以无法确定该卫星的动能与同步卫星的动能关系，故B错误，D正确；

C．对该卫星，根据牛顿第二定律可得

解得

可知该卫星的加速度大小小于地面重力加速度g，故C错误。

故选D。

5．D

【详解】图中A点的电场强度为0，表明薄板带负电，且薄板在A点的电场强度大小为

根据对称性，薄板在B点的电场强度大小与薄板在A点的相等，方向相反，图中B点的电场强度大小为

故选D。

6．C

【详解】A．由图像可得图线斜率为

则飞行器的加速度a与下降的高度h关系式

当飞行器下降时，可得加速度为

则

求解得

故A错误；

B．飞行器下降过程中，其动能变化对应合外力做功，纵坐标乘质量为合力大小，其大小为解析图的梯形面积大小乘质量m，由动能定理

可得

故发动机做负功，所以其机械能减小，故B错误；

CD．飞行器下降h0时有

可得速度大小为

且此时飞行器只受重力，则发动机提供的动力为0，功率为0，故C正确，D错误。

故选C。

7．AC

【详解】A．因为导体棒匀速转动，所以平均切割磁感线速度

产生的感应电动势

导体棒AB两端的电压

故A正确；

B．根据右手定则可知，电阻R中电流方向从Q到N，大小

故B错误；

C．外力的功率等于回路的电功率与克服摩擦力的功率之和，即

故C正确；

D．若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度减小，故D错误。

故选AC。

8．AD

【详解】A．由乙图可知时，小船在P点从平衡位置向上振动，根据波形平移法可知，水波的振动向x轴正方向传播，故A正确；

B．根据题图可知，波长为，周期为，则水波波速为

故B错误；

C．根据图甲可知波动方程为

设R点的坐标为，则有

解得

在内，水波向右传播的距离为

根据图甲可知，纵坐标为零的位置与R点的距离都不为，则末，浮木的纵坐标不为零，故C错误；

D．由于

可知此时小船位于负向位移最大处，则小船的加速度达到正向最大，故D正确。

故选AD。

9．AC

【详解】AC．P、Q水平方向动量守恒，且水平分速度始终大小相等，方向相反，故P可到达凹槽左侧最高点，此时Q的位移为，故AC正确；

B．系统竖直方向动量不守恒，故B错误；

D．由题意可得

解得

故D错误。

故选AC。

10．BC

【详解】A．过a、b两点分别做速度的垂线，交点是轨迹圆的圆心，、是轨迹圆两个互相垂直的半径，由几何关系可得是正方形，则轨迹圆的半径为，故A错误；

B．由洛伦兹力提供向心力可得

解得

故B正确；

C．把粒子受到的电场力分别沿着x轴和y轴分解，则有

由牛顿第二定律可得

粒子在c点的速度沿着y轴的负方向，则粒子在c点沿x轴正方向的速度恰好为0，粒子沿着x轴正方向的分位移为，则有

解得

故C正确；

D．根据匀变速运动的特点知，粒子从b到c的运动时间

故D错误。

故选BC。

11．     19.00          ①

【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为

（2）[2]令单摆周期为T，根据计时过程有

摆长为

根据单摆周期公式有

解得

（3）[3]由于把小球直径当作半径来计算摆长，则实际摆长为，则有

解得

可知图像的纵坐标截距为负值，则由此得到的T2—L图像是图2中的①。

12．            2.90     0.500     增大     0.56

【详解】（1）[1]通过对图像直线部分分析可知，直线部分表示的电阻大小为4.5Ω，而内阻的变化范围为0~4Ω，因此可确定，电路中串联了定值电阻R0；电流表的内阻约为0.3Ω，若电流表外接，测量得到的等效内阻为定值电阻、电流表内阻与电源内阻之和，而电流表内阻未知，因此不能准确测量电源内阻，而电流表内接的情况下，因为电压表内阻远大于电源内阻，因此电压表的分流作用就很微小，可忽略，这样造成的实验误差就可忽略，实验电路如图所示

（2）[2]图像与纵轴的截距表示电源的电动势，由图可得电源的电动势为

[3]根据所设计电路图可知，图像的斜率表示电源的内阻与定值电阻R0之和，图像直线部分说明电源的内阻恒定，此时对应的电流为200mA，则说明电流低于200mA时，电池的内阻为定值，则有

由此可得

（3）[4]当电流超过一定值后，分析图像可知，图像上某点的斜率在增大，而斜率表示定值电阻R0与内阻之和，因此可知当电流超过一定值后，内阻随电流的增大而增大；

[5]由于U-I图像斜率表示定值电阻和电源内阻之和，而定值电阻等于4.0Ω，因此要得到仅将电阻为14Ω的小灯泡直接接入该电源两端时小灯泡的功率，则可将14Ω中的4Ω等效到电源内部，作出电阻为10Ω的U-I图像，该图像与电源的U-I图像的交点所对应的电流即相当于流过电阻为14Ω的小灯泡的电流，作出图像如图所示

根据图像可得小灯泡的工作电流为200mA，其实际功率为

13．（1）350K；（2）11J

【详解】（1）气体在A状态时，根据平衡条件有

气体从状态A到状态B的过程中发生等温变化，根据波意耳定律有

气体从状态B到状态C发生等容变化，根据查理定律有

其中

联立以上各式解得

（2）由于从状态A到状态B气体发生等温变化，即气体温度不变，因此

而从状态A到状态C，根据热力学第一定律有

由于状态B到状态C气体发生等容变化，即气体体积不变，则可知

因此可得

而

联立解得

14．（1）；（2）

【详解】（1）对小煤块进行受力分析，由牛顿第二定律有

解得

小煤块下滑到与传送带速度相等所用时间为

此时小煤块的位移为

由于，又因为，小煤块继续下滑的加速度为

又

代入数据解得

则小煤块从A运动到B的时间为

（2）第一阶段小煤块相对传送带位移

解得

第二阶段小煤块相对传送带位移

解得

从A到B的过程中小煤块和传送带因摩擦而产生的热量为

解得

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律

电阻两端的电压

联立解得

（2）设小球在板间的轨迹半径为R，根据几何关系

解得

根据洛伦兹力提供向心力

解得

小球在板间运动对应的圆心角满足

解得

则小球在两极板间运动的时间

（3）将出上极板时的速度进行正交分解，水平分速度为

此时正好满足

故小球水平方向一直向左匀速，竖直方向竖直上抛，即小球只在纸面内做匀变速曲线运动，落回到下极板同一水平线的过程中只有重力做功，有

解得