2023届湖南省岳阳市岳阳县第一中学高三下学期开学考试物理试题（Word版）

这是一份2023届湖南省岳阳市岳阳县第一中学高三下学期开学考试物理试题（Word版），共10页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，中国日报2022年9月9日电等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考场号、姓名和座位号填写在答题卡指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案：不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷 选择题（共49分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ）
A．LC回路的周期为
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．时线圈中电场能最大
D．时回路中电流沿顺时针方向
2．★如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度竖直上抛，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球竖直向上运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．影子做初速度为，加速度为g的匀减速直线运动
B．影子做初速度为，加速度为g的匀减速直线运动
C．影子做初速度为，加速度为的匀减速直线运动
D．影子做初速度为，加速度为的匀减速直线运动
3．★★随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。如图所示，以太阳为参考系，设木星运动的速度为u，地球的初速度大小为，地球在远离行星后速度大小为．地球和木星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的探测器钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。木星质量约为地球的318倍（远大于地球质量）那么约为（ ）
A．B．C．D．
4．据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是，充电至9kV电压，如果电容器在2ms时间内完成放电，则下列说法正确的是（ ）
A．电容器放电过程的平均电流强度为
B．电容器的击穿电压为9kV
C．电容器充电后的电量为135C
D．电容器充满电的电容是，当放电完成后，电容为0
5．中国日报2022年9月9日电（记者张宇浩）当地时间7日，美国国家航空航天局的“苔丝”（TESS）任务宣布发现两颗系外行星，距离地球约100光年，其中一颗或适合生命存活。这两颗系外行星被归类为“超级地球”，即质量比地球大，但比冰巨星小。它们绕着一颗“活跃度较低”的红矮星运行。第一颗行星，LP890-9b，其半径是地球的倍，每天绕恒星一周。另一颗行星LP890-9c的半径是地球的倍，大约天绕恒星一周，绕行期间处于恒星宜居带内。研究人员表示，LP890-9c距离恒星很近，接收到的辐射热量却很低，若有充足的大气层，行星表面或存在液态水。若将两颗行星和地球均视为球体，假设LP890-9c与地球密度相等，地球绕太阳和两颗行星绕红矮星的运动均看做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．LP890-9c表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为
B．LP890-9c的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
C．LP890-9b与LP890-9c绕恒星公转的轨道半径之比为
D．LP890-9b与LP890-9c绕恒星公转的线速度之比为
6．★★如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终保持1m/s的速度顺时针运行。现把一质量为5kg的工件（可视为质点）轻放在传送带的底端，经过一段时间工件与传送带达到共同速度后继续传送到4m高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．工件加速过程的时间为
B．传送带对工件做的功为200J
C．工件与传送带间摩擦产生的热量为
D．电动机因传送工件多做的功为120J
二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7．★★两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是（ ）
A．a环沿杆做匀加速直线运动B．b环与杆有摩擦力
C．d球处于失重状态D．细线对c、d球的弹力大小相等
8．★★如图所示，两宽度均为a的水平匀强磁场，磁感应强度的大小等，两磁场区域间距为4a。一个边长为a的正方形金属线框从磁场上方距离为a处由静止自由下落，匀速通过上方匀强磁场区域，之后又通过下方匀强磁场区域。已知下落过程中线框平面始终在竖直平面内，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．线框通过上、下两个磁场的过程中产生的电能相等
B．线框通过上、下两个磁场的过程中流过线框的电荷量相等
C．线框通过下方磁场的过程中加速度的最大值与重力加速度的大小相等
D．线框通过上、下两个磁场的时间相等
9．★如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B到C），场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度射出，并恰好均能击中C点，若，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计重力和空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电场强度和磁感应强度的大小之比为
B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为
C．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为
D．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为
10．★质量为m的小球穿在足够长的水平直杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为，始终受到方向始终指向O点的力F作用，且，k为比例系数，s为小球和O点的距离。小球从a点由静止出发恰好运动到d点停止；小球在d点以初速度向a点运动，恰好运动到b点停止，已知Oc垂直于杆且c为垂足，b点为ac的中点，，。不计小球的重力，下列说法正确的是（ ）
A．小球从a运动到d的过程中只有两个位置F的功率为零
B．小球从a运动到b的过程与从b运动到c的过程克服摩擦力做功相等
C．
D．小球在d的速度至少要才能运动到a点
11．★如图所示，地面上固定宽为L的平行金属导轨，有垂直于导轨平面向上的匀强磁场B，导轨与水平地面成角，底端电阻为R。质量为m，电阻为r的金属棒从导轨a位置以初速度为向上滑动，到达b位置时，速度减为零，且恰好能静止在轨道上，此时a与b两位置竖直高度差为h，金属棒与轨道始终接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下面说法正确的是（ ）
A．金属棒在a位置所受安培力为
B．金属棒在a位置时的加速度大小为
C．从a到b的过程中，电阻R中产生的热量为
D．从a到b过程中，流过金属棒的电荷量为
第II卷 非选择题（共51分）
三、实验题（共两小题，共16分，请将答案填在答卷的相应横线上）
12．（6分）小华用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，AB为斜槽，BC为斜面、已知入射小球的质量为，被碰小球的质量为，两小球半径相等。
（1）下列实验操作步骤，正确顺序是________。
①测量出落点M、P、N到B点的距离、、
②将BC连接在斜槽末端
③将AB固定在桌边，使槽的末端切线水平
④让入射小球从斜槽顶端A处由静止释放，多次实验后标记小球在斜面上的平均落点位置P
⑤将被碰小球放在斜槽末端B处，仍让入射小球从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，多次实验后，分别标记两球在斜面上的平均落点位置M，N
（2）入射小球与被碰小球的质量关系为（选填“”“”或“”）。
（3）若实验满足关系式________（用题中物理量表示），则说明两球碰撞前后动量守恒。
13．（10分）同学们在测量某电阻丝的电阻的实验中，所用电流表的内阻与相当，电压表可视为理想电压表．
（1）若使用图甲所示电路图进行实验，为了使的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的________点（填“b”或“c”）．实验测得电阻丝的图像如图乙所示，根据图像测得________（保留两位有效数字）．
（2）实验中，随着电源电压进一步增加，电阻丝逐渐进入炽热状态，同学们发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会发生变化．在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻随风速v（用风速计测量）的变化关系如图丙所示．由图可知当风速增加时，会________（填“增大”或“减小”）．当电源电压不变，在风速增加的过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器的滑片向________（填“M”或“N”）端调节．实验中为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路，其中R为两只阻值相同的电阻，为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“”端和“”端应分别连接到电路中的b点和________点（填“a”“c”或“d”）．
四、计算题（本题共3小题，共35分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明；有数值计算的，答案中必须写出数值和单位；只写出最后答案的不能得分）
14．（10分）★★如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道ABC固定在竖直面内，圆心为O，轨道半径为R，B为轨道最低点，该装置右侧的圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从A点由静止开始运动，到达B点时，小球的动能为，进入电场后继续沿轨道运动，到达C点时小球的电势能减少量为，重力加速度大小为g。
（1）求小球所受重力和电场力的大小；
（2）求小球脱离轨道后到达最高点时的动能；
15．（12）★如图所示，半径的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．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，抛射角为，小球a刚好能沿水平方向击中静置在B点的小球b，小球b的质量为．已知两小球碰撞过程无能量损失，重力加速度，空气阻力不计．
（1）求A、B间的水平距离．
（2）小球b到达最高点时的动能．
16．（13分）★比荷的正电荷从电场中的O点由静止释放，经过后，通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化，场强。求：
（1）电荷进入磁场时的速度；
（2）电荷在磁场中运动时的两种半径大小；
（3）如果P点右方处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。
参考答案（物理）
1．A2．C3．A4．A
5．B6．C7．AB8．BC
9．BC10．BC11．ABD
12．（1）③②④⑤①，（2），（3）。
13．（1）c，；（2）减小，M，d。
14．（1），；（2）
【详解】（1）根据题意，小球从的过程中，只有重力做功，设小球的重力为mg，由动能定理有，解得：
小球由的过程中，设电场力为F，由功能关系有：。解得：
（2）根据题意，小球由过程中，设小球到达C点时速度为，则由动能定理有，解得。
小球脱离轨道后，竖直方向上做初速度为的竖直上抛运动，到达最高点所用时间为，竖直方向上，上升的高度为。
小球脱离轨道后，水平方向上，做初速度为0匀加速运动，设加速度为a，
由牛顿第二定律有，解得：。
则小球到达最高点时，小球的速度为：
水平方向运动的位移为：
由公式可得，小球脱离轨道后到达最高点时的动能为
15．（1）
（2）能，说明见解析
（3）
【详解】（1）小球a从A点到B点的运动为平抛运动的逆运动，根据平抛运动的规律有，，，
解得：，，
（2）两小球碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒有，
解得，（另一组解不符题意，舍去）
小球b恰好能到C点时，根据牛顿第二定律，在C点有
小球b从B点到C点过程，根据动能定理有：
解得，故小球b能到达C点
16．（1）；
（2）20cm；10cm；
（3）
【详解】（1）电荷在电场中，根据动量定理有。解得
（2）当时，由洛伦兹力提供向心力，即有得
当时由得
（3）电荷在磁场中做匀速圆周运动，由周期公式可得，电荷在磁场中两个磁场对应的周期为，
电荷周期性运动轨迹如图，电荷运动的周期为
每一个周期向右沿PN运动的距离为40cm，2个周期后再运动，垂直撞击到挡板上；电荷从O点出发运动到挡板所需总时间。