江西省宜春市丰城中学2022-2023学年高三下学期入学考试理综物理试卷(含答案)

这是一份江西省宜春市丰城中学2022-2023学年高三下学期入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，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，下列说法正确的是( )
A.在此过程中共经历10次β衰变
B.某次衰变过程中，会同时放出一个α粒子和一个β粒子
C.原子核发生β衰变时，放出的β射线是高速电子流，因为原子核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的
D.衰变中产生的β粒子比α粒子在空气中传播得远
2．如图所示，直杆AB可绕其中心O在竖直面内自由转动，一根细绳的两端分别系于直杆的A、B两端，重物用光滑挂钩吊于细绳上，开始时重物处于静止状态，现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°，则此过程中，细绳上的张力( )
A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直减小D.大小不变
3．如图所示，在光滑的斜面上放置 3个相同的小球（可视为质点），小球1、2、3距斜面底端A点的距离分别为现将它们分别从静止释放，以相同的加速度向下运动，到达A点的时间分别为、、，到达斜面底端的速度分别为 ，则下列说法正确得是( )
A.B.C.D.
4．如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，，，电场线与矩形所在平面平行，已知a、b、d点的电势分别为20V、24V和12V，一个质子以速度经过b点，速度方向与bc成45°角，经过一段时间质子恰好经过c点，不计质子的重力，则( )
A.a点的电势低于c点的电势
B.场强方向由b指向d
C.质子从b点运动到c点所用时间为
D.质子从b点运动到c点，电场力做功4eV
二、多选题
5．北京时间2021年7月6日23时53分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号”丙运载火箭，成功将“天链一号”05星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星进入离地一定高度的预定轨道后做圆周运动，则下列说法正确的是( )
A.该卫星在发射升空的加速过程中机械能守恒
B.该卫星在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度
C.该卫星在轨道上运行时，可以在卫星内用天平测出物体的质量
D.和该卫星在同一轨道上运行的其他卫星，它们的周期相同
6．关于涡流，互感和自感，下列说法正确的是( )
A.电磁炉是利用涡流加热的，锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
B.金属探测器是用来探测金属的仪器，探测到金属物是因为探测器中产生了涡流
C.自感现象是线圈自身电流变化而引起的电磁感应现象
D.互感现象和自感现象说明了磁场具有能量，互感现象是变压器工作的基础
7．如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为37°，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，，，g取，则( )
A.F为恒力
B.F的最大功率为0.56W
C.回路中的最大电功率等于0.56W
D.金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J
8．两个电荷量分别为q和的带电粒子分别以速度和由A点垂直射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则( )
A.a粒子带负电，b粒子带正电B.两粒子的轨道半径之比
C.两粒子的质量之比D.两粒子的速度之比
9．下列说法中正确的是( )
A.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
B.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小
C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
10．下列说法中正确的是( )
A.做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关
B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关
D.医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点
E.机械波和电磁波都可以在真空中传播
三、实验题
11．某物理小组利用DIS装置测定当地重力加速度g，实验装置如图甲所示。在铁架台上安装有两个光电门（与数据采集器和计算机的连接均未画出），光电门A固定，光电门B位置可上下移动，实验前调整两光电门的位置，使小球下落过程中其球心通过光电门中的细光束。
(1)用游标卡尺测定小铁球的直径，测量结果如图乙所示，则可知其直径_______mm。
(2)在小铁球自由下落过程中，小组成员用计时装置测出铁球通过光电门A的时间为，并用小铁球通过光电门的平均速度表示小铁球球心通过光电门的瞬时速度，则小铁球通过光电门A的瞬时速度_______。（用实验中测得的物理量符号表示）
(3)光电门A的位置不变，小组成员多次改变并测出光电门B到光电门A之间的距离h，实验时使小铁球每次从同一位置无初速释放。根据每次小铁球通过光电门B的时间，测算出小铁球经过光电门B时对应的速度，在坐标系中画出与h的关系图线，如图丙所示，则当地的重力加速度________。（结果保留三位有效数字）
12．某小组利用图甲所示的电路进行“测电池的电动势和内阻”的实验，实验的操作过程为：闭合开关，读出电流表的示数I和电阻箱的阻值R；改变电阻箱的阻值，记录多组R、I的值，并求出的值，填写在如下表格中。
(1)根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图乙所示，请在坐标系中作出图象_________；
(2)由图象求得电池的电动势_______V，内阻_______Ω；（结果均保留两位小数）
(3)上述方案中，若考虑电流表内阻对测量的影响，则电动势E的测量值_______真实值，内阻r的测量值________真实值。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
四、计算题
13．如图所示，abcd是一矩形线圈，其ab边与匀强磁场区域的AB边重合。以恒力F将矩形线圈水平向右匀速拉出磁场，第一次速度为v，第二次速度为3v。试求：
（1）第一次和第二次拉力做功之比；
（2）第一次和第二次拉力的功率之比。
14．如图甲所示，倾角的粗糙斜面固定在水平面上，斜面上端固定一轻质弹簧，下端与一足够长的水平面平滑相连，水平面右端放置一个质量的滑块，开始时弹簧被一质量的小物块（可视为质点）压缩，小物块与弹簧只接触不相连，此时小物块距斜面底端的距离。时释放小物块，图乙为小物块在斜面上运动的加速度a随时间t变化的部分图像，小物块到达水平面并与滑块发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知弹簧的劲度系数，弹性势能的表达式为，x为弹簧形变量，所有接触面之间动摩擦因数均相同。g取，，。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)斜面与小物块之间的动摩擦因数μ；
(2)小物块到达斜面底端时的速度大小；
(3)判断小物块能不能与滑块发生第二次碰撞，如果不能，请写出分析过程。如果能，求出第二次碰撞瞬间小物块的速度大小。
15．如图所示，一汽缸水平放置，用一横截面积为S、厚度不计的活塞将缸内封闭一定质量的气体，活塞与缸底间的距离为L，在活塞右侧处有一对汽缸内壁固定连接的卡环，缸内气体的温度为，大气压强为，汽缸导热性良好.现将汽缸在竖直面内缓慢转过90°，汽缸开口向下，活塞刚好与卡环接触，重力加速度为g.不计汽缸与活塞间摩擦.
（1）求活塞的质量；
（2）再将汽缸在竖直面内缓慢转动180°，当汽缸开口向上时，对缸内气体缓慢加热，直到当缸内活塞再次恰好与卡环接触，加热过程中气体内能增加，求缸内气体的温度和加热过程中气体吸收的热量。
16．如图所示，一透明半圆柱体的折射率、半径、长，一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出.求：
(1)光在半圆柱体中出射时的临界角θ
(2)该部分柱面的面积S(结果保留一位有效数字)
参考答案
1．答案：D
解析：A.X的中子数为146，质子数为92，质量数为
Y的中子数为124，质子数为82，质量数为
质量数减少
发生α衰变的次数为
发生β衰变的次数为
故A错误；
B.一次衰变只能放出一个α粒子或者一个β粒子，故B错误；
C.β射线是高速电子流，来自原子核内部中子的衰变，发生β衰变时，原子核内的中子转化为一个质子的同时放出一个电子，故C错误；
D.因为β粒子比α粒子穿透能力强，所以衰变中产生的β粒子比α粒子在空气中传播得远，故D正确。
故选D。
2．答案：A
解析：挂钩相当于滑轮，因此绳上的张力相等，且两边绳子与竖直方向的夹角相等，设两边绳子与竖直方向的夹角为θ，将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，θ先增大后减小，由
可知绳上的张力先增大后减小，选项A正确。
故选A。
3．答案：B
解析：AB.小球做初速度为零的匀加速直线运动，根据知，到达A点的速度，根据平均速度推论可知，则故A错误，B正确。CD.由于位移之间的大小关系未知，无法比较平均速度的等量关系，故CD错误；
故选B。
4．答案：C
解析：AB.如图所示
连接bd，bd两点的电势差为
ad两点的电势差为
因，故将bd分成3份，每一份表示4V，如图所示，e点的电势一定为20V，连接ae即为等势线，f的电势为16V，连接fc，由几何知识得知fc平行于ae，则知c的电势是l6V，故a点电势高于c点的电势，强场的方向垂直于等势线，则知场强的方向垂直于ae向上，不是由b指向d，故AB错误；
C.由于bc两点的电势分别为24V、16V，则bc中点O的电势为20V，则a、e、O在同一等势面上，由于，，则
因为电场线与等势线aO垂直，所以场强的方向与bc的夹角为45°，质子从b运动到c时做类平抛运动，沿初速度v0方向做匀速直线运动，则运动时间为
故C正确；
D.若质子由b到c，因bc间的电势差为
则电场力做功
故D错误。
故选C。
5．答案：BD
解析：A.该卫星发射升空的加速过程中，所受火箭的推力做正功，卫星的机械能增大，A错误；
B.该卫星的轨道半径大于地球的半径，故该卫星在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，B正确；
C.该卫星在轨道上运行时，卫星内的物体处于完全失重状态，无法用天平测出物体的质量，C错误；
D.由
可知，和该卫星在同一轨道上运行的其他卫星，它们的周期相同，D正确。
故选BD。
6．答案：ACD
解析：A.电磁炉是利用涡流加热的，电磁炉内部线圈通电时产生变化的磁场，在锅体中产生涡流，故A正确；
B.金属探测器是用来探测金属的仪器，探测到金属物是因为金属物中产生了涡流，故B错误；
C.自感现象是线圈自身电流变化而引起的电磁感应现象，故C正确；
D.互感现象和自感现象说明了磁场具有能量，互感现象是变压器工作的基础，故D正确。
故选ACD。
7．答案：ACD
解析：AB.对棒受力分析有
变形得
结合图乙可知
联立解得
且由可知，F的最大功率为
故A正确，B错误；
C.当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为
故C正确；
D.金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得
即
解得
金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得
解得
由功能关系可知
故D正确。
故选ACD。
8．答案：AC
解析：A.由题图可知，a粒子受到的洛伦兹力方向向下，B粒子受到的洛伦兹力方向向上，由左手定则判断可知a粒子带负电，而b粒子带正电，故A正确；
B.AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦，则弦的中垂线与各自速度方向垂线的交点即为各自圆心；根据几何关系，两粒子的轨道半径之比为
故B错误；
C.由几何关系可知a粒子圆弧对应的圆心角为120°，而b粒子圆弧对应的圆心角为60°；由于它们运动时间相等，所以它们的周期之比为
则质量之比
故C正确；
D.由半径公式可知：在磁场、电量一定的情况下，速度大小与粒子的质量成反比，与轨迹的半径成正比，所以速度大小之比
故D错误；
故选AC。
9．答案：ADE
解析：A.温度是分子的平均动能的标志，一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，吸收热量而其分子的平均动能不变，分子之间的势能增加.故A正确；
B.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；
C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他方面的变化”，故C错误；
D.温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D正确；
E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故E正确。
故选ADE。
10．答案：BCD
解析：A.做简谐运动的物体，振幅反映了振动的强弱，振幅越大，振动的能量越大，故A错误；
B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，可以记录光的强弱、频率和相位，故B正确；
C.根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故C正确；
D.激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，故D正确；
E.机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，E错误。
故选BCD。
11．答案：（1）9.50（2）（3）9.62
解析：(1)游标卡尺精度，则读数为。
(2)小球直径较小，经过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，即
(3)根据速度与位移关系得
变形得
图像斜率
解得
12．答案：（1）
（2）；
（3）等于；大于
解析：(1)图象如图所示。
(2)根据闭合电路欧姆定律可得
变形为
由图象可得
(3)若考虑电流表内阻对测量的影响，则表达式变为
因此，电动势的测量无误差，即电动势E的测量值等于真实值，但是内阻测量偏大，即内阻r的测量值大于真实值。
13．答案：（1）1:3（2）1:9
解析：（1）由于线圈匀速运动，所以外力等于线圈所受安培力，即
所以拉力做功之比为
（2）拉力的功率之比为
14．答案：(1)0.5(2)8m/s(3)能，
解析：(1)由题图乙可知，当小物块与弹簧分离后，小物块沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度的大小为
根据牛顿第二定律有
解得
(2)由题图乙可知，时加速度的大小为
设此时弹簧压缩量为x，根据牛顿第二定律有
解得
设小物块到达斜面底端的速度为，由动能定理得
解得
(3)在斜面底端，小物块与滑块发生第一次弹性碰撞，设碰后小物块的速度为，滑块的速度为，则
解得
，
第一次碰撞后，滑块向左做匀减速运动，经过
停下来，发生的位移为，则，解得
小物块冲上斜面又滑下来，沿斜面向上运动的加速度
位移为，则，解得
假设能发生第二次碰撞，所以发生第二次碰撞时滑块已经静止，小物块没有接触弹簧但速度已经减为零，随后加速下滑。设小物块刚要与滑块二次碰撞时的速度为，根据动能定理
解得
所以小物块可以与滑块发生第二次碰撞，碰撞瞬间速度大小为
15．答案：（1）（2），
解析：（1）设活塞的质量为m，当汽车缸开口向下时，缸内气体的压强：
当汽缸从水平转到缸口向下，气体发生等温变化，则有：
联立解得活塞的质量：
（2）设汽缸开口向上且活塞与卡环刚好要接触时，缸内气体的温度为T，缸内气体的压强：
气体发生等容变化，则有：
解得：
设汽缸刚转到开口向上时，活塞力卡环的距离为d，则：
解得：
在给气体加热的过程中，气体对外做的功：
则根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量：
16．答案：(1)(2)
解析：（1）如图所示，由折射定律有：
解得：
（2）由几何关系有：
又
解得：