2022-2023學(xué)年湖南省常德市漢壽縣重點中學(xué)高三（下）第一次段考物理試卷及答案解析

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年湖南省常德市漢壽縣重點中學(xué)高三（下）第一次段考物理試卷一、單選題（本大題共6小題，共24.0分）1.“曹沖稱象”這個寓言故事家喻戶曉，故事中生動的反映物理科學(xué)研究方法的重要性，以下物理現(xiàn)象研究中，和故事中研究方法相同的是(

)A.研究合力和分力之間的關(guān)系 B.研究向心力與半徑和角速度的關(guān)系

C.研究力和運動的關(guān)系 D.研究平均速度和瞬時速度的關(guān)系2.如圖所示，三根長度均為L

的

輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L，現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為(

)A.12mg B.33m3.如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實線是t1=0時的部分波形圖，虛線是t2=0.6A.這列波的波長是3m

B.這列波的周期可能是0.16s

C.在0.6s時，x=4m處的質(zhì)點振動方向沿4.2022年2月3日，遠(yuǎn)在400公里外的空間站的太空出差三人組，在空間站“變”出奧運五環(huán)(如圖)，希望冬奧會選手們?nèi)〉煤贸煽優(yōu)閲鵂幑?，下列說法正確的是(

)

A.該空間站始終與地球自轉(zhuǎn)保持同步

B.奧運五環(huán)能懸浮在空中是因為處于完全失重狀態(tài)，不受重力

C.若不對空間站及時補(bǔ)充能量，空間站的軌道半徑將會越來越大，直至脫離地球引力束縛

D.空間站運行速度必定大于地球上任一點的自轉(zhuǎn)線速度5.如圖所示，圖(a)為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖像，圖(b)為分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化的關(guān)系圖線，圖(c)是布朗運動實驗得到的觀測記錄，圖A.圖(a)中，狀態(tài)③所有分子的動能比狀態(tài)①和②分子的動能都大

B.圖(b)中，當(dāng)分子間距離r=r0時，分子間的作用力f=0，分子勢能最小

6.如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離1m處有一質(zhì)量為2kg的小物體，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為32。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤面與水平面間的夾角為30°，g取10A.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω=5rad/s時，小物體不會相對圓盤滑動

二、多選題（本大題共5小題，共20.0分）7.我國在輸電中使用的高壓線，其輸電電壓現(xiàn)在已經(jīng)可以超過1000kV。在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電線路中，已知小型發(fā)電廠的總輸出功率為2.5萬kW，線圈n2上的輸電電壓U為100kV，用戶使用220V家庭電路，用戶得到的功率為2.4A.輸電線上的電流為240A

B.輸電線上的總電阻為16Ω

C.變壓器T2的匝數(shù)比為n3n48.下列說法正確的是(

)A.氣體放出熱量，其分子平均動能不一定減小

B.水的飽和汽壓隨溫度升高而增大

C.液體汽化現(xiàn)象的原因是液體分子間存在斥力，分子相互排斥導(dǎo)致汽化現(xiàn)象的發(fā)生

D.任何物質(zhì)的摩爾體積V、分子體積V0與阿伏伽德羅常數(shù)NA9.等離子體推進(jìn)器的原理結(jié)構(gòu)如圖所示，首先由電子槍產(chǎn)生高速電子流，經(jīng)過碰撞，電子將等離子體發(fā)生器內(nèi)的惰性氣體電離，形成等離子體，最后等離子體中的正離子經(jīng)過靜電加速層加速后高速飛出，從而對等離子推進(jìn)器產(chǎn)生作用力。假設(shè)正離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，經(jīng)電壓為U的靜電加速層加速后形成電流為I的離子束，忽略離子進(jìn)入靜電加速層的初速度，不計離子重力和離子間的相互作用力，下列說法正確的是(

)A.離子推進(jìn)器是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置

B.離子由靜電加速層噴出時的速度大小為qU2m

C.單位時間內(nèi)，由靜電加速層噴出的離子數(shù)為Iq10.如圖所示，兩等量負(fù)點電荷分別固定在x軸上的M、N兩點，a、b、c、d為正方形的四個頂點，b、d位于x軸上，bd的中點和MN的中點重合，則下列說法正確的是(

)A.質(zhì)子從a點由靜止釋放，靜電力先做負(fù)功后做正功

B.電子從a點沿直線移至c點過程，電子電勢能先增大后減小

C.電子從a點沿折線abc移至c點過程，靜電力先做負(fù)功后做正功

D.質(zhì)子從11.如圖所示，間距為L的兩條足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN固定在絕緣水平桌面上，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻，長度為L、質(zhì)量為m、阻值為r的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置。在水平向右且與金屬桿ab垂直的力F作用下，t=0時刻從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速直線運動，加速度大小為aA.t時刻力F的大小為B2L2atR+r

B.0～t內(nèi)通過電阻R的電量為BaLt22三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）12.為測量電梯運行的加速度，某實驗小組制作了一個“豎直加速度測量儀”，其構(gòu)造如圖甲所示。把一根輕彈簧上端固定在支架橫梁上，當(dāng)下端懸吊0.8?N的重物，靜止時彈簧下端的指針指在刻度為C的位置，當(dāng)懸吊1?N的重物，靜止時彈簧下端的指針指在刻度為0(1)該小組先利用圖乙裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋阎螯c計時器打點頻率為50?Hz，打出紙帶如丙圖所示。測得C點的瞬時速度大小為________m/s(2)該小組結(jié)合(1)中測得的數(shù)據(jù)，利用圖甲裝置測量電梯運行的加速度。指針指在刻度板上A點時電梯的加速度為________m/s2。指針指在刻度板上B13.某同學(xué)要測量一未知電阻Rx的阻值。(1)先用多用電表粗測該電阻的阻值，選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋的“×100”擋，將多用電表調(diào)節(jié)好，指針指在圖甲中①的位置，然后將開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋的______________(填“×10”或“×1k”)(2)為了精確測量該電阻的A.電流計G，內(nèi)阻Rg=B.電流表A，內(nèi)阻約為10Ω，量程為C.電阻箱RD.滑動變阻器RE.干電池組3F.一個開關(guān)和導(dǎo)線若干實驗中要將電流G與電阻箱R0串聯(lián)，改裝成量程為3V的電壓表，則電阻箱接入電路的電阻為R0(3)根據(jù)電路圖連接好實物后，凋節(jié)滑動變阻器的滑片到合適的位置，閉合電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，電流計G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2，則Rx=____________(用字母I1、I四、計算題（本大題共3小題，共30.0分）14.如圖所示，直角三角形ABC為棱鏡的橫截面，AB⊥BC，∠ACB=30°，A(1)(2)現(xiàn)在讓此單色光從AB邊中點D15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，x軸上方有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場，下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子從電場中的A點沿x軸正方向以初速度v0射入電場，剛好能從坐標(biāo)原點O處進(jìn)入磁場，經(jīng)過一段時間后仍能回到A點。已知A點坐標(biāo)為(?(1)(2)求電場強(qiáng)度大小E與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小16.如圖所示，物塊甲從木板乙的右端以速度v0=9m/s向著長木板運動，長木板乙靜止放在粗糙的水平地面上，物塊丙(可視為質(zhì)點)放在長木板的最左端。物塊甲與長木板乙發(fā)生彈性正碰(時間極短)之后撤去甲，乙丙發(fā)生相對運動，整個過程物塊丙始終在長木板乙上。已知物塊甲、木板乙和物塊丙質(zhì)量分別為m1=2.0kg,(1(2

答案和解析1.【答案】A

【解析】【詳解】“曹沖稱象”這個寓言故事反映的物理科學(xué)研究方法為等效法A.研究合力和分力之間的關(guān)系是用等效法，故A符合題意；B.研究向心力與半徑和角速度的關(guān)系用控制變量法，故B不符合題意；C.研究力和運動的關(guān)系用理想實驗法，故C不符合題意；D.研究平均速度和瞬時速度的關(guān)系用極限法，故D不符合題意。

2.【答案】A

【解析】【解析】【詳解】由幾何得，

∠C=∠D可得T對D點進(jìn)行受力分析，如圖當(dāng)F方向垂直于繩DB時，F(xiàn)F故A正確。故選A。

3.【答案】B

【解析】【分析】

由圖直接讀出波長，根據(jù)波傳播的時間與周期的關(guān)系，則可得出周期表達(dá)式，從而求得波速的表達(dá)式，再求周期和波速特殊值。由“上下坡法”判斷質(zhì)點的振動方向。

本題考查對波動圖象的理解能力。知道兩個時刻的波形時，往往應(yīng)用波形的平移法來理解。要寫出周期和波速的通項，再求特殊值。

【解答】

AB、由圖可知，這列波的波長為λ=4m，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實線是t1=0時的部分波形圖，虛線是t2=0.6s時的部分波形圖，即34T+nT=0.6s，(n=0,1,2,3…)，得T=2.43+44.【答案】D

【解析】【分析】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題，解題時要注意公式選取條件．

根據(jù)遠(yuǎn)在400公里外的空間站可解得空間站的周期；地面周圍的物體都受重力，失重情況下仍受重力；根據(jù)萬有引力提供向心力判斷線速度?！窘獯稹緼、遠(yuǎn)在400公里外的空間站周期大約是90min，該空間站與地球不同步，A錯；

B、奧運五環(huán)處于完全失重，仍受重力，重力提供向心力，B錯誤；

C、不補(bǔ)充能量，則速度將減小，軌道半徑逐漸減小，C錯誤；

D、空間站速度大于同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)速度，同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)速度大于地球赤道自轉(zhuǎn)速度，

5.【答案】B

【解析】解：A、分子速率的分布呈現(xiàn)“中間多，兩頭多”的規(guī)律，由圖像得，狀態(tài)③相對狀態(tài)①和②，速率大的分子占比大，分子平均動能最大，但不是所有分子的動能都大，故A錯誤；

B、圖①為分子作用力隨分子間距離的變化，圖②為分子勢能隨分子距離的變化，則由圖像得，r=r0時，分子間的作用力f=0，分子勢能最小，故B正確；

C、圖3得到的觀測記錄，是按等時間間隔依次記錄的某顆粒位置的連線，而不是分子的運動軌跡，故C錯誤；

D、圖(d)所示小露珠，是由于水滴和葉片間附著層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，表現(xiàn)出的不浸潤現(xiàn)象，故D錯誤。

故選：B。

狀態(tài)6.【答案】D

【解析】【分析】

本題主要考查了圓周運動中臨界問題，功率問題．

【解答】

解：

A選項中，當(dāng)小物體恰好不相對圓盤滑動時，在最低點對小物體受力分析，由牛頓第二定律得，μmgcosθ=mRω2+mgsinθ，解得圓盤轉(zhuǎn)到的最大角速度為ω=52rad/s，故A錯誤，

B選項中，若在最高點受到的摩擦力為零，由牛頓第二定律得，mg7.【答案】BD【解析】【詳解】A.I故A錯誤；B.設(shè)輸電線上的總電阻為

R線

P解得R故B正確；C.變壓器T2I變壓器T2n故C錯誤；D.保持發(fā)電功率不變，將輸電電壓升到1000kI輸電線上損失功率為P則用戶可得到的功率為P故D正確。故選BD。

8.【答案】AB【解析】【詳解】A.若外界對氣體做的功大于氣體放出的熱量，氣體溫度升高，其分子的平均動能增大，故AB.水的飽和汽壓隨溫度的變化而變化，溫度越高，飽和汽壓越大，故B正確；C.汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程，汽化分為蒸發(fā)和沸騰兩種情況，跟分子運動有關(guān)，不是分子間的相互排斥產(chǎn)生的，故C錯誤；D.固體或液體的摩爾體積V，每個分子的體積V0和阿伏伽德羅常數(shù)的關(guān)系可表示為

V=NA故選AB。

9.【答案】CD【解析】【分析】根據(jù)動能定理得出離子加速后的速度；離子推進(jìn)器可將靜電加速層中的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。根據(jù)電流的定義得出由靜電加速層噴出離子數(shù)。根據(jù)動量定理列式得出推力大小。

本題考查動量定理和動能定理的考查，中等難度。【解答】A.離子推進(jìn)器可將靜電加速層中的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，A錯誤；

B.根據(jù)動能定理有qU=12mv2

離子由靜電加速層噴出時的速度大小為v=2qUm，B錯誤；

C.若n表示單位時間內(nèi)由靜電加速層噴出的離子數(shù)，根據(jù)電流的定義有I=nq

單位時間內(nèi)，由靜電加速層噴出的離子數(shù)為n=Iq，C正確；

10.【答案】BD【解析】【解析】【詳解】A.質(zhì)子從a點由靜止釋放，靜電引力先對質(zhì)子做正功，經(jīng)過x軸后再對質(zhì)子做負(fù)功，選項AB.電子從a點沿直線移至c點過程，電勢先降低后升高，則電子電勢能先增大后減小，選項B正確；C.若從MN兩點分別向ab做垂線交點為PQ，則當(dāng)電子從a到P點時，兩電荷對電子均做負(fù)功；從Q點到b點，兩電荷對電子均做正功；同理從b到cD.在ac所在的垂直正方形的平面上，電場線均指向MN連線的中點，則質(zhì)子從a點垂直正方形所在平面以某一合適的速度釋放，質(zhì)子可以以MN

11.【答案】BD【解析】【分析】本題考查單桿與電阻相連問題。電磁感應(yīng)中求位移、時間或者電量，往往用到動量定理，應(yīng)用動量定理時，在理解的基礎(chǔ)上應(yīng)該記住相關(guān)的二級結(jié)論：安培力的沖量大小為I=Blq。在解決電磁感應(yīng)中的電荷量問題時，注意應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得到公式q=nΔΦR，其中n為線圈匝數(shù)，R為回路總電阻，△Φ為初、末時刻的磁通量變化量。

【解答】金屬桿ab的運動速度為v=at，感應(yīng)電動勢為E=BLv，通過金屬桿的電流I=ER+r，金屬桿受到的安培力F安=BIL，由牛頓第二定律得F?F安=ma，得F=ma+B2L2atR+r，A錯誤;

0∽t金屬桿ab12.【答案】(1)1.2；9.8；(2)【解析】【分析】

本題屬于創(chuàng)新型實驗，主要考查牛頓第二定律以及加速度的測量，掌握勻變速直線運動的規(guī)律即可求解重力加速度，掌握牛頓第二定律的內(nèi)容即可求解電梯的加速度，但需要注意的是加速度有方向。

【解答】

(1)C點的瞬時速度大小為vC=xAE4T=(12.52?3.14)×10?24×0.02m/s≈1.2m/s；根據(jù)Δx=gt2可知重力加速度大小為g=x13.【答案】

①.

×10

②.?180

③.?88

【解析】【詳解】(1)[1][2]指針指在圖甲中①的位置，指針偏轉(zhuǎn)角度太大，應(yīng)選用歐姆擋的較小倍