湖北省部分地市州2022-2023學年高三上學期物理元月聯(lián)合調(diào)研考試試卷

湖北省部分地市州2022-2023學年高三上學期物理元月聯(lián)合調(diào)研考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．普朗克引入能量量子化的概念從理論上成功的解釋了黑體輻射實驗規(guī)律，是量子力學奠基人之一。下列選項中提及到的理論或現(xiàn)象都體現(xiàn)了量子化思想的是（）A．愛因斯坦的光電效應理論、原子棗糕結構模型B．愛因斯坦的光電效應理論、玻爾的原子模型C．原子的核式結構模型、安培分子電流假說D．天然放射現(xiàn)象、庫侖定律2．振源A從O時刻開始帶動細繩上各點上下做簡諧運動，振幅為0.4m。經(jīng)0.2s繩上形成如圖甲所示的波形。規(guī)定向上為質點振動位移的正方向，則A點的簡諧運動圖像是（）A． B．C． D．3．圖甲是一種導熱材料做成的“強力吸盤掛鉤”，圖乙是它的工作原理圖。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上（圖乙1），吸盤中的空氣（可視為理想氣體）被擠出一部分。然后把鎖扣緩慢扳下（圖乙2），讓鎖扣以盤蓋為依托把吸盤向外拉出。在拉起吸盤的同時，鎖扣對盤蓋施加壓力，致使盤蓋以很大的壓力壓住吸盤，保持鎖扣內(nèi)氣體密閉，環(huán)境溫度保持不變。下列說法正確的是（）A．鎖扣扳下后，吸盤與墻壁間的摩擦力增大B．鎖扣扳下后，吸盤內(nèi)氣體分子平均動能增大C．鎖扣扳下過程中，鎖扣對吸盤中的氣體做正功，氣體內(nèi)能增加D．鎖扣扳下后吸盤內(nèi)氣體分子數(shù)密度減小，氣體壓強減小4．甲、乙兩個同學打乒乓球，某次動作中，甲同學持拍的拍面與水平方向成45°角，乙同學持拍的拍面與水平方向成30°角，如圖所示．設乒乓球擊打拍面時速度方向與拍面垂直，且乒乓球每次擊打球拍前、后的速度大小相等，不計空氣阻力，則乒乓球擊打甲的球拍的速度υ1與乒乓球擊打乙的球拍的速度υ2之比為（）A．63 B．2 C．22 5．如圖所示，點電荷P在xOy平面內(nèi)繞x軸上固定的點電荷M做逆時針方向的低速橢圓運動，C、D關于O點的中心對稱點分別為E、F，不計點電荷P的重力。下列說法正確的是（）A．A點的電勢一定比B點電勢高B．P從A運動到B的過程中電勢能一直增大C．P從A運動到B的過程中電場力先做正功后做負功D．P從C運動到D的時間小于從E運動到F的時間6．工人用如圖所示的裝置勻速吊起石球，裝置底部ABCD為圓形繩套，A、B、C、D是圓上四等分點，側面OA、OB、OC、OD是四條完全相同、不可伸長的輕繩。O點在石球球心正上方0.5m處，石球半徑為0.3m，石球表面光滑、重力大小為G。下列說法正確的是（）A．OA繩的張力大小為5GB．若側面繩長不變，減小繩套的半徑，OA繩的張力減小C．若繩套不變，將側面四根繩子各增加相同的長度，OA繩的張力增大D．若加速向上提升石球，OA繩的張力大于5G7．如圖甲所示，水平放置的平行極板A、B間加如圖乙所示的交變電場，t=0時刻，O處粒子源水平向右發(fā)射速度相同的a、b兩粒子，穿過極板后水平向右垂直進入有豎直邊界的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，a粒子恰好不從磁場右邊界飛出，a、b兩粒子的運動軌跡交于C點，且在C處時a、b速度方向垂直，C到左右磁場邊界的距離相等，不計粒子重力及粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b在電場中運動的時間可能不同B．a(chǎn)、b穿過極板的時間可能為T0C．a(chǎn)、b粒子的比荷為1：D．a(chǎn)、b穿過極板豎直方向上的位移大小之比為1：2二、多選題8．我國發(fā)射的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星采用的是距地面高度720km左右、周期約為100分鐘的太陽同步晨昏軌道。所謂太陽同步晨昏軌道，從宇宙中看，衛(wèi)星一方面圍繞地球飛行（看作勻速圓周運動）且跟隨著地球繞太陽公轉，另一方面軌道平面圍繞太陽轉動，保持這個面一直朝向太陽。下列說法正確的是（）A．“夸父一號”的發(fā)射速度大于11.2km/sB．以太陽為參考系，“夸父一號”做勻速圓周運動C．“夸父一號”繞地球運行的角速度大于地球的自轉角速度D．“夸父一號”連續(xù)兩次經(jīng)過地球赤道上同一位置正上空所用的時間間隔約為120小時9．中國“電磁橇”是世界首個電磁推進地面超高速試驗設施，其對噸級以上物體的最高推進速度，是目前磁懸浮列車在最大輸出功率下最高運行速度的53倍。列車前進時會受到前方空氣的阻力，前進方向上與其作用的空氣立即從靜止變成與列車共速，已知空氣密度為ρ，列車迎面橫截面積為SA．車頭迎面承受的壓力變?yōu)槟壳暗?3B．車頭迎面承受的壓力變?yōu)槟壳暗?59C．最大輸出功率變?yōu)槟壳暗?59D．最大輸出功率變?yōu)槟壳暗?252710．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：1，交流電的輸入電壓U不變，電路中三個電阻的阻值均為R0。當開關K斷開時，理想交流電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2。當開關K閉合后，V1示數(shù)變化ΔU1A．UB．ΔU1C．UD．K閉合后，電路總功率變?yōu)樵瓉淼?倍11．如圖所示在豎直壁上有一個可以上下移動的小球拋射裝置A，小球質量為m，改變小球在管中的初始位置，使彈簧的彈性勢能與裝置高度h滿足：Ep=12mA．常數(shù)K的單位為mB．小球離開拋射裝置的速度vC．A的高度不同，小球水平落點也不同D．當彈性勢能為Ep三、實驗題12．在探究加速度與力、質量關系的實驗中，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。（1）實驗中為探究加速度與力的關系，下列操作正確的是________。A．為減小系統(tǒng)誤差，砂和砂桶的質量要遠小于小車的質量B．用天平測出砂和砂桶的質量C．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力D．先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)（2）在正確操作的前提下，該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出）。打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，打計數(shù)點2時小車的速度大小為m/s，小車的加速度為m/s2（結果均保留三位有效數(shù)字）。13．如圖甲所示為某電動車電池組的一片電池，探究小組設計實驗測定該電池的電動勢并測定某電流表內(nèi)阻，查閱資料可知該型號電池內(nèi)阻可忽略不計?？晒┻x擇的器材如下：A．待測電池（電動勢約為3.7V，內(nèi)阻忽略不計）B．待測電流表A（量程為0~3A，內(nèi)阻r待測）C．電壓表V（量程為0~3V，內(nèi)阻600Ω）D．定值電阻RE.定值電阻RF.滑動變阻器R3（0~10ΩH.滑動變阻器R4（0~1000ΩI.導線若干、開關為了精確地測定電源電動勢和電流表內(nèi)阻，探究小組設計了如圖乙所示的實驗方案。請完成下列問題：（1）滑動變阻器R應選擇，②處應選擇；（均填寫器材前序號）（2）電流表安裝在處；（填①或③）（3）探究小組通過實驗測得多組（U，I）數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的U?I圖線，則電源的電動勢為V，電流表內(nèi)阻為Ω（結果均保留2位有效數(shù)字），從實驗原理上判斷電動勢的測量值與真實值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。四、解答題14．在折射率為n=2的液體內(nèi)部有一點光源S，點光源可以向各個方向移動，初始時刻，在液面上觀察到半徑為R=0.2m（1）求點光源S的初始深度h；（2）讓點光源S向某個方向勻速移動，發(fā)現(xiàn)光斑最右側邊沿B位置不動，最左側邊沿D向左側移動，經(jīng)過2s，左側邊沿D向左移動了x=0.4m，側面圖如下圖所示，求點光源S的移動速度v。15．如圖所示，在傾角為θ=37°的足夠長斜面上，有一足夠長、質量為M=4kg的木板A由靜止釋放，運動一段時間t0=5s后，在木板上表面下端輕放一質量為m=1kg的小物塊，木板立即勻速下滑。木板與斜面、木板與小物塊間的動摩擦因數(shù)均為μ，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，重力加速度g=10m/s2，（1）動摩擦因數(shù)μ；（2）小物塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量。16．如圖所示，MCN與PDQ是一組足夠長的平行光滑導軌，間距L=1m，MC、PD傾斜，CN、DQ在同一水平面內(nèi)，CD與CN垂直，C、D處平滑連接。水平導軌間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1T。質量m=0.1kg、電阻R=1Ω、長度為L的硬質導體棒a靜止在水平軌道上，與a完全相同的導體棒b從距水平面高度h=0.2m的傾斜軌道上由靜止釋放，最后恰好不與a棒相撞，運動過程中a、b棒始終與導軌垂直且接觸良好。不計其它電阻和空氣阻力，重力加速度g=10m/s（1）求b棒剛進入磁場時，a棒所受的安培力；（2）求整個過程中通過a棒的電荷量q及a棒距離CD的初始距離x0（3）a、b棒穩(wěn)定后，在釋放b棒的初始位置由靜止釋放相同的棒b2，所有棒運動穩(wěn)定后，在同一位置再由靜止釋放相同的棒b3，所有棒運動再次穩(wěn)定后，依此類推，逐一由靜止釋放b4、b5、…bn。當釋放的bn棒最終與所有棒運動穩(wěn)定后，求從bn棒開始釋放到與所有棒運動保持相對穩(wěn)定時，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】AB．愛因斯坦的光電效應理論中提出光子說，認為光的發(fā)射、傳播和吸收是一份一份進行的，屬于量子化思想的范疇；湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，并提出了原子棗糕結構模型，這不是量子化思想；玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，體現(xiàn)了量子化思想，A不符合題意，B符合題意；C．盧瑟福通過α粒子散射實驗提出原子核式結構模型，安培分子電流假說都沒有體現(xiàn)量子化思想，C不符合題意；D．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復雜的結構和庫侖定律，沒有體現(xiàn)量子化思想，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，并提出原子棗糕結構，盧瑟福通過α粒子散射實驗提出原子核式結構模型，天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復雜的結構。2．【答案】A【解析】【解答】由波動圖可知，經(jīng)過0.2s，波傳播半個波長，則可知周期為T=0.4s，由波形圖可知，t=0時刻A點起振方向為向上，又因為振幅為A=0.4m，故振動圖像為故答案為：A。

【分析】根據(jù)機械波的產(chǎn)生和傳播的得出該波的周期和正負，進一步得出振子的振動情況。3．【答案】D【解析】【解答】A．鎖扣扳下后，鎖扣對盤蓋施加壓力，致使盤蓋以很大的壓力壓住吸盤，正壓力增大，根據(jù)fmaxB．鎖扣扳下后，由于溫度不變，所以吸盤內(nèi)氣體分子平均動能不變，B不符合題意；C．鎖扣扳下過程中，由于氣體的體積增大，所以氣體要對外界做功，但由于吸盤內(nèi)氣體的溫度不變，所以氣體內(nèi)能不變，C不符合題意；D．鎖扣扳下后，吸盤內(nèi)氣體分子數(shù)不變，而氣體體積變大，則吸盤內(nèi)氣體分子數(shù)密度減小；由玻意耳定律pV=C，可得，氣體壓強減小。D符合題意。故答案為：D。

【分析】根據(jù)滑動摩擦力進而共點力平衡得出吸盤與墻壁間摩擦力的變化情況，溫度是分子平均動能的標志，通過玻意耳定律得出鎖扣扳下后氣體壓強的變化情況。4．【答案】C【解析】【解答】由題可知，乒乓球在甲與乙之間做斜上拋運動，根據(jù)斜上拋運動的特點可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不變，豎直方向的分速度是不斷變化的，由于乒乓球擊打拍面時速度與拍面垂直，在甲處：v甲x=v1sin45°；在乙處：v故答案為：C

【分析】利用水平方向的速度不變結合速度的分解可以求出兩個速度的比值。5．【答案】D【解析】【解答】ABC．點電荷P繞點電荷M做橢圓運動，則點電荷M對點電荷P的電場力為吸引力，所以P從A運動到B的過程中電場力一直做正功，則點電荷P的電勢能一直減小，由于點電荷P的電性未知，由φ=Epq可知，AD．由對稱性知，點電荷P在CD上任一點的電勢能比在EF上任一點的電勢能小，由能量守恒定律得，點電荷P在CD上任一點的動能比在EF上任一點的動能大，即點電荷P在CD上任一點的速率比在EF上任一點的速率大，則點電荷P在CD上的平均速率比在EF上的平均速率大，而CD和EF的長度相等，由t=sv得，點電荷P從C運動到D的時間小于從E運動到故答案為：D。

【分析】點電荷P繞點電荷M做橢圓運動時結合功能關系以及電勢能的表達式得出AAB兩點電勢的高低，通過能量守恒定律得出點電荷P在CD上任一點的速率比在EF上任一點的速率的大小關系，從而得出P從C運動到D的時間和從E到F的時間大小關系。6．【答案】D【解析】【解答】A．對石球受力分析，OA'繩與石球相切于點A'，設OA所以cosθ=45，對結點O受力分析，由平衡條件得4TAB．由題意可知TA=G4cosθ，若側面繩長不變，減小繩套的半徑，則C．若繩套不變，將側面四根繩子各增加相同的長度，θ變小，cosθ變大，由TA=D．當石球平衡時，繩子拉力為TA=G4cosθ=故答案為：D。

【分析】對石球和結點分別進行受力分析，根據(jù)共點力平衡的粗細繩的拉力的表達式并判斷變化情況，在加速上升的過程利用牛頓第二定律進行分析判斷。7．【答案】C【解析】【解答】AB．因為a、b粒子都是以相同的速度，垂直進入電場，在電場中，沿初速度方向不受力，做勻速直線運動，由L=v0t可得，a、b在電場中運動的時間一定相同；又因為兩粒子穿過極板后水平向右垂直進入有豎直邊界的勻強磁場，則兩粒子在離開電場時，豎直方向速度為零，根據(jù)圖乙可知，a、bAB不符合題意；C．由下圖可知sin可得θ=30°，由幾何關系可知tanθ=RbRa=33，在磁場中，由洛倫茲力提供向心力qvB=mv2RD．在豎直方向，a、b粒子先加速度再減速，由運動學公式得y=12at2=12qEmt2，因為a、故答案為：C。

【分析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，在偏轉電場中做類平拋運動，結合洛倫茲力提供向心力以及類平拋運動的規(guī)律進行分析判斷。8．【答案】C,D【解析】【解答】A．因為11.2km/s是第二宇宙速度，是掙脫地球引力束縛的最小速度，由題意可知，“夸父一號”并未脫離地球，仍靠地球引力提供向心力，所以發(fā)射速度不會大于11.2km/s，A不符合題意；B．以地球為參考系，“夸父一號”做勻速圓周運動，B不符合題意；C．“夸父一號”的周期為100min，而地球的自轉周期為24小時，所以T<T自，又因為D．由ω=2πT可得“夸父一號”與地球自轉的角速度之比為ωω自=T自T=24h10060h=725，由題意得，“夸父一號”連續(xù)兩次經(jīng)過地球赤道上同一位置正上空，則可能轉半圈的奇數(shù)倍或者偶數(shù)倍。設地球轉半圈數(shù)為故答案為：CD。

【分析】第二宇宙速度，是掙脫地球引力束縛的最小速度，結合角速度和周期的關系得出“夸父一號”繞地球運行的角速度與地球的自轉角速度的大小關系。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB．設列車運行的速度為v，在Δt時間內(nèi)，與列車作用的空氣質量為Δm=ρSvΔt，取這部分空氣作為研究對象，由動量定理fΔt=Δmv?0，解得列車對空氣的作用力大小為f=ρSv2可得N∝v2，用“電磁橇”推進磁懸浮列車的最高運行速度為原來的53CD．當列車速度達到最大時，牽引力F=f=ρSv2，此時列車的最大輸出功率為P=Fv=ρSv3，可得P∝v故答案為：BD。

【分析】對與列車相互作用的空氣為研究對象，根據(jù)動量定理以及牛頓第三定律車頭迎面承受的壓力，結合功率的表達式得出最大輸出功率。10．【答案】A,C【解析】【解答】A．由理想變壓器原副線圈電壓之比與線圈匝數(shù)成正比，則U1B．當開關K斷開時，等效負載電阻為R1=(n1n2)2R0=4R0，此時理想交流電壓表V1的示數(shù)為U1=45U，此時理想交流電壓表V2的示數(shù)為C．由B選項可得ΔUD．開關K斷開時，電路總功率為P=U25R0故答案為：AC。

【分析】根據(jù)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電壓比的關系得出電壓表的示數(shù)之比，結合串并聯(lián)電路的特點以及功率的表達式得出開關斷開和閉合后的電路總功率之比。11．【答案】A,D【解析】【解答】A．由能量守恒定律得Ep=12mK2B．由能量守恒定律Ep=1C．根據(jù)平拋運動知識h=12gt2，水平位移x=D．由能量守恒定律知，小球落到水平面上的動能為Ek=Ep+mgh=12故答案為：AD。

【分析】小球離開拋射裝置后做平拋運動，結合平拋運動的規(guī)律以及能量守恒定律得出初速度的表達式以及落到水平面的最大動能。12．【答案】（1）C；D（2）0.411；2.00【解析】【解答】（1）AB．在該實驗中，由力傳感器直接顯示出小車所受拉力大小，所以不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也不需要保證砂和砂桶的質量要遠小于小車的質量，AB不符合題意；C．在該實驗中，為了保證小車所受的拉力等于力傳感器示數(shù)的兩倍，應使將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，C符合題意；D．根據(jù)實驗正確操作順序，應先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)，D符合題意。故答案為：CD。（2）兩計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出，所以計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s，計數(shù)點2時小車的速度大小為v2=x2【分析】（1）根據(jù)探究加速度與力、質量關系的實驗原理選擇正確的選項；

（2）結合中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度得出計數(shù)點2時小車的速度；利用勻變速直線運動的位移時間的關系得出加速度的大小。13．【答案】（1）F；D（2）③（3）3.6；0.80；相等【解析】【解答】（1）因為電流表內(nèi)阻較小，為了使電壓表示數(shù)變化明顯些，所以滑動變阻器R應選擇0～10Ω，所以滑動變阻器R應選擇F；由于電源電動勢約為3.7V，而電壓表V量程為0～3V，因此需要擴大量程，由題意可知，應將電壓表V與定值電阻R1串聯(lián)，所以②處應選擇D。（2）電流表A量程為0～3A，將電流表安裝在③處可以測量干路中的電流。（3）由閉合電路的歐姆定律E=URV結合圖丙可知|k|=|?34r|=2.70?2.101.00?0Ω=0.60Ω，解得，電流表內(nèi)阻為r=0.80Ω，將I=1.00A，【分析】（1）結合電流表的內(nèi)阻選擇滑動變阻器，為了擴大量程從而選擇并聯(lián)的電阻；

（2）結合電流表的量程得出電流表應所在的位置；

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出U-I的表達式，結合圖像得出電源的電動勢和內(nèi)阻。14．【答案】（1）解：在B處發(fā)生全反射，如圖臨界角C滿足sin由幾何關系得tan聯(lián)立解得，點光源S的初始深度為h=0.2m（2）解：由圖可知光源移動的位移s滿足x?由公式v=聯(lián)立解得，光源移動速度為v=方向為光源S沿著左下方45°角?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)折射率和全反射臨界角正弦值的關系得出點光源S的初始深度；

（2）結合幾何關系以及光在介質中的波速和傳播時間之間的關系