湖南省邵阳市2022-2023学年高三物理上学期一模试题（PDF版含解析）

2023年邵阳市高三第一次联考试题卷物理本试卷共6页,15个小题。满分100分。考试用时75分钟。注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“条形码粘贴区”。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;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.保持答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡,试题卷自行保存。一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B.玻尔理论指出氢原子能级是分立的,并测出了氦原子光谱C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性2.如右图所示,O点为抛物线OM的顶点且它的切线水平,A、B为抛物线上两点。从A、B两点分别以初速度v、v水平抛出两个质量相同的小球,同时击中O点,12不计空气阻力,则两球A.必须同时抛出B.初速度v与v相等12C.击中O点时速度相同D.击中O点时重力的瞬时功率相等3.静电植绒技术,于3000多年前在中国首先起步。现代静电植绒于上世纪50、60年代在德国首先研制出并使用。右图为植绒流程示意图,将绒毛放在带负电荷的容器中,使绒毛带负电,容器与带电极板之间加恒定的电压,绒毛呈垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。不计重力和空气阻力,下列判断正确的是A.带电极板带负电B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中,电势能不断增大C.若增大容器与带电极板之间的距离,绒毛到达需要植绒的物体表面时速率增大D.质量相同的绒毛,带电荷量越多,到达需要植绒的物体表面时速率越大2023年邵阳市高三第一次联考试题卷(物理)第1页(共6页) 4.利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度情况。用手掌托着手机,打开加速度传感器后,手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向,测得手机在竖直方向的a/N·T加速度随时间变化的图像如右图所示,则手机

A.t时刻速度最大1B.t2时刻开始减速上升,t1~t3时间内所受的支持力逐渐

减小t



ttC.t1时刻开始减速上升,t1~t3时间内所受的支持力先减小后增大t/TD.t~t时间内,手机的运动方向一直不变,t时刻速度为01325.特高压直流输电是国家重点工程。如右图所示,高压输电线上使用“abcd正方形间隔棒”支撑导线L、L、L、L,其目的是固定各导线间距,防止导线互相碰撞,图中导线L、L、123412L、L水平且恰好处在正四棱柱的四34条棱上,abcd的几何中心为O点,O点到导线的距离远小于导线的长度,忽略地磁场,当四根长直导线通有等大、同向的电流时,则A.O点的磁感应强度不为零B.O点的磁感应强度沿bd连线方向C.L对L的安培力比L对L的安培力小1213D.L所受安培力的方向为从L指向L1136.如右图所示,有一个长为12cm的线光源AB,其表面可以朝各个方向发光,现将AB封装在一个半球形透明介质的底部,AB中点与球心O重合。半球形介质的折射率为1.5,为使AB发出的所有光都能射出球面,不考虑二次反射,则球半径R至少为A.35cmB.65cmC.9cmD.18cm二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7.两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正、负极相连,如右图所示。在电场中的O点,用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球,小球静止在细线与竖直方向夹角为θ的位置。现将两金属板绕各自的中心转轴缓慢旋转一个小角度,两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金属板始终保持平行,如图中虚线所示。则A.两板间匀强电场的场强将变小B.细线对小球的拉力将变大C.小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小D.小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变大2023年邵阳市高三第一次联考试题卷(物理)第2页(共6页) 8.建造一条能通向太空的电梯(如图甲所示),是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能,目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度1是钢的100倍,密度是其,这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。6当航天员乘坐“太空电梯”时,图乙中r为航天员到地心的距离,R为地球半径,a-r图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系,图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系,关于相对地面静止在不同高度的航天员,下列说法正确的是A.随着r增大,航天员受到电梯舱的弹力减小B.航天员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度C.图中r为地球同步卫星的轨道半径0D.电梯舱在r=r处的站点时,航天员处于完全失重状态09.如右图所示,水平面上O点的左侧光滑,右侧粗糙。有8个质量均为m的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为L,滑块1恰好位于O点左侧滑块,滑块2、3……依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上,经观察发现,在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g,则下列判断中正确的是A.滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等FLB.滑块3匀速运动的速度是4mC.第4个小滑块完全进入粗糙地带到第5个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8个小F滑块的加速度大小为24mD.最终第7个滑块刚能到达O点而第8个滑块不可能到达O点2023年邵阳市高三第一次联考试题卷(物理)第3页(共6页) 10.图甲是磁悬浮实验车与轨道示意图,图乙是固定在车底部金属框abcd(车厢与金属框绝缘)与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B和B,二者方向相反。车底部金属框的12ad边宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场B和B同时以恒定速度v沿导轨方向向右运120动时,金属框会受到磁场力,带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的ab边长L=0.20m、总电阻R=1.6Ω,实验车与线框的总质量m=2.0kg,磁场B=B=1.0T,磁场12运动速度v=10m/s。已知悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力f=0.20N,则:0A.实验车的最大速率v=2m/smB.实验车的最大速率v=8m/smC.实验车以最大速度做匀速运动时,为维持实验车运动,外界在单位时间内需提供的总能量为2JD.当实验车速度为0时,金属框受到水平向右1N的磁场力三、非选择题:共56分。第11、12题为实验题;第13~15题为计算题。11.(6分)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“流体的阻力(f)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣,通过查阅资料得知:对于球形物体,二者间存在定量关系f=kv,k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图甲所示装置测量k。具体操作如下:在柱状玻璃容器中注入某透明液体,将小球在液面处由静止释放,当小球运动到0刻度线处开始计时,每下落10cm记录一次时间,得到多组下落高度h与时间t的数据,作出h-t图像如图乙中实线所示。(1)由h-t图像可知,从计时开始小球近似做运动。23-103-6(2)已知液体密度ρ=8.0×10kg/m,小球体积V=5.0×10m,质量m=4.0×10kg,结合h-t图像可得k=kg/s。(浮力不能忽略,取重力加速度g=9.8m/s2,结果保留2位有效数字)(3)若再用一个体积相同、密度较大的球,重复上述实验,所得h-t图像也是一条直线,则该直线可能是图乙中的(选填“①”或“②”)虚线。2023年邵阳市高三第一次联考试题卷(物理)第4页(共6页) 12.(8分)某兴趣小组用金属铂电阻制作量程0~500℃的电阻温度计。已知金属铂电阻Rt与温度t的关系是:R=R(1+θt),其中R=40Ω,温度系数θ=0.004℃-1。t00(1)设计电路:该小组设计的电阻温度计测量电路如右图所示,准备了如下实验器材:干电池1节(E=1.5V,内阻r=1Ω),毫安表(0~30mA,R=1Ω),滑动变阻器R(0~5Ω),滑动变阻器R(0~50Ω),开关S一只,导线g12若干。滑动变阻器应选(选填“R”或“R”)。12(2)在毫安表刻度盘上标注温度刻度值①温度调零(即确定0℃刻度)根据电路图连接好实物,断开开关S,为保证电路安全应先将滑动变阻器的滑片拨至如图所示的b端。将金属铂电阻放入0℃冰水混合物中,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值使毫安表满偏,则30mA刻度即对应0℃刻度,并保持滑动变阻器滑片位置不动。②确定刻度通过理论计算出每一电流刻度所对应的温度值,并标注在刻度盘上。毫安表半偏位置对应的温度是℃。该温度计刻度线是(选填“均匀”或“不均匀”)的。③实际检验将金属铂电阻放入其它已知温度的物体中,待指针稳定后,检验指针所指温度与实际温度在误差允许范围内是否一致。(3)实际测量测量前完成(2)中①的温度调零操作,将金属铂电阻放入某未知温度的物体中,待指针稳定后读数,测出该物体的温度。(4)误差分析若干电池使用时间较长,其电动势会减小,内阻变大。用该温度计按照(3)中的测量方法进行测量(能够完成温度调零),则测量结果(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。13.(10分)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱着陆成功,三名航天员圆满完成了为期六个月的航天飞行任务,此次飞行任务中航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务,出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服是一套非常复杂的生命保障系统,简单的物理模型可以理解为:舱外航天服内密封了一定质量的理想气体,用来提供适合人体生存的气压。出舱前,航天员身着航天服,先从核心舱进入节点舱,此时航天服密闭气体的体积为V=4L,压强为p=1.0×105Pa,温度11为t=27℃;然后封闭所有内部舱门,对节点舱泄压,直到节点舱压强和外面压强相等时1才能打开舱门。(1)节点舱气压降低到能打开舱门时,密闭航天服内气体体积膨胀到V=8L,假设温度2不变,求此时航天服内气体压强p;22023年邵阳市高三第一次联考试题卷(物理)第5页(共6页) (2)打开舱门后,航天员安全出舱,由于外界温度极低,航天服自动控制系统启动,系统能通过加热和充气或者放气等调节方式来保证密闭航天服内气体压强为p,温度为2t=-3℃,体积为V=4L,求调节后航天服内的气体质量与原有气体质量之比。2114.(14分)如右图所示,在x=L处有平行于y轴的虚线,虚线左侧所有空间分布着水平向左的匀强电场,在虚线右侧所有空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场,在O点处,某时刻有一带负电的粒子以初速度v沿y轴正方向运动,粒子从A(L,2L)点进入0磁场,在磁场中运动一段时间后恰好又回到O点,已知粒子的质量为m,电荷量大小为q,不计粒子重力,求:(1)电场强度的大小和带电粒子运动到A点的速度;(2)磁感应强度大小和带电粒子从开始运动到恰好回到O点的时间。15.(18分)小车C静止在光滑的水平面上,距离小车C的右侧s处有一固定光滑的斜面和光滑平台组成的装置,斜面底端与小车C等高,平台P点与斜面平滑连接,不影响滑块经过时运动的速率。平台上O点固定一竖直的弹性挡板,滑块B静止于Q点,PQ间距离为kL,OQ间距离为L。当滑块A以υ=8m/s的速度滑上小车,运动到小车C0右端时恰好与之共速(小车未碰到平台)。当滑块A经斜面进入平台时,始终受到水平向右的恒力F=mg作用,当滑块B在该区域内向左运动时受到同样的恒力F作用,向右运动则合力为零。已知滑块A、B及小车C的质量均为m,斜面高h=0.8m,A、C间的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2,滑块A、B均可看成质点,且A、B之间以及B与挡板之间的碰撞为弹性碰撞。(1)为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速,s至少多长;(2)当滑块A经斜面进入平台PO后,若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞,则k需要满足的条件;(3)若满足(2)问的k值,求A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间。2023年邵阳市高三第一次联考试题卷(物理)第6页(共6页) 2023年邵阳市高三第一次联考参考答案与评分标准物理一、二、选择题(共44分,1-6题为单选,每题4分;7-10题为多选,全对5分,选对但不全得3分,不选或错选得0分)题号12345678910答案ABDBDCBCCDBCBCD三、非选择题(共56分)-411.(6分,每空2分)(1)匀速直线(2)5.3×10(3)①12.(8分,每空2分)(1)R(2)312.5不均匀(4)偏大2=0.5×10513.(10分)(1)pPa;(2)5∶92【解析】(1)由于航天服内气体发生等温变化,由玻意耳定律有pV=pV(2分)1122=0.5×105解得pPa(2分)2(2)打开舱门后,以航天服内气体为研究对象,假设这部分气体发生等压变化,由盖吕萨克定律有V2V=(2分)TT12由于T=t+273K,T=t+273K代入数值解得:V=7.2L(2分)1122由于剩余气体在这个压强下体积为V=4L又有剩余气体与原气体之间质量和体积1成正比,则有m剩5=(2分)m9原2mv0mv0(3π+4)L14.(14分)(1)E=,v=2v,方向与x轴正方向向上成45°角;(2)B=,t=A02Lq2qLv0【解析】(1)如图所示,粒子在电场中做类平抛运动,有vt=2L(1分)y01€€€€€€12A€€€€€€at1=L(1分)v2€€€€€€c€€€€€€2v0Ocx€€€€€€解得a=2L€€€€€€2€€€€€€mamv0E==(1分)€€€€€€q2Lq粒子在A点时,沿x轴正方向的速度v=at=v(1分)x1022粒子在A点的速度v=v+v=2v,方向与x轴正方向向上成45°角。(1分)A0002023年邵阳市高三第一次联考参考答案与评分标准(物理)第1页(共3页) 粒子的速度方向与x轴成45°角。(1分)2vA(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动则有qvB=m,(1分)Armv2mvA0解得r==(1分)qBqB由粒子的运动图线可知r=22L,(1分)mv0解得B=(1分)2qL2πm4πL粒子做匀速圆周运动的时间t,由T==,(1分)2qBv033πL解得t=T=(1分)24v0粒子从开始运动到回到O点的时间t2L3πL(3π+4)Lt=2t+t=2+=(2分)12vvv00015.(18分)(1)s≥1.6m;(2)k>1;(3)8k+1L44k+22kg【解析】(1)设A、C获得共同速度为v,以水平向右为正方向,由动量守恒定律得mv=1A0(m+m)v(1分)AC1代入数据解得v=4m/s112若A、C共速时C刚好运动到斜面底端,对C应用动能定理得μmgs=mv-0AC12(1分)代入数据解得s=1.6m(1分)则保证C运动到斜面底端前A、C能够共速,s应满足的条件是s≥1.6m;(1分)1122(2)滑块A冲上斜面,到斜面顶端时速度为v′由动能定理-mgh=mv′-mv1AA1A122(1分)解得v′=01A上到高台后受力为F=mg,A开始做初速度为零的匀加速运动,由牛顿第二定律可知F=mg=ma解得a=g(1分)2设与B碰前A的速度为v,有v=2gkLAAA与B发生弹性碰撞,由动量守恒定律可知mv=mv+mv(1分)AAAA1BB1111222由机械能守恒定律可知mv=mv+mv(1分)AAAA1BB12222023年邵阳市高三第一次联考参考答案与评分标准(物理)第2页(共3页) 联立解得v=0,v=2gkLA1B1A、B第一次碰后,B合力为零,沿斜面做匀速直线运动,B运动到O点所用时间为LLt==(1分)1v2gkB12L碰后A的加速度不变,A运动到O点所用时间为t=(1分)2g1由题意得:t>t,解得k>(2分)2141A与B同向运动不能相撞,此时有k>;41(3)当k>时,A与B反向相撞(即B先与挡板碰撞,然后与A发生第二次碰撞)根据题4意,B与挡板碰后速率仍为v=2gkL,设B向左运动时加速度大小为a′,则F=ma′B1解得a′=g(1分)设B与挡板碰撞后向左运动到与A第二次碰撞的时间为t,则31122L=g(t+t)+vt-gt(1分)13B13322(4k-1)L4k-1L解得t==(1分)38kgl+4k2kgl2k+18kgvB12kLB反向减速至零的时间t==0ggt34k-1因为=<1,故所求t合理,(1分)3t4k(2k+1)0L4k-1L8k+1L则t=t+t=+·=(2分)132gk2k+18kg4k+22kg注:计算题用其它方法正确解答,请参照给分。2023年邵阳市高三第一次联考参考答案与评分标准(物理)第3页(共3页)