湖北省华中师大一附中2022-2023学年高三物理下学期期中试题（Word版附答案）

华中师大一附中2023届高三第二次学业质量评价检测物理试题时间:75分钟满分:100分一、选择题（本题包括11小题．其中第1-7题为单选题，第8-11题为多选题．每小题4分，共44分．单选题有且仅有一个选项正确，选对得4分，选错或不答得0分．多选题至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）1．中国全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)采取磁约束策略来产生核聚变反应。其内部发生的一种核聚变反应方程为，反应中释放出γ光子，下列说法不正确的是A．核聚变反应所产生的X粒子无法被洛伦兹力进行约束B．核聚变反应所释放的γ光子来源于核外电子的能级跃迁C．核聚变反应与核裂变反应相比，具有产能效率高、更安全、更清洁的特点D．核聚变反应所需要的高温条件可以使原子核具有足够的动能克服库仑力作用而结合到一起2．为躲避太空垃圾，中国空间站采取紧急避碰措施，改变轨道高度。若中国空间站在某次紧急避碰过程中进行了向下变轨，假设空间站在不同高度轨道上稳定运行时均是绕地球做匀速圆周运动，且该过程由中国空间站仅在两轨道的切点P、Q两点短时间向站外喷气以实现。则空间站A.在P、Q两点处均向前喷气B.在P、Q两点处均向后喷气C.在P点处向前喷气，在Q点处向后喷气D.在P点处向后喷气，在Q点处向前喷气3．如图，一质量为M、半径为R的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内。套在大环上质量均为m的两个小环（可视为质点），同时从大环的最高处由静止滑下。已知重力加速度大小为g，则小环下滑到大环最低点的过程中A．大环与两小环所构成的系统始终处于失重状态B．大环对轻杆拉力的大小为Mg的时刻有1个C．大环与两小环所构成的系统动量守恒D．小环运动时间大于4．电子感应加速器的基本原理如图甲所示，在电磁铁的两极间有一环形向外逐渐减弱、并对称分布的交变磁场，这个交变磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是一系列绕磁感线的同心圆。这时若用电子枪把电子向右沿切线方向射入环形真空室，电子将受到环形真空室中的感生电场的作用而被加速，同时，电子还受到洛伦兹力的作用，使电子在半径为R的圆形轨道上运动。若电子轨道所围面积内平均磁感应强度随时间变化如 图乙所示（垂直纸面向内为的正方向），则电子在加速器中可正常加速的时间是A．0~t0B．t0~2t0C．2t0~3t0D．3t0~4t05．图甲为一玩具起重机的电路示意图,理想变压器的原副线圈匝数比为5:1。变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电,电动机的内阻为RM=5Ω,装置正常工作时,质量为m=2kg的物体恰好以v=0.25m/s的速度匀速上升,照明灯正常工作,电表均为理想电表,电流表的示数为3A。g取10m/s2.设电动机的输出功率全部用来提升物体,下列说法正确的是A．原线圈的输入电压为u=50sin50πt(V)B．照明灯的额定功率为30WC．电动机正常工作时内阻上的热功率为20WD．电动机被卡住后，原线圈上的输入功率增大6．均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。某时刻第一象限内第一次出现如图（a）所示的波面分布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，从此时刻开始计时，坐标（0,12）处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是A．该水波的波长为6mB．t=2/3s，P点偏离平衡位置的位移为0.5cmC．t=1.5s，P点正在平衡位置的上方且向下运动D．若波源从平衡位置起振，则波源的起振方向一定向上7．某同学在墙边踢毽子时不小心将毽子踢出围墙，他请墙外的路人帮他将毽子踢进围墙内，围墙AB有一定厚度。路人从P点（P点可左右移动）将毽子踢过围墙。设毽子踢出时的速度与水平向右的方向成θ角，不计空气阻力，以下说法正确的是 A．若P点位置确定，无论θ角多大，只要速度足够大，一定能将毽子踢进围墙内B．路人将毽子踢过围墙内做的功最小时，θ角应满足C．路人越靠近围墙，将毽子踢过围墙所做的功越小D．路人将毽子踢过围墙内做的功越小，毽子从踢出到越过墙壁后落到地面所花的时间越短8．五角棱镜是光束定角度转向器之一，常用于照相机的取景器、图像观察系统或测量仪器中。如图所示是五角棱镜的截面图。棱镜的AB面与AE面垂直。一束单色光垂直AB面入射，经DE面和BC面反射后垂直AE面射出。下列说法正确的是A．BC面与DE面的夹角B．BC面与DE面的夹角C．若入射光线与AB面不垂直，则先后经DE、BC面反射后从AE面射出的光线与AB面的入射光线仍垂直D．若入射光线与AB面不垂直，则先后经DE、BC面反射后从AE面射出的光线与AB面的入射光线不可能垂直9．氢原子的能级如图所示。按照玻尔原子模型和经典力学理论，如果一个处于基态的氢原子以初动能Ek0与另一个处于基态的、静止氢原子发生对心碰撞，恰好使得其中一个氢原子发生跃迁，初动能Ek0的数值可能是A．10.2eVB．13.6eVC．20.4eVD．24.18eV10．如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b两带电小球，小球所带电量的大小相同、电性未知。现将两小球用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，线与竖直方向的夹角分别为α、β，且。不计空气阻力，下列说法正确的是 A．若a、b电性相反，球a的质量一定大于球b的质量B．若a、b电性相同，球a的质量可能等于球b的质量C．若同时剪断两根细绳，a球可能先落地D．若同时剪断两根细绳，a、b两球一定同时落地11．电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换，已经配对过的两电子设备，当距离小于某一值时，会自动连接；一旦超过该值时，蓝牙信号便会立即中断，无法正常通讯。某次实验中，分别安装在甲、乙两小车上的两电子设备已通过蓝牙配对成功，其正常通讯的有效距离为d=10m。两车运动路线在同一条直线上（两车略微错开，不会相撞）。如图所示，甲车以v1=1m/s的初速度经过O点，向右做加速度大小a1=0.1m/s2的匀加速直线运动。同时乙车以初速度v2=6m/s向右经过O点左侧6m处，并立即以a2=0.4m/s2的加速度刹车。以此时刻为计时起点，忽略蓝牙信号连接延迟，下列说法正确的是A．t=4s时信号第一次中断B．t=16s时信号第一次恢复C．信号第二次中断时，甲在O右边55m处D．从信号第一次恢复到信号第二次中断，甲的位移为20m二、实验题（共14分）12．多用电表的使用。图甲图甲 图乙（1）用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为2000Ω的电阻，测量步骤如下：①调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着_________零刻度（选填“左侧”或“右侧”）。②将选择开关旋转到“Ω”挡的“×100”位置。③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准右侧零刻度。④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，表盘指针如图乙所示，该电阻的阻值为__________Ω。⑤测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。图丙（2）某同学按图丙所示的电路图进行实验。连接电路元件后，闭合开关S，发现两个灯都不亮。该同学用多用电表的直流电压挡来检测电路哪个位置发生了故障。他在闭合开关S的情况下把多用电表的红表笔始终接在电路的A点上，用黑表笔依次接触电路中的B、C、D、E等点，很快就找到了故障所在位置。该同学的部分检测步骤为：用黑表笔接触电路中的点，如果电压表示数接近V，说明电源和滑动变阻器完好；再用黑表笔接触电路中的点，发现电压表示数为，说明灯泡L1断路。13．探究杆线摆。如图双线摆（下图）也是一种单摆，它的优点是可以把摆球的运动轨迹约束在一个确定的平面上。现把双线摆的其中一根悬线，换成一根很轻的硬杆，组成一个“杆线摆”，如下图所示。杆线摆可以绕着悬挂轴来回摆动，杆与悬挂轴垂直，其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。某实验小组为探究在相同摆长下、摆角很小时，“杆线摆”的周期T跟等效重力加速度的关系，设计了如下实验： （1）测量斜面倾斜角θ。如图，铁架台上装一重垂线。在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，则此时摆杆是水平的。把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，绕立柱摆动的钢球实际上是在一倾斜平面上运动。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为β，则该倾斜平面与水平面的夹角θ＝_______________。（2）测量周期T。让杆线摆做小偏角下的振动，用停表测量完成20次全振动所用的时间t,则周期T=t/20。同样的操作进行三次，取平均值作为该周期的测量值。（3）记录数据。改变铁架台的倾斜程度，测出不同倾斜程度下斜面倾斜角θ的值以及该倾角下杆线摆的周期T，把各组θ和T的值填在实验数据表格中。取g=9.8m/s2，计算a=gsinθ的值作为表格中的一列，再计算的值，得到表格中的另一列，如下表所示：次数斜面倾角θ（°）周期T/s等效重力加速度/(m·s-2)/(m-1/2·s)111.02.521.870.731214.52.112.450.639319.01.833.190.560422.51.733.750.516525.51.624.220.487629.01.504.750.459（4）数据处理。在下图中以周期T为纵坐标轴、以____________为横坐标轴建立坐标系，并把以上表格中相应的各组数据在坐标系中描点、作图。（5）得出结论。根据该图线可知：。三、计算题（请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.共42分）14．如图所示，竖直放置的导热良好的气缸固定不动，A、B活塞的面积分别SA=20cm2，SB=10cm2，它们用一根长为3L=30cm、不可伸长的轻绳连接。B同时又与重物C用另一根轻绳相连，轻绳跨过两光滑定滑轮。已知A、B两活塞的质量分别为mA=8kg、mB=4kg。当活塞静止时，A、B间气体压强p1=1.2atm，A下方气体压强p2=1.6atm。A、B活塞间上、下段气柱长分别为2L、L，A下方气柱长为L，不计所有摩擦，且大 气压强为标准大气压，B上方气缸足够长。改变重物C的质量，当活塞再次静止时，A活塞上升L且与气缸壁恰好不接触。求此时C的质量和A、B间轻绳的拉力大小。（g=10m/s2，1atm=1×105Pa）15．如图所示，水平地面上有一点P，P点左侧地面光滑，在P点右侧，物块所受摩擦阻力大小与物块的速率成正比（f=kv，k为已知常数）、与物块质量无关。一质量为nm（n>1）的物块B在P点处于静止，一质量为m的物块A以初速度v0向右撞向物块B，与B发生碰撞，碰撞时间极短。（1）若A、B碰撞过程中没有能量损失，求B的位移x1和从A开始运动到B静止过程中，系统因摩擦产生的热量Q1；（2）若A、B碰后粘在一起，其共同运动的位移为x2，系统因摩擦产生的热量为Q2，求和。16．如图所示，真空中有两垂直于纸面的水平挡板，板间距离为d、长为L。一电量为，质量为m的粒子，恰从下方挡板边缘以初速度v0入射，入射方向在纸面内、与水平挡板的夹角。粒子每次撞击挡板时电量不变，沿挡板方向的分速度大小减为一半、方向不变；垂直于挡板方向的分速度大小也减为一半、方向反向。粒子与挡板发生第1次撞击处的右方区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场。（不计粒子重力，，）（1）若粒子始终不与下挡板碰撞，则d应满足什么条件？（2）若，求从粒子射入挡板区域到粒子与挡板发生第三次碰撞的时间；（3）若，该粒子没有飞出板间区域，求L的取值范围。 华中师大一附中2022—2023学年度下学期期中检测高三年级物理试题（答案）一．选择题1234567891011BADCDCBBCCDABDAD二．实验题12.每空1分，共6分(1)①左侧；④1.90×103(2)C1.5D013.(共8分）（1）90°－β1分(4)1gsinθ或1a1分或4分（5）在误差允许范围内，杆线摆在摆长一定的情况下，T和1gsinθ成正比，即周期跟（等效）重力加速度的平方根成反比。2分三．计算题14.（10分） 1分————②式1分1分————①式1分对A、B、C整体，由受力平衡可得：1分————③式2分对A活塞，由由受力平衡可得：1分————④式2分15.（14分）(1)A、B发生弹性碰撞：2分————①式1分————②式1分1分1分————③式1分（2）A、B发生完全非弹性碰撞：1分————④式1分1分————⑤式1分1分 2分16.（18分）（1）1分1分————②式1分————①式2分（2）2分————④式2分————③式1分（3）2分————⑦式1分————⑥式2分2分————⑤式1分