辽宁省六校协作体2022届高三物理上学期初考试试题

2022-2022学年度上学期省六校协作体高三期初考试物理试题时间90分钟满分100分第Ⅰ卷（选择题48分）一、选择题：（本题共12小题，每题4分，共48分，其中1—8题为单选题，9—12题为多选题，多选题选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）1、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图所示．已知两车在t＝3s时并排行驶，则(　)A．在t＝1s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为45m2.如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到a处，则下列说法正确的是(　　)A．在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力B．在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力C．在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力D．在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力3.如图所示,将两个质量分别为m1=1kg、m2=4kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接,两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是(　　)A.弹簧测力计的示数是25NB.弹簧测力计的示数是50NC.在突然撤去F1的瞬间,m2的加速度大小为13m/s2D.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7m/s24.暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学革命.为了探测暗物质,我国在2022年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(rad),引力常量为G,则下列说法正确的是(　)A.“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度B.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度C.“悟空”的环绕周期为D.“悟空”的质量为5.如图所示，转动轴垂直与光滑水平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端栓接一质量为m的小球B，绳长l＞h，转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动，当转动的角速度ω逐渐增大时，下列说法正确的是（　　）A小球始终受三个力的作用B细绳上的拉力始终保持不变C要使球离开水平面角速度A至少为D若小球飞离了水平面则线速度为6.匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示.当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子(带正电)，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是(　　)A.2s末带电粒子的速度为零B.3s末带电粒子回到原出发点C.带电粒子将始终向同一个方向运动D.0～3s内，电场力始终做正功7.如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．c、O、d在M、N的连线上，O为MN的中点，a、b位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D．b、d两点处磁感应强度的方向不同8.如图所示，边长为L的菱形由两个等边三角形abd和bcd构成，在三角形abd内存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，在三角形bcd内存在垂直纸面向里的磁感应强度也为B的匀强磁场．一个边长为L的等边三角形导线框efg在纸面内向右匀速穿过磁场，顶点e始终在直线ab上，底边gf始终与直线dc重合．规定逆时针方向为电流的正方向，在导线框通过磁场的过程中，感应电流随位移变化的图象是（　　）ABCD9.图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈的内电阻r=2Ω，外接灯泡的电阻为10Ω．则（　　）A．在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为最大B．电压表的示数为6VC．灯泡消耗的电功率为2.5WD．线圈转动产生电动势的表达式e=60sin50πt（V）10.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是(　 　)A．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/sB．pA＝－4kg·m/s，pB＝16kg·m/sC．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/sD．pA＝5kg·m/s，pB＝7kg·m/s11.如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极板间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为φP，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变)，下列说法正确的是(　　)A.U变小，φP变小B.U变大，E变大C.φP变小，Ep变大D.φP变大，Ep变小12.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离A为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（）A．环到达B处时，重物上升的高度B．环到达B处时，重物与环的速度大小之比为C．环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能D．环能下降的最大高度为第Ⅱ卷（52分）二、实验题：（本题共2小题，每题6分，共12分）13.如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高。将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上。释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出两弹性球1、2的质量m1、m2，A点离水平桌面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c。(1)要完成实验，还需要测量的量是　　　　和　　　　。(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为　　　　　　　　　　　　。(忽略小球的大小)14.为了较精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：理想电压表V（量程0～3V，），电流表A（具有一定内阻，量程0～0.6A，），定值电阻R0（R0=1.50Ω），滑动变阻器R1（0～10Ω），滑动变阻器R2（0～200Ω），开关S．实验电路原理图（a）（1）为方便调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用______（填“R1”或“R2”）．（2）用笔画线代替导线在图(b)中完成实物连接图．（3）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U-I图线如图（c）所示，则干电池的内阻r=___Ω。（结果保留两位有效数字）三、计算题：（本题共3小题，40分。其中15题12分，16题16分，17题为选做题，每题12分）15.（12分）如图所示，质量为mA=2kg的物块A静止在倾角为37°的光滑斜面底端，由跨过光滑小定滑轮的轻绳与质量为mB=3kg的物块B相连，轻绳拉直时用手托住物块B，使其静止在距地面h=0.6m的高度处，此时物块A与定滑轮相距L，，g取10m/s2，现释放物块B，物块B向下运动．sin370=0.6，cos370=0.8（1）求物块B着地前加速度的大小及轻绳对它拉力的大小；（2）设物块B着地后立即停止运动，要使物块A不撞到定滑轮，则L至少多长？16.（16分）如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d 1，区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2，区域宽度为d 2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为m、带电量为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域II后做匀速圆周运动，从区域II右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了45°，重力加速度为g，求：（1）区域I和区域II内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小？（2）区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。（3）微粒从P运动到Q的时间有多长？17.【选修3-3】（12分）（1）（4分）下列说法正确的是（　）（选对而不全得2分，选错或不选得0分）A.物体内分子热运动的平均动能越大，则物体的温度越高B.液体表面层中分子间的相距作用表现为引力C.用显微镜观测液体中的布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动D.电冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内的热量传递到外面，违背了热力学第二定律（2）（8分）图中竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长.在粗筒中用轻质活塞密闭了一定质量的理想气体，活塞与筒壁间的摩擦不计。在6℃时，活塞上方的水银深H=10cm,水银上表面与粗筒上端的距离y=5cm,气柱长L=15cm。不计活塞的质量和厚度，已知大气压强P0=75cmHg,现对气体缓慢加热。（i）当水银上表面与粗筒上端相平时，求气体的温度T2（ii）当水银的一半被推入细筒中时，求气体的温度T3（结果保留3位有效数字）【选修3-4】（12分）（1）（4分）（选对而不全得2分，选错或不选得0分）一列沿x轴正方向传播的简谐波，波速v=0.5m/s,在t=0时刻波刚好传播到x=2.0m处的N点，如图甲所示。下列判断正确的是（）A.若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐波相遇，能够产生稳定的干涉图样B.波源的起振方向沿y轴负方向C.经过1s质点N沿x轴正方向移动0.5mD.图乙表示质点L的振动图像t/sy/mO0.51.01.52.0-1.01.0甲乙（2）（8分）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面是边长为a的等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为，光在空气中传播的速度为c.求：（i）光束在桌面上形成的光斑半径R（ii）光束在玻璃中传播的时间t2022-2022学年度上学期省六校协作体高三期中考试物理答案：1.B2.C3.D4.A5.C6.B7.B8.A9.AC10.CD11.BC12.BD13.（每空2分）(1)立柱高h　桌面高H　(2)2m1=2m1+m214.（每空2分）（1）R1(2)3）2.5Ω15（12分）（1）设物块B着地前加速度的大小为a、绳上拉力为T．根据牛顿第二定律得：对B，有：mBg-T=mBa（2分）对A，有：T-mAgsin37°=mAa（2分）联立解得：a=3.6m/s2，T=19.2N（2分）或利用整体法mBg-mAgsin37°=（mA+mB）a求出a=3.6m/s2（4分）再利用隔离求出T=19.2N（2分）（2）设B落地时A的速度为v，此后的加速度为a′，继续运动L1恰好碰到定滑轮．对于匀加速运动过程，有 2ah=v2；（1分）根据牛顿第二定律得：mAgsin37°=mAa′（2分）对于匀减速运动过程，有：2a′L1=v2（1分）得：L1=0.36m（1分）故L=h+L1=0.96m（1分）16.（16分）（1）微粒在区域I内水平向右做直线运动，则在竖直方向上受力平衡有           （2分）解得           （1分）微粒在区域II内做匀速圆周运动，说明只受到洛伦兹力，重力和电场力平衡            （2分）            （1分）（2）设微粒在区域I内水平向右做直线运动时加速度为a，离开区域I时速度为v，在区域II内做匀速圆周运动的轨道半径为R，则 （或（2分））     （1分）       （2分）解得　 （2分）（3）微粒在区域I内作匀加速运动， （1分）在区域II内做匀速圆周运动的圆心角为600，则　  （2分）       解得          （2分）17.【选修3-3】（1）AB（2）答案：（i）因为（2分）T1=279K,V1=LS,V2=(L+y)S（1分）得：T2=372K（1分）（ii）初始状态：p1=p0+pH=85cmHgV3=(L+y+H/2)S当一半水银被推入细筒中时p3=p0+pH,+ph=100cmHg(1分)因为（2分）得：T3=547K（1分）【选修3-4】（1）AB(2)答案：（i）设玻璃的临界角为C，据sinC=1/n(1分)得：C=450（1分）光线垂直圆锥底面BC射入玻璃时，沿直线射到AB面。由几何关系得光线在AB面的入射角i=600因为i＞C.所以，在AB面发生全反射，光路如图。由几何关系得反射光线恰好垂直AC面射出。由几何关系得AE=2r,由于∠AEG=∠AGE=300，则AG=AE=2r（1分）由对称性可知，光束在桌面上形成的光斑半径R=2r（1分）（ii）由于△AEG为等边三角形，所以，EF=AN,故光线在玻璃中传播的距离始终为L=DE+EF=MN+AN=asin600（1分）则光在玻璃中传播时间t=L/v（1分）而n=c/v（1分）联立解得t=nasin600/c=a/2c（1分）