湖南省永州市2022届高三上学期物理第一次适应性测试试卷

更新时间：2021-11-18 浏览次数：79 类型：月考试卷

一、单选题

1. (2022·韶关模拟) 中国继2018年“东方超环”实现一亿度运行之后，更先进的“中国环流2号”于2020年12月4日首次放电成功，我国的托卡马克技术又有了新的突破，正在引领全世界走向能源的圣杯——可控核聚变。核聚变中，一种常见的核反应方程为： $\text{[math]}$ （式中E为能量），则（）

A . X是质子，反应后总质量减少 $\text{[math]}$ B . X是中子，反应后总质量减少 $\text{[math]}$ C . X是中子，反应后总质量增加 $\text{[math]}$ D . X是质子，反应后总质量增加 $\text{[math]}$

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2. (2021高三上·永州月考) 如图是两个有趣的实验，第一个实验叫“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，见图甲。第二个实验叫“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，见图乙。下列说法正确的是（）

A . 图甲中，如果从上往下看，液体旋转方向为逆时针 B . 图甲中，如果改变电流的方向，液体的旋转方向不变 C . 图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动 D . 图乙中，如果改变电流的方向，将观察不到弹簧不断上下振动

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3. (2021高三上·永州月考) 如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计一切摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A、B的质量之比m_A：m_B等于（）

A . 1：sinθ B . sinθ：1 C . tanθ：1 D . 1：cosθ

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4. (2021高三上·永州月考) 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的正弦脉冲电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R₀为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是（）

A . 图乙中电压的有效值为220V B . 电压表的示数为11 $\text{[math]}$ V C . R处出现火警时电流表示数变小 D . R处出现火警时电阻R₀消耗的电功率减小

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5. (2021高三上·永州月考) 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r₃的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r₁的圆轨道Ⅰ，运行周期为T₁ ，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接。则神舟十二号飞船（）

A . 在轨道I和轨道Ⅱ运动经过A点时速度大小相同 B . 沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，速度不断增大 C . 沿轨道Ⅱ运行的周期为 $\text{[math]}$ D . 沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期

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6. (2021高三上·永州月考) 如图所示，有界匀强磁场的宽度为 $\text{[math]}$ L，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里正方形abcd是粗细均匀的导体框，总电阻为4R，边长为L，该导体框处于纸面内。导体框在外力作用下沿对角线ac（垂直于磁场边界）由I位置匀速运动到Ⅲ位置，速度大小为v，则（）

A . 导体框由I位置到Ⅲ位置过程中感应电流的方向保持不变 B . 导体框由Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中最大感应电流为 $\text{[math]}$ C . 导体框由I位置到Ⅲ位置过程中通过的电荷量为 $\text{[math]}$ D . 导体框由I位置到Ⅱ位置过程中外力的最大功率为 $\text{[math]}$

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二、多选题

7. (2021高三上·永州月考) 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球Q，细线穿过光滑的小孔另一端连接在金属块P上，P始终静止在水平桌面上，若不计空气阻力，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。实际上，小球在运动过程中不可避免地受到空气阻力作用。设因阻力作用，小球Q的运动轨道发生缓慢的变化（可视为一系列半径不同的圆周运动），下列判断正确的是（）

A . 小球Q运动的线速度变大 B . 小球Q的向心加速度变小 C . 小球Q运动的角速度变小 D . P受到桌面的静摩擦力变大

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8. (2021高三上·永州月考) 如图所示，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，从不同高度由静止释放，用t₁、t₂分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则线框下落过程中速度v随时间t变化的图像可能正确的是（）

A . B . C . D .

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9. (2021高三上·永州月考) 如图所示，一带正电的粒子q以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，粒子只受电场力的作用，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为E_a ，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为E_b ，方向与ab连线成60°角。下列说法中正确的是（）

A . 点电荷Q带正电 B . a点的电势低于b点电势 C . 从a到b，q、Q系统的电势能减小 D . 粒子q在a点的加速度小于在b点的加速度

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10. (2021高三上·永州月考) 如图所示，在倾角为θ的斜面上，轻质弹簧一端与斜面底端固定，另一端与质量为M的物体A连接，一个质量为m的物体B靠在物体A的右侧，A、B与斜面的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ 。开始时用手按住物体B使弹簧处于弹性限度内的压缩状态，现放手，当A和B一起沿斜面向上运动距离L时，A和B达到最大速度v。g为重力加速度，则以下说法正确的是（）

A . 若运动过程中A和B能够分离，则A和B恰好分离时，二者加速度大小均等于 $\text{[math]}$ B . A和B达到最大速度v时，弹簧长度刚好是自然长度 C . 从释放到A和B达到最大速度v的过程中，弹簧对A所做的功等于 $\text{[math]}$ D . 从释放到A和B达到最大速度v的过程中，A对B所做的功等于 $\text{[math]}$

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11. (2021高三上·永州月考) 下列说法正确的是（）

A . 随着物体运动速度的增大，物体内分子的动能也增大 B . 由于液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力，因此产生液体的表面张力 C . 若氧气与氢气的温度相同，则这两种气体分子的平均速率相同 D . 一定质量的理想气体经历等容放热过程，气体的内能减小 E . 第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律

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12. (2021高三上·永州月考) 甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（）

A . 乙波的传播速度为1m/s B . 甲、乙两波的频率之比为1：1 C . 两列波叠加后，x=0处的质点振幅为20cm D . t=0.75s时，x=0处的质点处于平衡位置，且向下运动 E . 两列波叠加后，x=2m处为振动加强点

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三、实验题

13. (2021高三上·永州月考)
1. （1）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上滑块与挡光片的总质量为200g，滑块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为300g的小球相连。导轨上的B点有一光电门，挡光片的宽度用螺旋测微器测出结果如乙图，其读数为cm。
2. （2）某次实验时导轨的倾角为30°，当地重力加速度为g=9.8m/s² ，滑块由静止从A点到通过B点的过程中，测量出挡光片经过光电门的时间为2.65ms，A、B两点间的距离为52.00cm，则系统的动能增加量ΔE_k=J，系统的重力势减少量ΔE_p=J，在误差允许的范围内，其ΔE_k=ΔE_p ，可以认为系统的机械能守恒。（结果保留3位有效数字）
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14. (2022·天河模拟) 一兴趣小组要组装一台酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R_x随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。目前我国交警常用酒精测试仪测量司机的酒精气体浓度，其中利用酒精测试仪测试认定的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”。现能提供的器材有：（）

A．二氧化锡半导体型酒精传感器R_x

B．直流电源（电动势为5V，内阻不计）

C．电压表（量程为3V，内阻非常大，作为浓度表使用）

D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）

E.定值电阻R₁（阻值为20Ω）

F.定值电阻R₂（阻值为10Ω）

G.单刀双掷开关一个，导线若干
1. （1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；
2. （2）电路中R应选用定值电阻（填R₁或R₂）；
3. （3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
  ①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向（填“a”或“b”）
  
  端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/mL；
  
  ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”。当电阻箱调为Ω时，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.8mg/mL；
  
  ③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
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四、解答题

15. (2021高三上·永州月考) 在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R₁和R₂的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统中电场的分布区域是一边长为L的正方体，其底面与晶圆所在水平面平行，间距也为L。当偏转系统不加电场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：
1. （1）离子通过速度选择器的速度大小v和磁分析器选择出来离子的比荷 $\text{[math]}$ ；
2. （2）偏转系统加电场时，离子从偏转系统底面飞出，注入到晶圆所在水平面的位置到O点的距离x。
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16. (2021高三上·永州月考) 如图所示，在水平直轨道上静止放置等高的平板车A和长木板B，平板车A的长度l=1m，其左端到长木板B的右端有一定的距离，可视为质点的物块C以初速度v₀滑上A的右端开始向左运动，经过一段时间后C与A第一次达到共同速度v₁=1.5m/s，此时A与B恰好发生第一次碰撞。已知A、B、C的质量分别为m_A=1kg、m_B=2kg、m_C=3kg，不计A与轨道间的摩擦，B与轨道间的动摩擦因数μ₁=0.2，C与A、B上表面间的动摩擦因数均为μ₂=0.1，全程C没有掉落到轨道上，每次碰撞时间极短，均为弹性碰撞，重力加速度g=10m/s² ，忽略空气阻力。求：
1. （1） C的初速度的大小v₀和A与B第一次碰撞后A反向运动的最大位移x_m；
2. （2）从C开始运动到C与A第二次共速时C与A的相对位移的大小△x；
3. （3） B相对地面滑动的时间t。
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17. (2021高三上·永州月考) 一定质量的理想气体被活塞封闭在导热汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量m=20kg，横截面积S=100cm² ，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L₁=9cm，离汽缸口的距离L₂=6cm。汽缸内气体温度为27 $\text{[math]}$ ，大气压强为1.0×10⁵Pa。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对汽缸内气体加热，使活塞缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平，已知g=10m/s² ，外界温度不变，活塞厚度不计。求：
1. （1）此时气体的温度为多少?
2. （2）在活塞缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=370J的热量，则气体增加的内能ΔU多大?
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18. (2021高三上·永州月考) 电视机遥控器中有一半导体发光二极管，它发出的红外光用来控制电视机的各种功能。如图甲所示，AB为半圆的直径，O为圆心，在O点左侧，用电视机遥控器从E点射入的红外光线进入半球形介质后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角C=60°。
（i）求半球形介质的折射率；

（ⅱ）如图乙所示，若用与半球形介质相同的材料制成一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度为d，∠C=30°，一束红外光从AB侧面的中点垂直AB入射。红外光在真空中的传播速度为c，求该红外光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间。

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