湖北省武汉市武昌区2022届高三上学期物理1月质量检测试卷

更新时间：2024-07-13 浏览次数：38 类型：期末考试

一、单选题

1. (2022高三上·武昌期末) 2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空并与天宫空间站顺利对接。飞船的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点。已知轨道2的半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转周期为T，轨道1的半长轴为a，引力常量为G，下列分析或结论正确的是（）

A . 载人飞船若要由轨道1进入轨道2，需要在P点减速 B . 载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度 C . 空间站在轨道2上运行的周期与飞船在轨道1上运行的周期之比为 $\text{[math]}$ D . 由已知可求得地球的质量为 $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
2. (2022高三上·武昌期末) 太空授课中，王亚平演示了测量物体质量的实验，让广大青少年领悟到了太空探索的趣味和航天员的魅力。某中学兴趣小组就在轨做匀速圆周运动的天宫空间站内“测物体质量”的问题，设计了下列四个方案，其中正确的是（）

A . 像在地面上那样，用天平可直接测出待测物体质量m B . 根据已知的轨道半径、地球质量、引力常量等，计算出空间站所在处的重力加速度g，再用弹簧秤测出物体重力G，利用公式 $\text{[math]}$ 求出待测物体质量m C . 让待测物体 $\text{[math]}$ 与已知质量的静止物体 $\text{[math]}$ 正碰，测出两物体碰撞前后（相对于空间站）的速度 $\text{[math]}$ ，再利用 $\text{[math]}$ 求出待测物体质量 $\text{[math]}$ D . 使待测物体受到沿运行轨道切向的已知恒力F的作用，测出（相对于空间站）从静止开始经很短时间t移动的位移x，再利用 $\text{[math]}$ 求出待测物体质量m

答案解析收藏纠错 + 选题
3. (2022高三上·武昌期末) 一束复色光从空气射入上下表面平行的玻璃砖后分成 $\text{[math]}$ 两束单色光，光路如图所示。关于玻璃砖内的 $\text{[math]}$ 两束光，正确的是（）

A . a光的频率比b光的频率高 B . a光在玻璃砖下表面可能发生全反射 C . a光的传播速度比b光的传播速度大 D . $\text{[math]}$ 两束光穿出玻璃砖下表面后的方向可能不平行

答案解析收藏纠错 + 选题
4. (2022高三上·武昌期末) 活塞带动飞轮转动可简化为如图所示的模型：图中 $\text{[math]}$ 三处都是转轴，当活塞在水平方向上移动时，带动连杆 $\text{[math]}$ 运动，进而带动 $\text{[math]}$ 杆以O点为轴转动。若某时刻活塞的水平速度大小为v，连杆 $\text{[math]}$ 与水平方向夹角为 $\text{[math]}$ 杆与 $\text{[math]}$ 杆的夹角为 $\text{[math]}$ ，此时B点做圆周运动的线速度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
5. (2022高三上·武昌期末) 2022年北京冬奥会即将开幕，跳台滑雪是比赛项目之一，比赛场地简化图如图所示，一运动员从B点以 $\text{[math]}$ 的速度沿水平方向飞出，最后落在倾角为 $\text{[math]}$ 的斜坡上。已知运动员和滑雪板整体可视为质点，不计一切阻力，取 $\text{[math]}$ ，则运动员从B点飞出到距斜坡最远时所经历的时间为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
6. (2022高三上·武昌期末) 如图所示，倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面 $\text{[math]}$ 上的B点固定一光滑圆弧槽 $\text{[math]}$ （对应的圆心角小于 $\text{[math]}$ ），其圆心在B点正上方的O点，另外，光滑斜面 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的下端亦在 $\text{[math]}$ 上，让可视为质点的小球分别无初速出发，从A点到达B的时间为 $\text{[math]}$ ，从O点到达C的时间为 $\text{[math]}$ ，从O点到达D的时间为 $\text{[math]}$ 。比较这三段时间，正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
7. (2022高三上·武昌期末) 如图所示，在水平地面上放置一个质量为M的斜面体（斜面光滑），斜面体上放置一个质量为m的物块，物块与固定在墙面上的轻质弹簧相连，弹簧的轴线始终与斜面平行。若物块在斜面上做往复运动的过程中，斜面体始终保持静止，则图中画出的关于地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图像正确的是（）

A . B . C . D .

答案解析收藏纠错 + 选题

二、多选题

8. (2022高三上·武昌期末) 如图甲所示，包括变压器在内，所有电路元件均为理想交流元件，交流电源电压的有效值为 $\text{[math]}$ ，变压器原、副线圈的匝数比 $\text{[math]}$ 均为定值电阻，且知 $\text{[math]}$ 。已知电阻 $\text{[math]}$ 中的电流 $\text{[math]}$ 随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A . 所用交流电的频率为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ C . 电流表 $\text{[math]}$ 的示数为 $\text{[math]}$ D . 交流电源输出的总电功率为 $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题
9. (2022高三上·武昌期末) 如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电圆环，可在水平的、足够长的绝缘粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中。现给圆环水平向左的初速度 $\text{[math]}$ ，在以后的运动过程中，圆环运动的 $\text{[math]}$ 图像可能是下图中的（）

A . B . C . D .

答案解析收藏纠错 + 选题
10. (2022高三上·武昌期末) 氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为 $\text{[math]}$ 的能级直接向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时产生的。四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色，则下列说法正确的是（）

A . 红色谱线是氢原子从 $\text{[math]}$ 能级向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时产生的 B . 蓝色谱线是氢原子从 $\text{[math]}$ 能级直接向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时产生的 C . 若氢原子从 $\text{[math]}$ 能级直接向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 $\text{[math]}$ 能级直接向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应 D . 若氢原子从 $\text{[math]}$ 能级向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，则氢原子从 $\text{[math]}$ 能级直接向 $\text{[math]}$ 能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应

答案解析收藏纠错 + 选题
11. (2022高三上·武昌期末) 如图，绝缘的水平桌面上固定着两根相距 $\text{[math]}$ 、电阻不计的足够长光滑金属导轨，两导轨左端与阻值 $\text{[math]}$ 的电阻相连。竖直向下、有左边界（ $\text{[math]}$ 处）的、范围足够大的磁场沿 $\text{[math]}$ 方向均匀增大，磁感应强度 $\text{[math]}$ 。一根质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 的金属棒垂直置于导轨上并始终接触良好。棒在水平外力作用下从 $\text{[math]}$ 处沿导轨向右做直线运动，运动过程中回路电流恒为 $\text{[math]}$ 。以下判断正确的是（）

A . 金属棒在 $\text{[math]}$ 处时，电阻R的电功率为 $\text{[math]}$ B . 金属棒在 $\text{[math]}$ 处的速度为 $\text{[math]}$ C . 金属棒在 $\text{[math]}$ 处时，克服安培力做功的瞬时功率为 $\text{[math]}$ D . 金属棒从 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 过程中克服安培力做的功为 $\text{[math]}$

答案解析收藏纠错 + 选题

三、实验题

12. (2022高三上·武昌期末) 用实验测量小滑块与木板表面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，已知当地重力加速度为g。
1. （1）第一实验组采用如图甲所示的装置测量。将足够长的木板水平放置，弹簧的一端与固定挡板相连，另一端紧靠带有遮光条的小滑块但不与之拴接，弹簧处于原长时整个弹簧都在光电门左侧。先用小滑块压缩弹簧至某一位置，释放后记录小滑块上的遮光条通过光电门的挡光时间t，并测量小滑块停止时的位置B与光电门中心A的距离L。
  ①利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
  ②多次重复实验，记录多组 $\text{[math]}$ 数据。选择L为纵轴，为横轴，拟合得到一条过坐标原点的倾斜直线。若该直线的斜率为k，则小滑块与木板之间的动摩擦因数的表达式为 $\text{[math]}$ （用题目中已有的符号表示）。
2. （2）第二实验组使用位移传感器设计了如图丙所示的实验装置，让小滑块从倾斜木板上的A点由静止释放，与计算机连接的位移传感器可以测出小滑块到传感器的距离x，并能描绘出这个x随时间t变化的图像。某次实验得到的图像如图丁。
  ①根据图丁，可计算出 $\text{[math]}$ 时刻小滑块的速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，小滑块的加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果均保留2位有效数字）
  ②为了测定小滑块与木板间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，本次实验还必须测量的物理量是
  A．小滑块的质量B．小滑块的宽度C．木板的长度D．木板的倾角
答案解析收藏纠错 + 选题
13. (2022高三上·武昌期末) 用一个已知量程为 $\text{[math]}$ 、内阻 $\text{[math]}$ 的电流表G来设计并组装一个简易多用电表：要求有两个电流挡，量程分别是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，两个电压挡，量程分别是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，一个欧姆挡（可以直接测电阻），采用如图电路。
1. （1）按设计要求，图中选用的定值电阻分别为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
2. （2） A，B两表笔中，为红表笔；
3. （3）选用的新电池未标识电动势E的值，做如下操作：按如图把正确的元件进行正确连接，再把转换开关S旋到位置3，并在做好机械调零和欧姆调零后，在 $\text{[math]}$ 之间接入电阻箱，当其调到 $\text{[math]}$ 时，表头G刚好半偏。由此可知，所选电池的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，调节好的欧姆表总内阻为 $\text{[math]}$ ；
4. （4）当作为欧姆表使用时，表头上刻度是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处对应的电阻值分别是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。
答案解析收藏纠错 + 选题

四、解答题

14. (2022高三上·武昌期末) 如图所示，粗细均匀、两端封闭的玻璃管内，长为h的水银柱将内部的理想气体分隔成 $\text{[math]}$ 两段，当玻璃管竖直静止时， $\text{[math]}$ 的长度分别为 $\text{[math]}$ ，且A的压强等于 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为水银的密度、g为重力加速度）。当玻璃管保持如图的竖直状态以某一加速度a做竖直向上的匀加速运动，稳定后， $\text{[math]}$ 的长度相等，求这个加速度a的大小。已知运动前后管内各处温度相等且不变。

答案解析收藏纠错 + 选题
15. (2022高三上·武昌期末) 如图所示，质量 $\text{[math]}$ 、左端带挡板的、长 $\text{[math]}$ 的木板B静止在水平面上，质量 $\text{[math]}$ （可视为质点）的物块A静止在木板的左端，挡板和物块间用长为 $\text{[math]}$ 的轻绳连接，A与B之间、B与水平面之间的动摩擦因数分别为 $\text{[math]}$ 。现给物块A持续施加大小恒为 $\text{[math]}$ 、方向水平向右的拉力，使A由静止开始在B上向右运动，当绳拉直时瞬间绷断。已知A因绳绷断速度减小了 $\text{[math]}$ ，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，取 $\text{[math]}$ ，求：
绳绷断后瞬间，物块A的速度 $\text{[math]}$ 和木板B的速度 $\text{[math]}$ ；物块A在木板B上运动的总时间。

答案解析收藏纠错 + 选题
16. (2022高三上·武昌期末) 如图甲所示，竖直放置的、正对的金属板 $\text{[math]}$ 中间开有小孔，小孔的连线沿水平正对金属板 $\text{[math]}$ 的中间线，粒子源S可以连续产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子，其比荷为 $\text{[math]}$ ，粒子飘入A板的初速度可不计。 $\text{[math]}$ 板长度均为 $\text{[math]}$ ，间距为 $\text{[math]}$ 。在离金属板 $\text{[math]}$ 右端 $\text{[math]}$ 处有一个足够大光屏。已知 $\text{[math]}$ 板的电势差为 $\text{[math]}$ ，当 $\text{[math]}$ 间所加电压随时间变化的图像如图乙所示时，所有飘入的粒子恰好都能不与极板碰撞打在荧光屏上。由于粒子在偏转电场中运动的时间远远小于电场变化的周期（电场变化的周期T未知），故可认为每个粒子在偏转电场中运动时受到的电场力恒定。粒子重力以及粒子间的相互作用力不计。
1. （1）求图乙中电压的最大值 $\text{[math]}$ 和粒子离开偏转电场时的最大速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）粒子打在荧光屏上的范围；
3. （3）现在极板 $\text{[math]}$ 右端与荧光屏之间的 $\text{[math]}$ 范围内再加入匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图丙，已知垂直于纸面向里的磁场方向为正方向，丙图中 $\text{[math]}$ 。研究以最大速度 $\text{[math]}$ 离开偏转电场的一个粒子：它在丙图中 $\text{[math]}$ 时刻进入磁场，转过的圆心角为锐角且速度方向恰好水平的时刻是 $\text{[math]}$ ，求它从射入磁场到打在荧光屏上所用的时间t。
答案解析收藏纠错 + 选题