湖南省长沙市雨花区南雅中学2023届高三下学期期初考试物理试题含附加题

湖南省长沙市雨花区南雅中学2023届高三下学期期初考试物理试题含附加题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把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。答案不能答在试题卷上。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．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c，钠的极限频率为υ0，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应大于B．若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作C．若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为η，报警时，t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是D．以上说法都不对2、下列说法中不正确的是（）A．在关于物质波的表达式ε＝hν和p＝中，能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率ν是描述物质的波动性的典型物理量B．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性C．天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂结构D．γ射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比β射线要强3、若“神舟”五号飞船在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（）A．它的速度大小不变，动量也不变 B．它不断克服地球对它的万有引力做功C．它的速度大小不变，加速度等于零 D．它的动能不变，引力势能也不变4、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是()A．q1、q2为等量异种电荷B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小5、2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器平稳降落在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，震惊了全世界。嫦娥四号展开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．该电池板的电动势为2.80VB．随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大C．外电路阻值为1kΩ时电源输出功率约为3.2WD．外电路阻值为1kΩ时电源效率约为36%6、如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为mA和mB的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量之比mA:mB=2:1．当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时（如图甲所示），弹簧的伸长量xA；当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时（如图乙所示），弹簧的伸长量为xB，则xA:xB等于（）A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．3:2二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、如图所示，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A．该质点一定带正电B．该质点可能带负电C．若仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小D．若将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大8、天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知（）A．大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3 B．大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1C．大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1 D．大、小两颗恒星的转动半径之比为1：39、一氘核自A点以某一初速度垂直进入场强为E的匀强电场，运动过程中经过B点。忽略空气阻力，不计重力，下列说法正确的是（）A．把氘核换成动能相同的氕核，其他条件不变，氕核还能经过B点B．把氘核换成动量相同的氕核，其他条件不变，氕核还能经过B点C．把氘核换成动能相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点D．把氘核换成速度相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点10、目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，立体图如图甲所示，侧视图如图乙所示，其工作原理是：燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体，高温等离子体经喷管提速后以速度v＝1000m/s进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场（图乙中垂直纸面向里），磁感应强度大小B0＝5T，等离子体在发电通道内发生偏转，这时两金属薄板上就会聚集电荷，形成电势差。已知发电通道长L＝50cm，宽h＝20cm，高d＝20cm，等离子体的电阻率ρ＝4Ωm，电子的电荷量e＝1.6×10－19C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用，则以下判断正确的是（）A．发电机的电动势为2500VB．若电流表示数为16A，则单位时间（1s）内打在下极板的电子有1020个C．当外接电阻为12Ω时，电流表的示数为50AD．当外接电阻为50Ω时，发电机输出功率最大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。(1)下列操作正确且必要的有__________。A．使用天平测出重物的质量B．应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落C．用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度vD．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________（已知重力加速度为g）。12．（12分）某物理实验小组的同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．（1）为减少阻力对测量结果的影响，实验中应选用__________（填“电磁打点”或“电火花”计时器进行打点．（2）本实验中需要直接测量的物理量是__________，通过计算得到的物理量是__________（均填标号）．A．重锤的质量B．重锤下落的高度C．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（3）在实验得到的纸带中，选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证．图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的点，E、F、G到起点O的距离分别为hn-1、hn、hn+1．设打相邻点间的时间间隔为T，如果机械能守恒得到验证，则可根据以上物理量求得当地重力加速度g=__________．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B；平行金属轨道MN、PQ，相距为L，固定在水平面内；电阻为R的金属导体棒ab与平行轨道垂放置，且与轨道接触良好；MP间接有直流电源。闭合开关S，金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为m的物体，重力加速度为g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。(1)求物体匀速上升时，通过导体棒ab的电流大小；(2)导体棒ab水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称之为反电动势。设导体棒ab向上匀速提升重物的功率为P出，电流克服反电动势做功的功率为P反，请证明：P出=P反；(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)(3)若通过电源连续调节MP间的电压U，物体匀速上升的速度v也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度v与电压U的函数关系式。14．（16分）如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，在t1=0时刻波形如图中的实线所示，t2=0.5s时刻的波形如图虚线所示，若该列波的周期T>0.5s，试求；①该列波的波长λ、周期T和波速v；②在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0s内通过的路程．15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，若a对应的温度为T1=200K，求：①b点的温度；②若从a到b的过程中内能增加2.5×105J，在这个过程中气体从外界吸收的热量是多少。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

A．根据可知，光源S发出的光波波长即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长小于，故A错误；B．根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源S发出的光的频率，则该探测器也能正常工作，故B错误；C．光电流等于I时，t秒产生的光电子的个数t秒射向光电管钠表面的光子最少数目故C正确；D．由以上分析，D项错误。故选C。2、B【解析】

A．表达式和中，能量ɛ和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率是描述物质的波动性的典型物理量，故A正确；B．光电效应显示了光的粒子性，而不是波动性，故B错误；C．天然放射现象的发现，揭示了原子核复杂结构，故C正确；D．γ射线一般伴随着α或β射线产生，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D正确。本题选不正确的，故选B。3、D【解析】

A．根据可知，轨道半径不变，则它的速度大小不变，但是动量的方向不断变化，即动量不断变化，选项A错误；B．飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力与速度方向垂直，则万有引力对飞船不做功，选项B错误；C．它的速度大小不变，因为万有引力产生向心加速度，则加速度不等于零，选项C错误；D．它的速度大小不变，则它的动能不变，高度不变，则引力势能也不变，选项D正确；故选D。4、C【解析】

A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；B．沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向．故B正确；C．φ−x图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；D．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故D错误；【点睛】由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷．由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小．沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化．5、A【解析】

A．电源的路端电压与干路电流的关系图像中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由图可知该电池板的电动势为2.80V，A正确。B．随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由闭合电路欧姆定律可知内阻如图所示，外电路电阻，阻的伏安特性曲线与原路端电压与干路电流的图线分别交于P1、P2，则指的是E与P1的斜率，指的是E与P2连线的斜率，可知，B错误。C．在原图中作出阻值为1kΩ的电阻的伏安特性曲线，如下图所示与原图交于(1.8V，1.8mA)，此交点即表示电阻的实际状态，所以电源输出功率约为故C错误。D．此时电源的效率故D错误。故选A。6、A【解析】

设mA=2mB=2m，对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：对A物体有：F弹-μ∙2mg=2ma，得；对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：对A物体有：F弹′-2mg=2ma′，得

则x1：x2=1：1．A．1:1，与结论相符，选项A正确；B．1:2，与结论不相符，选项B错误；C．2:1，与结论不相符，选项C错误；D．3:2，与结论不相符，选项D错误．二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、AC【解析】

AB．在平行板之间有匀强磁场和匀强电场，带电质点做匀速直线运动，所以带电质点受力平衡，重力向下，电场力向上，洛伦兹力向上，则所以带电质点带正电，故A正确，B错误；C．如果磁场均匀增大，则该质点所受洛伦兹力将增大，质点向上偏转，但是洛伦兹力对质点不做功，即不改变质点速度的大小，而重力和电场力的合力向下，所以质点将减速，即其速率将减小，所以C正确；D．将下极板向下移动，根据电容的决定式可得，电容减小；由题意可知，电容器极板的电荷量不变，则根据公式可得公式即场强的大小与两极板的距离无关，所以场强不变，质点将继续匀速直线运动，所以D错误。故选AC。8、BD【解析】

AB．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A错误，B正确；CD．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，由可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C错误、D正确。故选BD。9、AD【解析】

根据粒子的运动特点整理得到A．该项动能和电荷量均相等，则y相同，即氕核还能经过B点，选项A正确；B．该项动量相等，但是质量和电荷量的乘积不相等，则y不同，氕核不能经过B点，选项B错误；C．该项动能相同，但是电荷量加倍，则y不同，氦核不能经过B点，选项C错误，D．该项速度相等，比荷也相等，则y相同，即氦核还能经过B点，所以D正确．故选AD。10、BC【解析】

A．由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得qvB0＝则得发电机的电动势为E＝B0dv＝1000V故A错误；B．由电流的定义可知，代入数据解得n＝1020个故B正确；C．发电机的内阻为r＝ρ＝8Ω由闭合电路欧姆定律I＝＝50A故C正确；D．当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大，此时外电阻为R＝r＝8Ω故D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BD【解析】

(1)[1]A．机械能守恒等式左右两边都有质量，所以不用天平测出重物的质量，故A错误；B．操作上，应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落，故B正确；C．在验证机械能守恒时，计算速度应利用纸带处理，不能直接应用自由落体公式，故C错误；D．选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差，故D正确。故选：BD。(2)[2]根据机械能守恒有：得12、电火花；B；C；；【解析】（1）打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器，其中电火花计时器实验误差较小．电火花打点记时器是利用照明电打出的火花而打出点，由于作用快