湖南省三湘名校教育联盟2022-2023学年高三上学期第一次大联考物理试题含解析

三湘名校教育联盟·2023届高三第次大联考物理命题：天壹名校联盟命题组审题：天壹名校联盟审题组本试卷共4页，全卷满分100分，考试时间75分钟。考生注意：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，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.某同学乘坐动车进站，发现电子屏显示速度由72km/h变为36km/h的过程用时20s。若把动车进站的过程视为匀减速直线运动，则再经过30s，动车继续行驶的距离为()A.75m B.100m C.125m D.150m2.沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波(以绳上某点为坐标原点，传播方向为x轴，振动方向为y轴，建立如图所示坐标系)，振幅分别为10cm、20cm，在某时刻两列波均恰好传到坐标原点，波动图如图所示。则两列波相遇叠加后，下列说法正确的是()A.两列波的频率不同 B.两列波的起振方向相反C.在m的质点振幅为30cm D.在m的质点振动始终加强3.有一条小河，两岸平行，河水匀速流动的速度为v0，小船在静水中速度大小始终为v，且。若小船以最短位移过河，所用的时间为t；若小船以最短时间过河，所用的时间为。则河水流速与小船在静水中的速度之比为()A. B. C. D.4.“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器。着陆器等多个部分组成，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。若已知月球半径为R“嫦娥五号”在距月球表面高度为2R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是()A.月球质量为 B.月球表面重力加速度C.月球密度为 D.月球第一宇宙速度为5.如图所示，竖直固定放置的△ABC是用光滑杆构造而成的。将两个小环从A点由静止释A放，分别沿AB杆和AC杆运动，已知小环到达C点所需时间是到达B点时间的两倍(即)。若已知AB杆竖直，AC=4m，，，。则AB杆长度()A.0.8m B.1m C.1.2m D.1.25m6.如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的4044倍。两车开始都处于静止状态且A、B两辆小车靠在一起，小孩把A车以相对于地面为v的速度推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面为v的速度推出。往后小孩每次推出A车，A车相对于地面的速度都是v，方向向左，则小孩把A车至少推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车()A.2021 B.2022 C.2023 D.2024二、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，有多项符合题目要求。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.如图所示理想变压器原线圈接的正弦交流电，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，所有电表均为理想电表，其中电压表V2的示数为11V。下列说法正确的是()A.副线圈中电流的频率为50HzB.变压器原、副线圈的匝数比为C.滑片P向上滑动过程中，V2示数不变，A2示数变小D.滑片P向下滑动过程中，R0消耗的功率减小，变压器输入功率增大8.一物体静止在水平地面上，对其施加一竖直向上的力F，当物体上升2m时撤去力F，物体继续上升0.25m后到达最高点，物体的机械能随高度的变化关系如图所示，已知物体所受阻力大小恒定，重力加速度g取10m/s，则下列说法正确的是()A.物体的质量为1kg B.物体所受阻力大小为3NC.力F的大小为9N D.物体上升过程中的最大速度为m/s9.大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为v，方向与a、b连线成α=45°角；在b点的速度大小也为v，方向与a、b连线成β=45°角。已知a、b连线长为d，小球只受风力的作用，小球的重力忽略不计。下列说法中正确的是()A.风力方向垂直于a、b连线 B.从a点运动到b点所用的时间为C.小球的最小速度为1.8v D.风力大小为10.如图所示，光滑半圆形球面固定在水平面上，两个可视为质点的小球a和b用质量可忽略的刚性细杆相连并静止在球面内，已知细杆长度等于半球面半径，细杆与水平面的夹角；现给b球上施加外力，使得a、b小球沿球面缓慢移动(O、a、b始终在同一竖直平面内)，直至小球a到达与球心O点等高处。则()A.球面对a作用力逐渐增大 B.球面对a的作用力先增大后减小C.轻杆对a、b的作用力先增大后减小 D.轻杆对a、b的作用力逐渐增大三、非选择题：共56分。11.某实验小组利用图(a)所示装置探究物体质量—定时加速度与力的关系，实验过程如下：(1)首先将小车置于带有定滑轮木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。(2)用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图(b)所示(纸带上的点由右至左依次打出)，则垫块应该______________(填“往左移”“往右移”或“固定不动”)。(3)已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s，得到的记录纸带如图(c)所示，图中的点为计数点，每相邻两计数点间还有4个点没有面出，由此得小车加速度的大小___________(结果均保留3位有效数字)。(4)若小组同学没有严格控制好小车质量M与钩码质量的大小关系，某次实验过程中有，若其它操作规范合理，不考虑其它因素的影响，则可计算该次实验得到的小车加速度的实验值(利用纸带求的值)与理论值()的比值___________。12.某兴趣小组测一电池组的电动势和内阻，电动势约为，内阻约为。现有如下实验器材：A.电压表(，内阻约)B.电流表A()C.定值电阻()D.电阻箱()E.滑动变阻器()F.待测电池组G。电键S、导线若干(1)为完成实验需将电流表A改装成较大量程的电流表，A应与定值电阻___________联(填“串”或“并”)，改装后电流表的量程为___________mA。(2)为使测量尽可能准确，电阻箱与滑动变阻器应选___________(填“”或“”)(3)根据你所选用的实验器材，设计实验电路并在虚线框内将电路图补充完整(所选器材要标明符号)。()(4)按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后做出图像如图所示，若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则该电池组的电动势___________，内阻___________(用k、b表示，题中已知字母均为基本单位)。13.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活．高铁每列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t内将速度提高到v，已知运动阻力是车重的k倍．求：(1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；(2)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？14.如图，粒子源由静止释放出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，先经水平方向的电场加速，再沿中心轴线射入方向竖直的匀强电场，接着进入方向水平向里的有界匀强磁场(边界竖直)，最后经磁场偏转打到磁场左边界的感光胶片上。已知加速电场的电压为，偏转电场的板间距和极板长均为L、所加电压为，磁场的磁感应强度为。(1)求带电粒子穿出偏转电场时的速度大小；(2)求磁场的最小宽度；(3)若偏转电压可取与之间的任意一值，为使粒子都能打在感光胶片上，求感光胶片的最小长度。15.如图甲所示，以v=1.8m/s的速度顺时针匀速转动的传送带与水平面夹角，质量为3kg的小物块B与物块C间拴接一轻弹簧，B、C同时由静止释放，且此时弹簧恰好处于原长，B、C与斜面间的动摩擦因数均为0.75。质量为1kg的小物块A在与物块B距离0.6m处，以v0=6m/s的初速度沿斜面向下运动，A与斜面间动摩擦因数也为0.75，传送带的上、下端均足够长，A、B碰撞无机械能损失。以A、B碰撞的时刻为0时刻，B、C物块运动的a-t图像如图乙所示，规定沿斜面向下为正方向。其中第四象限图线在0到t0时间内与坐标轴围成的面积大小为S1，第一象限图线在0到2t0时间内与坐标轴围成的面积大小为S2，重力加速度取。求：(1)物块A从开始运动到再回到释放高度所用的时间t(A、B碰撞时间忽略不计)；(2)物块C质量mC及图线与坐标轴围成的面积S1、S2的大小。三湘名校教育联盟·2023届高三第次大联考物理命题：天壹名校联盟命题组审题：天壹名校联盟审题组本试卷共4页，全卷满分100分，考试时间75分钟。考生注意：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，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.某同学乘坐动车进站，发现电子屏显示的速度由72km/h变为36km/h的过程用时20s。若把动车进站的过程视为匀减速直线运动，则再经过30s，动车继续行驶的距离为()A.75m B.100m C.125m D.150m【答案】B【解析】【详解】设动车减速运动的加速度为a，则动车停下来还需要行驶t2解得则再经过30s，动车继续行驶的距离为故选B。2.沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波(以绳上某点为坐标原点，传播方向为x轴，振动方向为y轴，建立如图所示坐标系)，振幅分别为10cm、20cm，在某时刻两列波均恰好传到坐标原点，波动图如图所示。则两列波相遇叠加后，下列说法正确的是()A.两列波的频率不同 B.两列波的起振方向相反C.在m的质点振幅为30cm D.在m的质点振动始终加强【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，两波的波长相等，同一介质中波速相等，可知频率相等，能发生干涉，能产生稳定的干涉图样，故A错误；B．波刚好传播到处，根据同侧法可知甲、乙两列波起振方向相同，故B错误；C．两列波在m的质点振动方向相反，则振幅为两列波的振幅之差，即为10cm，故C错误；D．两列波相遇后，在叠加区m的质点，振动方向相同，则振动始终加强，故D正确。故选D。3.有一条小河，两岸平行，河水匀速流动的速度为v0，小船在静水中速度大小始终为v，且。若小船以最短位移过河，所用的时间为t；若小船以最短时间过河，所用的时间为。则河水流速与小船在静水中的速度之比为()A B. C. D.【答案】C【解析】【详解】当船以最短位移过河则有当船以最短时间过河时，则有联立解得故选C。4.“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器。着陆器等多个部分组成，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。若已知月球半径为R“嫦娥五号”在距月球表面高度为2R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是()A.月球质量为 B.月球表面重力加速度C.月球密度为 D.月球第一宇宙速度为【答案】B【解析】【详解】A．对探测器，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律，有解得A错误；B．在月球表面，万有引力等于重力解得B正确；C．月球的密度，C错误；D．月球表面的环绕速度即第一宇宙速度，D错误。故选B。5.如图所示，竖直固定放置的△ABC是用光滑杆构造而成的。将两个小环从A点由静止释A放，分别沿AB杆和AC杆运动，已知小环到达C点所需时间是到达B点时间的两倍(即)。若已知AB杆竖直，AC=4m，，，。则AB杆长度()A.0.8m B.1m C.1.2m D.1.25m【答案】D【解析】【详解】对沿AC杆下滑的环受力分析，由牛顿第二定律又由解得则沿AB杆下滑的环做自由落体运动，则AB的长为故选D。6.如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的4044倍。两车开始都处于静止状态且A、B两辆小车靠在一起，小孩把A车以相对于地面为v的速度推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面为v的速度推出。往后小孩每次推出A车，A车相对于地面的速度都是v，方向向左，则小孩把A车至少推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车()A.2021 B.2022 C.2023 D.2024【答案】C【解析】【详解】取小孩和B车运动方向为正方向，小孩第一次推出A车后，小孩和B车获得速度为v1，由动量守恒定律①小孩第二次推出A车后，小孩和B车获得速度为v2，由动量守恒定律②小孩第三次推出A车后，小孩和B车获得速度为v3，由动量守恒定律③以此规律可得小孩第n-1次推出A车后小孩和B车获得速度为vn-1，第n次推出A车后，小孩和B车获得速度为vn，第n次推出A车前后，由动量守恒定律④将推n次的等式相加，可得当vn≥v时，再也接不到小车，即解得取正整数，则故选C。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，有多项符合题目要求。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.如图所示理想变压器原线圈接的正弦交流电，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，所有电表均为理想电表，其中电压表V2的示数为11V。下列说法正确的是()A.副线圈中电流的频率为50HzB.变压器原、副线圈的匝数比为C.滑片P向上滑动过程中，V2示数不变，A2示数变小D.滑片P向下滑动过程中，R0消耗的功率减小，变压器输入功率增大【答案】AC【解析】【详解】A．副线圈中电流的频率等于原线圈中电流的频率，为故A正确；B．输入电压有效值为根据理想变压器规律，可得变压器原、副线圈的匝数比为故B错误；C．滑片P向上滑动过程中，变阻器连入电路电阻变大，变压器输入电压及匝数比不变，则输出电压不变，副线圈电流减小，即V2示数不变，A2示数变小，故C正确；D．滑片P向下滑动过程中，变阻器连入电路电阻变小，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，副线圈电流增大，定值电阻R0消耗功率增大，变压器的输入功率为所以输入功率变大，故D错误。故选AC。8.一物体静止在水平地面上，对其施加一竖直向上的力F，当物体上升2m时撤去力F，物体继续上升0.25m后到达最高点，物体的机械能随高度的变化关系如图所示，已知物体所受阻力大小恒定，重力加速度g取10m/s，则下列说法正确的是()A.物体的质量为1kg B.物体所受阻力大小为3NC.力F的大小为9N D.物体上升过程中的最大速度为m/s【答案】BC【解析】【详解】A．物体在最高点时有机械能等于重力势能解得故A错误；BC．由功能关系知，F与阻力做的功等于机械能的变化量，结合图像可知，图像的斜率为除重力外的合力，则有，解得，故BC正确；D．当物体向上运动2m时速度最大，机械能等于重力势能和动能之和，则有即解得故D错误。故选BC。9.大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为v，方向与a、b连线成α=45°角；在b点的速度大小也为v，方向与a、b连线成β=45°角。已知a、b连线长为d，小球只受风力的作用，小球的重力忽略不计。下列说法中正确的是()A.风力方向垂直于a、b连线 B.从a点运动到b点所用的时间为C.小球的最小速度为1.8v D.风力大小为【答案】AB【解析】【详解】A．由题意可知小球做匀变速曲线运动，根据加速度的定义可知加速度方向一定和速度变化量的方向相同，如图所示根据几何关系可知加速度方向垂直于a、b连线，所以风力方向垂直于a、b连线，A正确；B．小球在沿ab方向做匀速直线运动，从a点运动到b点所用的时间为B正确；C．当小球在垂直于ab方向的分速度为零时速度最小，为C错误；D．小球在垂直ab方向的加速度大小为根据牛顿第二定律可得风力大小为D错误。故选AB。10.如图所示，光滑半圆形球面固定在水平面上，两个可视为质点的小球a和b用质量可忽略的刚性细杆相连并静止在球面内，已知细杆长度等于半球面半径，细杆与水平面的夹角；现给b球上施加外力，使得a、b小球沿球面缓慢移动(O、a、b始终在同一竖直平面内)，直至小球a到达与球心O点等高处。则()A.球面对a的作用力逐渐增大 B.球面对a的作用力先增大后减小C.轻杆对a、b的作用力先增大后减小 D.轻杆对a、b的作用力逐渐增大【答案】BD【解析】【详解】对a球受力分析，如图所示，在a、b小球沿球面缓慢移动，直至小球a到达与球心O点等高处过程，因△Oab始终为等边三角形，则力的三角形mag边所对的角始终等于60°，做力三角形的外接圆，如图，a缓慢向上移动过程，由辅助圆的知识知，球面对a的作用力FNa先增大后减小，轻杆对a的作用力逐渐增大，则轻杆对b的作用力也逐渐增大。故选BD。三、非选择题：共56分。11.某实验小组利用图(a)所示装置探究物体质量—定时加速度与力的关系，实验过程如下：(1)首先将小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。(2)用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图(b)所示(纸带上的点由右至左依次打出)，则垫块应该______________(填“往左移”“往右移”或“固定不动”)。(3)已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s，得到的记录纸带如图(c)所示，图中的点为计数点，每相邻两计数点间还有4个点没有面出，由此得小车加速度的大小___________(结果均保留3位有效数字)。(4)若小组同学没有严格控制好小车质量M与钩码质量的大小关系，某次实验过程中有，若其它操作规范合理，不考虑其它因素的影响，则可计算该次实验得到的小车加速度的实验值(利用纸带求的值)与理论值()的比值___________。【答案】①.往右移②.③.【解析】【详解】(2)[1]纸带上的点由右至左依次打出，根据图(b)可知，小车在做加速运动，则平衡摩擦力过度，则垫块应该往右移。(3)[2]由题意可知，两相邻计数点的时间间隔为把BE段分成两段，由逐差法求加速度为(4)[3]小组同学没有严格控制好小车质量M与钩码质量的大小关系，对小车和钩码整体由牛顿第二定律可得

解得理论值可得12.某兴趣小组测一电池组的电动势和内阻，电动势约为，内阻约为。现有如下实验器材：A.电压表(，内阻约为)B.电流表A()C.定值电阻()D.电阻箱()E.滑动变阻器()F.待测电池组G。电键S、导线若干(1)为完成实验需将电流表A改装成较大量程的电流表，A应与定值电阻___________联(填“串”或“并”)，改装后电流表的量程为___________mA。(2)为使测量尽可能准确，电阻箱与滑动变阻器应选___________(填“”或“”)(3)根据你所选用实验器材，设计实验电路并在虚线框内将电路图补充完整(所选器材要标明符号)。()(4)按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后做出图像如图所示，若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则该电池组的电动势___________，内阻___________(用k、b表示，题中已知字母均为基本单位)。【答案】①.并②.6③.④.⑤.⑥.【解析】【详解】(1)[1][2]电流表改装成较大量程的电流表应并联一个小电阻分流。由题可知，定值电阻的阻值为电流表A内阻的一半，则电流表A的量程即改装的新电流表的量程为。(2)[3]由于所给电压表量程太大，用电压表和电流表及滑动变阻器测量时误差较大，可用改装后的电流表与电阻箱来测量，故选电阻箱。(3)[4]由于所给电压表量程太大，可用改装后的电流表和电阻箱测量电源电动势和内阻，电路如图所示(4)[5][6]根据实验原理变形得即由于图像是一直线，所以纵坐标为，由图像可知，斜率为，所以，13.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活．高铁每列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t内将速度提高到v，已知运动阻力是车重的k倍．求：(1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；(2)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？【答案】(1)m(+kg)(2)kmg【解析】【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动，启动加速度为a=①对整个列车，由牛顿第二定律得：F-k·7mg=7ma②设第五节对第六节车厢的作用力为T，对第六、七两节车厢进行受力分析，水平方向受力如图所示，由牛顿第二定律得+T-k·2mg=2ma，③联立①②③得T=-m(+kg)④其中“-”表示实际作用力与图示方向相反，即与列车运动相反．(2)列车匀速运动时，对整体由平衡条件得F′-k·7mg=0⑤设第六节车厢有动力时，第五、六节车厢间作用力为T1，则有：+T1-k·2mg=0⑥第六节车厢失去动力时，仍保持列车匀速运动，则总牵引力不变，设此时第五、六节车厢间作用力为T2，则有：+T2-k·2mg=0，⑦联立⑤⑥⑦得T1=-kmgT2=kmg因此作用力变化ΔT=T2-T1=kmg14.如图，粒子源由静止释放出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，先经水平方向的电场加速，再沿中心轴线射入方向竖直的匀强电场，接着进入方向水平向里的有界匀强磁场(边界竖直)，最后经磁场偏转打到磁场左边界的感光胶片上。已知加速电场的电压为，偏转电场的板间距和极板长均为L、所加电压为，磁场的磁感应强度为。(1)求带电粒子穿出偏转电场时的速度大小；(2)求磁场的最小宽度；(3)若偏转电压可取与之间的任意一值，为使粒子都能打在感光胶片上，求感光胶片的最小长度。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(