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射洪中学高2023级高三下期入学考试物理试题
（考试时间：75分钟 满分：100分）
第I卷（选择题）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（　　）
A．卢瑟福通过粒子散射实验，发现了质子
B．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子
C．康普顿效应说明光具有粒子性
D．铀235裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行，其反应称为链式反应，其反应方程为
2．现有一光线以相同的入射角，分别射入两杯不同浓度的溶液中，折射光线如图所示，已知溶液的折射率随浓度增大而增大，忽略杯子对光线传播的影响。下列说法正确的是（ ）
A．光线在乙杯溶液中传播较快
从两杯底的出射光线与底边夹角相等
甲杯中溶液的浓度比乙大
D．适当增大入射角，乙杯中的光线在杯底可能发生全反射
3. 如图所示，粗糙的斜面abcd是宽为L、长为的长方形，其倾角为，把质量为m的物块放置在c点，给物块一个由c指向a的初速度v0，同时给物块一个沿着斜面的拉力F（为未知量），物块沿着ca匀速运动到a，已知物块在运动过程中滑动摩擦力等于重力的0.6倍，重力加速度为g，，，下列说法不正确的是（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.6 B．物块与斜面间的摩擦生热为1.2mgL
C．F与bc的夹角为30° D．F的大小为
4.如图所示，一端开口的导热玻璃管，内有一段长为的液柱封闭一定质量的理想气体。初始时开口向下气柱长为，当开口向上时，气柱长为，若环境温度始终不变，液体密度为，大气压强为，则该地的重力加速度为（　　）
A． B．
C． D．
5. 如图所示，某同学将两相同羽毛球A、B从同一高处以相同速率v0水平打出。运动过程中羽毛球仅受到重力及恒定的水平风力作用，逆风时，球A落至地面上的P处，顺风时，球B落至地面上的Q处。则（ ）
A．A球飞行时间比B球长 B．A球飞行时间比B球短
C．两球飞行过程中重力的冲量不相同 D．两球飞行过程中动量的变化相同
6．若带电粒子在磁场中所受的重力不能忽略，它将做较复杂的曲线运动，“配速法”是解决此类问题的重要方法。我们给带电粒子配置一个速度v1，使之对应的洛伦兹力与重力平衡，可视为匀速直线运动；再配置一个与v1等大反向的速度v2，粒子同时做速度大小为v2的匀速圆周运动，实际的运动为这两个运动的合运动。如图所示，在水平方向上存在垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。将质量为m、电荷量绝对值为q的带电油滴从a点由静止释放，它在竖直面内运动的部分轨迹如图所示，b为整段轨迹的最低点，重力加速度为g。则下列说法不正确的是（　　）
A．油滴带正电
B．轨迹ab可能是椭圆曲线的一部分
C．油滴到b点时的速度大小为
D．a、b两点的水平距离为
7. 某同学设计贯通地球弦线列车隧道：质量为m的列车不需要引擎，从入口的A点由静止开始穿过隧道到达另一端的B点，为隧道的中点，与地心O的距离为h=0.8R，地球是半径为R的质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g，已知质量均匀分布的球壳对球内物体引力为零，P点是隧道中的一点，P到的距离为x，不计空气阻力与摩擦阻力，忽略地球自转的影响，则下列说法不正确的是（ ）
A．列车在隧道中A点所受的支持力大小等于0.8mg
B．列车在隧道中做简谐运动
C．列车运动过程中的最大速度
D．列车运动到P点时加速度
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.已知某质点沿 轴做直线运动的坐标随时间变化的关系为 , 其中 的单位为 ,时间 的单位为 ,则下列说法正确的是（ ）
A．若 ,则物体做匀速直线运动,速度大小为
B．若 ,则物体做匀变速直线运动,初速度大小为 ,加速度大小为
C．若 ,则物体做加速度越来越大的加速直线运动
D．若 ,则物体做加速度越来越小的加速直线运动
9. 如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin100πt（V）的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有电阻R，送电线圈与受电线圈的匝数比为10∶1，若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失，下列说法正确的是（　　）
A．“超充模式”下电流表读数为0.5A
B．若此手机的电池容量为5000mAh，则超充模式下的充电时间为75分钟
C．若不计两个线圈的电阻，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为4Ω
D．若两个线圈的电阻大小均为r=0.1Ω，则要保证“超充模式”正常运作，R的大小应为0.299Ω
10．如图所示，直角坐标系xOy在水平面内，z轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电 的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场B。质量为m带电量为q的小球A，绕z轴 做匀速圆周运动，小球A的速度大小为v0，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球 A的连线与z轴的夹角θ=37°。重力加速度为g，m、q、r已知。（cos37°=0. 8，sin37°= 0. 6）则下列说法正确的是（　　）
A．小球A与点电荷之间的库仑力大小为mg
B．从上往下看带电小球只能沿逆时针方向做匀速圆周运动
C．v0越小所需的磁感应强度B越小
D．时，所需的磁感应强度B最小
第II卷（非选择题）
三、实验题，共16分。
11．(8分)小刘同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，安装在竖直平面半径为的带角度刻度线的光滑半圆轨道，最低点固定一光电门（图中未画出）。将小球（直径）拉离竖直方向一定角度由静止释放，记录小球通过光电门的时间。
(1)用游标卡尺测量小球的直径，由于前小半部分被遮挡，只能看到后半部分，测量结果如图乙所示，则小球的直径为 ▲ 。
(2)若有关系式 ▲ （用、、、、表示）成立，则可验证该过程小球的机械能守恒。
(3)小王同学用该装置测量当地的重力加速度大小，分别记录小球拉开的角度，，…，和对应的遮光的时间，，…。由实验数据，通过描点作出了如图丙所示的线性图像，则图像的横坐标应为 ▲ （选填“”“”或“”）。如果不考虑实验误差，若该图线斜率的绝对值为，则当地的重力加速度大小为 ▲ （用、、表示）。
12. (8分)小明同学测量某金属丝的电阻率：
（1）该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，重新选择挡位并进行欧姆调零后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为 ▲ Ω。
（2）为更精确测量金属丝的阻值R ，小明同学从实验室找到了以下仪器设计实验方案：
A．电源电压恒为E=3.0V，内阻不计
B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）;（0~15V，内阻约15kΩ）
C．电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω）;（0~3A，内阻约0.0255Ω）
D．滑动变阻器R1（0~5Ω，3A）
E．滑动变阻器R2（0~1750Ω，3A）
F．开关S、导线若干
①为了调节方便，滑动变阻器应选用 ▲ （选填R1或R2）；
②为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大，请帮小明完成图乙实验电路接线 ▲ ；
（3）实验小组又对测量电路进行了创新.如图丙所示，在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头的位置可从刻度尺上读出，实验时改变触头P与电阻丝接触的位置，多次改变电阻丝接入电路的长度l，调节滑动变阻器滑动触头的位置，使电流表的读数达到某一相同值Ⅰ时，记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图丁所示.如果已经测得电阻丝的直径为d，根据图丁所给数据，可得电阻丝的电阻率ρ= ▲ .（用a、b、c、d表示）
四、解答题（共38分）其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
13. （10分）如图所示，质量均为m的物块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的球C，整个系统处于静止状态。现给球C一个水平向右的初速度，初速度大小为，式中g为重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）球C向右摆动过程中，当A、B、C速度相同时，求C球上升的高度h；
（2）求B与A分开后B的速度大小。
▲
14. （12分）如图所示为俯视观察的光滑绝缘桌面，位于水平面xOy内。空间中有竖直向下的匀强磁场，桌面上有一绝缘光滑挡板沿x轴放置。一质量为m、带电量为+q的小球，紧靠在距挡板左端为d处。某时刻起，挡板在水平桌面上沿y轴正方向做匀速直线运动，速度大小为。一段时间后，小球离开挡板，最终以的速度垂直击中左侧沿y轴放置的荧光屏。求：
（1）小球在挡板上运动的时间t；
（2）磁感应强度的大小B；
（3）挡板左端到荧光屏的距离L。
▲
15．（16分）如图所示，在水平地面上固定有相互平行且足够长的金属导轨EG、FH与PG、QH，间距为d，在GH处用一小段绝缘材料相连，EF之间接电容为C的电容器，FH之间接有阻值为R的电阻，开关S接法如图所示，PQ之间接有阻值也为R的定值电阻，EFHG和MNQP区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量均为m、电阻均为r、长度均为d的金属棒a、b静止在导轨上，和导轨接触良好，金属棒a离GH足够远，金属棒b在GH与MN之间，不计导轨的电阻和一切摩擦，闭合开关S，用平行于EG向左的恒力F作用在金属棒a上。
(1)判断金属棒a两端、的电势高低并求出金属棒a从GH处离开时的速度大小v；
(2)若在金属棒a速度为0.5v时，断开开关S，改变水平外力并使金属棒a匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功W（用v表示）；
(3)在金属棒a以速度v离开GH瞬间，撤掉外力，金属棒a和金属棒b发生碰撞并黏连在一起进入MNQP区域，求金属棒ab在MNQP区域向左运动的最大距离。
▲
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A C D B C AC AD BD
11．（8分）：1．(1)0.620 (2) (3)
12.（8分）（1）13 （2） ①. ②. （3）
13.（10分）（1） （2）
解：（1）球C向右摆动过程中，当A、B、C速度相同时，设三者具有共同速度，根据动量守恒定律，得 解得
根据系统机械能守恒定律，得
代入数据，解得
（2）球C再次摆动到最低点后，细绳对轻杆的拉力有水平向左方向的分力，A做减速运动，A、B分开。则球C在最低点时，设A、B具有共同速度，球C的速度为，根据动量守恒定律，得
根据系统机械能守恒定律，得
解得
之后B与A分开，B做匀速运动，速度大小为
14.（12分）（1）t= （2）B= （3）L=2d
解：（1）小球在洛伦兹力作用下水平方向上做匀加速运动，竖直方向随挡板做速度的匀速直线运动，离开挡板后做匀速圆周运动；
设小球离开挡板时水平方向的分速度为，小球离开挡板，最终以的速度垂直击中左侧沿y轴放置的荧光屏，有
所以离开挡板时速度方向与挡板夹角为
水平方向上做匀加速运动，有
解得小球在挡板上运动的时间
（2）水平方向上做匀加速运动，有，
联立得磁感应强度的大小
（3）设小球做圆周运动的半径为，由几何关系得
则
解得挡板左端到荧光屏的距离
15．（16分）(1)， (2)，
(3)
解：（1）当金属棒a向左切割磁感线时，由右手定则可得
金属棒a向左运动的过程中有，，，
可知金属棒a做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度时，速度达到最大v，此后匀速运动，联立求得金属棒a从GH处离开时的速度大小
（2）断开开关S，电容器充电，则电容器与定值电阻串联，则有，
当金属棒a匀速运动时，电容器不断充电，电荷量Q不断增大，电路中电流不断减小，则金属棒a所受安培力不断减小，而拉力的功率
定值电阻功率 当时，可得 根据
可得此时电容器两端电压为,
从开关断开到此刻外力所做的功为
联立可得
（3）金属棒a、b碰撞后两金属棒粘在一起运动，根据动量守恒有
金属棒ab进入磁场直到静止，根据动量定理可得
金属棒ab在磁场中运动过程有， 联立解得。

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