长春市部分中学2022-2023学年高三下学期开学考试
物理试卷（理科）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信
息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书
写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。
人的眼球可简化为如图所示的光学模型，即眼球可视为由两个折射率相同但大小不同的球体组成．沿平行于球心连线方向，入射宽度为R的平行光束进入眼睛，汇聚于视网膜上的P处(两球心连线的延长线在大球表面的交点)，图中小球半径为R，光线汇聚角为α＝30°，则两球体折射率为( )
A./2 B.
C. D.2
2. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10 m/s，t＝0.2s时刻的波形如图所示．下列说法正确的是( )
A．0～0.4 s时间内，质点P运动的路程为18 cm
B．t＝0.6 s时刻，质点P相对平衡位置的位移大小是6 cm
C．t＝1.2 s时刻，质点Q有负向最大加速度
D．t＝1.4 s时刻，质点M沿y轴正方向运动
3.2022年7月18日网易科技消息，阿联酋宣布将设立总额约30亿迪拉姆（约合8.2亿美元）的专项基金，用于开发卫星并资助太空计划。计划将在三年内首次发射卫星并探索金星。金星是太阳系的八大行星中的第二颗行星，在中国古代称为太白、长庚或大嚣。如果金星的公转周期为T，自转周期为，半径为R，金星到太阳的距离为r，引力常量为G，则（ ）
A. 金星质量为 B. 金星质量为
C. 太阳质量为 D. 太阳质量为
4. 图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A. 示数增大，示数减小 B. 、示数都减小
C. 输电线上的功率损失减小 D. 、示数的乘积大于、示数的乘积
5. 甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6 m/s，甲车上有质量为m＝1 kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1＝50 kg，乙和他的小车的总质量为M2＝30 kg.为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v′＝16.5 m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住，假如某一次甲将小球抛出且被乙接住后，刚好可保证两车不相撞．则甲总共抛出的小球个数是( )
A．12 B．13
C．14 D．15
如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球悬挂于车顶点，在点正下方有一光滑小钉，它到点的距离恰好等于橡皮筋原长．现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度内）
A. 小球的高度保持不变
B. 小球的重力势能不断增大
C. 橡皮筋长度保持不变
D. 小球只受橡皮筋的拉力和重力，所以机械能守恒
7. (多选）天然放射性元素Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成Pb(铅)．下列判断中正确的是( )
A．衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变
B．铅核比钍核少8个电子
C．β衰变所放出的电子来自原子核内质子与中子间的转化
D．钍核比铅核多24个中子
8.（多选）如图所示，在竖直平面内的虚线下方分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的电场强度大小为10N/C，方向水平向左；磁场的磁感应强度大小为2T，方向垂直纸面向里。现将一质量为0.2kg、电荷量为＋0.5C的小球，从该区域上方的某点A以某一初速度水平抛出，小球进入虚线下方后恰好做直线运动。已知重力加速度为g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.小球平抛的初速度大小为5m/s
B.小球平抛的初速度大小为2m/s
C. A点距该区域上边界的高度为1.25m
D. A点距该区域上边界的高度为2.5m
9.(多选)如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动．AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径．已知重力加速度为g，电场强度E＝.下列说法正确的是( )
A．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为
B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大
C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动
D．若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点
10.（多选）如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间(重力加速度为g)( )
A．图甲中A球的加速度不为零
B．图乙中轻杆的作用力可能不为零
C．图乙中两球加速度均为gsin θ
D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
第Ⅱ卷
实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。
11、为了探究物体质量一定时加速度与力关系，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（a）
（1）实验时，一定要进行的操作是______。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
（2）甲同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留2位有效数字）。
（b） （c）
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图线是一条直线，如图（c）所示，已知图线与横坐标的夹角为，图线的斜率为k，则小车的质量______。
12、 一个移动电源电动势约为5V，某实验小组用伏安法测量该移动电源的电动势和内阻的准确值，实验室提供的器材如下：
电流表（量程0~2.0mA，内阻约为500Ω）；
电流表（量程0~1.5A。内阻为1.0Ω）；
电阻箱（阻值0~99999Ω）
滑动变阻器（阻值0~50Ω）；
导线和开关。
（1）由于实验室没有提供电压表，需要将电流表改装为量程为0~6V的电压表，为此先测量电流表的内阻，电路图如图（a）所示，实验步骤如下：
将电阻箱的电阻调到零，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表的示数达到满偏电流；保持阻值不变，调节电阻箱，使电流表的示数为，此时电阻箱接入电路的阻值为，则可得______；
（2）利用电流表和改装好并重新标度电压示数的电压表采用图（b）所示的电路测量移动电源的电动势与内阻。若根据测出的多组数据，绘制得到的U—I图线如图（c）所示，则其电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留2位有效数字）
解答题：第 13 题 10 分，第 14 题 12 分，第 15 题 16 分，共 38 分
13、如图所示，横截面积S＝100 cm2的容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好，当容器内气体的温度T0＝330 K时，容器内外的压强均为p0＝1.0×105 Pa，活塞和底面相距L＝11 cm，在活塞上放物体甲，活塞最终下降d＝1 cm后保持静止，容器内气体的温度仍为T0＝330 K，活塞与容器壁间的摩擦均不计，取g＝10 m/s2.
(1)求物体甲的质量m1；
(2)在活塞上再放上物体乙，若把容器内气体加热到T＝360 K，系统平衡后，活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变，求物体乙的质量m2.
14、光滑圆弧轨道AB处于竖直平面内，半径R =1m，所对圆心角为60°。水平粗糙传送带BC长度为 L=1.6m。CD是水平粗糙轨道。AB、CD 轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度v =1m/s逆时针匀速转动。一个质量为m = 2kg的滑块从A处以初速度V0 =m/s沿切线下滑，最终停在轨道CD上。滑块与传送带BC间的动摩擦因数为 =0.5，g 取。
求：（1）滑块运动到圆弧轨道B处时对轨道的压力大小；
（2）滑块在传送带上因摩擦产生的热量。
15、如图所示，左侧倾斜部分为光滑的相互平行放置的间距为L，电阻不计的金属导轨，水平部分为用绝缘材料做成的间距也为L的光滑轨道，两者之间平滑连接。倾斜导轨的倾角为θ，倾斜导轨上端接有一个单刀双掷开关S，接在1端的电源，电动势为E，内阻为r，其串联的定值电阻为R1，接在2端的电容器的电容为C（未充电）。在水平轨道正方形区域Ⅰ、Ⅱ分布有大小相等方向相反的匀强磁场（大小未知），在倾斜导轨区域Ⅲ中存在方向竖直向上且大小与Ⅰ、Ⅱ区相同的匀强磁场，当先将开关S与1相连时，一质量为m电阻不计的金属导体棒ef恰好能静止在高为h的倾斜导轨上。然后再将开关S掷向2，此后导体棒ef将由静止开始下滑，并且无能量损失地进入水平轨道，之后与原来静止在水平轨道上的“U”型导线框abcd碰撞，并粘合为一个正方形线框，U型导线框三条边总质量为3m、总电阻为4R，当线框完全穿过Ⅰ区磁场后，恰好静止线框四边与Ⅱ磁场边界线重合。不计一切摩擦阻力，（本题中E、r、R1、C、R、L、h、θ、m及重力加速度g均为已知），求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）将开关S掷向2后，ef棒滑到GH处的速度v；（本问中磁感应强度可用B表示）；
（3）线框穿越磁场边界线MN、PQ过程中产生的热量之比：。
答案：
C 2、B 3、C 4、D 5、D
6、A 7、AC 8、BC 9、BD 10、CD
11. ①. BD ②. 2.0 ③.
【详解】（1）[1] AC．绳中拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要使砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，故AC错误；
B．用力传感器测量绳子的拉力，则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小，需要平衡摩擦力，故B正确；
D．释放小车之前应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，该实验还需要记录力传感器的示数，故D正确。
故选BD。
（2）[2] 由逐差法计算加速度
（3）[3] 对小车与滑轮组成的系统，由牛顿第二定律得
图线的斜率为k，则
故小车质量
①. ②. 6.0 2.0
13、答案
(1)10 kg (2)10 kg
解析 (1)活塞上放上物体甲，系统稳定后气体的压强为p＝p0＋
容器内的气体做等温变化，则有p0LS＝p(L－d)S
解得m1＝10 kg
(2)设活塞上再放上物体乙时系统稳定后气体的压强为p′，容器内的气体做等容变化，
则有＝
由平衡条件，则有m2g＝(p′－p)S
解得m2＝10 kg.
14、（1）70N；（2）20J
【详解】（1）滑块从A到B的过程，由动能定理得
代入数据得
在B点，对滑块由牛顿第二定律得
代入数据得
由牛顿第三定律知，滑块运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小
（2）滑块在传送带上一直匀减速运动，滑块从B到C的过程中，根据动能定理可得
解得
滑块在传送带上运动时间
其中
解得
滑块相对传送带移动的距离为
代入数据得
产生的热量为
代入数据解得
15、（1）；（2）；（3）9:16
【详解】（1）导体棒ef恰好能静止倾斜导轨上，此时安培力水平向左，受力分析可知
根据闭合电路欧姆定律
解得
（2）将开关S掷向2后，设导体棒在很短时间内速度为v，根据动量定理可得
其中电容充电量与电流关系
带入整理得
故导体棒做匀加速直线运动，加速度
ef棒滑到GH处的速度
（3）设与导线框abcd碰撞后，整体速度为，根据动量守恒
线框进入磁场后水平方向上只有安培力作用，根据动量定理
解得
线框中bc进入Ⅱ区磁场，bc、ef均切割磁感线，并且感应电动势同向叠加，则有
解得
联立得
根据能量守恒，线框穿越磁场边界线MN过程中产生的热量
线框穿越磁场边界线PQ过程中产生的热量
联立解得
