1、2022-2023学年山东省百师联盟高三(上)开学联考物理试卷一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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心脏起搏器使用“氚电池”供电,是利用了氚核()发生衰变过程释放的能量,衰变方程为,已知氚核的半衰期为12.5年。氚核与其同位素氘核()在一定条件下可以发生反应,反应方程为。下列说法正确的是()A新核X是氘核()B氚核()发生衰变时,质量和电荷数都守恒C若有质量为100g的氚核,经过25年后,剩余氚核的质量为25gD 是核聚变方程,核电站利用该核反应获得核能2一定质量的理想气体状态变化如图所示,其中p1=3p2,V2=4V1,状态
2、1、2对应的温度分别为T1、T2,由状态1变化到状态2(气体外界非真空)的过程中,下列说法正确的是()A气体对外做功,温度降低B气体分子热运动的平均动能不变C气体内能增加,一定从外界吸收热量D在单位时间内,器壁单位面积上受分子撞击的次数增多32022年3月30日,我国在酒泉卫星发射中心成功将天平二号A、B、C卫星发射升空,其中天平二号A、B、C卫星主要提供大气空间环境测量和轨道预报模型修正等服务。已如天平二号A、B、C卫星绕地球近似做圆周运动,其中天平二号A卫星离地高度为h,环绕周期为T,已知引力常量为G,地球半径为R。则下列说法正确的是()4如图所示,等边三角形区域内存在垂直于纸面向外的匀强
3、磁场,质量为m、电荷量为q的粒子以不同的速率垂直磁场左边界进入磁场区域,离开磁场时分成两束。速率为v1的粒子射出磁场时垂直于磁场的右边界,速率为v2的粒子射出磁场时与磁场右边界的垂线夹角=30,不计粒子重力和粒子间的相互作用。则v1与v2的比值为()5如图所示,由波长为1和2的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置,P1和P2分别是波长1和2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上,从另一侧面M和N的位置射出。已知两束光照射某种金属时均可以发生光电效应。则()A1
4、2B波长为1的光对应的折射率大CN是波长为1的光的出射位置D波长为1的光对应的电子最大初动能大6心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源,其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示,心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接,听筒扬声器(等效为一个阻值为R的定值电阻)与一滑动变阻器(最大阻值为R)连接在该变压器的副线圈。已知原线圈与副线圈的匝数比为k,则()A副线圈两端的电压为U1kB当滑动变阻器阻值为R时,通过原线圈的电流为C当滑动变阻器阻值为R时,扬声器的功率为D若保持U1不变,将滑动变阻器滑片P向左移动,听筒扬声器的功率减小7如图所示,真空中
5、存在一个等边三角形ABC,O为等边三角形外接圆的圆心,平行于BC的线段PQ在三角形所在平面内,且O为PQ的中点将等量异种电荷固定在P、Q两点处。已知等边三角形外接圆的半径为R,PQ之间的距离为23R。下列说法正确的是()AB、C两点的场强相同BA点与O点的场强大小之比为C图中各点电势关系为BOACD带负电的粒子沿AC从A点移动到C点的过程中,电势能增加8如图甲为2022年北京冬奥会的跳台滑雪场地“雪如意”,其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。其部分赛道可简化为如图乙所示的轨道模型,着陆坡可视为倾角为的斜面,质量为m的运动员(可视为质点)从跳台O处以水平向右的速度v0飞出,运动员在着陆
6、坡CD上的E点着陆并沿ED下滑(垂直于接触面的速度突变为零而平行于接触面的速度保持不变)。运动员在E点的速度大小为v,速度方向与着陆坡之间的夹角为,运动员与着陆坡的作用时间为t,运动过程中不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是()A在下落相等高度的过程中,运动员所受重力的冲量相等B在下落相等的时间间隔内,运动员动量的变化量不同C适当减小着陆坡与水平方向的倾角可以减小运动员受到的撞击力,增加安全性D着陆坡对运动员的平均作用力大小为二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9如图甲所示,是某人下蹲弯
7、曲膝盖缓慢搬起重物的情景。该过程是身体肌肉、骨骼、关节等部位一系列相关动作的过程,现将其简化为如图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN,膝关节弯曲的角度为,该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向始终水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等。关于该过程的说法正确的是()A人缓慢搬起重物的过程中,FN逐渐变小B人缓慢搬起重物的过程中,F逐渐变小C当=60时,FD当=120时,F10如图甲所示,这是某游乐场的水上滑梯,坐在水筏上下滑,有一种凌空而降的感觉。现将滑梯看成四分之一圆弧,O为圆弧的圆心,OA在同一水平线上,B是圆弧的最低点,游客坐在水筏上从A点由静止开始下
8、滑,下滑过程中游客和水筏与圆心O的连线和OA之间的夹角为,如图乙所示。若忽略一切阻力,将游客和水筏整体视为质点,设A处重力势能为零。则水筏对轨道的压力N、游客和水筏的重力势能Ep随变化以及游客和水筏的动能Ek、游客和水筏的机械能E随下降高度h变化的图像可能正确的是()ABCD11如图甲所示,在同一介质中,波源为S1与S2的两列频率相同的机械波在t=0时刻同时起振,波源S1的振动图像如图乙所示,波源为S2的机械波在t=0.25s时波的图像如图丙所示。P为介质中的一点,P点距离波源S1与S2的距离分别是PS1=7m,PS2=9m,则()A两列波的频率为5HzB两波源的起振方向均沿y轴正方向CP点是
9、振动加强点,振幅为5cmD t=1.25s时,质点P位于波峰12如图所示的电路中,电流表为理想交流电表.定值电阻的阻值为R,长度为l的金属棒OM可绕O点在竖直面内转动,M端固定一金属小环,长度略大于2l的金属棒PQ穿过小环,可在小环的带动下绕P点在竖直面内转动。t=0时刻,金属棒OM由水平位置开始在外界控制下以角速度绕O端逆时针匀速转动,且金属棒OM每次转至水平时立即以大小相等的角速度返回,整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。两金属棒电阻不计,金属环与金属棒接触良好。下列说法正确的是()AOM每次转至水平返回前后,电流方向都会发生变化B从零时刻开始的一段时间t(t)
10、内,回路中磁通量的变化量为12Bl2sintCOM由零时刻起到第一次转至竖直的过程中,流过定值电阻的电荷量为DOM由零时刻起到第一次转至水平的过程中,定值电阻产生的焦耳热为三、非选择题:本题共6小题,共60分。13为测定小物块P与半径为R的圆形转台B之间的动摩擦因数(设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等),小宇设计了如图甲所示实验,并进行如下操作:A.用天平测得小物块P的质量为m;B.遮光片沿半径方向固定并伸出转台,测得遮光片远离转轴的一端到圆心的距离为L;C.测得遮光片宽度为d,如图乙所示;D.将小物块P放在水平转台上,并让电动机带动转台匀速转动,调节光电门的位置,使固定在转台边缘的遮光片远离转轴
11、的一端恰好能扫过光电门的激光束;E.转动稳定后,从与光电门连接的计时器读出遮光片单次经过光电门的时间为t;F.不断调整小物块与转台中心O的距离,当距离为r时,小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出;G.改变遮光片远离转轴的一端到圆心的距离L,并调节光电门的位置,使遮光片远离转轴的一端恰好能扫过光电门的激光束。重复上述实验5次,并记录对应的实验数据。(1)遮光片的宽度d= mm;(2)实验中不必要的步骤是 (填步骤序号):(3)为减小实验误差,小宇想通过作图法计算动摩擦因数的数值,他作出了图像,测得图像的斜率为k,则小物块与转台间的动摩擦因数= 。(已知重力加速度为g,结果用题中已知的字母表示)1
12、4某研究性学习小组利用如图甲所示电路,测定4节干电池组成的电池组的电动势和内电阻。其中,虚线框内为用灵敏电流表G改装的电压表V,A为电流表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0为3.0的定值电阻。已知灵敏电流表G的满偏电流Ig=100A,内阻Rg=2.0k。(1)首先将灵敏电流表改装成量程为6V的电压表,则需要将灵敏电流表与电阻箱 (选填“串联”或“并联”),并将电阻箱阻值调整为 。(2)将改装后的电压表接入虚线框内后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,记录灵敏电流表G和电流表A的读数,分别记为I1、I2,在I1-I2坐标系中描出的坐标点如图乙所示。请在图中画出I1-I2关系图线。次数
13、123456灵敏电流表G读数I1/gA97.095.092.790.388.085.8电流表A读数I2/mA20406080100120(3)根据图乙所作图线,可得每节电池的内阻r= ,每节电池的电动势E= V。(结果均保留三位有效数字)15如图甲所示,内壁光滑的绝缘气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,初始时气缸开口向上放置,活塞处于静止状态,此时气体体积为V1。将气缸缓慢转动90,开口向右放置,稳定时气缸内气体的体积为V2(未知),如图乙所示。接着把气缸悬挂起来,使气缸倒置开口向下,气体未溢出,稳定时气缸内气体体积为V3(未知),如图丙所示。假设整个过程中气体温度和外界大气压p0保持不变。已知
14、活塞质量为m,横截面积为S,重力加速度为g。求:(1)气缸开口向上放置时,气缸内气体的压强p1;(2)气缸开口向右放置时,气缸内气体的体积V2;(3)气缸开口向下放置时,气缸内气体的体积V3。16如图甲所示,炼钢厂通常用滚筒输送机来传送软钢锭,当软钢锭放到水平放置的滚筒上时,依靠滚筒摩擦带动软钢锭运动,使其具有一定初速度后滑上平台。每个滚筒半径r=8cm,转动角速度=50rad/s。现将一质量m=20kg、长L=0.5m的软钢锭无初速度地放在滚筒上,其前端恰好在A点,A点与平台边缘的B点之间的距离s=16m。软钢锭与滚筒间的动摩擦因数1=0.2,整个过程滚筒始终保持匀速转动。设软钢锭与平台间的
15、动摩擦因数2=0.4,软钢锭全部滑上平台后继续减速运动一段距离后停止。重力加速度g取10m/s2,空气阻力不计。求:(1)软钢锭从A点传送到B点的过程中,所需要的时间t;(2)设从软钢锭开始滑上平台到全部滑上平台的过程中,软钢锭前端与平台边缘B点之间的距离为x,请在图乙中画出软钢锭受到平台的摩擦力f随距离x的变化图像,并根据图像求这个过程中平台的摩擦力对软钢锭做的功Wf;(3)软钢锭全部滑上平台时的速度大小v。(结果可用根号表示)17如图甲所示,竖直向下的匀强磁场存在于底面半径为R的圆柱形空间内,O1和O2是圆柱形空间上、下两个圆面的圆心,其后侧与O1等高处有一个长度为R的水平线状粒子发射源M
16、N,图乙是俯视图,P为MN的中点,O1P连线与MN垂直。线状粒子源能沿平行PO1方向发射某种质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子束,带电粒子的速度大小均为v0。在O1O2右侧2R处竖直放置一个足够大的矩形荧光屏,荧光屏的AB边与线状粒子源MN垂直,且处在同一高度。过O1作AB边的垂线,交点恰好为AB的中点O。荧光屏的左侧存在竖直向下的匀强电场,宽度为R,电场强度大小为E。已知从MN射出的粒子经磁场偏转后都从F点(圆柱形空间与电场边界相切处)射入电场,不计粒子重力和粒子间的相互作用。(1)求磁感应强度B的大小;(2)以AB边的中点O为坐标原点,沿AB边向里为x轴,垂直AB边向下为y轴建立坐标系,
17、求从M点射出的粒子打在荧光屏上的位置坐标;(3)求圆柱形横截面内,磁场区域的最小面积。18如图所示,长为L2=2m的水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动,紧靠传送带两端的水平面上各静止一个物块B和C,mB=mC=1.0kg。在距传送带左端s=0.5m的水平面上放置一竖直固定弹性挡板,物块与挡板碰撞后会被原速率弹回,右端有一倾角为37且足够长的粗糙倾斜轨道de,斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1=2m处由静止释放一质量mA=0.6kg的滑块A,一段时间后物块A与B发生弹性碰撞,碰撞时间忽略不计,碰撞后B滑上传送带,A被取走。已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数1=0.2,与水平面间的动摩擦因数2=0.02,物块A与斜面间的动摩擦因数3=0.25,物块间的碰撞都是弹性正碰,不计物块大小,g取10m/s2。sin37=0.6,cos37=0.8。求:(1)物块A与物块B相碰前物块A的瞬时速度大小;(2)物块B与物块C第一次碰撞前,物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能;(3)整个过程中,物块C与挡板碰撞的次数;(4)整个过程中,物块B在传送带上滑行的总路程。