1、云南省楚雄市2023年高三下学期期初联考物理试题注意事项: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05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。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、如图所示,轻绳一端固定在O点,另一端拴有质量为m的球。在最低点给小球一水平初
2、速度,使其在竖直平面内做圆周运动。小球运动到某一位置时,轻绳与竖直方向成角。关于轻绳的拉力T和角的关系式你可能不知道,但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的()AT=a+3mgsin(a为常数)BT=a+(a为常数)CT=a+3mgcos(a为常数)DT=a+(a为常数)2、光滑水平面上,一物体在恒力作用下做方向不变的直线运动,在t1时间内动能由0增大到Ek,在t2时间内动能由Ek增大到2Ek,设恒力在t1时间内冲量为I1,在t2时间内冲量为I2,两段时间内物体的位移分别为x1和x2,则()AI1I2,x1I2,x1x2CI1I2,x1x2DI1I2,x1x23、同一平面内固定有
3、一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接,如图甲所示导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流的正方向,则在12s内AM板带正电,且电荷量增加BM板带正电,且电荷量减小CM板带负电,且电荷量增加DM板带负电,且电荷量减小4、如图所示,静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,则下列说法不正确的是( )A粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反B原来放射性元素的原子核电荷数为90C反冲核的核电荷数为88D
4、粒子和反冲粒子的速度之比为1:885、关于核能,下述正确的是A它是可再生能源B它只能通过重核裂变获得C它是原子核结构发生变化时放出的能量D重核裂变的反应速度无法控制6、在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示a、b分别为小汽车和大卡车的vt图像,以下说法正确的是()A因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾B在t5s时追尾C在t2s时追尾D若刹车不失灵不会追尾二、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
5、的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律,由于输电线太长,他将每100米导线卷成一卷,共有8卷代替输电线路(忽略输电线的自感作用)第一次试验采用如图甲所示的电路图,将输电线与学生电源和用电器直接相连,测得输电线上损失的功率为,损失的电压为;第二次试验采用如图乙所示的电路图,其中理想变压器与学生电源相连,其原副线圈的匝数比,理想变压器与用电器相连,测得输电线上损失的功率为,损失的电压为,两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同,下列正确的是ABCD8、如图,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零
6、,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,下列说法正确的是( )A电压表读数减小B小球的电势能减小C电源的效率变高D若电压表、电流表的示数变化量分别为 和 ,则 9、若取无穷远处分子势能为零,当处于平衡状态的两分子间距离为r0时,下列说法正确的是( )A分子势能最小,且小于零B分子间作用力的合力为零C分子间引力和斥力相等D分子间引力和斥力均为零E.分子势能大于零10、如图所示,电路中均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器的极板水平放置。闭合开关,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅满足下列各选项中的条件,油滴仍可能静止不动的是()A增大的阻值,增大的阻值B增大的阻值,减小的
7、阻值C减小的阻值,增大的阻值D减小的阻值,减小的阻值三、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)利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻Rv(约为300)。某同学的实验步骤如下:按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a端,闭合电键S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;闭合电键S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开电键S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的三分之一;读出此时电阻箱R0=596的阻值,则电压表内电阻RV=_。实验所
8、提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和电键之外,还有如下可供选择的实验器材:A滑动变阻器:最大阻值200B滑动变阻器:最大值阻10C定值电阻:阻值约20D定值电阻:阻值约200根据以上设计的实验方法,回答下列问题。为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用_,定值电阻R应选用_(填写可供选择实验器材前面的序号)。对于上述的测量方法,从实验原理分析可知,在测量操作无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R测_真实值RV(填“大于”、“小于”或“等于”),这误差属于_误差(填”偶然”或者”系统”)且在其他条件不变
9、的情况下,若RV越大,其测量值R测的误差就越_(填“大”或“小”)。12(12分)某同学欲用伏安法测定一阻值约为5的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A直流电源E(电动势约为4.5V,内阻很小);B直流电流表A1(量程00.6A,内阻约为0.1);C直流电流表A2(量程03A,内阻约为0.2);D直流电压表V1(量程03V,内阻约为3k);E直流电压表V2(量程015V,内阻约为6k);F滑动变阻器R1(最大阻值为10);G开关、导线若干。(1)在备选器材中,实验中电流表应选_,电压表应选_;(均填写器材前字母序号)(2)该同学连接了部分电路,如图甲所示,还有三根导线没有连接,请帮助
10、该同学完成连线;(_)(3)按要求完成了电路连接后,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_(选填“左”或“右”)端;(4)该同学正确操作,电流表和电压表的表盘示数如图乙所示,则电阻的测量值为_;该测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。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)如图所示,光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n(n)。AB代表端面。为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面。求光在端面AB上的入射角应满足的条件。14(16分)如图所示,在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远
11、处用弹簧锁定不带电绝缘小球A,弹性势能为0.45J,A球质量M0.1kg,解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰,B球质量m0.2kg、带电量q10C。MN左侧存在水平向右的匀强电场E2,MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E10.2N/C的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场。(g10m/s2,不计一切阻力)求:(1)解除锁定后A球获得的速度v1;(2)碰后瞬间B球速度v2;(3) E2大小满足什么条件时,B球能经电场E2通过MN所在的直线;(不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况)(4)在满足(3)问情景下B球在电场E2中与MN的最大距离。15(12分)如
12、图所示为回旋加速器的结构示意图,匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2,磁感应强度为B,金属盒的半径为R,两盒之间有一狭缝,其间距为d,且Rd,两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子,粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中,经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化,可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。求粒子可获得的最大动能Ekm;若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1,粒子第2次进入D1盒在其中的轨道半径为r2,求r1与r2之比;求粒子在电场中
13、加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值,并由此分析:计算粒子在回旋加速器中运动的时间时,t1与t2哪个可以忽略?(假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数);(2)实验发现:通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到2530MeV后,就很难再加速了。这是由于速度足够大时,相对论效应开始显现,粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象,分析在粒子获得较高能量后,为何加速器不能继续使粒子加速了。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】当=0时(最低点),L为绳长,根据牛顿第二定律当=18
14、0时(最高点)从最高点到最低点的过程,由动能定理得可以得出因此利用特殊值代入法可知C选项满足上述结论,ABD错误,C正确。故选C。2、C【解析】根据动能定理,第一段加速过程Fx1=Ek第二段加速过程Fx2=2Ek-Ek联立可得x1=x2物体做初速度为零的加速运动,故通过连续相等位移的时间变短,即通过位移x2的时间t2小于通过位移x1的时间t1;根据冲量的定义,有I1=Ft1I2=Ft2故I1I2故C正确,ABD错误。故选C。3、A【解析】在12s内,穿过金属圆环的磁场垂直于纸面向里,磁感应强度变小,穿过金属圆环的磁通量变小,磁通量的变化率变大,假设环闭合,由楞次定律可知感应电流磁场与原磁场方向
15、相同,即感应电流磁场方向垂直于纸面向里,然后由安培定则可知感应电流沿顺时针方向,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势增大,由此可知上极M板电势高,带正电,电荷量增加,故A正确,B、C、D错误;故选A4、D【解析】微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律,由于初始总动量为零,则末动量也为零,即粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反;由于释放的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内,且在洛伦兹力作用下做圆周运动;由得:,若原来放射性元素的核电荷数为Q,则对粒子:,对反冲核:,由于,根据,解得,反冲核的核电荷数为,它们的速度大小与质量成反比,由于不知道质量关系,无法确定速度大小关系,故A、B、C正确,D错误
16、;5、C【解析】A核能是新能源,但不是再生能源,A错误;B轻核的聚变也能产生核能,比如氢弹,B错误;C它是原子核结构发生变化时,产生新核,出现质量亏损,从而放出的能量,C正确;D轻核的聚变的反应速度无法控制,而重核裂变的反应速度可以控制,D错误;故选C。6、D【解析】ABC根据速度-时间图像所时间轴所围“面积”大小等于位移,由图知,t=3s时,b车的位移为a车的位移为则 所以在t=3s时追尾,故ABC错误;D若刹车不失灵,由图线可知在t=2s时两车速度相等,小汽车相对于大卡车的位移所以刹车不失灵,不会发生追尾,故D正确。故选D。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
17、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、BC【解析】设学生电源提供的电压为U,输出功率为P,输电线的总电阻为r,则第一次实验中的电流为,故,;第二次试验中,根据变压器电流反比线圈匝数可知,输电线中的电流为,故,所以,BC正确【点睛】对于远距离输电这一块:(1)输电电流I:输电电压为U,输电功率为P,则输电电流;(2)电压损失:,输电线始端电压U与输电线末端电压的差值;(3)功率损失:远距离输电时,输电线有电阻,电流的热效应引起功率损失,损失的功率,8、AD【解析】A项:由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后,再由R1串连接在电
18、源两端;电容器与R3并联;当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时R1两端的电压也增大;所以并联部分的电压减小,故A正确;B项: 由A项分析可知并联部分的电压减小,即平行金属板两端电压减小,根据,平行金属板间的场强减小,小球将向下运动,由于下板接地即下板电势为0,由带电质点P原处于静止状态可知,小球带负电,根据负电荷在电势低的地方电势能大,所以小球的电势能增大,故B错误;C项:电源的效率:,由A分析可知,路端电压减小,所以电源的效率变低,故C错误;D项:将R1和电源等效为一个新的电源,新电源的内阻为r+R1,电压表
19、测的为新电源的路端电压,如果电流表测的也为总电流,则,由A分析可知,由于总电流增大,并联部分的电压减小,所以R3中的电流减小,则IA增大,所以,所以,故D正确点晴:解决本题关键理解电路动态分析的步骤:先判断可变电阻的变化情况,根据变化情况由闭合电路欧姆定律 确定总电流的变化情况,再确定路端电压的变化情况,最后根据电路的连接特点综合部分电路欧姆定律进行处理9、ABC【解析】AE分子势能与间距r的关系图,如图所示由图可知当两分子的间距为r0时,分子势能最小,且小于零,故A正确,E错误;BCD当两分子的间距为r0时,分子间引力与斥力大小相等,方向相反,则合力为零,但是分子间引力和斥力的大小均不零,故
20、BC正确,D错误。故选ABC。10、AD【解析】A电路稳定时,电容器的电压等于可变电阻R2的电压,当增大R1、R2阻值时,可导致总电流减小,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故A符合题意;B电路稳定时,当增大R1的阻值,减小R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压减小,极板间电场强度减小,油滴受到的电场力减小,则油滴向下运动,故B不符合题意;C电路稳定时,当减小R1的阻值,增大R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压增大,极板间电场强度增大,油滴受到的电场力增大,则油滴向上运动,故C
21、不符合题意;D电路稳定后,当减小R1的阻值,减小R2的阻值,可能导致总电流增大,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故D符合题意。故选AD。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、298 B C 大于 系统 小 【解析】1由实验原理可知,电压表的指针指到满刻度的三分之一,因此电阻箱分得总电压的三分之二,根据串联电路规律可知,故电压表内阻为298。23该实验中,滑动变阻器采用了分压接法,为方便实验操作,要选择最大阻值较小的滑动变阻器,即选择B;定值电阻起保护作用,因电源
22、电动势为1.5V,若保护电阻太大,则实验无法实现,故定值电阻应选用C。4从实验原理分析可知,当再断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值,当当电压表半偏时,闭合电路的干路电流将减小,故内电压降低,路端电压升高,从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大,即使电压表示数为一半。5而电阻箱R0的电压超过电压表电压,导致所测电阻也偏大,所以测量电阻大于真实电阻;本误差是由实验原理造成的,属于系统误差。6在其他条件不变的情况下,若RV越大,滑动变阻器并联部分两端电压变化越小,其测量值R测的误差就越小。12、B D 右 4.79 小于 【解析】(1)12因所以电流表应选B,因为电源电动势只有4.5V,所以电压表应
23、选D。(2)3因为电流表内阻较大,所以电流表外接,电路连接如图所示(3)4当滑动变阻器的滑片在左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,所以开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最右端。(4)56题图乙中电压表示数为2.30V,电流表示数为0.48A,所以电阻的测量值由于电压表有分流,故电阻的测量值偏小。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、【解析】设光束在光导纤维端面的入射角为,折射角为,折射光线射向侧面时的入射角为,要保证不会有光线从侧壁射出来,其含义是能在侧壁发生全反射。由折射定律n由几何关系+90sincos恰好发生
24、全反射临界角的公式为sin得cos联立得sin1即为90要保证从端面射入的光线能发生全反射,应有。14、 (1)3m/s,方向水平向右;(2)2m/s,方向水平向右;(3)E20.283V/m;(4)0.142m【解析】(1)球和弹簧系统机械能守恒得即解除锁定后获得的速度大小为3m/s,方向水平向右(2)A、B在MN处理碰撞动量守恒,系统机械能守恒方向水平向右(3)B球进入MN右侧后,电场力=即重力电场力平衡,因此小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得在电磁场区域运动半个圆周后速度方向垂直MN水平向左射出,出射点距M点距离在MN左侧的运动竖直方向为自由落体运动,水平方向类似于竖直
25、上抛运动,若B球返回MN,必须满足(向右为正方向):得(4)由以上可知当()时,B球恰好能回到M点,在此过程中水平方向速度为零时距离MN最远15、(1);, t1可以忽略;(2)见解析【解析】(1)粒子离开回旋加速器前,做的还是圆周运动,由洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律可得 解得设带电粒子在两盒间加速的次数为N ,在磁场中有在电场中有第一次进入D1盒中N=1,第二次进入D1盒中N=3,可得带电粒子在电场中的加速度为所以带电粒子在电场中的加速总时间为设粒子在磁场中回旋的圈数为n,由动能定理得带电粒子回旋一圈的时间为所以带电粒子在磁场中回旋的总时间为已知可知,所以可以忽略。(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期为对一定的带电粒子和一定的磁场来说,这个周期是不变的。如果在两盒间加一个同样周期的交变电场,就可以保证粒子每次经过电场时都能被加速,当粒子的速度足够大时,由于相对论效应,粒子的质量随速度的增加而增大,质量的增加会导致粒子在磁场中的回旋周期变大,从而破坏了与电场变化周期的同步,导致无法继续加速。