2022-2023学年四川省成都市第七中学高三下学期入学考试物理试题(解析版)

四川省成都市第七中学2022-2023学年2023届高三下学期入
学考试物理试题
一、选择题：本题共8 小题，每小题 6 分，共48 分。

在每小题给出的四个选项中，第1~5 题只有一项符合题目要求，第6~8 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。

1．贫铀弹在爆炸中有很多238
92
U残留，其半衰期极为漫长且清理困难，所以对环境的污染严
重而持久。

设238
92
U发生α衰变形成新核X，以下说法正确的是（）
A．238
92
U的比结合能小于新核X的比结合能
B．该衰变过程的方程可写为238
92U+4
2
He→242
94
X
C．衰变反应中的α射线在几种放射线中电离能力最弱
D．2个238
92
U原子核经过一个半衰期后必定有一个发生衰变
【答案】A
【详解】A.重核衰变较轻质量的核时, 比结合能变大,238
92
U比结合能小于新核X的比结合能,A 正确;
B.该衰变过程的方程应写为238
92U→234
90
X+4
2
He ,B错误;
C.衰变反应中的α射线在几种放射线中电离能力最强,C错误;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计结果,单个原子核的衰变时间无法预测,D错误;
故选A。

2．2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。

天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。

经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（）
A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短
C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大
【答案】D
【详解】A．天问一号探测器在轨道Ⅱ上做变速圆周运动，受力不平衡，故A错误；B．根据开普勒第三定律可知，轨道Ⅰ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，故在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时长，故B错误；
C．天问一号探测器从轨道Ⅰ进入Ⅱ，做近心运动，需要的向心力要小于提供的向心力，故要在P点点火减速，故C错误；
D．在轨道Ⅰ向P飞近时，万有引力做正功，动能增大，故速度增大，故D正确。

故选D。

3．如图所示，B、M、N分别为竖直光滑圆轨道上的三个点，B点和圆心等高，M点与O点在同一竖直线上，N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α=45°现从B点的正上方某处A 点由静止释放一个质量为m的小球，经圆轨道飞出后沿水平方向通过与O点等高的C点，已知圆轨道半径为R，重力加速度为g，则以下结论正确的是（）
A．A、B
B．C到N的水平距离为2R
C．小球在M点对轨道的压力大小为(3mg
D．小球从N点运动到C
从A点到N点
)1 cos45
2mv
=
其中
cos45C N v v =
联立解得
A 错误；
BD ．N 到C 的时间，根据速度与加速度的关系可得
sin45
2=则C 到N 的水平距离为
cos45CN N x v t =
解得
BD 错误；
C ．从A 到M 点，由动能定理得
在M 点，受力分析有
解得
C 正确。

故选AC 。

4．在如图所示电路中，电压表为理想电压表，两电流表由相同的表头改装而成，电流表A 1量程为1A ，电流表A 2量程为0.6A ，闭合开关S ，滑动变阻器的滑片位于a 点时，电压表的读数分别为U 1、两电流表示数和为I 1，滑动变阻器的滑片位于b 点时，电压表的读数为U 2、两电流表示数和为I 2，下列判断正确的是（ ）
A ． U 1>U 2，I 2>I 1
B ．两电流表A 1与A 2示数相同
C ．滑片由a 滑到b ，
21
12
U U I I --会变化 D ．两电流表A 1与A 2指针偏角相同 【答案】D
【分析】串反并同指的是在一个闭合的电路中，当滑动变阻器的阻值发生变化时，与滑动变阻器串联的电学元件的物理量的变化与其变化趋势相反，与其串联的电学元件的物理量的变化趋势与其相同，其中串联指的是只要有电流流进流出即可。

【详解】A ．让滑动变阻器的滑片从a 点移动到b
点，滑动变阻器的阻值增大，由串反并同规律，与滑动变阻器并联的电压表的读数增大，U 2>U 1 ，A 错误；
B ．两个电流表的量程不同，内阻不同，并联时电压相同，电流一定不同，B 错误；
C ．由闭合回路的欧姆定律可知
()1A U E I r R R =-++
A R 两电流表内阻的并联值
保持不变，C 错误；
D ．两电流表由相同的表头改装而成，并联时所加电压相同，电流相同，两电流表指针偏角一定相同，D 正确。

故选D 。

5．在xOy 竖直平面内存在沿y 轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现让一个质量为m ，电荷量为q 的带正电小球从O 点沿y 轴正方向射入，已知电场强度大小为2mg
q ，
磁感应强度大小为B ，小球从O 点射入的速度大小为mg
qB
，重力加速度为g ，则小球的运动轨迹可能是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】C
【详解】小球射入时将初速度0v 进行分解，其中分速度1v 可使得小球受到的电场力、洛伦兹力与重力三力平衡，即
1mg q B E qv =+
解得
根据左手定则可知1v 沿x 轴正方向，由题意知初速度0v 沿y 轴正方向，大小为qB
，根据平行四边形法则可得分速度2v 与y 轴的夹角为45︒，如下图所示
分速度2v 的大小为
故小球以分速度2v 做匀速圆周运动，以分速度1v 沿x 轴正方向做匀速直线运动，两者的合运
动轨迹即为小球的运动轨迹。

小球y轴方向上的位移只与匀速圆周运动有关，圆周运动轨迹如下图
圆周运动的轨迹与x轴正方向匀速直线运动合成后的轨迹即为小球实际运动轨迹，如下图所示
故选C。

6．如图，坐标原点O有一粒子源，能向坐标平面一、二象限内发射大量质量为m、电量为q的正粒子（不计重力），所有粒子速度大小相等。

圆心在()
,O R，半径为R的圆形区域内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。

磁场右侧有一长度为R，平行于y轴2,R R。

已知初速度沿y轴正向的粒子经过磁场后，恰能垂直射在光的光屏，其中心位于()
屏上，则（）
A ．粒子速度大小为
qBR
m
B ．所有粒子均能垂直射在光屏上
C ．能射在光屏上的粒子，在磁场中运动时间最长为
23m
qB
π D ．能射在光屏上的粒子初速度方向与x 轴夹角满足45135θ≤︒≤︒
解得
A 正确；
B ．由于所有粒子的速度大小相等，但方向不同，且离开磁场区域的出射点距离圆心的竖直高度最大值为2R ，并不会垂直打在光屛上，B 错误；
C ．如图，由几何关系可得，运动时间最长的粒子，对应轨迹的圆心角为2π3
根据周期公式
可得
C 正确；
D ．粒子初速度方向与x 轴夹角为θ 时，若能打在光屛下端，如图
由几何关系可得圆心角
60θ=
即初速度与x 轴夹角为
160
θ=
同理，粒子打在光屛上端时（图同B ），初速度与x 轴夹角为
2
120θ=
D 错误。

故选AC 。

7．如图所示，有三个点电荷QA 、B Q 和Q C 分别位于等边△ABC 的三个顶点上，A Q 、B Q 都是正电荷，A Q 所受B Q 、Q C 两个电荷的静电力的合力为F A ，且A F
与AC 连线垂直。

图中虚
曲线是以点C 为圆心、AC 间距为半径的一段圆弧。

若点电荷A Q 在外力作用下，从A 点开始沿圆弧缓慢地运动到D 点，则下列说法正确的是（ ）
A ．C 带负电，且:1:2C
B Q Q =
B ．在点电荷B Q 和Q
C 产生的电场中，A 点的电势比
D 点的电势高 C ．在点电荷B Q 和Qc 产生的电场中，A 点的场强比D 点的场强小 D ．在D
F A
可得
故A正确；
B．在正点电荷B Q和负电电荷Q C产生的电场中，根据正电荷周围的电势高，负电荷周围的电势低，A点离正电荷更近，由电势的叠加原理可知A点的电势比D点的电势高，故B正确；
C．A点的库仑力大小为
则A点的场强为
B处的正电荷在D点产生的库仑力为
两场源在D点产生的库仑力大小相等，夹角为135°，则D点的库仑力的合力为
即D点场强为
即A点的场强比D点的场强大，故C错误；
D．从A点开始沿圆弧缓慢地运动到D点,则D点受力平衡，有
故D正确。

故选ABD。

8．用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面上，各段轻杆等长，其中小球A、B的质量均为2m，小球C、D、E的质量均为m．现将A、B两小球置于距地面高h 处，由静止释放，假设所有球只在同一竖直平面内运动，不计一切摩擦，则在下落过程中
A．小球A、B、C、D、E组成的系统机械能和动量均守恒
B．小球B的机械能一直减小
C．小球B
D．当小球A的机械能最小时，地面对小球C的支持力大小为mg
二、非选择题：
9．（6分）某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量M。

如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑轮处固定一个光电门，让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片通过光电门的时间t（t非常小），同时用米尺测出释放点到光电门的距离s。

（1）该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度d，如图乙所示，则d=______mm。

（2）实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图像为一条倾斜直线，如图丙所示，图像的纵坐标s表示释放点到光电门的距离，则横坐标表示的是______。

A ．t
B ．1t
C ．
2
1t D ．2t
（3）已知钩码的质量为m ，图丙中图线的斜率为k ，重力加速度为g 。

根据实验测得的数据，写出滑块质量的表达式M =______。

（用字母表示）
则最终读数为
1.5mm 33.0m 1.8m m 30m +=
（2）[2]光电门的瞬时速度
根据动能定理得
解得
因为图线为线性关系图线，可知横坐标表示2
1
t ，故选C 。

（3）[3]图线的斜率为
解得滑块质量
10．（9分）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。

（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，再用游标卡尺测得其长度L。

（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻x R的阻值。

图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻0R的阻值为10.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。

首先将2S置于位置1，闭合1S，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。

根据表中数据，在图丙中绘制出1
R
I
-图像。

再将
2
S置于位置2，此时电流表读数为0.400A．根
据图丙中的图像可得x R=___________Ω（结果保留2位有效数字）。

最后可由表达式ρ= ___________得到该材料的电阻率（用D、L、x R表示）。

（3）该小组根据图乙电路和图丙的1
R I
-图像，还可以求得电源电动势E =___________V ，
内阻r =___________Ω。

（结果均保留2位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。

若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

即
由图像可知
解得
解得
13r =Ω
再将2S 置于位置2，此时电流表读数为0.400A ，则
()0A x E I r R R R '=+++
解得
6.0x R =Ω
根据
解得
（3）[3][4]由（2）可知
12V E =，13r
=Ω
（4）[5]根据表达式
()0A x E I r R R R '=+++
因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表由相同读数时，得到的x R 的值偏小，即x R 测量值偏大。

11．（12分）如图所示，光滑平行、间距为L 的导轨abc 与def 固定在绝缘的水平面上，在c 、d 之间接上定值电阻，a 、f 两点的连线，b 、e 两点的连线，c 、d 两点的连线均与导轨垂直，a 、b 两点间的距离，b 、c 两点间的距离均为L ，边界be 的右侧存在方向竖直向下、磁感应
强度随时间按照某种规律变化的匀强磁场，be 的左侧存在方向竖直向上、磁感应强度恒为0
B 的匀强磁场；现把质量为m 的导体棒放在a 、f 两点上，计时开始，方向竖直向下的磁场在初始时刻的磁感应强度为0B ，此时给导体棒一个水平向左且与导体棒垂直的速度，导体棒匀速运动到边界b 、e 处，接着运动到c 、d 处速度正好为0。

定值电阻的阻值为R ，其余的电阻均忽略不计，求：
（1）导体棒从b 、e 处运动到c 、d 处，回路生成的热量；
（2）计时开始，边界be 右侧竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的关系表达式。

由法拉第电磁感应定律可得
由欧姆定律可得
综合解得
回路生成的热量
计算可得
（2）导体棒在从a 、f 处运动到b 、e 处的过程中做匀速运动，合力为0，则安培力为0，感应电流为0，感应电动势为0，由感应电动势产生的条件可得
0∆Φ=
计时开始
10Φ=
t 时刻，有
()220BL L vt B L Φ=--
且
21∆Φ=Φ-Φ
结合23
0B L v
=，综合解得
且
即22
00t B L ≤≤。

12．（20分）如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy 中，在第一、第二象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场，在y >0的区域内存在沿y 轴正方向的匀强电场，磁感应强度和电场强度大小均未知。

在第四象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场和沿x 轴正
方向的匀强电场，磁感应强度大小为B ，电场强度大小为E 。

一个带电小球从图中y 轴上的M 点，沿与x 轴成45θ=︒角度斜向上做直线运动，由x 轴上的N 点进入第一象限并立即做匀速圆周运动，已知O 、N 点间的距离为L ，重力加速度大小为g 。

求： （1）小球的比荷和第一象限内匀强电场场强E 1的大小；
（2）要使小球能够进入第二象限，求第一象限内磁感应强度B 1的大小范围；
（3）若第一象限内磁感应强度大小为22E gBL ，第二象限内磁感应强度大小为2
4E gBL
，求小球穿
过y 轴的位置和时间的可能取值（从小球进入第一象限开始计时）。

45
要使小球进入第一象限后能立即在矩形磁场区域内做匀速圆周运动，则球受的重力必须与电场力平衡
1qE mg =
联立解得
1E E =
（2）由（1）可知
即
在第一象限圆周运动，设磁感应强度为B 1时，小球轨迹恰与y 轴相切，洛伦兹力提供向心力
可知
由几何关系
L <R （1+cos 45︒）
解得
（3
）由洛伦兹力提供向心力可知
小球在第一、第二象限的轨道半径分别为
小球由N
点进入第一象限后运动半周进入第二象限，作出粒子在第一、第二象限的可能运动轨迹如图所示，
小球穿过y轴的位置为
时间
)
3、
和
)
123
、、、
综上，时间为
)
3、和)
0123
t m
==、、、
选修3-4
1.（5分）均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。

t= 0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。

A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。

下列说法正确的是（）
A ．该波从A 点传播到
B 点，所需时间为4s B ．6s t =时，B 处质点位于波峰
C ．8s t =时，C 处质点振动速度方向竖直向上
D ．10s t =时，D 处质点所受回复力方向竖直向上
E ．E 处质点起振后，12s 内经过的路程为12cm 【答案】ACE
【详解】A ．由图a 、b 可看出，该波的波长、周期分别为
λ = 10m ，T = 4s
则根据波速公式
则该波从A 点传播到B 点，所需时间为
A 正确；
B ．由选项A 可知，则该波从A 点传播到B 点，所需时间为4s ，则在t = 6s 时，B 点运动了2s ，即
2
T
，则B 处质点位于波谷，B 错误； C ．波从AE 波面传播到C 的距离为
则波从AE 波面传播到C 的时间为
则t = 8s 时，C 处质点动了3.1s ，则此时质点速度方向向上，C 正确； D ．波从AE 波面传播到D 的距离为
x=(102-10)m
则波从AE 波面传播到C 的时间为
则t = 10s 时，C 处质点动了8.3s ，则此时质点位于z 轴上方，回复力方向向下，D 错误； E ．由选项A 知
T = 4s ，12s = 3T
一个周期质点运动的路程为4cm ，则3T 质点运动的路程为12cm ，E 正确。

故选ACE 。

2．（10分）一个透明玻璃砖的截面图如图所示，右侧边界是半径为R =15cm 的半圆弧，圆心为O 2，O 1、P 是玻璃砖水平中轴线上两边的端点，O 1P
间距L =。

一束单色光由空气从左侧O 1点与边界成30°射入玻璃砖，在玻璃砖内第一次到达玻璃砖上边界的M 点，M 点到左边界的距离为6
L ，光在真空中的传播速度c =3.0×108m/s ，求： （1）该玻璃砖的折射率；
（2）光束从入射至第一次离开玻璃砖所用的时间。

（结果可以用根号表示）
可得
230θ=︒
由折射定律可得玻璃砖的折射率为
（2）设光从玻璃砖射向空气中全反射的临界角为C ，则有
所以光在M 点发生全反射，由对称性可知：光无法从侧面射出玻璃砖，每次全反射后，光沿轴线前进3
L ，经3次全反射光线到达P 点，又因为
光线从P 射出，光在介质中的总路程为
光在介质中的传播速度为
解得光在玻璃砖中经历时间。