2022届湖南省大联考雅礼十六校高三下学期第二次联考物理试题

2022届湖南省大联考雅礼十六校高三下学期第二次联考物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )
A．＋mg B．－mg
C．＋mg D．－mg
第(2)题
用长度为L，横截面面积为S、电阻率为的金属丝制成正方形线框abcd，然后置于磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，绕与ab边重合的固定轴从中性面开始沿图示方向逆时针匀速转动，转动的角速度为，下列说法正确的是（ ）
A．线框从图示位置转过的过程中，线框中电流的方向为a→d→c→b→a
B．线框中感应电流的有效值
C．线框转过一周的过程中，产生的焦耳热
D．线框从图示位置转过半圈的过程中，通过线框某一横截面的电荷量为0
第(3)题
下图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里．以下判断可能正确的是
A．a、b为粒子的经迹B．a、b为粒子的经迹
C．c、d为粒子的经迹D．c、d为粒子的经迹
第(4)题
如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。

一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。

质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。

用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。

则（ ）
A．，质点恰好可以到达Q点
B．，质点不能到达Q点
C．，质点到达Q后，继续上升一段距离
D．，质点到达Q后，继续上升一段距离
第(5)题
如图所示，杂技演员做“水流星”表演时，用一绳系着装有细沙的小桶在竖直平面内绕O点做圆周运动，整个运动过程中细沙没有流出。

已知小桶内细沙的质量为m，O点到细沙面的距离为L，细沙面到桶底的距离为，小桶直径远小于L，重力加速度大小为g。

则小桶转到最低点时细沙对桶底的压力大小至少为（ ）
A．B．C．D．
第(6)题
质量相等的A、B两个物体静置同一水平面上，分别受到水平拉力、的作用，经过时间和，分别撤去和，两个物
体速度v随时间t变化的图像如图所示，设和对A、B的冲量分别为和，和对A、B做的功分别为和，下列结论
正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为-q（q>0）,质量为m的小环，整个装置处在固定于杆左侧电荷量为+Q（Q>0）的点电荷产生的电场中，杆上a、b两点与+Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。

使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v，若已知ab=Oa=l，静电常量为k，重力加速度为g，规定O点电势为零。

则（ ）
A．小环下落过程中机械能守恒
B．小环下落过程中电势能先减小后增大
C．小环在从c点到b点的过程中，速度不断减小
D．b点电势为
第(2)题
如图为场地自行车比赛的圆形赛道。

某运动员骑自行车在赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为R，路面与水平面的夹角为
，不计空气阻力，重力加速度大小为g。

下列说法正确的是（ ）
A．当自行车的速度大小为时，自行车不受侧向摩擦力作用
B．当自行车的速度大小为时，自行车不受侧向摩擦力作用
C．当自行车的速度大小为时，自行车所受侧向摩擦力的方向沿倾斜路面向上
D．当自行车的速度大小为时，自行车所受侧向摩擦力的方向沿倾斜路面向下
第(3)题
如图所示为水池某时刻的水波图样，、为水池边缘的两个波源，将水波视为简谐横波，实线为波峰，虚线为波谷，此时
、均处在波谷位置．可以通过调节波源的振动频率，使两波源的振动完全相同，在水面上形成稳定干涉图样．已知波源
振动形成的水波波长为，波速为，两列波的振幅均为，两列波的传播速度大小相同，、两点之间的距离为
，、、P三点在同一水平面上，且刚好构成一个直角三角形，，．Q为两波源连线的中点，
则下列判断正确的是（ ）
A．将波源的振动频率调高后形成稳定干涉图样
B．形成稳定干涉后，、连线上共有8个振动加强点
C．形成稳定干涉后，P点处质点振动的振幅为
D．Q点从平衡位置振动后通过的路程为
第(4)题
我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。

放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。

工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。

某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。

已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则
（ ）
A．氙离子的加速电压约为
B．氙离子的加速电压约为
C．氙离子向外喷射形成的电流约为
D．每秒进入放电通道的氙气质量约为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组为了测定自来水的电阻率，把粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端用橡皮塞住管口，用铁钉引出进行测量，进行如下实验：
（1）在注水前，用游标卡尺测玻璃管内径如图所示，则该玻璃管的内径为_______mm；
（2）用多用电表欧姆挡的“”倍率，对玻璃管中水的电阻进行测量，结果如图所示。

（3）为了较精确测量水柱的阻值，实验小组采用图所示的实验电路进行实验。

①请在答题纸中根据该实物图完成对应的电路图_______。

②在闭合开关之前，应把滑动变阻器的滑片P置于最_______端（填“左”或“右”）。

③实验时电流表采用的量程为，内阻约为的微安表：电压表选用0~3V挡，内阻约为，闭合开关后调节滑动变阻
器的滑动片，发现电压表的偏转角度很小，测得的数据如下：
0.080.200.300.400.500.55
2578117145185195
④实验小组根据测得数据画出自来水柱的I-U图象，得到电阻值为，与多用电表测量值相差极大。

试分析出现这种情况的主要原因：___________。

第(2)题
在练习使用多用电表的实验中。

请完成下列问题：
(1)用多用表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选
择________（填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并需______________（填操作过程）后，再次进行测量，多用表的指针如图甲所示，测量结果为________Ω。

(2)某同学设计出了一个“欧姆表”，用来测量电阻，其内部结构可简化成图乙电路，其中电源内阻r=1.0Ω，电流表G的量程
为I g，故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。

该“欧姆表”的调零方式和普通欧姆表不同。

该同学想用一个电阻箱R x来测出电路中电源的电动势E和表头的量程I g，进行如下操作步骤：
A.先使两表笔间不接入任何电阻，断开状态下闭合开关，调滑动电阻器使表头满偏；
B．将该“欧姆表”与电阻箱R x连成闭合回路，改变电阻箱阻值；记下电阻箱示数R x和与之对应的电流表G的示数I；
C
．将记录的各组R x，I的数据转换成、后并描点得到图线，如图丙所示；
D ．根据图丙中的图线，求出电源的电动势E和表头的量程I g。

由图丙可知电源的电动势为________，电流表G的量程是________。

(3)在(2)中，某次实验发现电流表G的指针半偏，则电阻箱接入电路中的电阻R x＝_________（保留2位有效数字）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为d，处在大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。

一根质量
为m、电阻为r的导体棒ef垂直于P、Q放在导轨上，导体棒ef与P、Q导轨之间的动摩擦因素为。

质量为M的正方形金属
框abcd，边长为L，每条边的电阻均为r，用绝缘细线悬挂在竖直平面内，ab边水平，金属框的a、b两点通过细导线与导轨相连，金属框处于大小也为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中，不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。

现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动，从导体棒开始运动计时，悬挂线框的细线拉力F T随时间t的变化如图乙所
示，g为重力加速度。

（1）写出导体棒ef运动过程中感应电流的方向；
（2）求t0时间以后通过ab边的电流大小；
（3）求t0时间以后导体棒ef运动的速度大小；
（4）求电动机的牵引力功率P。

第(2)题
如图，两金属板水平正对放置，间距为d。

两板间有一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。

在两板正中间竖直向上放出初速度相同、带电量分别为＋q、－2q的两个粒子，它们质量相同。

其中粒子Ⅰ抵达上板时速度不变，粒子Ⅱ只能抵达下板。

重力加速度为 g。

求：
（1）粒子质量m；
（2）粒子Ⅱ在电场中运动时间的最大值；
（3）取粒子出发点为坐标原点、竖直向上为正方向，建立一维坐标系y。

以y=0 为重力势能、电势能的零势能面，证明粒子Ⅱ运动到电场中任一位置时其机械能与电势能的总和不变。

第(3)题
如图所示，一装满水的水槽放在太阳光下，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使一束太阳光从O点经水面折射和平面镜反射，然后经水面折射回到空气中，最后射到槽左侧上方的屏幕N上，即可观察到彩色光带。

如果逐渐增大平面镜的倾
角θ，各色光将陆续消失。

已知所有光线均在同一竖直平面。

（1）从屏幕上最后消失的是哪种色光；（不需要解释）
（2）如果射向水槽的光线与水面成30°，当平面镜M与水平面夹角θ=45°时，屏幕上的彩色光带恰好全部消失，求对于最后消失的那种色光，水的折射率。