2023长沙师大附中高三上学期月考（四）物理含答案

湖南师大附中2023届高三月考试卷（四）

物理

一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）

1. 关于下列各图模型的原理说法正确的是（　　）

图①中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象实现了对手机的充电

图②中给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热

图③中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度

图④中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作

图⑤中，力F增大过程中，电流计中的电流从b流向a

图⑥中，油箱液位上升时，电容变大

A. ①②④ B. ②③⑥ C. ①⑤⑥ D. ②④⑤

2. 引力波的发现，证实了爱因斯坦100年前的预测，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线上的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l，a、b两颗星的轨道半径之差为。（a星的轨道半径大于b星的轨道半径），则（　　）

A. b星的周期为 B. a星的线速度大小为

C. a、b两颗星的半径之比为 D. a、b两颗星的质量之比为

3. 如图甲所示，一个底面积为、足够深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上，现将一个边长为10cm的正方体实心物体M（不吸水）挂于弹簧下端，并置于柱形容器内，弹簧上端固定不动。现在向容器中缓慢匀速注水，注水速度为，弹簧弹力大小与注水时间的变化图像如图乙所示。（不计弹簧的质量和体积，弹簧的形变量每变化1cm，弹力变化1N，且弹簧在弹性限度内变化），下列计算结果正确的是（　　）

A. 加水前物体M的下表面到容器底的距离为

B. 当物块M刚好漂浮时加水质量为

C. 物块M的密度为

D. 从开始加水到M刚好漂浮的过程，M克服重力做功0.64J

4. 如图所示，、两个物体通过一根绳子相连，跨过水平固定粗糙杆，拉着吊起。自由释放，重物竖直下落，使得绕杆在竖直平面内做半径减小的近心旋转，进而使得重物落地前能稳稳地停住——这就是循环摆实验（　　）

A. 重物下落过程中，绳中张力

B. 绳子对重物始终做正功

C. 整个过程中系统机械能守恒

D. 物体质量值越小，实验越易成功

5. 如图所示，长为l的轻质细线一端固定在O点，另一端拴一个质量为m的小球，小球由最低点A以速度开始运动，其所能到达的最高点与最低点高度差为h，小球摆动过程空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则（　　）

A.  B.  C.  D.

6. 如图所示，甲､乙为两个相同的平行板电容器，它们的极板均水平放置，上极板间连有一个二极管，下极板均接地｡a､b是电荷量相同､质量分别为m1､m2的带负电油滴｡当甲､乙的电荷量分别为Q1､Q2时，油滴a､b恰好分别悬浮在甲､乙的极板之间，则下列说法可能正确的是（　　）

A. Q1大于Q2

B. m1大于m2

C. 将甲的上极板向上平移少许，a向下运动，b向上运动

D. 将乙的上极板向右平移少许，a向下运动，b向上运动

二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，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. 甲乙两质点在同一直线上运动，从时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）

A. 时刻，甲的速度为2m/s，乙的速度为10m/s

B. 甲乙两质点的加速度大小均为

C. 经过，甲追上乙

D 经过2.5s，甲追上乙

8. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.7s时刻的波形如图中的虚线所示，则下列叙述正确的是（　　）

A. 该波的波长为8m

B. 波的周期可能为0.4s

C. 波的传播速度可能为30m/s

D. 质点P在t=0.7s时刻向下运动

9. 如图1所示为汽车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型，假设汽车启动过程中所受阻力F阻恒定；如图2所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，左端接有定值电阻R，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动，导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图3、图4分别是汽车、导体棒开始运动后的v ­ t图像。则下列关于汽车和导体棒运动的说法中正确的是（　　）

A.

B.

C. 若图3中的t1已知，则根据题给信息可求出汽车从启动到速度达到最大所运动的距离x1＝

D. 若图4中的t2已知，则根据题给信息可求出导体棒从开始运动到速度达到最大所运动的距离

10. 如图所示，长为4，倾角为37°的光滑绝缘细杆AD垂直穿过半径为、带电量为-Q的固定大圆环圆心O，细杆上B、O、C三点等分细杆长度。现从细杆的顶端A无初速度地释放一个质量为m，带电量为+q的套在细杆上的可视为点电荷的小滑环。已知静电力常量为k，重力加速度为g，sn37°=0.6，cos37°=0.8，大圆环和小滑环上的电荷均匀分布，小滑环上的电荷不影响电场分布，则下列说法正确的是（　　）

A. 小滑环在D点的速度大小为

B. 大圆环在B点产生的场强大小为

C. 小滑环从B到C的过程中电场力所做的功为

D. 小滑环在B点的加速度大小为

11. 意大利物理学家乔治·帕里西荣获2021年诺贝尔物理学奖，他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响，深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性。如图为一个简单无序系统模型，两个质量均为m的小球M、N用两根长度均为l的轻质细杆a、b连接，细杆a的一端可绕固定点O自由转动，细杆b可绕小球M自由转动。开始时两球与O点在同一高度，时刻由静止释放两球，两球在竖直面内做无序运动；时刻，细杆a与竖直方向的夹角，小球N恰好到达与O点等高处且速度方向水平向右。重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 时刻，小球M的速度方向竖直向下

B. 由静止释放两球后，M球先到达最低点

C. 0到过程中，a、b两杆对M球做功之和为

D. 0到过程中，细杆b对N球的冲量大小为

第Ⅱ卷

三、实验题（12题8分，13题8分）

12. 如图所示，某物理兴趣小组设计了一个实验来验证机械能守恒定律，实验操作如下：

(1)用游标卡尺测出小钢球的直径d，读数如下图，图中上部分为刻度放大图，d=_________mm．

(2)用一轻质细线一端栓接一质量为m的小钢球，细线的另一端固定于悬点O，竖直背景板是一个圆心在O点的大量角器，大量角器的零度刻线水平，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬线长为l．

(3)将小钢球拉起，细线被水平拉直，此时小钢球位置记为A，OA与大量角器零度刻线等高、平行，在小钢球下摆的路径上选一位置B,读出OB与OA的夹角θ，将光电门固定在位置B（小球通过B点时光线恰好能通过球心）上．现让小钢球从A点从静止释放,运动过程中小钢球不与背景板摩擦、碰撞，用光电门测出小钢球通过光电门的时间Δt，那么在小钢球从A到B的过程中，小钢球的重力势能减少量ΔEP=________ , 动能增加量ΔEk=_________ ,（写出表达式，题中字母为已知量），观察在误差允许的范围内ΔEP与ΔEk是否相等．

(4)在小钢球下摆的路径上再分别选取C、D、E、F……多个位置，重复刚才实验，得出实验结论．一般情况下，实验中测算出来的重力势能减少量ΔEP______ 动能增加量 ΔEk（填写“等于”、“大于”或“小于”）．

13. 某兴趣小组利用图1所示的电路，把开关掷向a对给定电容值为C的电容器充电。R表示接入的电阻，E表示电源电动势（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，得到图后经过计算机软件处理得到如图所示的曲线如图2中①②所示。

（1）根据图像以下判断正确的是________。

A．①②两条曲线不同是E的改变造成的

B．①②两条曲线不同是R改变造成的

C．需要对电容器快速充电时，R越小越好

D．需要对电容器快速充电时，R越大越好

（2）小明同学利用图3和图4的电路图连接电路，分别完成了“测量电源电动势和内阻”和“测量某一段长度已知的电阻丝的电阻率”两个实验，两个电路使用同一电源。

①图5是该同学根据实验测得的数据在同一坐标轴上同时作出两个实验的图像，下列说法正确的是________。

A．图3中电压表的内阻对实验结果无影响

B．图4中电压表的内阻对实验结果无影响

C．图5可知，电源的电动势为，内阻为

D．在测量的电阻时，若将滑动变阻器移到最右端，消耗的功率约为

②如图6，用螺旋测微器测得该电阻丝的直径________，根据实验所选的电表量程，电压表的示数_________V。

四、解答题（14题10分，15题12分，16题13分）

14. 某同学应用压力传感器完成以下实验，如图乙所示，他将一根均匀的细铁链上端用细线悬挂在铁架台上，调整高度使铁链的下端刚好与压力传感器的探测面接触。剪断细线，铁链逐渐落在探测面上。传感器得到了探测面所受压力随时间的变化图像。通过对图线分析发现铁链最上端落到探测面前后瞬间的压力大小之比大约是，后来他换用不同长度和粗细的铁链重复该实验，都得到相同结果。请你通过理论推理来说明实验测得的结果是正确的。（推理过程中需要用到的物理量的字母请自行设定）

15. 如图所示，两足够大的平行金属板A、B竖直放置，其中A板均匀带有正电荷，B板均匀带有等量的负电荷，A、B板间形成匀强电场，已知电场强度，在A、B板间的O点由静止释放一带电小球，其中小球质量为m，带电量，在靠近A板右侧附近有一特殊材料的挡板P，O点距挡板P的距离，距右极板B的距离，小球每次与挡板P碰后带电量都会变为原来的k倍，已知，且每次小球与挡板的碰撞均为弹性碰撞，不计带电小球的重力。

（1）设匀强电场中挡板P所在位置的电势为零，则电场中O点的电势为多少？小球第一次到达P板时的动能为多少？

（2）小球经过多少次碰撞后，才能抵达B板？（取）

（3）若带电小球重力不能忽略，且，A、B板的竖直高度，则小球与挡板P碰撞多少次后能到达B板；若不能，求出小球在A、B板间运动过程中离A板的最远距离（g取）。

16. 某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。左侧有一固定的四分之一圆弧轨道，其末端B水平，半径为3L；在轨道末端等高处有一质量为m的“”形小盒C（可视为质点），小盒C与大小可忽略、质量为3m的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒C之间的绳长为2L；物块D压在质量为m的木板E左端，木板E上表面光滑，下表面与水平桌面间动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木板E右端到桌子右边缘固定挡板（厚度不计）的距离为L；质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，细杆F下端到地面的距离也为L；质量为0.25m的圆环（可视为质点）套在细杆F上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小为0.5mg。开始时所有装置均静止，现将一质量为m的小球（可视为质点）从圆弧轨道顶端A处由静止释放，小球进入小盒C时刚好能被卡住（作用时间很短可不计），此时物块D对木板E的压力刚好为零。木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹，最终圆环刚好到达细杆的底部。不计空气阻力，重力加速度为g，求：

（1）小球与小盒C相撞后瞬间，小盒C的速度；

（2）小球在四分之一圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；

（3）木板E与挡板碰后，向左返回的最大位移；

（4）细杆F的长度。

湖南师大附中2023届高三月考试卷（四）

物理

一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）

【1题答案】

【答案】C

【2题答案】

【答案】B

【3题答案】

【答案】D

【4题答案】

【答案】B

【5题答案】

【答案】C

【6题答案】

【答案】C

二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，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题答案】

【答案】BC

【8题答案】

【答案】ABD

【9题答案】

【答案】ABD

【10题答案】

【答案】AD

【11题答案】

【答案】BC

第Ⅱ卷

三、实验题（12题8分，13题8分）

【12题答案】

【答案】    ①. 12.35    ②.     ③.     ④. 大于

【13题答案】

【答案】    ①. BC＃＃CB    ②. BD＃＃DB    ③. 0.495（0.492~0.497）    ④. 0.80

四、解答题（14题10分，15题12分，16题13分）

【14题答案】

【答案】见解析

【15题答案】

【答案】（1）－10V，002J；（2）；（3）不能，0.06m

【16题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）