2023长沙一中高三下学期2月月考卷（六）物理含解析

长沙市一中2023届高三月考试卷（六）

物理

一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求）

1. 历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是（　　）

A. 汤姆孙通过分析图①的α粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型

B. ②表示的核反应属于重核裂变，在裂变过程中要吸收能量

C. ③中向左偏转的是β粒子，向右偏转的是α粒子，不偏转的是γ粒子

D. 锌的逸出功为3.34eV，用④中一群处于n=4能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为9.41eV

2. 在平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于，时，直线a和曲线b刚好相切，则（　　）

A. a车做匀速运动且其速度为

B. 时，a车和b车的距离

C. 时，a车和b车相遇，但此时速度不等

D. 时，b车的速度为

3. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（  ）

A. 手机在t1时刻运动到最高点

B. 手机在t2时刻改变运动方向

C. 手机在t1~t2时间内，受到的支持力先减小再增大

D. 手机在t1~t2时间内，受到的支持力一直在减小

4. 宇宙飞船飞临一颗半径为的未知行星，在距行星表面也为的圆轨道上做匀速圆周运动，周期为（如图）。宇宙飞船在A点沿圆周的切线方向发射一个探测器，使之沿椭圆轨道运动，恰好在点掠过行星表面后又能回到A点。已知万有引力常量为，则（　　）

A. 此未知行星的平均密度为

B. 探测器沿椭圆轨道运动时，周期

C. 探测器沿椭圆轨道运动时，周期

D. 探测器沿椭圆轨道运动时，在A点的速率大于在点的速率

5. 如图所示，匝数为N的矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，、为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、的示数分别为、；电压表、的示数分别为、。不计线框电阻，下列说法正确的是（　　）

A. 交流电压表的示数为

B. 从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0

C. 若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则电流表的示数变小

D. 若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则变大

6. 如图甲所示为北京大兴机场利用水平传送带传送行李箱（行李箱视为质点）的简化原理图，工作人员在A处每间隔将行李箱无初速放到传送带上，已知传送带以恒定速率顺时针运行，A、B两处的距离，行李箱与传送带之间的动摩擦因数，取。如图乙为该情景中某物理量随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）

A. 图乙可能是某个行李箱的位移随时间变化的图像

B. 图乙可能是摩擦力对某个行李箱做功的功率随时间变化的图像

C. 相邻行李箱之间的最大距离为2m

D. 在B端有行李到达后，每10s有五件行李到达B端

7. 如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内他圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是（   ）

A. t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等

B. t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等

C t1时刻，杆中弹力一定最小

D. 在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力不可能两次为零

二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）

8. 横波波源S在时刻开始振动，其振动图像如图所示，在波的传播方向上有P、Q两质点，它们到波源S的距离分别为30m和48m，测得P、Q开始振动的时间间隔为。下列说法正确的是（　　）

A. P质点开始振动的方向向上，Q质点开始振动的方向向下

B. 这列波的波长为36m

C. P、Q两质点的振动方向反相

D. 的时间内P质点通过的路程为20cm

9. 如图所示，在正四面体P-ABC中，O是底面AB边的中点，若在A、B两点分别固定一个带正电、电荷量都为Q的点电荷。则下列说法中正确的是（　　）

A. P、C两点电势差为零

B. P点的电场强度与C点的电场强度相同

C. 将带正电的试探电荷q从O点沿着OC移动到C点，电荷的电势能逐渐减小

D. 将带正电的试探电荷q从P点移动到C点，电荷的电势能先减少后增加

10. 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落地的速度大小为

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

11. 如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线，在与与之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1 T，方向垂直于竖直平面向里。现有一矩形线圈，宽度，质量为0.1 kg，电阻为，将其从图示位置（边与重合）由静止释放，线圈的速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻，边与重合；时刻，边与重合；时刻，边与重合。~时间内的图线为与t轴平行的直线，~时间内和时刻之后的图线均为倾斜直线。已知~的时间间隔为0.45 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直平面内。则（重力加速度g取）（　　）

A. 时刻，线圈运动的速度大小

B. 与与之间的匀强磁场的宽度为1 m

C. 在0~时间内，通过线圈电荷量为0.25 C

D. 在0~时间内，线圈产生的热量为1.1125 J

三、实验题（本题共2小题，第12题6分，第13题9分，共15分）

12. 某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则其直径为______cm。

（2）调整、之间距离h，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图丙所示。若小铁球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率______。

（3）在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中小铁球所受的平均阻力f为其重力的________倍（用表示）。

13. 如图甲所示，某叠层电池其由多块干电池块串联在一起组成，它与普通干电池性质相似。现用该电池与表头、滑动变阻器组装成一个×10k倍率的欧姆表，其原理图如图乙所示。为了将表头电流刻度改为电阻刻度，该同学进行了如下操作：

①将两表笔短接，调整滑动变阻器，使表头指针指到满偏处；

②在两表笔间接入电阻箱，调节电阻箱阻值为150kΩ时，表头示数为30μA；再调节电阻箱阻值为450kΩ时，表头示数为15μA。

根据以上信息，回答下列问题：

（1）图乙中a表笔是____________（填“红表笔”或“黑表笔”）；

（2）叠层电池的电动势为____________V，改装的欧姆表内阻是____________kΩ，表头的满偏电流Ig=____________μA；

（3）将电流刻度改为电阻刻度，电流为7.5μA处对应电阻值为____________kΩ。

四、计算题（本题包含3小题，共37分。其中第14题10分，第15题12分，第16题15分）

14. 2020年新冠肺炎的爆发对人们的生产、生活和生命安全带来了巨大的影响。医生给病人输液时，若需要输送两瓶相同的药液，可采用如图所示的装置。细管a是通气管（可通气但不会有药液流出），细管b是连通管（可通气也可通药液），c是输液管（下端的针头与人体相连，图中未画出），开关K可控制输液的快慢和停止输液。A、B是两个相同的药瓶，放置的高度相同。开始时，两药瓶内液面与管口的高度差均为，液面与瓶底的高度差均为d。已知药液的密度为，大气压强为，重力加速度为g，不考虑温度的变化。

（1）打开K，药液缓慢输入病人体内。当A瓶内液面与管口的高度差时，通过通气管进入瓶内气体的质量与开始时A瓶内气体质量的比值k为多少？

（2）若打开K开始输液时就将通气管堵住，则当A瓶内液面与管口的高度差时，药瓶内液面上方的压强为多少？

15. 如图所示，光滑水平面上有一小车B，右端固定一沙箱，沙箱上连接一水平的轻质弹簧，小车与沙箱的总质量为M=2kg。车上在沙箱左侧距离s=1m的位置上放有一质量为m=1kg小物块A，物块A与小车的动摩擦因数为。仅在沙面上空间存在水平向右的匀强电场，场强E=2.0×103V/m。当物块A随小车以速度向右做匀速直线运动时，距沙面H=5m高处有一质量为的带正电的小球C，以的初速度水平向左抛出，最终落入沙箱中。已知小球与沙箱的相互作用时间极短，且忽略弹簧最短时的长度，并取g=10m/s2。求：

(1)小球落入沙箱前的速度和开始下落时与小车右端的水平距离；

(2)小车在前进过程中，弹簧具有的最大值弹性势能；

(3)设小车左端与沙箱左侧的距离为L。请讨论分析物块A相对小车向左运动的整个过程中，其与小车摩擦产生的热量Q与L的关系式。

。

16. 如图所示，光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场，电场强度E=1×106N/C，方向竖直向上，AD距离为2m，CD高度为1m，一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点2m，木板质量M=2kg，在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块（可视为质点），其质量m=0.1kg，小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4，现对长木板施加一水平向右的恒力F1=12.4N，作用1s后撤去恒力，g取10m/s2．

(1)求前1s小铁块的加速度大小am，长木板加速度大小aM；

(2)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞，求磁感强度B的最小值；

(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F2，满足（2）条件下，要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止，求木板的最小长度（计算过程π取3.14）．