2023届湖南省岳阳市高三下学期教学质量监测物理试题（二）(含答案)

这是一份2023届湖南省岳阳市高三下学期教学质量监测物理试题（二）(含答案)，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、自然科学中很多物理量的表达式不止一个，通常有其定义式和决定式，它们反映人们对自然界认识的不同层次。定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释。下列表达式中，侧重解释因果关系的是( )
A.B.C.D.
2、已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中。1885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，即，这个公式称为巴耳末公式，式中R叫里德伯常量。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则氢原子的基态能量为可以表示为( )
A.B.RhcC.D.
3、从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍。设火星表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为。若在火星表面将一质量为m的物体竖直上抛，物体上升的最大高度为h；在月球表面将一质量为2m的物体以相同的初速度竖直上抛，物体上升的最大高度为。下列表达式正确的是( )
A.B.C.D.
4、如图所示的图象，1、2、3三个点代表某容器中一定质量理想气体的三个不同状态，下列说法正确的是( )
A.状态1与状态3的气体分子平均动能不同
B.该理想气体从状态2等压变化到状态3可能放出热量
C.状态1的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数比状态2少
D.状态2的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数比状态3多
5、如图所示，用长为L的绝缘轻线把质量为m、带电荷量为的小球悬挂于天花板上O点，小球静止于O点正下方。如果在天花板下方空间，加上水平向右的匀强电场（未画出），小球向右运动，悬线向右偏转的最大角度为53°，重力加速度为g，已知，。下列说法正确的是( )
A.所加匀强电场的电场强度为
B.小球受到的电场力大小为0.5mg
C.小球的电势能增加了
D.合力做功的功率先增大后减小
6、如图所示，半径为r的圆形区域内存在方向竖直向上，磁感应强度大小随时间变化的匀强磁场中，关系为（且为常量）。现将单位长度电阻为R、半径为x的金属圆环放入这个磁场中，圆环与磁场边界为同心圆。下列说法正确的是( )
A.若x为2r时，圆环产生的感应电动势大小为
B.从上往下看，金属圆环中的电流沿顺时针方向，且电流随时间均匀增大
C.若x分别为和2r时，圆环中产生的感应电动势的比值为
D.若x分别为和2r时，单位时间内圆环中产生焦耳热的比值为
7、如图所示，将小滑块A放在长为L的长木板B上，A与B间的动摩擦因数为μ，长木板B放在光滑的水平面上，A与B的质量之比为，A距B的右端为。现给长木板B一个水平向右初速度，小滑块A恰好从长木板B上滑下；若给A一个水平向右初速度v，要使A能从B上滑下，则v至少为( )
A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s
二、多选题
8、如图所示为一竖直放置的半径为的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳长，绳上套有一质量为的光滑铁环。已知，，重力加速度，则下列说法正确的是( )
A.静止时轻绳张力为25N
B.若将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则轻绳张力变大
C.若对铁环施加一水平向右的恒力，稳定后轻绳中的张力为30N
D.若对铁环施加一水平向右的恒力，稳定后轻绳中的张力为25N
9、某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障，为了检测断路的位置，实验小组设计了如图所示的电路，a、b、c、d、e是滑动变阻器上间距相同的五个位置（a、e为滑动变阻器的两个端点）。某实验小组将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、x、e（x是d、e间某一位置）进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中。已知定值电阻阻值为R，电源内阻和电流表内阻可忽略。下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器cd间发生了断路
B.滑片P位于x处的电流表示数的可能值为0.85A
C.滑片P位于x处的电流表示数的可能值为0.40A
D.若滑动变阻器未断路时，其电阻丝的总电阻为4R
10、快递公司常常利用传送带来分拣快递物品。某段传送带的俯视图如图所示，水平传送带以恒定速度向右匀速运动，一质量为3kg物品以速度大小、方向与垂直传送带传动方向成角偏向左侧方冲上传送带。物品与传送带之间的动摩擦因数为，物品可视为质点，重力加速度为，已知，，下列说法正确的是( )
A.物品在传送带上滑行的时间为0.8s
B.物品冲上传送带，在相对传送带静止前相对地面做直线运动
C.要使物品不冲出传送带，传送带的宽度需要大于1.6m
D.从滑上传送带到相对传送带静止，系统因摩擦产生的热量为24J
11、如图所示，在xOy平面内，以（0，R）为圆心、R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小均为B，第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ，P、Q两点在坐标轴上，且O、P两点间的距离大于2R，在圆形磁场的左侧的区间内，均匀分布着质量为m、电荷量为的一簇带电粒子，当所有粒子均沿x轴正向以相同的速度射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都从O点进入x轴下方磁场，结果有一半粒子能打在挡板上。不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力，下列说法正确的是( )
A.所有粒子在圆形磁场中运动的时间相等
B.挡板端点P的横坐标为
C.挡板上被粒子打中的区域长度为
D.从距离x轴为0.5R处射入圆形磁场的粒子，离开磁场时的坐标为（，0）
三、实验题
12、有两个同学利用假期分别去参观位于北京和广州的物理实验室，各自探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”。
（1）单摆振动的回复力是_________。
A.摆球所受的重力
B.摆球重力在垂直摆线方向上的分力
C.摆线对摆球的拉力
D.摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力
（2）用游标卡尺测量小球直径D如图甲所示，其读数为________mm。
（3）两位同学测量出A、B两个单摆的多组周期T、摆长L的数值后，用计算机绘制了A、B的图象如图乙所示，并绘制了A、B两个单摆的某次振动图象（如图丙），由此可知，两单摆摆长之比_________。
13、某实验小组同学利用电流表和电压表测定由一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。
现有开关和导线若干，以及如下器材：
A.电流表A：量程，内阻约为0.125Ω
B.电压表V：量程，内阻约为kΩ
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
（1）为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用________（填器材前的字母）。
（2）甲同学记录了6组数据，对应的点已经标在图乙坐标纸上，请在图中坐标纸上画出图线_______。
（3）根据所画图线可得出干电池的电动势_______V，内电阻_______Ω（结果均保留到小数点后两位）。
（4）下图中的实线为甲同学根据测量数据绘制的图线，虚线为在没有系统误差的情况下，通过电源电流与电压表两端电压的关系的图线，下面四幅图中能够正确反映两者关系的是_________。
A.B.C.D.
四、计算题
14、在河中用鱼叉捕鱼时，渔民们都知道不能直接朝看到鱼的方向掷出鱼叉。若图中渔民在（其眼睛）距河面1.8m处看到视线与水面成37°的方向有一条鱼，鱼在水深为1.6m的河底，水的折射率为，，。请帮该渔民估算：
（1）鱼距离他的实际水平距离多远；
（2）假设鱼叉掷出后做直线运动，为使鱼叉命中目标，他应该瞄准与水面成α角的方向掷出鱼叉，求。
15、如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成固定在地面上，在斜面上虚线和与斜面底边平行，在、围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为；现有一质量为、边长、匝数、总电阻的正方形金属线圈MNOP，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过整个磁场区域，已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，（取）求：
（1）线圈进入磁场区域时的速度大小；
（2）线圈释放时，PQ边到的距离；
（3）整个线圈穿过磁场的过程中，流过线圈的电荷量q及线圈上产生的焦耳热Q。
16、如图，倾角的直轨道AC与光滑圆弧轨道CDEF在C处相切且平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为R，DF是竖直直径，O点为圆心，E、O、B三点在同一水平线上。A、F也在同一水平线上，两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量均为m。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等，但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别在A、B两点由静止释放、之后P开始向下滑动，在B点与Q相碰。碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动，已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连，取重力加速度为g，求：
（1）两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值；
（2）Q第一次沿斜面上滑的最大距离；
（3）滑块P在轨道AC上往复运动经过的总路程。
参考答案
1、答案：B
解析：A.该式为功率的定义式，A错误；
B.该式为平行板电容的决定式，B正确；
C.该式为速度的定义式，C错误；
D.该式为磁感应强度的定义式，D错误。
故选B。
2、答案：A
解析：若
由跃迁释放光子，则
又
解得
故选A。
3、答案：D
解析：在星球表面，根据物体所受的万有引力等于重力，可得
解得
故
竖直上抛物体运动的最大高度为
则
故选D。
4、答案：D
解析：A.由理想气体状态方程可知
得
则状态1与状态3的气体分子平均动能相同，故A错误；
B.想气体从状态2等压变化到状态3体积变大，温度升高，内能增大，由于体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，故B错误；
C.状态1和状态2的体积相同，且状态1的压强比状态2的压强大，状态1的温度更高，则状态1的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数比状态2多，故C错误；
D.状态2和状态3的压强相同，状态3的体积更大，且状态3的温度更高，状态2气体分子密度大，分子运动缓慢，单个分子平均作用力小，状态3气体分子密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大。故在状态2单位时间内撞击器壁单位面积的分子数大于状态3单位时间内撞击器壁单位面积的分子数，故D正确。
故选D。
5、答案：B
解析：A.小球向右运动过程中由能量守恒定律得
解得
A错误；
B.小球受到的电场力大小为
B正确；
C.电场力对小球做正功电势能减少，电势能减少量为
C错误；
D.小球在开始运动及到达最右端时速度为零，合力做功的功率为零，小球速度最大时，速度与合力垂直，合力做功功率也为零，故合力做功的功率先增大后减小再增大再减小，D错误；
故选B。
6、答案：C
解析：A.圆环产生的感应电动势大小为
故A错误；
B.由楞次定律可得，金属圆环中的电流沿顺时针方向，且感应电动势为定值，则感应电流也为定值，故B错误；
CD.若x分别为和2r时，圆环中产生的感应电动势的比值为
单位时间内圆环中产生焦耳热为
其中
则
故C正确，D错误。
故选C。
7、答案：B
解析：第一种情形下有
第二种情形下有
解得
故选B。
8、答案：AD
解析：A.静止时，环受到的力如图所示
根据几何知识有
根据平衡条件有
解得
故A正确；
B.若将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，轻绳和竖直方向夹角变小，根据
可知轻绳张力变小，故B错误；
CD.若对铁环施加一水平向右的恒力，铁环受力如图所示
由几何知识可知
即
绳子的夹角为
解得
根据平衡条件有
代入数据解得
故C错误，D正确。
故选AD。
9、答案：CD
解析：A、若滑动变阻器cd间发生了断路，滑片接在c时，滑动变阻器接入电路的部分为ac段电阻，滑片接在d时，滑动变阻器接入电路的部分为de段电阻，de段电阻比ac段电阻小，则滑片在d时电路的电流大于滑片在c时电流的电流，故A错误；
B、若x在断路位置的下方，则是滑动变阻器下方部分被接入电路，且总电阻大于滑片接d位置时的电阻，电流比滑片接d点时的电流要小，所以电流表示数可能小于0.45A；若x在断路位置的上方，则滑动变阻器是xe部分被接入电路，此时电路中的总电阻应该小于滑片接b点时的电阻，所以电路中的电流应该大于滑片接b点时的电流，即大于0.90A，但是要小于滑片接a点或接e点时的电流，因为接a点和e点时滑动变阻器接入电路中的电阻为零，故B错误，C正确；
D、若滑动变阻器未断路时，滑动变阻器接a端，设滑动变阻器电阻为，接c端时，有，联立解得：，故D正确。
故选：CD。
10、答案：AD
解析：AC.以传送带为参考系，把分解到沿传送带运动的反方向（规定为x正方向）和垂直于传送带沿纸面向上方向（规定为y正方向），则物品相对于传送带的运动速度为
（与x正方向成37°）
物品在传送带上滑行的时间为
解得
物品相对于传送带向y方向运动的位移为
要使物品不冲出传送带，传送带的宽度需要大于0.96m。A正确，C错误；
B.由以上分析知，物品冲上传送带时受到摩擦力的方向为速度v的反方向，其与的方向不在同一条直线，故物品相对地面做曲线运动，B错误；
D.以传送带为参考系，设物品从滑上传送带到相对传送带静止，系统因摩擦产生的热量为Q，根据能量守恒定律得
解得
D正确。
故选AD。
11、答案：BD
解析：A.粒子在圆形磁场中运动的轨迹长度不同，所用时间不相等，选项A错误；
B.设一粒子自磁场边界A点进入磁场，该粒子由O点射出圆形磁场，轨迹如图所示
过A点做速度的垂线AB，做AO的垂直平分线与AB相交于点C，设该轨迹圆的半径长度为r，C为该轨迹圆的圆心。连接，CO，由全等三角形可证四边形为菱形，因此可得，由题知有一半粒子能打在挡板上，故从O点射出的沿x轴负方向的粒子和沿y轴负方向的粒子轨迹刚好与挡板相切，如图所示
过轨迹圆心D作挡板的垂线交于E点，得
即P点的横坐标为，B正确；
C.设打到挡板最左侧的粒子打在F点上，如图所示
，过O点作挡板的垂线交于G点，得
挡板上被粒子打中的区域长度为
C错误；
D.如图所示
从距离x轴为0.5R的H处射入圆形磁场的粒子，从O点射出，轨迹圆心为I点，可得IO与x轴方向的夹角为30°，进入x轴下方磁场的轨迹图如图可知离开磁场时的位置为K点，由几何关系可得，粒子离开磁场时的坐标为（，0），D正确。
故选BD。
12、答案：（1）B（2）10.60（3）
解析：（1）摆球所做运动为圆周运动的一部分，对摆球受力分析可知，重力沿摆线方向的分力与摆线对摆球的拉力的合力为摆球做圆周运动提供向心力，重力垂直于摆线方向的分力为单摆的回复力，故B正确，ACD错误。
故选B。
（2）由图可知，游标卡尺分度值为0.05mm，主尺读数为10mm，游标尺第12刻线与主尺刻线对齐，所以游标卡尺读数为
（3）根据单摆周期公式
可得
由单摆的图象可知，A、B两个单摆所对应直线的斜率之比为
由单摆的振动图象可知，A、B两个单摆的振动周期相等，所以有
13、答案：（1）C
（2）
（3）1.14
（4）A
解析：（1）本题测量的是一节干电池的电源电动势和内阻，内阻比较小，为了调节方便，所以选择电阻较小的滑动变阻器，故选C。
（2）把尽量多的点用平滑的直线连接，如图所示
（3）由图可知，干电池的电动势
内电阻
（4）由于电压表的分流作用，相同的路端电压下，电流表测量的电流值小于流过电源的电流，内电阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻，比实际电源的内阻小，对应实线斜率的绝对值比虚线的小，但当电压为零时，电压表的内阻对测量没有影响，实线和虚线重合。
故选A。
14、答案：（1）3.6m（2）
解析：（1）光路如图所示
根据
解得
根据几何关系
则鱼距离他的实际水平距离
（2）因为
15、答案：（1）5m/s（2）5m（3）；
解析：（1）线框进入磁场前，由牛顿第二定律
解得
因为线框匀速进入磁场，由电磁感应定律及受力平衡
解得线圈进入磁场区域时的速度大小
（2）由匀加速直线运动规律
解得线圈释放时，PQ边到的距离
（3）由，，得
又因为线框穿过磁场前后，所以；
线框全程匀速穿过磁场，则磁场宽度等于，由功能关系
解得
16、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）P碰前，由动能定理
解得
PQ碰撞，由动量守恒
解得
从，对PQ整体
解得
D点
解得
由牛顿三定律得
（2）PQ匀速下滑时
Q从C点第1次上滑
解得
对Q
（3）P第1次上滑
其中
PQ第2次碰前
碰后
第2次从C点下滑
同理得
P的总路程为
解得
P的位置
a
b
c
d
x
e
电流表示数（A）
1.80
0.90
0.60
0.45
1.80