2022届湖南省长沙市湖南师范大学附属中学高三下学期第七次月考物理试题含答案

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  湖南师大附中2022届高三月考试卷（七）物理注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．以下说法不正确的是（       ）A．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构B．原子的特征谱线是由于原子从高能态向低能态跃迁时放出光子而形成的C．汤姆孙通过对不同材料做阴极发出的射线研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元D．由核反应方程可知，平均结合能比大2．如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为，重力加速度为g，则轻绳拉力T为（       ）A．  B．C．  D．          第2题图                                  第3题图3．如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，其斜面光滑，倾角=30°。轻弹簧下端固定在斜面底端，现用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，，斜面体总质量为M。现给A、B一初速度使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，在以后的运动过程中，轻绳一直拉紧，斜面体一直静止不动。当A回到初始位置时，立即让A、B停住。从开始运动到停住前过程中下列说法正确的是（       ）A．A、B两物体机械能守恒B．A没与弹簧接触时，地面对斜面体摩擦力方向向左C．A与弹簧接触过程中，地面对斜面体无摩擦力D．从两物体开始运动到停住，地面对斜面体支持力始终不变4．一航空兴趣小组自制一带动力飞行器。小组开始让飞行器悬停在空中，某次测得从高处竖直向下运动范围内，飞行器的加速度a与下降的高度h关系如图所示。设飞行器总质量为m不变，取向下方向为正方向，重力加速度为g。飞行器下落过程中，忽略空气阻力。下列说法正确的是（       ）A．飞行器下降时，其发动机提供动力大小为B．飞行器下降过程中，其机械能增加C．飞行器下降时，其速度大小为D．飞行器下降时，其发动机功率为          第4题图                                  第5题图5．绝缘光滑水平面上有ABO三点，以O点为坐标原点，向右方向为正方向建立直线坐标轴x轴，A点坐标为m，B点坐标为2m，如图甲所示。A、B两点间的电势变化如图乙，左侧图线为四分之一圆弧，右侧图线为一条倾斜线段。现把一质量为m，电荷量为q的负点电荷，以初速度由A点向右射出，则关于负点电荷沿直线运动到B点过程中，下列说法中正确的是（       ）（忽略负点电荷形成的电场）A．负点电荷由A点运动到O点过程中加速度越来越大B．负点电荷在B点速度大于C．负点电荷在AO段的平均速度大于在OB段的平均速度D．当负点电荷分别处于m和m时，电场力的功率相等6．如图，在光滑水平面上有AB两点，AB相距s，一质量为m的小球由A点以大小为的初速度向右运动。小球受到水平面内的恒力F作用，经时间t小球达到B点，其速度大小仍为，方向与初速度方向夹角成120°。则小球由A运动到B过程中，下列说法正确的是（       ）A．恒力方向与初速度方向相反B．恒力大小为C．恒力对物体做正功，其大小为D．恒力冲量的大小为     第6题图                                 第7题图 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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．中国火星探测器“天问一号”历经200多天成功闯过“四关”，第一关：抓住发射“窗口期”开启“地火转移”；第二关：抓住被火星捕获的机会精准刹车；第三关：绕“火”飞行寻找最佳着陆点；第四关：安全着陆开展火星表面探测任务。“天问一号”成功发射，标志着中国深空探测技术取得了巨大进步。其中，探测器在停泊轨道和遥感轨道上运行时相切于同一点P（未画出）。下列有关闯这“四关”方面的物理学知识正确的是（       ）A．“地火转移”过程，探测器关闭发动机后以第二宇宙速度匀速运动B．第二关中，探测器要被火星捕获，开启发动机作用是使探测器减速C．探测器在停泊轨道上运行经过P处时的加速度比在遥感轨道上经过同一P点时的加速度大D．若测出探测器绕火星表面做圆周运动的周期，即可根据引力常量求得火星的平均密度8．如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压36Ⅴ的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3，已知=4Ω，R的最大阻值为100Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（       ）A．电压表示数变小，电流表示数变大B．电源的输出功率变小C．当R=4Ω时，电压表示数为108VD．当R=36Ω时，R获得的功率最大            第8题图                                     第9题图9．如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置示意图。速度选择器（也称滤速器）极板长度为L，宽度为d，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度B1方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外，小孔A在速度选择器的中线上，其孔大小可以忽略。在S处有带电量为、质量为m的同种正离子垂直于E和B1以不同速率沿中线入射到速度选择器中，已知，速度满足某一条件的粒子经过A孔、B2后打在接收板PQ上。下列说法正确的是（       ）A．打在收集板上的粒子在右侧磁场B2中运动时间一定相同B．通过A点的粒子轨迹一定相同C．粒子要通过A点，粒子速度必须满足D．速度的粒子可能通过A点打在收集板上10．某型汽车总质量约为2000kg，某次驾驶员以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则汽车在加速至最大速度的过程中（       ）A．最大速度为30m/s  B．加速度随速度均匀增大C．输出功率为120kW D．所受阻力大小为5000N 三、非选择题：共56分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。15～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。11．（6分）某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两个位置安装光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，光线被遮光条遮挡时，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据输入计算机。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，计算机上形成如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△_________（选填“大于”“等于”或“小于”）△时，说明气垫导轨已调水平。（2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，测量结果如图丙所示，则d=_________mm。（3）细线绕过气垫导轨左端的定滑轮，一端与滑块P相连，另一端与质量为m的钩码Q相连。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，△、△、m、g和d已知，已测出滑块（带遮光条）的质量为M，两光电传感器间的距离为L。若上述物理量间满足关系式_________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。12．（10分）某同学了解到，给大货车“称重”，是利用了如压阻应变片这样的元件，当改变对压阻应变片压力时，其阻值发生变化，这种效应称为“压阻效应”。现用如图甲所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应。已知的阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆，所用电源的电动势为3V，内阻忽略。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：电压表V（量程为0～15V，内阻约为20kΩ，其读数用U表示）电流表A1（量程为0～0.6A，内阻=1.5Ω，其读数用I1表示）电流表A2（量程为0～0.6A，内阻约为2Ω，其读数用I2表示）（1）请完成电路图甲中虚线框内的部分，并用相应的符号标注元件。（2）在电阻上加压力F，闭合开关S，记下电表读数，可得_________（用题目中给出的字母表示）。（3）改变压力F，得到不同的值，绘成图像如图乙所示，可得R与所受压力F的数值关系是_________。（4）该同学用提供的器材设计了如图丙所示电路，想把电流表改成简单压力表，即直接在电流表盘上对应电流位置处标上压力大小。在0.15A处标0，则调零电阻_________，此压力表最大能测压力_________。（结果均保留两位有效数字）13．（13分）如图所示，水平地面上有一高H=0.4m的水平台面，台面上竖直放置倾角=37°的粗糙直轨道AB、水平光滑直轨道BC、四分之一圆周光滑细圆管道CD和半圆形光滑轨道DEF，它们平滑连接，其中管道CD的半径0.1m、圆心在O1点，轨道DEF的半径R=0.2m、圆心在O2点，O1、D、O2和F点均处在同一水平线上。小滑块从轨道AB上距台面高为h的P点静止下滑，与静止在轨道BC上等质量的小球发生弹性碰撞，碰后小球经管道CD、轨道DEF从F点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，已知小滑块与轨道AB间的动摩擦因数，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。（1）若小滑块的初始高度h=0.9m，求小滑块到达B点时速度的大小；（2）若小球能完成整个运动过程，求h的最小值；（3）若小球恰好能过最高点E，且三棱柱G的位置上下可调，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值。           14．（14分）如图所示，平行光滑且足够长的金属导轨ab、cd固定在同一水平面上，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，导轨间距L=0.5m。有两根金属棒MN、PQ质量均为1kg，电阻均为0.5Ω，其中PQ静止于导轨上，MN用两条轻质绝缘细线悬挂在挂钩上，细线长h=0.9m，当细线竖直时棒刚好与导轨接触但对导轨无压力。现将MN向右拉起使细线与竖直方向夹角为60°，然后由静止释放MN，忽略空气阻力。发现MN到达最低点与导轨短暂接触后继续向左上方摆起，PQ在MN短暂接触导轨的瞬间获得速度，且在之后1s时间内向左运动的距离s=1m。两根棒与导轨接触时始终垂直于导轨，不计其余部分电阻，重力加速度g=10m/s2，求：（1）当悬挂MN的细线到达竖直位置时，MNQP回路中的电流大小及MN两端的电势差大小；（2）MN与导轨接触的瞬间流过PQ的电荷量；（3）MN与导轨短暂接触过程中回路中产生的焦耳热。       （二）选考题：共13分。请考生从15题和16题任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。15．[选修3―3]（13分）（1）（5分）以下说法正确的是_________。（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．布朗运动说明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热压缩过程，气体分子的平均动能变大C．汽车尾气带走的热量可以全部回收，然后全部用来重新驱动汽车D．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些晶体在一定条件下也可以转化为非晶体E．干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计示数相差越大，表示湿度计周围环境越干燥（2）（8分）某品牌汽车前轮胎，厂家建议的标准胎压为240kPa。某人购买该品牌汽车时，车外温度显示为27℃，胎压监测系统在仪表盘上显示为2.40bar（2.4bar=240kPa），车辆使用一段时间后保养汽车时，发现仪表盘上显示为2.20bar，此时，车外温度显示为2℃，车胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变。①试通过计算，保养时前轮胎是否有漏气；②若要使该车胎在保养时胎压恢复到2.4bar，需要充入一定量的同种气体，充气过程中车胎内温度视为不变，求充入气体质量和车胎内原有气体质量之比。           16．[选修3―4]（13分）（1）（5分）一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=1m的质点N此后的振动图像，Q是位于x=10m处的质点。则下列说法正确的是_________。（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．波速为2m/sB．波沿x轴正方向传播，波源的起振方向向上C．在t=12s时，质点Q的位置坐标为（10m，−8cm）D．在t=7s时，质点Q开始振动E．在5~5.5s时间内，质点M的速度在增大，加速度在减小（2）（8分）如图所示，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖，∠B=90°，一束频率为f=6×1014Hz的光线从AB面中点处垂直射入棱镜，在AC面发生全反射，从BC面射出后，进入双缝干涉装置。已知AC长度L=0.3m，双缝间距d=0.2mm，光屏离双缝的距离l=1.0m，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。求：①玻璃砖的折射率的最小值；②光线在玻璃砖中传播的最短时间；③光屏上相邻亮条纹的间距△x。