2023届湖南省岳阳市高三上学期1月教学质量监测（一模）物理试卷（含答案）

2023届湖南省岳阳市高三上学期1月教学质量监测（一模）

物理试卷（含答案）

本试卷共7页，16道题，满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写在答题卡上。

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，再选涂其它答案标号。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，将试卷和答题卡一并交回。

一、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．关于物理学研究方法，下面的一些说法中错误的是

A．在科学研究中，理想模型是为了便于研究问题而对研究对象进行理想化抽象的过程。运用这种方法，人们就可以用模型来表示研究对象，使得研究变得简单、有效，从而便于人们去认识和把握问题的本质。物理学中通过抽象方法构建的理想化模型很多，例如元电荷就是理想化模型。

B．在物理学中，常常用物理量之比表示研究对象的某种性质，比值定义包含了“比较”的思想。例如，用静电力F与电荷量q之比定义电场强度E，在电场强度概念建立的过程中，比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小。

C．演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法，即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发，推出新结论的一种思维活动。比如，动能定理的得出用的就是演绎推理的方法。

D．物理概念是运用抽象、概括等方法进行思维加工的产物。科学前辈就是在追寻不变量的努力中，通过抽象、概括等方法提出了动量的概念。

2．歼﹣20是我国自主研制的新一代隐身战斗机，具有隐身好、机动性强、战斗力强等特点。在某次模拟演习中，歼﹣20巡航时发现前方5km处有一敌机正在匀速逃跑。歼﹣20立即加速追赶，在追赶的过程中两飞机的v-t图象如图所示。则下面说法正确的是

A．歼﹣20追上敌机的最短时间为14s 

B．歼﹣20加速时的加速度大小为50m/s2

C．在追上敌机前，歼﹣20与敌机的最大距离为900m

D．在追击的过程中，歼﹣20的最大速度为700m/s

3．2022年10月31日15时37分我国长征五号B遥四运载火箭将梦天实验舱成功发射，梦天实验舱发射入轨后，于北京时间11月1日4时27分，成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13个小时。梦天实验舱的加入标志中国空间站三舱“T”字的基本构型完成，若已知空间站在轨运行可看成匀速圆周运动，运行周期为T0，地球同步卫星的运行周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是

A．空间站在轨运行的线速度大于7.9km/s 

B．要实现梦天实验舱从低轨道与天和核心舱对接，需使梦天实验舱减速

C．空间站离地面的高度

D．根据以上条件不能求出空间站的质量

4.轻质细线吊着一质量为m＝1kg、边长为0.2m、电阻R＝1Ω、匝数n＝10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10m/s2。则下列判断正确的是

A．线圈中感应电流的方向为adcba 

B．线圈中的感应电流大小为0.2A

C．0～2s 时间内线圈中产生的热量为0.02J  

D．6s 时线圈受安培力的大小为N

5.半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距C点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，则q为

A．正电荷， 

B．正电荷， 

C．负电荷， 

D．负电荷，

6.在xOy竖直平面内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现让一个质量为m，电荷量为q的带正电小球从O点沿y轴正方向射入，已知电场强度大小为，磁感应强度大小为B，小球从O点射入的速度大小为，重力加速度为g，则小球的运动轨迹可能是

A.  B.

C.  D.

二、选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是

A．电子从a运到d的过程，做匀加速运动

B．电子从a运动到d的过程，电势能先减小后增大

C．a处的电场强度与d处的电场强度相同

D．电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直

8.如图所示，一台起重机从静止开始匀加速地将一质量m＝1.0×103kg的货物竖直吊起，在3s末货物的速度v＝6m/s。不计空气阻力，g取10m/s2，则下列说法

正确的是

A．在这3s内货物的重力做功为9.0×104 J

B．在这3s内货物的机械能减少了1.08×105J

C．起重机在3s末的瞬时功率为7.2×104 W  

D．起重机在这3s内的输出功率为3.6×104 W

9.如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架

的三根轻质支架等长，与竖直方向均成37°角，该夹角及支架长短均可以

调节，但三根支架的长度及它们与竖直方向的夹角始终相等，照相机的重

心始终在支架的竖直轴上。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．则下列说法正

确的是

A．每根支架受到地面的摩擦力大小为

B．照相机对每根支架的压力大小为 

C．若将每根支架与竖直方向夹角变小，则每根支架受到的地面的支持力将不变 

D．若将每根支架与竖直方向夹角变小，则每根支架受到的地面的摩擦力将变大

10.2022年9月18日上午，随着岳阳队摘得湖南省第十四届省运会田径项目U12团体赛金牌，为期4天的省运会田径比赛所有运动项目圆满结束。我市田径运动仍然保持着强劲的发展势头，来自临湘市二中的谈仁哲在U18男子铅球项目中，以17.96米的成绩打破赛会记录，在铅球比赛中，若某运动员以初速度v0＝12m/s将质量为m=7kg的铅球推出，初速度与水平方向成42°角，推出点所在位置离水平地面1.8m高，重力加速度取10m/s2，已知sin42°=0.67，cos42°=0.74，忽略空气阻力的影响，从铅球推出到落地过程中，下列说法中正确的是

A．铅球在空中运动时间约为1.6s 

B．铅球上升时间与下降时间相等 

C．铅球到达最高点时速度为8.88m/s 

D．铅球落地的速度大小为m/s

11.2022年6月17日，我国第三艘航母福建舰正式下水，如图甲所示，福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。电磁弹射系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图乙所示，电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E＝6V，内阻不计。两条足够长的导轨相距L＝0.2m且水平放置处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容C＝10F。现将一质量为m＝0.1kg，电阻R＝1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是

A．开关K置于b后，金属块先做加速运动、后做减速运动

B．开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为6m/s2

C．开关K置于b后，金属滑块获得的最大速度大小为30m/s

D．开关K置于b后，电容器最终带电量为零

三、非选择题:本题共5小题,共51分。

12.（6分）某幼儿园欲建造一个滑梯，根据空地大小和安全需要，对制作滑梯的板材与儿童裤料之间的动摩擦因数有一定要求。小明同学用如图乙所示的实验装置测量板材与儿童裤料间的动摩擦因数μ。他先取一种板材水平固定在桌面上，物块（用儿童裤料包裹）受重物的牵引在板材上由静止开始运动，细绳始终与桌面平行。当重物落地后，物块再运动一段距离后停在板材上，打点计时器打出的纸带记录了物块的运动的情况。

（1）图丙为小明同学选取重物落地后的一段纸带，1、2、3、4、5是他选取的5个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。图上注明了他对各计数点间的测量结果，已知打点计时器电源的频率为50Hz．利用纸带测得的数据可求出打第2个计数点的速度大小为　    　m/s，该物块在减速运动过程中的加速度大小a＝　    　m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）

（2）若重力加速度g取10m/s2，则板材与儿童裤料间动摩擦因数μ＝　     　。

13.（9分）某学习小组需要一个量程为3mA的电流表，在实验室仅找到某微安表G，量程300μA，标识清晰，内阻标识模糊，大约几百欧姆。该小组决定先测微安表内阻，再进行改装。以下器材可供选择：

A．微安表G（量程300μA，内阻约为几百欧姆）

B．滑动变阻器R1（0～10kΩ）

C．滑动变阻器R2（0～50kΩ）

D．电阻箱R（0～999.9Ω）

E．电源E1（电动势约为1.5V）

F．电源E2（电动势约为9V）

G．开关、导线若干

该同学先采用如图甲所示的电路测量G的内阻，实验步骤如下：

①按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；

②断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；

③闭合S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱，使G的示数为200μA，记下此时电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）实验中电源应选用　   　，滑动变阻器应选用 　 　（填器材前面的序号）；

（2）若实验步骤③中调节后的电阻箱如图乙所示，此时电阻箱的读数为R=　    　Ω，测得微安表G的内阻Rg＝　    Ω，设微安表G的内阻的真实值为R真，测量值为R测，则R真　   　R测（选填“>”、“<”或“=”）；

（3）若用第（2）问中微安表G的测量值作为它的内阻，现将该表头G改装成一个量程为3mA的电流表，需要并联一个 　     　Ω的电阻（保留一位小数）。

14．（10分）游乐场中有一种叫魔盘的娱乐设施，游客（可视为质点）坐在转动的圆锥形魔盘上，当魔盘转动的角速度增大到一定值时，游客就会滑向魔盘边缘，其装置简化结构如图所示．已知盘面倾角为θ＝37°，游客与盘面之间的动摩擦因数为μ＝0.8，游客到盘面顶点O的距离为L＝2m，游客的质量为50kg，重力加速度取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：

（1）若盘面静止，游客受到盘面的摩擦力大小；

（2）若游客随魔盘一起以角速度ω＝0.25rad/s匀速转动，游客所受摩擦力的大小；

15.（12分）如图所示，质量为M＝0.8kg足够长的绝缘木板静止于粗糙的水平面上，所在空间存在范围足够大的一个方向竖直向下的匀强电场，场强大小E=500N/C，一质量为m＝0.8kg、带电量q=+1.6×10-2C的滑块（可视为质点）以v0=4m/s的水平初速度冲上长木板的左端，已知滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ1=0.2，长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，不计滑块电量损失，求：

（1）小滑块刚冲上长木板左端时小滑块和长木板的加速度大小；

（2）滑块在长木板上滑动的相对位移；

（3）滑块从滑上长木板到两者都静止时的整个运动过程长木板因与地面摩擦产生的热量。

16.（14分）如图所示，在y轴两侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小分别

为B1和B2，且3B1＝4B2＝4B0，坐标原点O处有一个质量为M、处于静止状态的中性粒子，分裂为两个带电粒子a和b，其中带正电的粒子a的电荷量为q，质量m＝kM（k可以取0～1的任意值）。分裂时释放的总能量为E，并且全部转化为两个粒子的动能。不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，不计中性粒子分裂时间和质量亏损，不考虑相对论效应。设a粒子的速度沿x轴正方向，求：

（1）粒子a在磁场B1、B2中运动的半径之比；

（2）k取多大时，粒子a在磁场B2中运动的半径最大，以及此时的最大半径；

（3）k取多大时，两粒子分裂以后又能在磁场的分界线y轴上相遇。

物理参考答案及评分标准

12.（6分）（1）0.96（2分）2.0（2分）      （2）0.20或0.2（2分）

13.（9分） （1）F（1分）  C（1分）

（2）620.0（1分）  310.0或310（2分）  >（2分）

（3）34.4（2分）

14.（10分）

解：（1）若盘面静止，游客的受力分析如答图1所示

方法1：因μmgcosθ>mgsinθ

故：游客受到盘面的摩擦力大小：f＝mgsinθ=300N

方法2：假设游客处于平衡状态，则有：

mgsinθ﹣f＝0（2分）

解得：f＝300N（1分）

fm＝μmgcosθ＝320N（1分）

因f＜fm，所以盘面静止时游客受到盘面的摩擦力大小为300N（1分）

（2）当游客随魔盘以角速度ω＝0.25rad/s匀速转动时，游客的受力分析如答图2所示

竖直方向有：f'sinθ+N'cosθ﹣mg＝0（2分）

水平方向有：f'cosθ﹣N'sinθ＝mω2Lcosθ（2分）

解得：f'＝304N（1分）

15.（12分）

解：(1)对滑块由牛顿第二定律得：

μ1（mg+Eq）=ma1（1分）

解得：a1=4m/s2（1分）

对长木板由牛顿第二定律得：

μ1（mg+Eq）-μ2（mg+Mg+Eq）=Ma2（1分）

解得：a2=1m/s2（1分）

(2)设两者达到共同速度的时间这t1，则有：

v=v0-4t1

v=t1

假设两者达到共同速度后一起减速，对整体由牛顿第二定律得：

μ2（mg+Mg+Eq）=（M+m）a3（1分）

对滑块：F合=ma3

      代入数据解得：

F合=1.2N<μ1（mg+Eq）=3.2N，故假设成立，两者一起减速。（1分）

在t1这段时间内滑块的位移：

长木板的位移：（1分）

滑块在长木板滑动的相对位移：

代入数据解得：（1分）

(3)设两者达到共同速度后一起做减速运动的时间为t2，则有：

v=a3t2（1分）

（1分）

长木板与地面摩擦产生的热量为：

（1分）

代入数据解得：（1分）

16. （14分）

解：（1）由洛伦兹力提供向心力qvB＝m（2分）

可得：R＝（1分）

粒子a在磁场中运动过程中比荷与速率都不会改变，所以磁场B1、B2中运动的半径之比与磁感应强度成反比，即：

（1分）

（2）分裂过程由动量守恒得：

kMva＝（1﹣k）Mvb（1分）

根据能量守恒有：E＝kM（1﹣k）M（1分） 

解得：

则粒子a在右边磁场B2中运动的半径为：（1分）

可知，当k＝时最大，其值为（1分）

（3）粒子在磁场中做圆周运动的周期：

T＝

粒子分裂后在磁场中的运动情况如图所示：

①两粒子在a点相遇时，粒子b的运动时间：

tb＝T1+T2，

粒子a的运动时间：

ta＝T1′+T2′，

两粒子运动时间相等，即：ta＝tb，

则：

解得：（2分）

②两粒子在b点相遇时，粒子b的运动时间：

tb＝T1+T2，

粒子a的运动时间：ta＝T1′+T2′，

两粒子运动时间相等，即：ta＝tb，

则：

解得：（2分）

③两粒子在c点相遇时，粒子b的运动时间：

tb＝T1，

粒子a的运动时间：ta＝T1′+T2′，

两粒子运动时间相等，即：ta＝tb，

则：

解得：（2分）