湖南省株洲市天元区名校2023届高三物理上学期12月月考（A）试卷（Word版附答案）

株洲市天元区名校2022-2023学年高三上学期12月月考

物理试题（A）

一、单选题：本题共9小题，27分

1．如图所示，一质量为m的木箱，与地面间的动摩擦因数为μ，小明同学通过轻绳拉着木箱在水平面内匀速向右运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．木箱运动过程中受到拉力与摩擦力的合力可能指向左上方

B．木箱运动过程中可能受到三个力的作用

C．拉动木箱至少需要施加的拉力大小为μmg

D．拉动木箱至少需要施加的拉力大小为

2．如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一带电微粒保持静止状态。S是闭合的，C表示电容器的电容，表示a点的电势，EP表示点电荷的电势能。现将电容器的A板向上移动少许，使两板间的距离增大，则（　　）

A．C变小，变大，EP变大 B．C变大，不变，EP变小

C．C变小，变小，EP变大 D．C变大，变小，EP不变

3．某交变电流的i－t图象如图所示，则其电流的有效值为（　　）

A．1.5A B．2A

C．A D．A

4．物块先沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，后沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，AC=CB，如图所示。物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块整个下滑过程中（　　）

A．物块受到的摩擦力相同

B．沿轨道2下滑时的位移较大

C．物块滑至B点时速度相同

D．两种情况下损失的机械能相同

5．如图所示，平行板电容器的极板沿水平方向放置，电子束从电容器左边正中间a处沿水平方向入射，其初速度为，在电场力的作用下刚好从图中所示的c点射出，射出的速度为v。现在若保持板间电场不变，在板间加一个垂直纸面向里的匀强磁场，使电子束刚好从图中d点射出，c、d两点关于直线ab对称，则从d点射出的每个电子的速度大小为（   ）

A． B． C． D．

6．氢原子由能级n=3向n=2跃迁时，释放的光子波长为，氢原子由能级n=2向n=1跃迁时，释放的光子波长为，氢原子由能级n=3向n=1跃迁时，释放的光子波长为（　　）

A． B． C． D．

7．两根足够长的光滑平行导轨竖直固定在竖直平面内，间距为L，底端接一阻值为R的电阻。将质量为m的水平金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外，其余电阻不计，重力加速度为g。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　）

A．金属棒向下运动过程中，加速度始终减小

B．金属棒向下运动距离为时，速度达到最大

C．金属棒运动到最大速度的过程中，重力和弹力所做的功等于金属棒动能的增量

D．金属棒运动至最终静止的全过程中，其重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量和R上所产生的焦耳热之和

8．气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满一定质量的空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是（　　）

A．在完全失重的情况下，座舱A内的空气对器壁的顶部没有作用力

B．气体对外做功，平衡后气体内能减小

C．气体对外不做功，平衡后气体温度不变

D．气体体积变小，平衡后压强增大

9．如图所示的各点之间的距离均是，当时，点开始向上振动，经达到最大位移，此时波传播到点，则以下结论中正确的是(    )

A．波的传播速度是，周期是

B．波的频率是，波长是

C．再经，波传播到了点，此时点达最大位移

D．波从1传播到点时，其历时，质点达到最大位移

二、多选题：本题共3小题，12分

10．如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C三点，下列正确的是（     ） 

A．A点场强大于B点场强

B．A点场强小于B点场强

C．A点场强方向指向x轴正方向

D．AB的电势差等于BC间的电势差

11．2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片．理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量．若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知(　　)

A．该黑洞的质量M＝ B．该黑洞的质量M＝

C．该黑洞的半径R＝ D．该黑洞的半径R＝

12．物体以大小相同的初速度沿同一木板向上滑动，若木板与水平面夹角不同，物体沿板能上滑的最大距离s也不同，如图为得到的关系图像，由图像可得（　　）（重力加速度g取10m/s2）

A．物体和木板间的动摩擦因数为0.75

B．图中s的最小值为10m

C．图中最低点P对应的为53°

D．初速度的大小为20m/s

三、非选择题：61分

13．某同学设计了一个加速度计，如图所示．较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．这个装置实际上是一个加速度传感器．工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行．当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动．通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小．已知两个电池E的电动势相同，均为9V，内阻可以忽略不计；滑块的质量为0.6kg，两弹簧的劲度系数均为2×102N/m，电阻器的全长8.0cm，弹簧在弹性形变内，电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零点左侧偏转．当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程．

（1）当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端______cm处；

（2）当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点______（填“左”、“右”）侧偏转；

（3）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度______（填“均匀”、“非均匀”）分布．

14．某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块使其在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将安装有遮光条的滑块P由倾斜轨道上某位置静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M，回答下列问题：

（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度如图乙所示，则宽度d=__________mm；

（2）若滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为Δt1、Δt2，若碰撞过程系统的动量守恒，则关系式_________成立；该碰撞过程损失的机械能为___________（用测量的物理量符号表示）。

15．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，已知磁感应强度随时间变化规律为B=(2+0.2t)T，电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，试求：

（1）回路中的磁通量变化率；

（2）回路中的感应电动势；

（3）回路中的电流。

16．如图所示，质量为M=0．5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0．2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F．当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1．将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2．

（1）若恒力F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间t是多少？

（2）图乙中BC为直线段，求该段B点的横坐标和C点的纵坐标

（3）图乙中BC为直线段，求该段恒力F的取值范围及函数关系式

（4）若1/s=5/4，求F的大小

17．如图所示，两个相同的气缸A、B放置在光滑水平面上，A固定，B可自由滑动。“工”型活塞一端处于A的正中间，另一端处于B的左端，此时两气缸内充满一定质量的理想气体，气缸B右端距离为气缸长度四分之一处有一固定挡板。气缸B导热良好，气缸A与活塞均绝热，活塞可无摩擦移动，气缸A右端有两固定挡板，忽略活塞、气缸壁的厚度。开始时，两气缸内气体压。强均为，温度均为。现对气缸A内的气体缓慢加热，则

①当气缸B接触挡板时，A中气体温度多大？

②当A中气体温度为4时，A中气体的压强多大？

18．如图所示是半径为R的半圆形玻璃砖的横截面，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧，且与MN垂直，一束光沿半径方向与OO′成30°角射向O点，已知玻璃砖对光线的折射率为，求：

(1)PQ屏上两个光点的距离；

(2)逐渐增大光线与OO′之间的夹角，要想PQ屏上仍然有两个光点，角度的变化范围。

参考答案

1-9 DCCDB  DDCD  10.BC  11.BC  12.AC

13．     4##4.0     右     均匀

14．     1.881##1.882##1.883         

15．（1）回路中磁通量的变化率

（2）回路中的感应电动势

（3）等效电路如图所示

其中，根据闭合电路欧姆定律

16．（1）以初速度v0为正方向，物块的加速度大小：am=g=2m/s2，木板的加速度大小：aM==4m/s2，由图乙知，恒力F=0时，物块在木板上相对于木板滑动的路程=1m-1，则s=1m，可知板长L=s=1m，滑块相对木板的路程：L=v0t-amt2-aMt2，代入数据可得：ts；t=1s，当t=1s时，滑块的速度为v=v0-amt=2m/s，木板的速度为v=aMt=4m/s，而当物块从木板右端滑离时，滑块的速度不可能小于木板的速度，故t=1s应舍弃，故所求时间为ts

（2）①当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，历时t1，则木板的加速度a1==(2F+4)m/s2，速度关系有：v=v0-amt1=a1t1，相对位移：s=t1-t1=t1，联立解得：=，由图乙知，相对路程：s1m，代入解得：F1N，即B点的横坐标为F=1N．

②当F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度a做匀加速运动，则对整体：a=，对物块静摩擦力f=ma，由于静摩擦力存在最大值，所以：ffmax=2N，可解得：F3N，把F=3N代入=，可得对应C点的纵坐标=1.5．

（3）由上分析可知，BC段恒力F的取值范围是1NF，函数关系式是=．

（4）由于==1.251.5，还在BC段纵坐标1—1.5的范围内，所以把=代入函数关系=可得，F=2N．

17．

①活塞缓慢移动时，气体压强不变，B气体没有变化，对A列等压变化

所以

②当左活塞到达A右端挡板时，对B列等温变化

所以

A由理想气体状态方程

所以

对A列等容变化

所以

18．(1)由光的折射定律可得

解得

α=45°

NP=Rcot30°=R

NQ=Rtan45°=R

则两个光点之间的距离为

PQ=

(2)因光的临界角满足

C=45°

即当入射角大于45°时发生全反射，两个光点变为一个光点，则入射角度的变化范围为

45°-30°=15°