湖北省新高考联考2023届高三下学期4月月考物理试卷（含答案）

这是一份湖北省新高考联考2023届高三下学期4月月考物理试卷（含答案），共16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。
湖北省新高考联考2023届高三下学期4月月考物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、2021年1月3日消息，诺贝尔奖的官方推特发布动态，居里夫人曾经使用过的笔记本，截止到目前仍然具有放射性，而放射性将会持续1500年。关于衰变和半衰期，下列说法正确的是(   )居里夫人“笔记”
A.放射性元素的半衰期不仅与核内部本身因素有关，还与质量有关
B.衰变成要经过8次α衰变和6次β衰变
C.用化学反应改变放射性元素存在状态，可以改变半衰期，从而实现对衰变的控制
D.放射性元素氡（）的半衰期为3.8天，10个氡核经过3.8天的衰变剩余5个氡核2、C919中型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中型喷气式民用飞机，2021年将交付首架C919单通道客机。C919现正处于密集试飞新阶段，一架C919飞机在跑道上从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到时离开地面起飞，已知飞机起飞前1s内的位移为78m，则飞机在跑道上加速的时间t以及加速度的大小分别为(   )
A.， B.，C.， D.，3、在汽车里使用的一种指南针是圆球形的。将一个圆球形的磁性物质悬浮在液体里，并密封在一个稍大一些的透明的圆球里，在磁性圆球上已经标注了东、南、西、北四个方向，静止时指南针（磁性圆球）的南极指南，北极指北。如果南极科考队员携带这种指南针来到地球的南极，对于指南针的指向，下列说法中正确的是(   )
A.指南针的南极指向任意方向 B.指南针的北极指向任意方向
C.指南针的南极向上，北极向下 D.指南针的北极向上，南极向下4、如图甲所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，质点a的平衡位置在处，如图乙所示为质点a的振动图像，则下列判断正确的是(   )
甲                             乙A.图甲对应的时刻可能是
B.这列波传播的速度大小为C.若在0.2s内质点a运动的路程为2m，则质点a振动的振幅为5cm
D.时刻，质点a位于波谷5、如图所示，网球运动员发球时，将质量为m的网球（可将其视为质点）从空中某点以初速度水平抛出，网球经过M点时，速度方向与竖直方向夹角为60°；网球经过N点时，速度方向与竖直方向夹角为30°。不计空气阻力，网球在从M点运动到N点的过程，动量变化大小为(   )
A. B. C. D.6、2021年新年之际，十大国内科技新闻揭晓，嫦娥五号月球挖土1731克成功入选。假设某人以同样大小的初速度分别在月面和地面竖直跳起，他在月面上跳起的最大高度为在地面上跳起的最大高度的p倍。已知地球半径为月球半径的q倍，不计地面上的空气阻力，则地球和月球的平均密度之比为(   )A. B. C. D.7、如图所示，稳压交流电源通过理想变压器给电路供电，三个小灯泡均能正常发光，已知三个小灯泡的额定电压均为，电阻均为R，则通过电源的电流为(   )
A. B. C. D.二、多选题8、在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示，电场中三个点a、b、c的坐标如图所示，其电场强度大小分别为、和.。现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为和。下列判断正确的是(   )A. B. C. D.9、如图所示，一条轻质细绳上有一滑轮C，滑轮下面挂一物块A，轻绳一端固定于直角支架MOD的O点，支架固定在地面上，MO水平，OD竖直，轻绳另一端绕过一固定在斜面上的定滑轮Q与一物块B相连，与B连接的轻绳与斜面平行，物块B静止在斜面上，物块A和斜面都处于静止状态，斜面和地面都是粗糙的，滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦均忽略不计。如果将轻绳固定点由O点缓慢地移动到M点或N点，物块A、B和斜面仍处于静止状态，轻绳仍为绷直状态。则(   )
A.移动到M点后，轻绳对物块B的拉力变大，物体B受到的摩擦力变大
B.移动到M点后，轻绳对滑轮C的作用力保持不变，斜面受到地面的，摩擦力变小
C.移动到N点后，轻绳对物块B的拉力不变，物体B受到的摩擦力不变
D.移动到N点后，轻绳对滑轮C的作用力不变，斜面受到地面的摩擦力变大10、玻璃三棱镜的截面如图所示，，一束光线从AB边上的M点以平行于BC的方向射人棱镜，经BC边一次反射后，反射光线与AB边平行。已知，，真空中的光速为c，则下列说法正确的是(   )A.该棱镜的折射率B.光线射到AC界面上时的折射角为30°
C.从AB边射出的光线和射人光线互相平行D.经BC边反射后，光线第一次从AB边和AC边射出的时间差11、如图所示的平行导轨由水平和倾斜两部分组成，与倾斜导轨衔接处有宽度为d（d未知）的方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场，两导轨的右端接有阻值为R的定值电阻。长度为L（等于导轨间距）、质量为m、电阻为R的导体棒在倾斜导轨上高h处由静止释放，导体棒在整个运动过程中始终与导轨保持良好接触，且始终与导轨垂直，经过一段时间导体棒刚好停在磁场的右边界。一切摩擦可忽略不计，则下列说法正确的是(   )
A.整个运动过程中，电路中的最大电流为B.整个运动过程中，导体棒上产生的焦耳热为C.D.整个过程中，流过导体棒某一横截面积的电荷量为三、实验题12、某同学用冲击摆验证动量守恒定律和机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在水平桌面上固定一玻璃试管，试管底部固定一根劲度系数为k的轻弹簧，将弹簧压缩后锁定，紧贴弹簧自由端放一质量为m的小球，试管右侧用长为L的细线悬挂一内部填满海绵的摆块，摆块下部固定有挡光片，总质量为M，摆块静止时其中心与试管口等高。紧贴挡光片处安装有光电门（图中未画出），摆块右侧固定一长直玻璃管，管中插一根长细金属丝，金属丝的左端与摆块接触，右端在处。弹簧的弹性势能，重力加速度为g。
甲                                         乙
用螺旋测微器测量挡光片的宽度如图乙所示，挡光片的宽度d=_________mm。
解除弹簧的锁定，小球射入摆块并留在其中，光电门记录的时间为，摆块向右摆起，金属丝右端位于处，测得和的距离为s。
若小球与摆块碰撞前后动量守恒，需要验证的关系式为___________________。
若小球射入摆块后机械能守恒，需要验证的关系式为_____________________。13、要测绘一个标有“6V，3W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列实验器材：
电流表（量程0.6A，内阻0.5Ω）
电压表（量程3V，内阻）
滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
滑动变阻器（最大阻值，额定电流O.5A）
定值电阻（阻值为，额定电流0.5A）
定值电阻（阻值为100Ω，额定电流1A）
电源E（电动势10V，内阻很小）
开关S，导线若干
（1）某同学直接用电压表测量小灯泡的电压，用电流表测量小灯泡的电流，测绘出小灯泡的伏安特性曲线，该方案实际上不可行，其最主要的原因是__________________________________________________。
（2）考虑到小量程的电压表的内阻是精确值，且实验器材中提供了定值电阻，可改装为量程大的电压表，为此应该选择定值电阻_________。
（3）为了测量小灯泡工作时的多组数据，滑动变阻器应该选择_________。
甲                     乙（4）如图甲所示为该灯泡的图像，现将两个这种小灯泡、与一个电阻为5Ω的定值电阻R连成如图乙所示的电路，电源的电动势，开关S闭合后，小灯泡与定值电阻R的电功率均为P，则P=_________W，电源的内阻r=_________Ω。四、计算题14、如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗、细管横截面面积分别为、，粗、细管内水银柱长度，封闭气体长度。大气压强，气体初始温度为。现缓慢降低气体温度，直到水银全部进入粗管内。（计算结果保留一位小数）
（1）求水银全部进入粗管时，气体的温度。
（2）水银全部进入粗管后，保持气体温度不变，把玻璃管水平横放，求稳定时封闭气体的长度。15、如图所示，倾角的光滑绝缘斜面上水平放置一长为L的直导线MN（图中只画出了M端），已知直导线中通有从M到N的电流，电流的大小为I，直导线MN的质量为m，直导线MN紧靠垂直于斜面的绝缘挡板放置.在导线MN的中点系一轻质绝缘细线，细线的另一端系一质量为m、带电荷量为的小球，斜面的右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小。直导线MN处在一平行于纸面方向的匀强磁场（图中末画出）中。将小球拉到图中P点处，细线OP段水平，且OP段的长度为L。若小球由静止开始释放，在小球运动的过程中，通电直导线MN始终处于静止状态，求：（重力加速度为g，，，所有摩擦阻力均不计）（1）小球圆周运动到O点正下方时，其对细线的拉力的大小；（2）通电直导线MN所处的磁场的磁感应强度的最小值。16、如图所示，倾角的光滑斜面上有固定挡板AB，斜面上B、C两点间的高度差为h.斜面上叠放着质量均为m的薄木板和小物块，小物体与挡板之间有一根压缩并被锁定的轻弹簧，弹簧与挡板和小物块接触但均不连接.薄木板长为h，其下端位于挡板AB处，整体处于静止状态。已知弹簧的弹性势能，其中x为弹簧长度的改变量，k为弹簧的劲度系数（k未知），薄木板和小物块之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
（1）把薄木板和小物块固定在一起，解除弹簧的锁定，当薄木板下端与B点的高度差为0.25h时，弹簧与小物块分离，薄木板上端恰能运动到C点，求小物块与弹簧分离时的速率及弹簧的劲度系数k的大小；
（2）若薄木板和小物块之间不固定，调整弹簧的压缩量及小物块在薄木板上的位置，仍将压缩并被锁定的弹簧放在小物块与挡板间，解除锁定，为使薄木板上滑且与小物块间没有相对滑动，求弹簧压缩量应满足的条件；
（3）若撤去弹簧，薄木板和小物块之间不固定，薄木板和小物块均放在挡板处，给小物块沿斜面向上的初速度（未知）。在向上运动过程中，小物块恰好未离开薄木板，求小物块沿斜面向上运动的最大位移。（结果用h表示）
参考答案1、答案：B解析：放射性元素的半衰期仅由核内部本身因素决定，与其他条件无关，选项错误；衰变成，α衰变一次质量数减少4，次数为，β衰变的次数为，即要经过8次α衰变和6次β衰变，选项B正确；半衰期与外界因素无关，用化学反应改变放射性元素存在状态，其半衰期不会发生变化，选项C错误；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，少数原子核不适用，选项D错误。2、答案：D解析：飞机在最后1s内中间时刻的速度，则飞机起飞的加速度大小，飞机加速的时间，选项D正确。3、答案：D解析：地理的南极是地磁场的北极，地理的北极是地磁场的南极，所以在地球的南极点上地磁场的方向是向上的，磁场的方向就是指南针的北极受力的方向，即指南针静止时北极所指的方向。所以指南针的北极应该向上，南极向下，D项正确。4、答案：B解析：由于波沿x轴正向传播，因此图甲对应时刻质点a正沿y轴正向运动，因此选项A错误；这列波传播的速度，选项B正确；若在0.2s内质点a运动的路程为2m，则，解得，选项C错误；由于质点振动的周期为0.04s，因此时刻，质点a位于平衡位置，选项D错误。5、答案：D解析：根据平抛运动规律可知，网球在M点时竖直分速度为，在N点的竖直分速度为，则网球从M点到N点的时间为。在从M点运动到N点的过程，由动量定理求得网球动量变化大小为，选项D正确。6、答案：C解析：根据竖直上抛运动公式，可得地面与月面的重力加速度之比为，在星球表面附近，万有引力等于重力，即，密度公式，体积公式，联立解得，地球和月球的平均密度之比，选项C正确。7、答案：C解析：依题意有，原线圈电压，副线圈电压，可得原、副线圈的匝数比为，设灯泡的额定电流为，则副线圈电流，根据公式，可得原线圈电流为，交变电流电源电压，流过电源的电流为，选项C正确，A、B、D错误。8、答案：AC解析：由点电荷的电场强度公式，可得，，A项正确、B项错误；电场力做功，由题图可知，则，C项正确、D项错误。9、答案：BC解析：设拉滑轮C的绳与竖直方向的夹角为θ，则，将轻绳固定点由O点移动到M点后，拉力T变小，轻绳对物块B的拉力变小，因为不知道初始时物块B受到的静摩擦力的大小和方向，所以不能确定物块B受到的摩擦力大小的变化，A项错误；把斜面和物块B整体作为研究对象，斜面受到的摩擦力，可知也变小，轻绳对滑轮C的作用力大小仍等于物块A的重力，B项正确；将轻绳固定点由O点移动到N点后，θ不变，拉力T不变，把斜面和物块B整体作为研究对象，根据可得C项正确，D项错误。10、答案：ACD解析：根据题意，作出光路图，如图所示。根据几何关系可知，光线在M点的人射角为，折射角为，根据折射定律有，解得，选项A正确；光射到AC边和AB边时人射角均为30°，根据光的折射定律，可知折射角均为60°，易得从AB边射出的光线跟原来的射人光线平行，选项B错误，C正确；光在棱镜中传播的速度为，根据几何知识可得，四边形MNOD为平行四边形，第一次从AB边和AC边射出光线的光程差为，时间差为，选项D正确。11、答案：BD解析：金属棒下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，得金属棒到达水平面时的速度，金属棒到达水平面后进人磁场受到向左的安培力做减速运动，则刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为，最大的感应电流为，A错误；金属棒在整个运动过程中，机械能最终转化为焦耳热，即，故电阻R中产生的焦耳热为，B正确；对导体棒，经时间t穿过磁场，由动量定理得，而，变形得，解得，而由和，解得，C错误，D正确。12、答案：6.870；；解析：螺旋测微器的读数为6.870mm；，若动量守恒，有，即；摆块上升的高度，若机械能守恒，有，即。13、答案：（1）电压表的量程小了，只能测绘小灯泡工作时的部分工作状态；（2）；（3）；（4）0.2；2.5解析：（1）电压表的量程为3V，而小灯泡的额定电压为6V，则电压表的量程小了，只能测绘小灯泡工作时的部分工作状态。（2）扩大电压表的量程，应该串联阻值较大的定值电阻，因此应该选择，由知，改装后的电压表的量程为9V，若选择改装，同样可计算，量程基本不变。（3）测绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表（电流表）要从零开始变化，滑动变阻器要采用分压接法，因而滑动变阻器在安全的情况下选择阻值较小的，则变阻器要选。（4）如图所示，作出定值电阻R的图线，与小灯泡的图线交点为（0.2，1），因而小灯泡的功率P为0.2W。电阻R与小灯泡并联，两者功率相等，因而通过电阻R的电流也为0.2A，所以通过小灯泡的电流，此时小灯泡两端电压，因而电源内电压，内阻。14、答案：（1）；（2）解析：（1）初态时，有，，水银全部进人粗管时，有，由理想气体状态方程可知解得，即（2）玻璃管水平放置时气体做等温变化，则有解得15、答案：（1）；（2）解析：（1）小球由静止运动到O点正下方的过程中，有小球运动到O点正下方时，有小球受到的洛伦兹力解得由牛顿第三定律可得，小球运动到O点正下方时，其对细线的拉力的大小（2）当通电导线MN所受安培力的方向沿斜面向下时，磁感应强度有最小值。由力的平衡，得其中解得16、答案：（1）；（2）；（3）解析：（1）设弹簧的弹性势能为，小物块与薄木板的质量均为m，则对薄木板和小物块组成的整体，由能量守恒有解得由于，于是有，其中所以（2）设小物块和薄木板沿斜面向上共同运动的最大加速度为a，弹簧的最大弹力为，则对薄木板有对整体有而联立三式解得要使整体能沿斜面上升应满足而联立两式解得所以（3）小物块相对薄木板滑动过程中，设小物块的加速度大小为，薄木板的加速度大小为，则对小物块有对薄木板有两者速度相同后一起匀减速上滑，设两者一起匀减速上滑的初速度大小为，加速度大小为，则画出图像如图所示在时刻两者速度相等，则所以，根据图像，有，可得时间内小物块的位移此后两者一起做匀减速运动，减速运动的位移所以，小物块沿斜面向上运动的最大位移