2022-2023学年湖南省部分学校高三下学期第一次联考（月考）物理试题含答案

湖南省部分学校联考高三物理试卷

本试卷满分100分，考试用时75分钟．

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．某运动员正在进行吊环比赛，两根吊索悬挂点间的距离恰好等于该运动员的肩宽．运动员和吊环所受的总重力大小为G，不计吊索所受的重力．下列说法正确的是（    ）

A．当运动员双臂竖直吊起时，每根吊索的拉力大于

B．当运动员双臂竖直吊起时，每根吊索的拉力小于

C．当运动员张开双臂吊起时，每根吊索的拉力大于

D．当运动员张开双臂吊起时，每根吊索的拉力小于

2．台风具有极强的破坏力．若台风以40m/s的水平速度垂直吹向某广告牌，该广告牌长2m、宽1m，空气的密度为，台风遇到广告牌后速度变为零，则广告牌所受台风的压力大小为（    ）

A．4160N B．2130N C．416N D．213N

3．如图所示，半径为R、内表面光滑的半球形碗固定（碗口水平），一小球（视为质点）在碗内的水平面内做匀速圆周运动．若当小球距碗口的高度为时，小球的角速度大小为；若当小球距碗口的高度为时，小球的角速度大小为，则为（    ）

A． B． C．1：2 D．2：1

4．水面下方某处有一个点光源，从水面上看水面有光亮的圆形区域的面积为．若将水换成另外一种液体，其他条件不变，从液面上看液面有光亮的圆形区域的面积为．已知水与该种液体对点光源发出的光线的折射率分别为、，则的值为（    ）

A． B． C． D．

5．在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为4V，灯泡上标有“4V  4W”，定值电阻R的阻值为．当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为6W．下列说法正确的是（    ）

A．变压器原、副线圈的匝数比为55：1

B．电动机的额定功率为7W

C．电动机的内阻为

D．若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧杯

6．如图所示，航天器A的正下方有一绳系卫星B，A、B用一长直金属绳连接，卫星C、A、B及金属绳均绕地球做匀速圆周运动，A、B、金属绳及地心始终在同一直线上，A、C在同一轨道上运行．A、B、C间的万有引力以及金属绳的质量、空气阻力均不计．下列说法正确的是（    ）

A．A中的航天员处于完全失重状态

B．A的向心加速度小于B的向心加速度

C．A的线速度小于B的线速度

D．A的角速度大于C的角速度

二、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．氢原子的能级图如图所示，锌、钠、铯的逸出功分别为3.38eV、2.29eV、1.89eV，则下列说法正确的是（    ）

A．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁最多能辐射出3种不同频率的光子

B．氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光子比从能级向能级跃迁时辐射出的光子的波长短

C．一群氢原子从能级直接向能级跃迁时辐射出的光都能使锌、钠、铯产生光电效应

D．氢原子从能级直接向能级跃迁时辐射出的光照射到钠上逸出光电子的最大初动能为0.26eV

3．甲、乙两质点同时从坐标原点出发沿轴正方向做匀变速直线运动，甲、乙两质点运动过程中速度大小的二次方与它们到原点之间的距离的关系如图中的图线A、B所示．运动一段位移后停止的质点将不再运动．下列说法正确的是（    ）

A．甲、乙两质点均做匀加速直线运动

B．甲、乙两质点的加速度大小之比为2：1

C．甲、乙两质点在x＝4m处相遇

D．甲、乙两质点只能相遇一次

9．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定，倾角为，上端连接一电容器，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场穿过导轨所在平面．一根质量为m的导体棒垂直静置在导轨上．现让导体棒从静止开始滑下，导体棒做匀加速直线运动，所有电阻均不计，重力加速度大小为，则导体棒在导轨上运动的加速度大小可能为（    ）

A． B． C． D．

10．点电荷A、B分别固定在原点O和x＝6m处，仅在电场力的作用下，负点电荷M从x＝2m处以某一初速度沿轴正方向运动，其速度随位置x变化的图像如图所示．下列说法正确的是（    ）

A．M过x＝4m处时受到的电场力最大

B．M从x＝2m处运动到x＝5m处的过程中电势能先增大后减小

C．A、B的电荷量之比为4：1

D．M过x＝3m处时与过x＝5m处时的加速度大小之比为25：63

三、非选择题：本题共5小题，共56分．

11．（6分）某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值．

（1）请用笔画线代替导线，按电路图甲完成实物图乙的连接．

（2）根据电路图甲，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在最______（填“上”或“下”）端．闭合开关后，将开关接a，调节滑动变阻器，使毫安表的示数为I．

（3）保持滑动变阻器的滑片不动，将开关接b，调节电阻箱，使_____，记录此时电阻箱的阻值．

（4）未知电阻的阻值______，测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．

12．（9分）水平桌面上安装有如图甲所示的装置，可以用来探究加速度与力的关系．绕过动滑轮的两段轻绳均与桌面平行，光电门固定在竖直支架上．

（1）用游标卡尺测量出遮光条的宽度，如图乙所示，遮光条的宽度______cm．

（2）按图甲组装好器材后，在盒内放入重物，从静止释放物块，在竖直支架上标记释放时遮光片的中心位置O，记录物块运动过程中力传感器的示数F以及遮光条通过光电门的遮光时间t，测量位置O到光电门的距离x．

（3）多次改变放入盒内的重物质量（不改变第一次放入的重物质量），调整物块位置使遮光条中心与支架上的O点平齐，再次由静止释放物块，记录相关数据．

（4）以F为纵坐标、为横坐标作出图像，若当地的重力加速度大小为g，图像的斜率为，图像在纵轴上的截距为b，则物块的质量M＝______，物块与桌面间的动摩擦因数______．（均用、b、d、x、g表示）

13．（13分）如图甲所示，开口向上的汽缸放在水平地面上，横截面积为S、质量为m的薄活塞密封一定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的间距为d．若汽缸放在倾角的固定斜面上，绕过定滑轮的轻绳一端与质量为2m的物块相连，另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系统处于平衡状态，如图乙所示．重力加速度大小为g，大气压强恒为，不计一切摩擦，缸内气体的温度恒定，斜面足够长．

（1）求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽缸底部的间距；

（2）物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统稳定后活塞与汽缸底部的间距．

14．（13分）如图所示，在直角坐标系x O y的第Ⅰ象限内有磁感应强度大小B＝5T、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在第Ⅱ象限内有沿x轴正方向的匀强电场，一质量、电荷量的带正电粒子从坐标为（－0.75m，0）的M点以大小的速度平行于y轴正方向射入电场，粒子经过电场偏转后从坐标为的P点进入第Ⅰ象限．不计粒子受到的重力．求：

（1）电场的电场强度大小E；

（2）粒子从x轴射出磁场的位置到原点O的距离d．

15．（15分）如图所示，静置在光滑水平地面（足够大）上的木块由水平轨道与竖直平面内的光滑圆弧轨道AB组成，水平轨道与圆弧轨道相切于B点，其右端固定有水平轻弹簧，弹簧处于自然伸长状态且左端在C点；一质量为m的滑块（视为质点）静置在B点，滑块与水平轨道上表面BC间的动摩擦因数为，B、C两点间的距离为L．现对木块施加一个大小为（g为重力加速度大小）、方向水平向左的推力，当滑块到达C点时撤去推力．木块与滑块的质量分别为3m、m，圆弧轨道AB的半径为，C点右侧的水平轨道上表面光滑．求：

（1）滑块滑到C点时木块的速度大小以及滑块的速度大小；

（2）弹簧的最大弹性势能以及弹簧的弹性势能最大时滑块的速度大小；

（8）滑块第一次滑到圆弧轨道的最高点A时的速度大小以及滑块最终与C点的距离x．

高三物理试卷参考答案

1．C【解析】本题考查物体的平衡条件，目的是考查学生的理解能力．因为两根吊索悬挂点间的距离恰好等于该运动员的肩宽，所以当该运动员双臂竖直吊起时，吊索也是竖直的，根据物体的平衡条件可知，此时每根吊索的拉力大小为，选项A、B均错误；当运动员张开双臂吊起时，吊索不再竖直，设此时吊索与竖直方向的夹角为，每根吊索的拉力大小为T，根据物体的平衡条件有，又，因此，选项C正确、D错误．

2．A【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的推理能力．设在时间内吹向广告牌的台风的质量为m，有，根据动量定理有，解得F＝4160N，选项A正确．

3．B【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的推理能力．设小球所受支持力与竖直方向的夹角为，根据几何关系有，小球所受重力和支持力的合力提供小球做圆周运动所需的向心力，有，解得，因此，选项B正确．

4．C【解析】本题考查光的折射与全反射，目的是考查学生的推理能力．设点光源距水面的深度为，被光源照亮的圆形区域的半径为r，由几何关系有，又、，得，可得，选项C正确．

5．C【解析】本题考查交变电流，目的是考查学生的推理能力．因为电动机和灯泡均正常工作，所以变压器副线圈两端的电压，根据题图乙可知变压器原线圈两端的电压，可得变压器原、副线圈的匝数比，选项A错误；当灯泡正常工作时，通过灯泡的电流，通过定值电阻的电流，可得通过电动机的电流，因此电动机的额定功率，选项B错误；电动机的发热功率，解得，选项C正确；若灯泡损坏导致断路，则副线圈消耗的功率减小，原线圈输入的功率减小，通过原线圈的电流减小，导致通过副线圈的电流减小，因此电动机的功率减小，不会被烧坏，选项D错误．

6．D【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的分析综合能力．因为A、B、金属绳及地心始终在同一直线上，所以A、B的角速度相等，则有、，解得，若航天员处于完全失重状态，则有，解得，显然，选项错误；由可得，选项B错误；由可得，选项C错误；C的角速度大小，可得F>0，结合，解得，选项D正确．

7．AD【解析】本题考查氢原子的能级，目的是考查学生的推理能力．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁最多能辐射出种不同频率的光子，选项A正确；由题图可知，n＝3和n＝2的能级差小于n＝2和n＝1的能级差，又，因此小的波长长，选项B错误；氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光子能量，小于锌的逸出功3.38eV，不能使锌产生光电效应，选项C错误；根据光电效应方程有，选项D正确．

8．BD【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理能力．甲质点的图像的斜率为负值，说明甲质点做匀减速直线运动，乙质点的图像的斜率为正值，说明乙质点做匀加速直线运动，选项A错误；甲、乙两质点的加速度大小分别为、，即甲、乙两质点的加速度大小之比为2：1，选项B正确；甲质点的初速度大小，甲质点停止运动所用的时间，甲质点停止运动前已通过的位移大小，乙质点的初速度为0，当甲质点刚停下时，乙质点已通过的位移大小，因此时乙质点尚未追上甲质点，两质点不会在x＝4m处相遇，选项C错误；因为甲质点停止后不再运动，所以甲、乙两质点只能在x＝6m处相遇一次，选项D正确．

9．AC【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的推理能力．电容器两端电势差U等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势，当导体棒的速度大小为时，有，，，，，，解得，选项B、D均错误；当时，，选项A正确；当时，，选项C正确．

10．BCD【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动，目的是考查学生的分析综合能力．由题图可知，M过x＝4m处时速度的变化率为0，说明M过x＝4m处时的加速度为零，故M过x＝4m处时不受电场力，选项A错误；M从x＝2m处运动到x＝5m处的过程中速度先减小后增大，根据能量守恒定律可知，该过程中M的电势能先增大后减小，选项B正确；M从x＝2m处运动到x＝5m处的过程中电场力先做负功后做正功，由于负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，在x＝2m处到x＝5m处的范围内电场的电场强度先沿x轴正方向后沿x轴负方向，故A、B均为正电荷，根据物体的平衡条件有，其中、，解得，选项C正确；M过x＝3m处时的加速度大小，其中，M过x＝5m处时的加速度大小，其中、，解得，选项D正确．

11．（1）如图所示（2分）

（2）上（1分）

（3）毫安表的示数为I（1分）

（4）（1分） 等于（1分）

【解析】本题考查电阻的测量，目的是考查学生的实验能力．

（2）闭合开关前，应保证滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器的滑片应在最上端．

（3）开关接a、b时分别是和接入电路，其他部分的电路不变，两次毫安表的示数相同，说明与电阻箱此时的阻值相同．

（4）由（3）可知，测量值等于真实值．

12（1）0.600（3分）

（4）（3分） （3分）

【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的实验能力．

（1）遮光条的宽度．

（4）盒子与重物经过光电门时的速度大小，

根据匀变速直线运动的规律有，

可得，物块的加速度大小，

对物块，根据牛顿第二定律有，

整理得，故、，解得，．

13．【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的推理能力．

（1）汽缸放在水平地面上时，缸内气体的压强（1分）

设汽缸在斜面上系统平衡时缸内气体的压强为，对活塞，根据物体的平衡条件有

（1分）

解得（1分）

根据玻意耳定律有（2分）

解得．（1分）

（2）设汽缸的质量为M，对活塞与汽缸整体，根据物体的平衡条件有

（1分）

解得（1分）

对两个物块、活塞和汽缸整体，根据牛顿第二定律有

（1分）

设活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动时，缸内气体的压强为，

对汽缸，根据牛顿第二定律有

（1分）

解得（1分）

根据玻意耳定律有（1分）

解得．（1分）

14．【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的推理能力．

（1）设粒子在电场中运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有（1分）

粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从M点运动到P点的时间为，有

，其中（1分）

，其中（1分）

解得．（2分）

（2）设粒子通过P点时的速度方向与y轴正方向的夹角为，有

（1分）

解得（1分）

设粒子通过P点时的速度大小为v，有（1分）

解得（1分）

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R，有（1分）

解得R＝1m（1分）

经分析可知．（1分）

解得．（1分）

15．【解析】本题考查动量与能量，目的是考查学生的分析综合能力．

（1）设在推力作用下，木块与滑块的加速度大小分别为、，

根据牛顿第二定律，对木块与滑块分别有，．（1分）

设推力作用的时间为，根据匀变速直线运动的规律有，（1分）

又（1分）

解得（1分）

．（1分）

（2）木块与滑块第一次达到共同速度时弹簧的弹性势能最大，对木块与滑块组成的系统，

根据动量守恒定律有（1分）

根据能量守恒定律有（1分）

解得．（1分）

（1分）

（3）滑块第一次滑到A点时木块的速度与滑块的水平分速度相同，

设该水平分速度大小为，滑块第一次滑到A点的过程中，木块与滑块组成的系统水平方向动量守恒，

有（1分）

根据能量守恒定律有

（1分）

解得 （1分）

由于，滑块从A点飞出一段时间后从A点落回圆弧轨道AB，

最终木块与滑块以共同速度v一起运动，设撤去拉力后滑块在BC上相对木块滑动的路程为，

根据能量守恒定律有

（1分）

解得（1分）

故．（1分）