1、2022-2023学年湖南省长沙市天心区长郡中学高三（上）月考物理试卷（一）一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1（4分）日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一，2019年2月13日日本宣布福岛核电站核残渣首次被“触及”，其中部分残留的放射性物质半衰期可长达1570万年，下列有关说法正确的是（）A衰变成要经过4次衰变和7次衰变B的比结合能小于的比结合能C天然放射现象中产生的射线的速度与光速相当，穿透能力很强D将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期2（4分）我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。
2、质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（）Am（0.4g-）Bm（0.4g+）Cm（0.2g-）Dm（0.2g+）3（4分）如图所示，光滑的三角形框架OAB竖直固定在墙上，夹角为30，两个相同的金属小环C、D分别套在OA、OB上，环C和D用长为L的轻绳连结，初始时C环在水平外力控制下静止，C、D状态如图，OC=L，OA、OB很长，现使C环缓慢向左移动，则下
3、列说法错误的是（）AC受支持力一直增大B绳拉力一直增大CD受杆的弹力先减小后增大DC移动的距离可能为1.1L4（4分）某同学利用所学知识测水龙头水流对地面的冲击速度，该同学先用大型容器接水，2min接水108L。然后将质量为500g的杯子放在台秤上，水龙头开始往杯中注水，注至10s末时，台秤的读数为98.6N。假设水流垂直打在杯子底面后没有反弹，两次水龙头的水流是相同的，水的密度=1103kg/m3，g=10m/s2。则注入杯中水流的速度大约是（）A6m/sB5m/sC4m/sD3m/s5（4分）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里。三
4、个带正电的微粒a,b,c电荷量相等，质量分别为ma，mb，mc已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（）AmambmcBmbmamcCmcmambDmcmbma6（4分）一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，其中射线bc足够长，abc=135。其他地方磁场的范围足够大。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。以下说法正确的是（）A从bc边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等B若从a点入射的速度越大，则在磁
5、场中运动的时间越长C粒子在磁场中最长运动时间不大于5m4qBD粒子在磁场中最长运动时间不大于3m2qB二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。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（5分）某同学做测玻璃折射率实验时，在白纸上放好上、下表面平行的玻璃砖，玻璃砖厚度为L，如图所示的入射光线与折射光线（CD边出射光线未画出），若入射角i=60，测出折射角r=30，光在真空中的光速为c,则（）8（5分）如图，与水平面的夹角为30的倾斜传送带以恒定速度v=5.5m/s顺时针转动，上端与一倾角也为30的足够长的斜面对接，物块从传送带底端以速度v0
6、=3m/s沿传送带向上滑上传送带。物块与斜面和传送带间的动摩擦因数相同。从物块刚滑上传送带开始计时，下列关于物块在传送带和斜面上滑动的速度v随时间t变化的关系图像可能正确的是（）ABCD9（5分）如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（）AM2mB2mM3mC在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力
7、对B先做正功后做负功D在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量10（5分）如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在CD处相切构成，导轨的间距为L，区域CDEF内存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。现将多根长度也为L的相同导体棒依次从弧形轨道上高为h的PQ处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第n（n1）根棒时，第n-1根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为m,电阻均为R，重力加速度大小为g,FECDPQ且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（）三、填空题：本题共2小题，第11题6分，第12题9分，共15分。11（6分）某实验
8、小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装如图1所示。弹簧的劲度系数为k,原长为L0，钩码的质量为m,已知弹簧的弹性势能表达式为E=12kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源，从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为 ，钩码的动能增加量为 ，钩码的重力
9、势能增加量为 。（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。（3）由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是 。12（9分）小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。（1）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1=1.65V，电流表的示数如图2所示，其读数I1= A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2=1.75V，I2=0.33A。由此可知应采用电流表 （填“内”或“外”）接法。
10、（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：器材与连线如图3所示，请画出对应的电路图；先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示，则待测电阻Rx= 。此方法， （填“有”或“无”）明显的实验误差，其理由是 。四、计算题：本题共3小题，其中第13题12分，第14题14分，第15题15分。共41分，写出必要的推理过程，仅有结果不得分。13（12分）如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图（b）为某一“系留气球”的简化模型图
11、：主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的16。已知地面大气压强p0=1.0105Pa、温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。（1）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；（2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外
12、温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的45。求气球驻留处的大气温度T。14（14分）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S，比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点整个过程中球一直保持在球拍中心不动比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0，如图所示设球在运动过程中受到的空气阻力与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m,重力加速度为g.则：（1）空气阻力大小与球速大小的比例系数k为 （2）整个匀速跑阶段，若该同学速率仍为v0，而球拍的倾角比0大了
13、并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求应满足的条件 15（15分）如图所示，将一个倾角为=37的足够大的光滑绝缘斜面固定在地面上。一质量为M=1kg的足够长的金属导轨abcd放在斜面上。PQ是电阻不计、质量为m=1kg的导体棒放在导轨上，PQ长度略大于轨道宽度，PQ垂直于ab和cd且平行于bc,导体棒始终与导轨接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数为=0.5，导体棒左侧有两个垂直固定于斜面的光滑立柱。导轨bc段长为L=1m,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R=10，右侧导轨单位长度的电阻为R0=0.2。以ef为界，其左侧匀强磁场方向垂直于斜面向上，右侧匀强磁场方向平行于斜面向下，磁感应强度大小均为B=1T（各自区域磁场范围足够大）。t=0时，用一平行于斜面向下且垂直作用于导轨bc边上的力F，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a=2m/s2。取g=10m/s2。（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；（2）经过多少时间拉力F达到最大值？拉力F的最大值为多少？（3）某一过程中回路产生的焦耳热为Q=16J，导轨克服摩擦力做功为W=320J，求导轨动能的增加量。
