卷子答案网-一个不只有答案的网站2023届湖南省郴州市高三下学期第三次教学质量监测物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
B．衰变为经过4次α衰变，2次β衰变
C．原子核发生β衰变过程中所放出的电子来自原子的外层电子
D．根据玻尔理论可知，一个氢原子核外电子从能级向低能级跃迁最多可辐射6种不同频率的光子
2．2022年6月23日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，采取“一箭三星”方式，成功将“遥感三十五号”02组卫星发射升空。卫星发射并进入轨道是一个复杂的过程，如图所示，发射同步卫星时是先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道的A点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入同步轨道；已知近地轨道半径为，同步轨道半径为。则下列说法正确的是（ ）
A．卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为
B．卫星在近地轨道与同步轨道上运动的周期之比为
C．卫星在转移轨道上运动时，A、B两点的线速度大小之比为
D．卫星在转移轨道上运动时，从A点运动到B点的过程中处于失重状态，引力做负功，机械能减小
3．有一列简谐横波的波源在O处，某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20cm处，此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s，质点P离O处80cm，如图所示，取该时刻为，下列说法正确的是（ ）
A．质点P开始振动时的速度方向沿y轴正方向
B．波的传播速度为1m/s
C．经过1.5s，质点P第一次到达波峰
D．在时间内，处的质点振动的速度逐渐增大
4．在2022年北京冬奥会上取得好成绩，运动员正在刻苦训练。如图所示，某次训练中，运动员（视为质点）从倾斜雪道上端的水平平台上以10m/s的速度飞出，最后落在倾角为37°的倾斜雪道上。取重力加速度大小，，，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．运动员的落点距雪道上端的距离为18m
B．运动员飞出后到雪道的最远距离为2.25m
C．运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为10.5m/s
D．若运动员水平飞出时的速度减小，则他落到雪道上的速度方向将改变
5．如图所示，四分之一圆柱体放在水平地面上，右侧与一块固定的竖直挡板Q接触。球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球m连接，另一端系在固定竖直杆上的B点。现将一重物M用轻质挂钩挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则（ ）
A．若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大
B．若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，P对Q的压力不变
C．将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大
D．将轻绳B端沿杆向上慢移动一小段距离，P对地面的压力不变
6．如图所示，在真空中固定的两个等量异种点电荷、连线的中垂线上有一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆，杆上有关于电荷连线对称的A、B两点，O为电荷连线的中点。现有电荷量为+q、质量为m的带电小环套在杆上，从A点以初速度向B滑动，到达B点时速度恰好为0，则可知（ ）
A．从A到B，小环的电势能始终不变，动能先增加，后减小
B．从A到B，小环受的摩擦力先减少后增加
C．小环运动到O点时的速度大小为
D．小环从A到O点的时间大于从O到B的时间
二、多选题
7．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与AB的夹角θ=30°，E、F分别为AB、BC的中点，则（ ）
A．该棱镜的折射率为 B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
8．如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为质量建筑材料从地面被吊起后在竖直方向运动的图像（竖直向上为正方向），重力加速度。根据图像下列判断正确的是（ ）
A．在10~30s建筑材料的机械能增加
B．46s时建筑材料离地面的高度为28m
C．在0~10s内塔吊拉力做功的功率为3030W
D．在30~36s塔吊拉力对建筑材料做负功，其功率逐渐减小
9．如图所示，理想变压器原、副线圈原数之比，定值电阻，滑动变阻器R2的最大值为10Ω，阻值恒定的小灯泡L的规格为“6V，6W”，电流表是理想交流电表，输入端接入的交流电压，下列说法正确的是（ ）
A．通过电流表的电流方向每秒钟改变20次
B．小灯泡正常工作时，滑动变阻器的阻值为6Ω
C．滑动变阻器阻值为6.5Ω时，变压器输出功率最大且为12.5W
D．滑片自上而下滑动时，电流表的示数一直增大
10．如图所示，质量为的物块P与物块Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向右为正方向，0~2t0内P、Q物块运动的图像如图所示，已知时刻P、Q的加速度最大，其中轴下方部分的面积大小为，则（ ）
A．物体Q的质量为
B．时刻Q物体的速度大小为
C．时刻弹簧的弹性势能为
D．时间内弹簧对P物体做功为零
11．如图甲所示，两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的图像，重力加速度。则在金属杆向上运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度
B．前2s内通过电阻R的电荷量为1.4C
C．前2s内金属杆通过的位移为4m
D．前4s内电阻R产生的热量为6.2J
三、实验题
12．某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数．PQ为一块倾斜放置的木板，在斜面底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连(图中未画)．每次实验时将一物体(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.500 m不变．(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同)
(1)用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d＝__________cm；
(2)该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度v，并作出了如图丙所示的v2－h图象，其图象与横轴的交点为0.25．由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝______________；
(3)若更换动摩擦因数更小的斜面，重复上述实验得到v2－h图象，其图象的斜率将______________(填“增大”“减小”或“不变”)．
13．某物理兴趣小组用电流计G来组装多用电表。已知电流计G的满偏电流内阻约为20Ω。
（1）图甲为测定电流计G内阻的电路图，实验室中有以下器材可供选用：
A．电源E（电动势为1.5V，内阻不计）；
B．电阻箱（阻值范围为0~99.9Ω）；
C．滑动变阻器（阻值范围为0~100Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围为0~2000Ω）；
E．开关，导线若干。
虚线框A内应接入___________，虚线框B内应接入___________（均选填器材前的字母）。某次实验时先闭合开关，调节虚线框B内的元件，使电流计G的读数为0.9mA，然后闭合开关，仅调节虚线框A内的元件，当电流计G的读数为0.3mA时，A内元件的阻值为R，则电流计G的内阻为___________，该测量值与电流计G的内阻真实值相比___________（选填“偏大”或“偏小”）。
（2）通过实验测得电流计G的内阻。图乙为一个简易多用电表的内部电路图，电源电动势，内阻。若接线柱0与1之间的量程为0~5mA，则___________Ω；接线柱0与2之间为欧姆挡，则___________Ω时，欧姆挡指针示数为0。一段时间后电源电动势减小，内阻增大，但调节欧姆挡仍能调零，调零后用该电表测得的电阻的阻值与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
14．如图所示，一绝热气缸质量、深度，放在水平地面上，气缸与地面的动摩擦因数。轻质绝热活塞面积与轻杆连接固定在竖直墙上，轻杆保持水平，光滑活塞与气缸内壁密封一定质量的理想气体，气体温度为，活塞到气缸底的距离为，杆中恰无弹力。现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热，气体的内能满足关系式，气缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界大气压强，取。求：
（1）气缸相对地面刚开始滑动时，缸内气体的温度T；
（2）气缸滑动后，继续缓慢加热，气缸缓慢移动，直至活塞恰到气缸口，求这个过程气体吸收的热量Q。
15．如图，金属板M、N板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为，金属板E、F水平平行放置，间距和板长均为。现有一质量为、电荷量为的带电粒子，从极板M的中央小孔处由静止释放，穿过小孔后沿E、F板间中轴线进入偏转电场，从P处离开偏转电场后，粒子恰好从AB的中点D以垂直AB边的速度方向进入直角三角形的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。已知BC边水平，AB边长也为，，，，，忽略粒子的重力及平行板间电场的边缘效应，求：
（1）粒子到达小孔时的速度；
（2）P点与E极板的距离；
（3）若保证带电粒子从AB边离开磁场，则磁场区域的磁感应强度应满足什么条件？
16．如图所示，水平传送带以的速度做逆时针运动，传送带左端与水平地面平滑连接，传送带与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从圆弧轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量，物块b的质量M=0.3kg，两物块均可视为质点，圆弧轨道半径，传送带左、右两端的距离，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为，物块b与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度，碰撞时间极短。求：
（1）物块a滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；
（2）物块a第一次与物块b碰撞后瞬间，物块b的速度大小；
（3）两物块最多能碰撞的次数及最终两者的距离。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A错误；
B．设衰变为经过次α衰变，次β衰变，根据电荷数和质量数守恒可得
联立解得
，
故B正确；
C．原子核发生β衰变过程中所放出的电子来自中子转化为质子和电子，故C错误；
D．根据玻尔理论可知，一个氢原子核外电子从能级向低能级跃迁最多可辐射3种不同频率的光子，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．根据万有引力提供向心力可得
可知卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力可得
可得
可知卫星在近地轨道与同步轨道上运动的周期之比为
故B错误；
C．根据开普勒第二定律可得
可知卫星在转移轨道上运动时，A、B两点的线速度大小之比为
故C正确；
D．卫星在转移轨道上运动时，从A点运动到B点的过程中处于失重状态，引力做负功，机械能守恒，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点A起振方向沿y轴负方向，各个质点的起振方向均相同，故质点P的起振时的速度方向沿y轴负方向，故A错误；
B．根据题图可知波长为，此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s，则周期为，可知波的传播速度为
故B错误；
C．根据波形图可知，质点P第一次到达波峰经过的时间
故C正确；
D．在时间内，处的质点从平衡位置向波峰位置运动，速度逐渐减小，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．根据平抛运动规律可得
联立解得
则运动员的落点距雪道上端的距离为
故A错误；
BC．当运动员的速度方向与雪道平行时，运动员飞出后到雪道的距离最远，此时运动员的速度大小为
运动员飞出后到雪道的最远距离为
故B正确，C错误；
D．当运动员落在斜坡上时，速度方向与水平方向夹角的正切值为
即速度方向与水平方向的夹角是一定值，若运动员水平飞出时的速度减小，则他落到雪道上的速度方向不变，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．对挂钩与轻绳的结点受力分析，若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，结点两侧轻绳夹角变小，当M向下的拉力不变的情况下，根据三角形定则可知绳子的拉力变小，故A错误；
B．对小球m和四分之一圆柱体P整体受力分析，如下图
根据平衡。可得
将M竖直向下缓慢移动一小段距离的过程中，T变小，θ变大，则F弹变小，根据牛顿第三定律可知，P对Q的压力变小，故B错误；
CD．轻绳B端向上缓慢移动一小段距离，根据受力分析可知小球m没有发生位移，因此AMB变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边竖直杆的距离不变，因此轻绳角度不会发生变化，即轻绳的拉力也不会变化，此过程中，小球m位置也没有发生变化，则P对地面的压力不变，故C错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】AB．根据等量异种电荷电场分布特点可知，两点电荷连线的中垂线上的场强方向均与连线平行，由正点电荷指向负点电荷；带电小环从A到B运动过程中，电场力不做功，小环的电势能始终不变；电场强度先增大后减小，小环受到的电场力先增大后减小，则杆对小环的弹力先增大后减小，小环受到的摩擦力先增大后减小；由于小环到达B点时速度恰好为0，可知在到达B点时的摩擦力大于小环的重力，根据对称性可知，从A到B运动过程中，小环受到的摩擦力一直大于小环的重力，故小环的合力一直向上，合力对小环一直做负功，小环的动能一直减小，故AB错误；
C．根据等量异种电荷周围的电场分布的对称性，设小环从A到B克服摩擦力做功为，根据动能定理可得
从A到O，根据动能定理可得
联立解得
故C正确；
D．小环从A到B的过程一直做减速运动，小环从A到O点的平均速度大于从O到B的平均速度，且A到O点的距离等于O到B的距离，故小环从A到O点的时间小于从O到B的时间，故D错误。
故选C。
7．AC
【详解】A．由几何知识可知为等边三角形后，故从E点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可得
A正确；
BD．光射在F点时，入射角为30°，结合A的解析可知，光线在F点不发生全反射，向C点一侧偏折，折射角为60°，故与入射到E点的光束不平行，BD错误；
C．光从空气中进入棱镜中，光速减小，而频率不变，由
可知，光在棱镜中的波长变小，C正确。
故选AC。
8．AC
【详解】A．内，建筑材料向上匀速运动，建筑材料的动能不变，重力势能增加，建筑材料的机械能增加，故A正确；
B．根据图像与横轴围成的面积等于位移可知，46s时建筑材料离地面的高度为
故B错误；
C．内建筑材料的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
在内塔吊拉力做功的功率为
故C正确；
D．在内建筑材料向上减速运动，塔吊拉力对建筑材料做正功，其功率逐渐减小，故D错误。
故选AC。
9．CD
【详解】A．根据
每转一圈电流方向改变两次，可知通过电流表的电流方向每秒钟改变10次，故A错误；
B．将副线圈电阻等效到原线圈，等效电阻为
小灯泡正常工作时电阻为
副线圈电流为
则原线圈电流为
由交变电表达式可知，交变电压有效值为，则有
联立解得
；
故B错误；
C．变压器的输出功率为
由B选项计算可知，当时，等效电阻，变压器的输出功率最大，且为
故C正确；
D．滑片自上而下滑动时，减小，等效电阻减小，原线圈电压恒定，原线圈电流为
可知原线圈电流一直增大，则副线圈电流也一直增大，电流表的示数一直增大，故D正确。
故选CD。
10．BCD
【详解】A．时间内Q所受弹力方向向左，P所受弹力方向始终向右；时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得
解得物体Q的质量为
故A错误；
B．根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知时间内，Q物体的速度变化量大小为
则时刻Q物体的速度大小为，故B正确；
C．时刻两物体具体相同的速度，根据对称性可知，时刻P、Q物体的速度大小为
设物体P的初速度为，根据动量守恒可得
解得
设时刻弹簧的弹性势能为，根据能量守恒可得
联立解得
故C正确；
D．设时刻P物体的速度为；根据动量守恒可得
解得
可知时刻P物体的速度大小等于时刻P物体的速度大小，则时刻P物体的动能等于时刻P物体的动能，故时间内弹簧对P物体做功为零，故D正确。
故选BCD。
11．BD
【详解】A．由图乙可知金属杆先做加速度减小的加速运动，2s后做匀速直线运动；当时，速度为，此时感应电动势为
感应电流为
安培力为
根据受力平衡可得
联立解得
故A错误；
B．前2s内，根据动量定理有
又
联立解得
故B正确；
C．设前2s内金属杆通过的位移为，由
联立解得
故C错误；
D．前2s内金属杆通过的位移为
2~4s内金属杆通过的位移为
前4s内由能量守恒可得
解得
则前4s内电阻R产生的热量为
故D正确。
故选BD。
12． 0.225 0.5 不变
【详解】（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，则读数为：；
（2）设斜面的长为s，倾角为，由动能定理得：
即：，
由图象可知，当时，，代入得到：；
（3）由知斜率为定值，若更换动摩擦因数更小的斜面，图象的斜率不变．
13． B D 2R 偏小 5.0 295.5 偏大
【详解】（1）[1]根据电路图可知，该电路采用半偏法测量电流计G的内阻，则虚线框A内应接入可读出阻值的变阻箱，即接入B；
[2]电流计G满偏时，电路总电阻为
故虚线框B内应接入滑动变阻器，即接入D；
[3]某次实验时先闭合开关，调节虚线框B内的元件，使电流计G的读数为0.9mA，然后闭合开关，仅调节虚线框A内的元件，当电流计G的读数为0.3mA时，A内元件的阻值为，由于滑动变阻器接入电路阻值远大于电流计G的内阻，可认为电路总电流保持不变，则有
解得则电流计G的内阻为
[4]考虑闭合开关后，由于变阻箱的并联，使得电路总电阻变小，电路总电流增大，则有
可得
可知电流计G的内阻测量值与电流计G的内阻真实值相比偏小。
（2）[5]若接线柱0与1之间的量程为0~5mA，则有
解得
[6]接线柱0与2之间为欧姆挡，欧姆挡指针示数为0时，根据闭合电路欧姆定律可得
解得
[7]一段时间后电源电动势减小，内阻增大，但调节欧姆挡仍能调零；变化前，欧姆调零时有
变化后，欧姆调零时有
设测量时电路电流为，则有
可得
由于电源电动势减小，则有
可得
可知调零后用该电表测得的电阻的阻值与真实值相比偏大。
14．（1）330K；（2）123J
【详解】（1）由题意得开始时杆中恰无弹力，则初状态
当气缸相对地面刚开始滑动时，对气缸受力分析得
解得
则由查理定律得
解得气缸相对地面刚开始滑动时，缸内气体的温度T为
（2）由题意气缸缓慢移动，所以为等压变化过程，则初状态
当活塞恰到气缸口时，满足
由盖吕萨克定律得
解得
又因为
所以
又因为气缸滑动后，直至活塞恰到气缸口过程中，气体做功为
由热力学第一定律的
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在加速电场中，根据动能定理得
可得粒子到达小孔时的速度为
（2）粒子离开偏转电场时，根据题意可知速度偏转角为，竖直方向的分速度为
在偏转电场中，带电粒子做类平抛运动，则有
，
则P点与上极板的距离为
联立解得
（3）设带电粒子进入磁场时的度大小为，则有
粒子在磁场中的最大轨道半径与AC边相切，轨迹如图所示
由几何关系可得
由牛顿第二定律可得
联立解得
为保证带电粒子从AB边离开磁场则磁感应强度应满足的条件是
16．（1）3N；（2）2m/s；（3）2次；
【详解】（1）物块a沿圆弧从最高点由静止下滑到圆弧轨道最低点，根据机械能守恒定律有
解得：
物块a运动到轨道最低点时，由牛顿第二定律有
联立以上两式代入数据解得
由牛顿第三定律知物块a滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为3N
（2）物块a在传送带上运动时，由牛顿第二定律有
设物块a第一次滑到传送带左端时的速度大小为，由a、b运动学公式可得
解得
则物块a第一次滑到传送带左端时的速度大小为4m/s，物块a、b碰撞过程动量守恒，机械能守恒，设碰撞后物块a的速度为，b的速度为，则有
联立解得
即第一次碰撞后瞬间物块b的速度大小为2m/s。
（3）碰撞后物块b沿地面向左做匀减速运动，设加速度为，到静止时所用时间为，位移为，由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
对于物块a，先沿传送带向右做匀减速运动，设速度减为0所用的时间为，位移为，由运动学公式有
解得
由可知，故物块a第二次与b碰撞前b已经停止运动，设物块a第二次与b碰撞前瞬间的速度大小为，则有
解得
物块a、b第二次碰撞过程动量守恒、机械能守恒，设第二次碰撞后速度分别为、，则有
解得
物块b第二次碰撞后向左滑行的距离
物块a第二次碰撞后向右滑行的距离
则两物块最多碰撞2次，最终两者的距离为
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