湖南省岳阳市岳汨联考2023-2024学年高三下学期5月月考物理试题（含答案）

岳汨联考2023-2024学年高三下学期5月月考物理试题
一．选择题（共8小题，每题4分，共32分）
1．北京冬奥会速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（　　）
A．摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B．0～t1时间内摄像机在前，t1～t2时间内运动员在前
C．0～t2时间内摄像机与运动员的平均速度相同
D．0～t2时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度
2．2020年12月19日，嫦娥5号带回1731克月球土壤，开启了我国对月球矿物资源探索研究的新纪元。据推测，月球地壳浅层中富含氦﹣3（ He ）元素，氦﹣3是理想的热核反应原料。它与氘（H）聚变产生质子与另一生成物，不会给环境带来危害。下列有关该核反应的说法正确的是（　　）
A．该核反应可在常温下进行
B．另一生成物为He
C．另一生成物为Li
D．与氦﹣3比较，另一生成物的质量更小
3．14C呼气试验是临床用于检测幽门螺杆菌感染的一种方法。被检者空腹，用约20mL凉开水口服一粒尿素[14C]胶囊，静坐25分钟后，用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在情况。已知C的半衰期大约是5730年，发生的是β衰变，其衰变方程为C→X+e。下列说法正确的是（　　）
A．C衰变释放β射线时，生成的新核X的核电荷数比C的核电荷数少1
B．含C的化合物与单质C衰变快慢相同
C．被检者体温越高C衰变越快
D．由于衰变释放能量，新核X的质量数比C的质量数少
4．“嫦娥四号”月球探测器登陆月球背面的过程可以简化为如图所示的情景：“嫦娥四号”首先在半径为r、周期为T的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，某时刻“嫦娥四号”在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入近月圆形轨道Ⅲ。轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ的切点分别为A、B，A、B与月球的球心O在一条直线上。已知引力常量为G，月球的半径为R，体积V＝，则（　　）
A．月球的平均密度为
B．探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的线速度之比为
C．探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的加速度之比为
D．探测器从A点运动到B点的时间为
5．如图甲所示，在xOy平面内有两个波源S1（﹣2m，0）和S2（4m，0），两波源做垂直于xOy平面的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示，两波源形成的机械波在xOy平面内向各个方向传播，波速均为25cm/s。xOy平面上有A、B两点，其位置坐标分别为A（﹣2m，8m），B（0.5m，0），则（　　）
A．两波源形成的波不同，不能产生干涉现象
B．图中点A（﹣2m，8m）的振幅为6m
C．AB连线上有一个振动加强点
D．两波源的连线上（不含波源）有11个振动减弱点，它们的位移大小始终是2m
6．如图所示，某透明介质的横截面为等腰直角三角形ABC，O为斜边BC的中点，介质内O点的点光源向各个方向发射光线，其中从AC边上的D点射出的光线平行于底边BC，且，从E点射出的光线垂直BC向上。已知DE两点距离为。则该光在介质中发生全反射的临界角C为（　　）
A．45° B．30° C．60° D．75°
7．如图所示，不带电的金属球N的半径为R，球心为O，球N左侧固定着两个电荷量大小均为q的异种点电荷，电荷之间的距离为2R．M点在点电荷+q的右侧R处，M点和O点以及+q、﹣q所在位置在同一直线上，且两点电荷连线的中点到O点的距离为5R．当金属球达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　）
A．M点的电势低于O点的电势
B．M点的电场强度大小为
C．感应电荷在球心O处产生的场强大小为
D．将一电子由M点移到金属球上不同点，克服电场力所做的功不相等
8．如图甲所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为0.4，与地面间的最大静摩擦力为9N。t＝0时刻起，物体受到一个水平向右的力F作用，其大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．t＝0到t＝4s时间内摩擦力的冲量为零
B．t＝4s时物体开始运动
C．t＝6s时物体的速度大小为
D．t＝11s时物体恰好停止运动
二．多选题（共4小题，每题5分，共20分）
（多选）9．直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于坐标原点处的波源发出的两列机械波a、b同时在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示。已知x＝6m位置是此时刻a波传到的最远点，则（　　）
A．两列波的频率关系为fa＝4fb
B．此时刻b波传到x＝﹣24m位置
C．波源的起振方向沿y轴正方向
D．从图示时刻起，质点P、Q中，Q将先到达最大位移处
（多选）10．如图所示，一个半径R＝0.75m的半圆柱体放下水平地面上，一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出（小球可视为质点），恰好从半圆柱体的C点掠过。已知O为半圆柱体圆心，OC与水平方向夹角为53°，重力加速度为g＝10m/s2，则（　　）
A．小球从B点运动到C点所用时间为0.3s
B．小球从B点运动到C点所用时间为0.5s
C．小球做平抛运动的初速度为4m/s
D．小球做平抛运动的初速度为6m/s
（多选）11．如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2和L3与L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5m，质量为0.1kg，电阻为2Ω，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2～t3之间图线为与t轴平行的直线，t1～t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1～t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取10m/s2）则（　　）
A．在0～t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5C
B．线圈匀速运动的速度大小为8m/s
C．线圈的长度为2m
D．0～t3时间内，线圈产生的热量为4.2J
（多选）12．如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，z轴上的A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为﹣q的小球套在轨道AC上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，且，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．图中的A点是z轴上场强最强的点
B．轨道上A点的电场强度大小为
C．小球刚到达C点时的加速度不为0
D．小球刚到达C点时的动能为
三．计算题（共4小题，共48分）
13．某同学利用如图甲所示的装置探究合力的功与动能变化间的关系。斜面的倾角为θ，其底端与光滑的水平台面平滑连接，斜面上每间隔长度L0的A、B、C、D、E五个位置处可放置挡板，装置的右侧固定一个竖直木板，木板上粘贴有白纸和复写纸。该同学用游标卡尺测量钢球的直径d，从而在白纸上确定了水平面上钢球圆心等高点的位置，记为O点，并在白纸上建立竖直方向的坐标轴，白纸到水平台面右端的距离为s。现分别从斜面上五个位置处静止释放质量为m的钢球，在白纸上测得了五组墨迹的中心点的坐标值y。重力加速度为g。（10分）
（1）利用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图丙所示，则钢球直径d＝　 　mm；
（2）如果作出的L﹣　 　图像（选填“”、“y”、“y2”或“”）是一条直线，如图乙所示，则表明钢球所受合力的功与钢球获得的速度的平方成正比；
（3）若图像中直线的斜率为k，则钢球所受的合力F＝　 　（用题目给定的物理量表示）。
14．新冠疫情期间，测温仪广泛使用，测温仪的核心部件是金属热敏电阻。（10分）
（1）某同学想利用如图（a）所示电路测量热敏电阻在不同温度时的电阻，则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到 　 　（填“a”或“b”）端。
（2）通过测量得出了电阻随温度变化的规律如图（b）所示，其中一条是直线是理论值，则实验值是直线 　 　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
（3）该同学用上述热敏电阻连接成如图（c）所示电路，制作一简易的测温仪，其中电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω，理想电压表V2满偏电压为1.2V，定值电阻R0＝1000Ω，为了使热敏电阻在0℃时电压表满偏，电阻箱R应该调成 　 　Ω。
（4）利用上述方法。可以将理想电压表V2刻度线改成温度刻度线，则温度刻度线是 　 　（填“均匀”、“左疏右密”或“左密右疏”）。
（5）该测温计使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，导致测量结果 　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
15．某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中使用的红色冰壶A和蓝色冰壶B的质量均为20kg，初始时两冰壶之间的距离s＝7.5m，运动员以v0＝2m/s的初速度将红色冰壶A水平掷出后，与静止的蓝色冰壶B碰撞，碰后红色冰壶A的速度大小变为vA＝0.2m/s，方向不变，碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ＝0.02，重力加速度g＝10m/s2。求：（14分）
（1）红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间；
（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能。
16．如图所示，在xOy坐标系所在的平面内，第二象限内有一半径为R的圆形匀强磁场区域Ⅰ，磁场边界与x轴和y轴分别相切于A、C两点，磁场方向垂直平面向里，磁感应强度大小为B．在0≤x≤R的区域有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为．在R≤x≤2R区域有与x轴平行的匀强电场，电场强度大小为E，方向沿x轴负方向，x＝2R处放置与x轴垂直的荧光屏．沿x轴移动的粒子发射器能持续稳定的沿平行y轴正向发射速率相同的带负电粒子，该粒子的质量为m，电荷量大小为q．当粒子发射器在A点时，带电粒子恰好垂直y轴通过C点．带电粒子所受重力忽略不计．（14分）
（1）求粒子的速度大小；
（2）当粒子发射器在﹣2R＜x＜0范围内发射，求匀强磁场Ⅱ右边界有粒子通过的区域所对应纵坐标的范围；
（3）当粒子发射器在范围内发射，求荧光屏上有粒子打到的区域的长度．
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1-5：CBBAC 6-8:ACC
二．多选题（共4小题）
9．：BD。
10：AC。
11．：BC。
12．：BD。
13．：（1）11.40（2）（3）
14．：（1）b；（2）I；（2）149；（4）左密右疏；（5）大于。
15．（1）红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间是6s；
（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能是3.2J。
16．：（1）粒子的速度大小为；
（2）当粒子发射器在﹣2R＜x＜0范围内发射，匀强磁场Ⅱ右边界有粒子通过的区域所对应纵坐标的范围为；
（3）当粒子发射器在范围内发射，荧光屏上有粒子打到的区域的长度为2R+RB。