2021届湖南省衡阳市高三下学期第一次模拟物理试题

2021届湖南省衡阳市高三下学期第一次模拟物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图在双缝干涉实验中，光源S到两缝、距离相等，用绿色光实验可观察屏上出现条纹。

为增大屏上的条纹间距，下列方
法可行的是（ ）
A．仅稍微向下移动光源S B．仅增大双缝、间距
C．仅增大屏到双缝的距离D．仅改换用频率更高色光
第(2)题
如图所示为旋转磁体发电机简化模型，线圈静止，磁体按图示顺时针方向旋转，A和C图中磁体和线圈平面平行，B图中磁体偏向左上方，D图中磁体和线圈平面成一定夹角，则下列4个线圈中产生的感应电流方向（图中线圈箭头方向）正确的是（ ）
A．B．C．D．
第(3)题
下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．一个热气球匀速上升
B．一个做斜抛运动的铁球
C．竖直平面内做匀速圆周运动的钢球
D．飘落的树叶
第(4)题
如图（a）所示，太阳系外行星M、N均绕恒星Q做同向匀速圆周运动。

由于N的遮挡，行星M被Q照亮的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，其中为N绕Q运动的公转周期。

则两行星M、N运动过程中相距最近时的距离与相距最远时的距离
之比为（ ）
A．B．C．D．
第(5)题
如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态。

现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间（ ）
A．木块B对水平面的压力大小迅速变为2mg
B．弹簧的弹力大小为mg
C．木块A的加速度大小为2g
D．弹簧的弹性势能立即减小
第(6)题
2023年6月10日，四川省文物考古研究院对外公布：三星堆遗址祭祀区再现两件跨坑拼对成功的大型青铜器。

利用衰变的测年技术可进行考古研究，其衰变方程为，已知的半衰期为5730年，若、、的质量分别
为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．来源于核外电子B．的比结合能小于的比结合能
C．全球变暖会导致半衰期变短D．该核反应中释放的能量为
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图，间距为L的光滑平行导轨竖直固定放置，导轨上端接有阻值为R的定值电阻，矩形匀强磁场的宽度为d，磁场的磁感应强度大小为B。

一根质量为m、电阻为R的金属棒由静止释放，释放的位置离磁场的上边界距离为2d，金属棒进入磁场后穿出，金属棒运动过程中始终保持水平且与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒穿过磁场的过程中，回路中产生逆时针的电流
B．金属棒穿过磁场的过程中，回路中产生顺时针的电流
C．金属棒刚进入磁场时的速度大小为
D
．金属棒穿过磁场后，流经电阻R的电荷量为
第(2)题
如图，在均匀介质中有一个处于同一水平面上的直角三角形ABC，，其中波源位于A点作上下振动，振幅为
8cm，其产生的波在此水平面上传播；某一此刻（记为0）时B处质点正处在波峰，而C处质点此刻位移为+4cm且向下振
动；经△，B处质点位移第一次到+4cm。

=0.6。

则（ ）
A．波的周期为0.12s
B
．质点B的振动方程为
C．该机械波在介质中的波速可能为120m/s
D ．该机械波在介质中的波速可能为m/s
第(3)题
如图所示，在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残留的空气，此时玻璃管竖直放置。

假如把玻璃管缓慢竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，在这过程中，大气的压强、温度均保持不变，则管内的空气（视为理想气体）（ ）
A．体积增大B．压强减小
C．放出热量D．内能增大
第(4)题
中国电磁炮技术世界领先，下图是一种电磁炮简易模型。

间距为L的平行导轨水平放置，导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。

带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上，金属棒电阻为R，导轨电阻不计。

通电后棒沿图示方向发射。

则（ ）
A．磁场方向竖直向上
B
．闭合开关瞬间，安培力的大小为
C．轨道越长，炮弹的出射速度一定越大
D．若同时将电流和磁场方向反向，炮弹将沿图中相反方向发射
三、实验题 (共2题)
第(1)题
如图，是一根粗细均匀、中空的柱形导电元件，其横截面及中空部分均为正方形。

某同学想测量中空部分正方形的边长a的大小，但由于a太小，无法直接测出，于是他设计了如下的实验进行测量，已知该元件的长度及电阻率。

该同学进行了如下实验步骤：
（1）用螺旋测微器测得该元件的横截面外边长；
（2）用多用电表粗测该元件的电阻阻值，多用电表的电阻挡有：“×1”、“×10”、“×100”和“×1k”四挡．当选用“×100”挡测量时，发现指针偏转的角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图所示，则该元件的电阻值约为_______Ω。

（3）为精确地测量该导电元件的电阻阻值，可供选择的实验器材如下：
A．待测导电元件；
B．电流表（量程，内阻为）；
C．电流表（量程，内阻约为）；
D．电流表（量程，内阻约为）；
E．滑动变阻器R（，额定电流为）；
F．定值电阻；
G．定值电阻；
H．直流电源E（电动势约为，内阻不计）；
I．开关一只，导线若干．则：
①应选择的电流表为_______（选填所选器材后的字母序号）。

并将实验电路图画在答题卡图中虚线框内，并标明所选器材后的字母代号_______（其中，部分电路已画出）。

②实验中调节滑动变阻器，测得多组电流值I、，做出的图像如图所示，可得该导电元件的电阻测量值
为_______Ω，该元件横截面的内边长a为_______mm（结果均保留3位有效数字）．
第(2)题
某同学用如图所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。

半径均为R的半圆轨道AB和四分之一圆弧轨道CD固定在竖直面内，过CD部分最高点D的切线水平，A、C、B在同一水平面上，在D点固定一个力传感器，D点在地面的投影为O，从A点正上方P点处由静止释放一个质量为m的小球，小球沿轨道运动到D点并从D点水平抛出，落地点在Q点（图中未标出）。

（1）对实验的要求，下列说法正确的是________。

A．圆弧轨道越光滑越好B．应选用密度大、体积小的小球
C．P点位置比D点高即可D．为了使力传感器的示数大些，应选用质量小些的球
（2）若实验记录力传感器的示数为F，小球落地点Q到O点的距离为x，改变P点位置进行多次实验，测得多组F、x，
作F—x2图像，如果图像是一条倾斜的直线，当图像与纵轴的截距为________、图像的斜率为________时（用已知
量m、R、g表示），则说明向心力与速度平方成正比。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，竖直面内有方向水平向右、大小的匀强电场，长的绝缘细线一端固定在O点，另一端连接一
个质量、电荷量的带正电的小球。

初始状态绳子伸直，将小球静止释放，小球绕O点做圆周运动，当小球运动到如图所示时，细线突然断裂（细线断裂前后小球速度不改变），重力加速度
，求：
（1）细线断裂时小球的速度大小；
（2）细线断裂后小球再次回到细线断裂所在水平面，求这个过程的运动时间及重力的冲量大小。

第(2)题
单摆是我们研究简谐振动中常用的模型，已知某单摆的小球质量为，摆长为，当地重力加速度为，尝试回答下述问题：（1）在角很小时，（其中为小球位移），由此写出单摆回复力与位移的关系式，并说明为何单摆可视为简谐振动。

（2）简谐运动的周期公式为（其中是力与位移的比例系数），结合上一问推导出单摆的周期公式。

（3）一位同学测量多组数据后画出周期平方摆长（）的图像见乙图，若该直线的斜率为，写出该同学所测重力加速度的表达式（包含）。

第(3)题
如图所示，PMN和是两条足够长、相距为L的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并
且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

在左侧圆弧轨道上高为h处垂直导轨放置一导体棒AB，在
右侧水平轨道上距AB棒足够远的地方，垂直导轨放置另一导体棒C D。

已知AB棒和CD棒的质量分别为m和2m，接入回路部分的电阻分别为R和2R，AB棒与水平轨道间的动摩擦因数为μ，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。

现将AB棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终运动到距为d处停下，此过程中CD棒因摩擦一直处于静止状态。

重力加速度为g，求：
（1）AB棒刚进入磁场时所受安培力的大小；
（2）整个过程中AB棒上产生的焦耳热Q；
（3）若水平轨道光滑，则从AB棒开始运动到最终处于稳定状态的过程中，通过AB棒的电荷量为多少？。