2023届湖南省郴州市高三上学期第一次教学质量监测物理试题

2023届湖南省郴州市高三上学期第一次教学质量监测物理试题
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示的图像，对于这一现象，下列说法正确的是（ ）
A．炭粒的无规则运动，说明碳分子运动也是无规则的
B．越小的炭粒，受到撞击的分子越少，作用力越小，碳粒的不平衡性表现得越不明显
C．观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中
D．将水的温度降至零摄氏度，炭粒会停止运动
第(2)题
2022年2月5日，中国队获得北京冬奥会短道速滑项目混合团体接力冠军。

短道速滑是在长度较短的跑道上进行的冰上竞速运动。

如图所示，将运动员在短时间内的某一小段运动看作匀速圆周运动，则关于该小段运动下列说法正确的是（ ）
A．运动员受到冰面的恒力作用，做匀速运动
B．运动员受到冰面的恒力作用，做匀变速运动
C．运动员受到冰面的变力作用，做变加速运动
D．运动员受到冰面的变力作用，做匀变速运动
第(3)题
某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。

方法是将待测矿泉水填充到特制容器中（不考虑器壁对光的影响），放置在双缝与荧光屏之间（之前为空气），如图所示，特制容器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率。

若实验测得双缝间距d=0.4mm，缝屏间
距L=0.6m，x1=0.75mm，x2=0.60mm，则该矿泉水的折射率为（ ）
A．1.25B．1.35C．1.45D．1.50
第(4)题
如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（ ）
A．气泡表面有折射没有全反射
B．光射入气泡衍射形成“亮斑”
C．气泡表面有折射和全反射
D．光射入气泡干涉形成“亮纹”
第(5)题
力学范围内，国际单位制规定的三个基本单位是（ ）
A．N、kg、m/s2B．m/s、kg、s
C．m、kg、s D．s、N、kg
第(6)题
斜面ABC固定在水平面上，AB面光滑，BC面粗糙，AB长度是BC长度的3倍。

四个相同木块a、b、c、d通过轻质光滑定滑轮用细线相连，细线均平行于斜面，如图所示。

用手按住d，使其静止在BC上。

现放手，则下列关于木块d的判断，正确的是（ ）
A．沿BC面下滑B．沿BC面上滑
C．仍静止，所受摩擦力不为零D．仍静止，所受摩擦力为零
第(7)题
2022年11月30日5时42分中国空间站与神舟十五号载人飞船成功对接，形成一个三舱三船组合体7时33分神舟十五号3名航天员进入天和核心舱，与神舟十四号乘组在太空会师，开启了中国空间站长期有人驻留时代。

已知空间站从正常运行轨道降低一定高度后在圆轨道绕地运行，准备迎接神舟十五号的到来，从捕获神舟十五号到实现对接用时为，在这段时间内组合体绕地心转过的角度为，取地表重力加速度为、地球半径为，则下列说法中正确的是（ ）
A．神舟十五号应在比空间站轨道半径更小的圆轨道上加速后逐渐靠近，两者速度接近时才能实现对接
B．对接成功后，欲使空间站恢复到原轨运行，只点火加速一次就行
C
．组合体在对接轨道上绕地运行的周期为
D．组合体在对接轨道上绕地运行时距离地表的高度是
第(8)题
如图所示，为直角梯形玻璃砖的横截面示意图，，长为，长为2a，E为边的中点。

一束单色光从
点垂直于边射入玻璃砖，在边上的点（图中未画出）刚好发生全反射，然后从边上的点（图中未画出，不考虑该
处的反射光）射出玻璃砖，该单色光在真空（或空气）中传播的速度为。

下列说法正确的是（）
A．该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角为30°
B．玻璃砖对该单色光的折射率为
C
．该单色光从点传播到点所经历的时间为
D．换用波长更长的单色光进行上述操作，则在点可能发生全反射
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
某种质谱仪的原理如图所示．高速原子核从A点沿AC方向进入平行正对的金属平板之间，板间有方向如图，大小为E的匀强电
场，还有垂直于纸面，磁感应强度为B1的匀强磁场(图中未画出)．符合条件的原子核能从C点沿半径方向射入半径为R的圆形磁场区，磁感应强度大小为B2，方向垂直于纸面向外．接收器安放在与圆形磁场共圆心的弧形轨道上，其位置由OP与OD的夹
角θ描述．不考虑原子核所受重力对运动的影响，下列说法正确的是( )
A．B1方向垂直于纸面向外
B．能从C点进入圆形磁场的原子核的速度为
C．若某原子核的原子序数为Z，实验中接收器在θ所对应位置能接收原子核，则该原子核的质量m为
D．现用此仪器分析氢的同位素，若在θ=120°的位置能接收到氕核，那么应该将接收器放于θ=60°的位置能接收到氚核
第(2)题
厦门大学天文学系顾为民教授团队利用我国郭守敬望远镜积累的海量恒星光谱，发现了一个处于宁静态的中子星与红矮星组成的双星系统，质量比约为2：1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动，研究成果于2022年9月22日发表在《自然·天文》期刊上。

则此中子星绕O点运动的（）
A．角速度等于红矮星的角速度B．轨道半径大于红矮星的轨道半径
C．向心力大小约为红矮星的3倍D．向心加速度小于红矮星的向心加速度
第(3)题
下列选项说法正确的是（）
A．在用油膜法估算分子的大小实验中，从盘中央加痱子粉，这样做可以使实验效果更好
B．分子势能与物体的体积无关，物体体积改变，物体的分子势能不会发生改变
C．金属晶粒的排列是杂乱无章的，所以金属表现为各向同性
D．早晨，空气中的水汽在荷叶上凝结成小水珠的过程中，水分子间的斥力消失、引力减小
E．从保温瓶中倒一部分开水后盖上瓶塞，瓶塞会自动跳起是由于冷空气进入瓶中气体受热膨胀对外做功而导致的
第(4)题
电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．小车的动能不变B．小车的动量守恒
C．小车的加速度不变D．小车所受的合外力一定指向圆心
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
某研究性学习小组利用如图1所示装置测量弹簧的弹性势能和物块与桌面间的动摩擦因数，实验步骤如下：
①将一长直薄木板上端斜靠在水平桌面右边缘O点，长木板下端固定在水平地面上；
②将轻弹簧一端固定在水平桌面左边沿的墙面上，弹簧处于原长时，其右端在O点左侧；
③用带凹槽的物块把弹簧压缩到P点，释放物块，测出物块在长木板上的落点与O点的距离x；
④通过在物块上增减砝码来改变物块的质量m，重复步骤③的操作；
⑤得到一系列的与，根据数据作出图象，如图所示。

回答下列问题：
（1）为达到实验目的，除已经测出物块的质量和在长木板上的落点与O点的距离x外，还需要测量______；
A．弹簧的原长L0
B．P点到桌面右边沿的距离L
C．用量角器测出长木板与水平面的夹角θ
D．弹簧压缩前物块到桌面右边沿的距离L1
（2）若当地的重力加速度为g，根据图2可知弹簧被压缩到P点时的弹性势能为______，物块与桌面间的动摩擦因数
为______。

（用图2中的a、b和（1）中所选物理量的符号表示结果）
第(2)题
某同学利用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，其中R0=5Ω，改变滑动变阻器的触头，由电压表、电流表测出多组对应的数据U、I填入表格中，并算出对应的滑动变阻器消耗的功率P的值。

I/A0.050.100.150.200.250.300.35
U/V 2.63 2.25 1.88 1.50 1.130.750.38
P/W0.130.230.280.300.280.230.13
（1）在如图乙所示的直角坐标系中作出P-I图象；______
（2）根据P-I图线可得该电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω；（结果保留三位有效数字）
（3）电源电动势的测量值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”），本实验的主要误差是______。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为l，电阻不计，左侧接有定值电阻R，质量为m、电阻为r的导体杆，以初速度v0沿轨道滑行，在滑行过程中保持与轨道垂直且接触良好，整个装置处于方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中。

宏观规律与微观规律有很多相似之处，导体杆速度的减小规律类似于放射性元素的半衰期，理论上它将经过无限长的时间衰减完有限的速度。

（1）求在杆的速度从v0减小到的过程中：
①电阻R上产生的热量；
②通过电阻R的电量；
（2）①证明杆的速度每减小一半所用的时间都相等；
②若杆的动能减小一半所用时间为t0，则杆的动量减小一半所用时间是多少？
第(2)题
如图甲所示，质量为M＝4 kg足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量m＝4kg的铁块（可视为质点），铁块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

两物体开始均静止，从t＝0时刻起铁块m受到水平向右、大小如图乙所示的拉力F的作用，F共作用时间为6s，取重力加速度g＝10 m/s2。

求：
（1）铁块和木板在前2s的加速度大小a1、a2 分别为多少？
（2）铁块和木板相对静止前，铁块运动的位移大小；
（3）力F作用的最后2s内，铁块的位移大小。

第(3)题
如图（a），超级高铁（Hyperloop）是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点。

如图（b），已知管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ，两导轨间距为；运输车的质量为m，横截面是半径为r的圆。

运输车上固定着间距为D、与导轨垂直的两根导体棒1和2，每根导体棒的电阻为R，每段长度为D的导轨的电阻也为R。

其他电阻忽略不计，重力加速度为g。

(1)如图（c），当管道中的导轨平面与水平面成θ=30°时，运输车恰好能无动力地匀速下滑。

求运输车与导轨间的动摩擦因
数μ；
(2)在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力。

①当运输车由静止离站时，在导体棒2后间距为D处接通固定在导轨上电动势为E的直流电源，此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B，垂直导轨平向下的匀强磁场中，如图（d）。

求刚接通电源时运输车的加速度的大小；（电源内阻不计，不考虑电磁感应现象）
②当运输车进站时，管道内依次分布磁感应强度为B，宽度为D的匀强磁场，且相邻的匀强磁场的方向相反。

求运输车以速
度v0从如图（e）通过距离2D后的速度v。