2023届湖南省衡阳市高三下学期第一次联考理综物理试卷

2023届湖南省衡阳市高三下学期第一次联考理综物理试卷
一、单选题 (共6题)
第(1)题
真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势（取无穷远处电势为零）与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距
离成反比，即，在某真空中有一如图所示的正六边形ABCDEF，O为中心，A、C、E三个顶点各固定一点电荷，其
中A、C两点电荷量为q，E点电荷量为，、分别表示B、O点场强的大小，、分别表示B、O点的电势，则与
的比值及与的比值，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(2)题
已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能
A．先增大后减小B．先减小后增大
C．单调变化D．保持不变
第(3)题
如图，平衡位置位于原点O的振源做简谐运动，其运动的表达式为。

该振动激发一列沿x轴正方向传播的简谐波。

某次振源的位置达到正向最大位移处时，坐标为（9，0）的P点恰好开始振动且OP之间存在4个波谷，从该时刻开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．P点起振时沿y轴正方向运动
B．该列简谐波的波速60m/s
C．t=1.2s时，P点的加速度沿y轴负方向且最大
D．t=1.2s时，坐标为（21，0）的Q点（图中未画出）通过的路程为0.2m
第(4)题
如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c．设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac．则．
A．T b＞T c，Q ab＞Q ac B．T b＞T c，Q ab＜Q ac
C．T b=T c，Q ab＞Q ac D．T b=T c，Q ab＜Q ac
第(5)题
如图为某品牌电动牙刷，用充电器对牙刷电池充电，10h即可从零电量至充满。

已知电池的电动势为2.4V，内阻为0.5Ω，容量为800mAh，电池剩余电量为总电量的20%时就无法正常使用而需要充电。

充满电后每天使用两次，每次平均2分钟，可以连续正常使用30天。

则（ ）
A．充电时通过电池的平均电流为64mA
B．正常工作时，电池平均输出功率约为0.72W
C．正常工作时，电池每天消耗的电能约为230J
D．充满电到无法正常使用过程中，电池内阻消耗的总电能约为460J
第(6)题
如图甲所示，光滑水平地面上有A、B两物块，质量分别为2kg、6kg，B的左端拴接着一劲度系数为的水平轻质弹簧，它们的中心在同一水平线上。

A以速度v0向静止的B方向运动，从A接触弹簧开始计时至A与弹簧脱离的过程中，弹簧长度l与时间t的关系如图乙所示，弹簧始终处在弹性限度范围内，已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），则（ ）
A．在0~2t0内B物块先加速后减速
B．整个过程中，A、B物块构成的系统机械能守恒
C．v0=2m/s
D．物块A在t0时刻时速度最小
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。

现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为，通过轨道最高点B的速度为，取，则小球通过最低点和最高点时，细杆对小球的作用力小球可视为质点（ ）
A．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为
B．在A处为推力，方向竖直向下，大小为
C．在B处为推力，方向竖直向上，大小为
D．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为
第(2)题
如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段COD光滑，对应圆心角为120°，C、D两端等高，O为最低点，圆弧圆心为，半径为R，直线段AC、HD粗糙，与圆弧段分别在C、D端相切，整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小
为B的匀强磁场中，在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。

现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距C点足够远的P点由静止释放，若，小球所受电场力等于其重力的倍，重力加速度为g。

则（ ）
A．小球第一次沿轨道AC下滑的过程中先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动
B．小球经过O点时，对轨道的弹力可能为
C．经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是
D．小球在轨道内受到的摩擦力可能为
第(3)题
电子感应加速器是利用感生电场加速电子的设备。

它的基本原理如甲图（侧视图）所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。

电磁铁线圈电流方向如甲图所示，乙图（俯视图）中电子沿逆时针方向加速运动。

下列说法正确的是（ ）
A．真空室中的磁场方向向上
B．真空室中的磁场方向向下
C．电磁铁线圈中的电流由小变大
D．电磁铁线圈中的电流由大变小
第(4)题
如图所示，水平传送带以的速率顺时针转动，左右两端点A、间距。

光滑水平面、足够长的光滑斜面及
传送带左侧平滑相连，竖直面内半径的光滑半圆形轨道与传送带右侧相切于点（物块通过各连接处时无机械能损
失）。

现将一质量的小物块（视为质点）自斜面上高度为的某点由静止释放，能顺利通过传送带从半圆轨道点水
平拋出。

已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。

下列判断正确的是（ ）
A．物块通过半圆轨道点时对轨道的最小压力为零
B．物块通过点时的最小速度为
C．若物块总能以相同的速度通过轨道点，则最小为
D．若物块总能以相同的速度通过轨道点，则最大为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
如图所示，某实验小组在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在
木板上的P点，另一端栓两根轻细绳。

实验操作步骤如下：
（1）用两个弹簧测力计分别钩住两细绳，互成角度地拉橡皮条使之伸长，当结点到达某一位置O时，需记下O点的位置，同时需记下两弹簧测力计的示数和_____.
（2）再用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条拉长，使结点到达同一位置O，此时需要再记下弹簧测力计_______.
（3）在白纸上按同一标度画出用两弹簧测力计拉细绳时力F1、F2的图示和用一个弹簧测力计拉细绳时力F的图示。

如图所示，若实验步骤（1）中左右两弹簧测力计的指针位置始终保持不变，则在实验时使两细绳方向的夹角从60°逐渐变化到120°的过程中，则步骤（2）中弹簧测力计的示数可能为.( )
A.1.00N
B.1.50N
C.2.50N
D.3.50N
第(2)题
某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他选择了连续的七个点O、A、B、C、D、E和F作测量点,若测得C、D两点相距2.70cm,D、E两点相距2.90cm,则在打D点时小车的速度___m/s.由此可求得小车的加速度a=_______m/s2.
四、解答题 (共3题)
第(1)题
质量为m=1kg的木块从倾斜木板上某一点由静止释放，斜面底端固定一个垂直于斜面的挡板，木块滑到斜面底端与挡板发生碰撞，碰撞时间极短，位移传感器固定在斜面上的A点，它可以测出木块到传感器的距离s。

位移传感器连接计算机，描绘出部分滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如图乙所示。

g取10m/s2，求
（1）0.4s时木块的加速度a l；
（2）物块与斜面间的摩擦因数μ；
（3）木块与挡板第一次碰撞过程中，物块所受合外力冲量的大小I。

第(2)题
自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具。

自行车轮胎气压过低不仅费力而且又很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎气压来延长轮胎使用寿命和提升骑行感受。

某同学用打气筒给自行车打气，自行车轮胎容积为，胎内原来空气压强等于标准大气压强，温度为室温27℃，设每打
一次可打入压强为一个标准大气压的空气。

打气过程中由于压缩气体做功，打了40次后胎内气体温度升高到35℃。

（1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；
（2）若自行车说明书规定轮胎气压在室温27℃下标准压强为，为使充气后车胎内气压在室温27℃下达标，试经
过计算判断此次充气量是多了还是少了？为达标应调整胎内气体的质量，则调整气体的质量占轮胎内总气体质量的比例。

（车胎体积变化可以忽略不计，调整胎压时温度不变）
第(3)题
如图所示，平面（纸面）内轴右侧连续分布宽度为的无场区域和宽度为d（未知）的匀强磁场区域，磁感应强度大小为
，方向垂直纸面向里。

位于原点处的粒子源能释放出质量为，电量为，初速度大小为的正离子，离子沿各方
向均匀分布在与轴成的范围内，其中有的离子能从第一个磁场区域的右边界飞出。

不计离子的重力及离子间的相
互作用，并忽略磁场的边界效应。

求：
（1）离子进入磁场后做圆周运动的半径大小；
（2）磁场宽度d的大小；
（3）离子能到达离轴的最远距离；
（4）离子从点出发到飞离第一个磁场区域的左边界所用时间的最小值。

[提示：若，则]。