湖南省多校2023-2024学年高三下学期4月大联考物理试题

更新时间：2024-05-14 浏览次数：13 类型：月考试卷

一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的．

1. 2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测科学技术试验卫星在国际上首次在轨获取的太阳 $\text{[math]}$ 谱线精细结构， $\text{[math]}$ 是如图甲所示氢原子巴耳末系中从 $\text{[math]}$ 跃迁到 $\text{[math]}$ 发出的光。将 $\text{[math]}$ 光束照射如图乙所示装置的金属板，验电器指针没有张开。则下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 光是氢原子巴耳末系中波长最短的谱线 B . 换用从 $\text{[math]}$ 跃迁到 $\text{[math]}$ 发出的光照射金属板，验电器指针可能张开 C . 增大照射金属板的 $\text{[math]}$ 光束的强度，验电器指针可能张开 D . 换用逸出功更大的金属板材料，验电器指针可能张开

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2. 抖空竹是一种传统杂技节目，叫“抖空钟”，南方也叫“扯铃”．表演者用两根短竿系上绳子，将空竹（也有用壶盖或酒瓶）扯动使之旋转，并表演出各种身段．如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长．下列说法正确的是（　　）

A . 细绳B端沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力增大 B . 细绳B端沿虚线b向上移动时，细线的拉力不变 C . 细绳B端沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力减小 D . 细绳B端沿虚线d向右移动时，细线的拉力不变

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3. 如图所示，一装满水的长方体的玻璃容器，高度为 $\text{[math]}$ ，上下两个面为边长4a的正方形，底面中心O点放有一单色点光源，可向各个方向发射单色光．水面上漂浮一只可视为质点的小甲虫，已知水对该单色光的折射率为 $\text{[math]}$ ，则小甲虫能在水面上看到点光源的活动区域面积为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. 2023年10月5日，“新视野”探测器再次成功飞掠太阳系边缘柯伊伯带并发回小行星“天涯海角”的真实画面。若小行星“天涯海角”的半径为R ，围绕太阳做半径为r、周期为T的匀速圆周运动；“新视野”探测器在以小行星“天涯海角”中心为圆心、半径为 $\text{[math]}$ 的轨道上绕其做圆周运动的周期为 $\text{[math]}$ ，不考虑其他星球的影响。已知地球的公转半径为 $\text{[math]}$ 、公转周期为 $\text{[math]}$ ，则有（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 小行星“天涯海角”表面重力加速度为 $\text{[math]}$ D . 小行星“天涯海角”的第一宇宙速度为 $\text{[math]}$

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5. 在某次野外紧急救援演习中，救援小队用直升机投送小型救援物资包，直升机在离地45m高度以恒定速度向目标位置匀速水平飞行，在离目标位置水平距离为15m时投送物资包，结果物资包刚好落到目标位置；若直升机飞行高度降为20m，仍以原来的速度匀速水平飞行，且直升机在离目标位置水平距离45m处以 $\text{[math]}$ 的加速度加速水平飞行，要使物资包也刚好落到目标位置，则直升机投送物资包时的位置离目标位置的水平距离为（不考虑空气阻力的影响，不计物资包吊绳长度， $\text{[math]}$ ）（　　）

A . 45m B . 25m C . 20m D . 15m

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6. 如图所示，半径为R的两平行金属圆环竖直固定，两圆环各带等量的同种电荷，电荷量为Q且电荷分布均匀，两圆环中心连线 $\text{[math]}$ 与环面垂直，P、M、N为连线 $\text{[math]}$ 上的三个位置，且 $\text{[math]}$ 。不计两圆环电荷间的相互影响，下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点场强为0 B . P、N两点的场强相同 C . P、N两点的电势不一定相等 D . P点的场强大小为 $\text{[math]}$

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求．全部选对得5分，选对不全得3分，有选错或不答的得0分．

7. 一简谐横波在水平绳上沿x轴负方向以 $\text{[math]}$ 的速度传播。已知 $\text{[math]}$ 时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。从该时刻开始计时，下列说法正确的是（　　）

A . 质点N的振动周期为2s B . 1.5s时质点M正向平衡位置靠近 C . 质点M比质点N早0.5s回到平衡位置 D . 7.5s时质点M、N振动的速度大小相同

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8. 自耦变压器以结构简单，体积小、成本低广泛运用于各种需要变换电压的场合，一自耦理想变压器结构如图乙所示，电路中的电流表和电压表均为理想电表，已知定值电阻 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的最大阻值为40Ω，电源电压随时间的变化如图甲所示（电源内阻不计），下列说法正确的是（　　）

A . 当 $\text{[math]}$ 滑片滑至正中间时，电流表读数为0.5A，则 $\text{[math]}$ B . 保持 $\text{[math]}$ 不变， $\text{[math]}$ 滑片往下移动，电流表读数减小 C . 如果 $\text{[math]}$ ，变压器输出功率最大值时 $\text{[math]}$ ，最大输出功率为55W D . 如果 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 滑片滑至正中间， $\text{[math]}$ 功率为4.4W

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9. 如图甲所示，对静止在光滑水平面上的木箱施加一水平向左的拉力F ，木箱加速度a随时间t变化的图像如图乙所示，2.5s后加速度保持不变；箱内有一光滑斜面，斜面倾角 $\text{[math]}$ ，可视为质点的滑块刚开始在斜面底部。已知木箱质量 $\text{[math]}$ ，滑块的质量 $\text{[math]}$ ，斜面高 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）（ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

A . 1s末，水平拉力F的大小为4N B . 2s末，木箱的速度为6m/s C . 2.5s后滑块开始相对于斜面向上运动 D . 2.8s末滑块到达斜面顶部

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10. 如图所示，两条电阻不计的光滑平行导轨AED和BFC与水平面成 $\text{[math]}$ 角，平行导轨之间间距为L ，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在O点，弹簧中心轴线与轨道平行，另一端与质量为m、电阻为 $\text{[math]}$ 的导体棒a相连接，导轨的一端连接定值电阻 $\text{[math]}$ ，匀强磁场垂直穿过导轨平面ABCD ， AB到CD距离足够大，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ， O点到AB的距离等于弹簧的原长，导体棒从AB位置静止释放，到达EF位置时速度达到最大，AB到EF距离为d ，导体棒a始终与轨道良好垂直接触，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（　　）

A . 导体棒在AB位置时，加速度为 $\text{[math]}$ B . 到达EF时导体棒最大速度为 $\text{[math]}$ C . 下滑到最低点过程中导体棒机械能先增大后减小 D . 导体棒最终可以回到AB位置

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三、非选择题：本题共5小题，共56分．

11. 用下列器材测量当地重力加速度g：一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为50Hz的交流电源，直尺，6个槽码（每个槽码的质量均为 $\text{[math]}$ ）。
1. （1）补充下列实验步骤中的内容：
  ⅰ．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在质量为M的小车上，另一端悬挂着6个槽码．改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出了一系列的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
  ⅱ．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
  ⅲ．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ⅱ；
  ⅳ．以取下槽码的总个数n（ $\text{[math]}$ ）的倒数 $\text{[math]}$ 为横坐标， $\text{[math]}$ 为纵坐标，在坐标纸上作出 $\text{[math]}$ 关系图线，如图丙所示。
2. （2） ①下列说法正确的是（填字母）。
  A．为了减小实验误差，轨道一定要光滑
  B．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
  C．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
  D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg
  ②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则此次实验小车的加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （计算结果保留两位有效数字）。
  ③测算得 $\text{[math]}$ 关系图线，如图丙所示，斜率 $\text{[math]}$ ，截距 $\text{[math]}$ ，则当地重力加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （计算结果保留两位有效数字）。
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12. 某学习小组为了测量一毫安表的内阻 $\text{[math]}$ ，同时恢复一只表盘刻度线清晰完整，但刻度值已模糊不清的欧姆表的中央刻度值．请完善下列实验步骤：
1. （1）机械调零后，将欧姆表选择开关拨至“×10Ω”挡，完成欧姆调零。
2. （2）连接好的实验电路（如图甲所示），图中b为（填“红”或“黑”）表笔。
3. （3）调节滑动变阻器的阻值，记录多组电流表和电压表的读数，把数据绘制成如图乙所示的 $\text{[math]}$ 图像．某次操作中毫安表的指针偏转如图丙所示，毫安表示数为mA，此时欧姆表的指针偏角达到其满偏的 $\text{[math]}$ 。
4. （4）断开开关，取下表盘，欧姆表正中央刻度应标记的数值为。
5. （5）毫安表的内阻为Ω（保留三位有效数字）。
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13. 图甲为我国某电动轿车的空气减震器（由活塞、气缸组成，活塞底部固定在车轴上）．该电动轿车共有4个完全相同的空气减震器，图乙是空气减震器的简化模型结构图，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积 $\text{[math]}$ 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接．封闭气体初始温度 $\text{[math]}$ 、长度 $\text{[math]}$ 、压强 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ；
1. （1）为升高汽车底盘离地间隙，通过气泵向气缸内充气，让气缸缓慢上升 $\text{[math]}$ ，此过程中气体温度保持不变，求需向气缸内充入与缸内气体温度相同、压强 $\text{[math]}$ 的气体的体积V；
2. （2）在（1）问情况下，当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，气缸下降，稳定时气缸内气体长度变为 $\text{[math]}$ ，气体温度变为 $\text{[math]}$ 。
  ①求物体A的质量m；
  ②若该过程中气体放出热量 $\text{[math]}$ ，气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示，求该过程中气体内能的变化量 $\text{[math]}$ ；
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14. 如图乙所示，半径为R、圆心角为60°的光滑圆弧轨道，下端与水平面相连，一质量为m的小球从圆弧顶点静止释放。在足够长水平面上有一质量为M（ $\text{[math]}$ ）的滑块静止于水平面，滑块与水平面有摩擦，小球在水平面上的运动如图甲虚线所示，运动过程忽略小球与轨道摩擦，小球与滑块发生碰撞，假设小球与滑块的碰撞均为弹性碰撞，测得小球与滑块发生第一次碰撞后到第二次碰撞前相隔的最大距离是d ，求：
1. （1）滑块与水平面间的动摩擦因数；
2. （2）小球第一次与滑块碰撞到第二次碰撞的时间；
3. （3）滑块在水平面上通过的总路程。
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15. 如图甲所示的坐标系中 $\text{[math]}$ 区域有沿y轴负向的匀强电场，电场强度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 区域有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小和方向随时间的变化关系如图乙所示，当垂直纸面向里时磁感应强度为正，图中 $\text{[math]}$ ，有足够大的荧光屏垂直于x轴放置并可沿x轴水平移动。现有一带电粒子质量 $\text{[math]}$ ，电量 $\text{[math]}$ 的带电粒子从电场的P点（已知P点y轴坐标为0.3m），沿平行x轴以某一初速度进入电场，恰好从坐标原点与x轴成60°进入磁场，取带电粒子进入磁场为 $\text{[math]}$ 时刻，不计粒子重力，答案可用根号表示，求：
1. （1）带电粒子的初速度；
2. （2）若要完整研究带电粒子在磁场中的运动轨迹，磁场沿y轴方向的最小区间的上限坐标 $\text{[math]}$ 和下限坐标 $\text{[math]}$ ；
3. （3）若要带电粒子垂直打在荧光屏上，荧光屏所在位置的x轴的可能坐标值。
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