湖南省雅礼中学2022年高三第六次月考物理试题

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分值:1１0分 时量：9０分钟

一、选择题(本题共１2小题，每小题4分,共48分。在每个小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求，第９~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）

1．如图所示,四根相同的轻质弹簧连着相同的物体，在外力作用下做不同的运动:（1)在光滑水平面上做加速度大小为ｇ的匀加速直线运动;（２）在光滑斜面上作向上的匀速直线运动；（3)做竖直向下的匀速直线运动;（4)做竖直向上的加速度大小为ｇ的匀加速直线运动，设四根弹簧伸长量分别为△l 1、△l ２、△l 3、△

ｌ４，不计空气阻力，g 为重力

加速度,则（ ）

Ａ．△l 1=△l 4 Ｂ．△l 3＜△ｌ4 C ．△l １＞△l 4

D ．△ｌ2>△l 3

2．如图，对斜面上的物块施以一个沿斜面向上的拉力F 作用时，物块恰能沿斜面匀速上滑.在此过程中斜面相对水平地面静止不动，物块和斜面的质量分别为m 、M ，则( ) ?

A ．地面对斜面的支持力等于（ M + m)g

Ｂ.地面对斜面的支持力小于（ M + ｍ)g

C ．斜面受到地面向左的摩擦力为m ｇｓi ｎθ–Ｆ

D.斜面受到地面的摩擦力为零 3.同步卫星离地球球心的距离为r ，运行速率为ｖ1，加速度大小为a １，地球赤道上的F

υ θ M

m

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物体随地球自转的向心加速度大小为a 2,第一宇宙速度为v 2,地球半径为R 。则( ） ① a 1:a 2＝ｒ :R ② a 1:a 2＝R 2:ｒ2 ③ v 1：ｖ2＝R 2:r 2? ④r R v v 21::

A 、①③

B 、②③

C 、①④

D 、②④

4．如图所示,弹簧被质量为ｍ的小球压缩,小球与弹簧不粘连且离地面的高度为h ,静止时细线与竖直墙的夹角为，不计空气阻力。现将拉住小球的细线烧断，则关于小球以后的说法正确的是( ）

Ａ.直线运动 B.曲线运动

C.绳子烧断瞬间的加速度为 D ．落地时的动能等于m ｇｈ

5.如图所示,四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A １的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大V ２的量程,把它们按图接入电路，则( ）

①安培表A １的读数大于安培表Ａ2的读数；

②安培表A 1的偏转角小于安培表Ａ２的偏转角;

③伏特表V 1的读数小于伏特表V 2的读数;

④伏特表V 1的偏转角等于伏特表V 2的偏转角；

A 、①②;

B 、②③；

C 、③④；

D 、①④

６.如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L ,上方连接一个阻值为R 的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场。细线 h

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两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上,金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为ｒ、质量均为m ；将金属杆l 固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h 0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆２从离开磁场边界h (h < h o ）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1,下列说法正确的是( )

A ．两金属杆向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a→b

?B ．回路中感应电动势的最大值为(2

)mg r R BL

C ．磁场中金属杆l 与金属杆２所受的安培力大小、方向均不相同

D ．金属杆l 与2的速度之差为2gh

7．两电荷量分别为q １和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示,其中A 、N 两点的电势均为零，ND 段

中的C 点电势最高,则 （ ）

A ．ｑ1与q 2带同种电荷

B.A 、N 点的电场强度大小为零

Ｃ．NC 间场强方向向ｘ轴正方向

D ．将一负点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后做负功

8.如图甲所示，在2Ｌ≥x ≥0的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于x Ｏy 平面(纸面）向里,具有一定电阻的矩形线框ａｂｃｄ位于xO ｙ平面内,线框的a ｂ边与y 轴重合,ｂq 1 D C N M A φ x

O q 2

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ｃ边长为Ｌ.令线框从t ＝0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流Ｉ(取逆时针方向的电流为正）随时间t 的函数图象可能是图乙中的哪一个?（ ）

9.内壁光滑的细管制成直角三角形管道ＡB Ｃ,拐角C 处是很小的圆弧,AC ：ＢC ：AB ＝３:4：5,将管内抽成真空,安放在竖直平面内,BC 边水平,如图所示。从角A 处无初速度地释放两个光滑小球,球的直径比管径略小,第一个小球沿斜管AB 到达B 处,第二个小球沿竖直管A Ｃ下落到C 再沿水平管CB 运动到B 处,不计小球在C 处的速率损失，小球到达B 处后均静止不动。则( ）

?Ａ．两小球刚到达B 处时的速度大小相等

?B.两小球刚到达B 处时的速度大小不等

C.两小球从Ａ处运动到B 处经历的时间相等

?D.两小球从A 处运动到B 处经历的时间不等

1０.如图所示,水平传送带ＡB 距离地面的高度为ｈ,以恒定速率v 0顺时针运行。甲、乙两相同滑块(视为质点)之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计),在ＡB 的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开,两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下列判断正确的是( ）

B A h v 0 甲 乙

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A.甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等

B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧,但距释放点的水平距离一定不相等

C.甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离不相等

Ｄ．若甲、乙滑块能落在传送带的同一侧，则所受摩擦力的功一定相等

11．正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示(俯视图)，位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆运动的“容器”,经过加速器加

速后，质量均为m的正、负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,

他们沿着管道向相反的方向运动。在管道控制它们转变的是一系列圆形电磁

铁，即图甲中的A1、A２、Ａ３…Ａn共有n个，均匀分布在整个圆环上，每

组电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场,并且方向竖直向下,磁场区域的直径为d （如图乙)，改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，首先实现电子在环形管道中沿图甲中虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁场区域时射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端,如图乙所示。若电子的重力可不计,则下列相关说法正确的是（)

Ａ．负电子在管道内沿顺时针方向运动

Ｂ．电子经过每个电磁铁,偏转的角度是

C．碰撞点为过入射点所对直径的另一端

D．电子在电磁铁内做圆周运动的半径为

１２．在光滑绝缘的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的ＰＱ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a、质量为ｍ、

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电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向,以初速度υ从如图位置向右自由平移,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时,圆环的速度为υ21,则下列说法正确的是 ( ） A ．此时圆环中的电功率为R

a B 2224υ B.此时圆环的加速度为mR a B υ

224

C.此过程中通过圆环截面的电量为R Ba

2π

D ．此过程中回路产生的电能为275.0υm

二、实验题(15分）

13．（6分）如图所示，水平桌面上固定着斜面体A ,有小铁块Ｂ．斜

面体的斜面是曲面，由其截面图可以看出曲线下端的切线是水平的.现

提供的实验测量工具有:天平、直尺. 其它的实验器材可根据实验需要

自选.现要设计一个实验,测出小铁块Ｂ自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，小铁块B 克服摩擦力做的功．请回答下列问题：

（１)除题中供给的器材处，还需要选用的器材是：

____＿______＿_____＿_____＿__＿___＿__＿________＿_______＿_＿＿＿_＿＿__.

(２)简要说明实验中需要测量的物理量(要求在图上标明)：

__＿＿＿__＿_______＿＿____＿_＿__＿_＿___＿______＿＿＿__＿_____＿＿____＿___＿．

（3）写出实验结果的表达式（重力加速度ｇ已知):

_______________＿___＿____＿_____＿__＿＿＿__＿_＿_____＿_____＿_＿_＿___.

P Q

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1４.（9分）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1~2 N,长约为30 cm,电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,密度为0ρ.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积Ｓ0，现有如下器材可选：

A.毫米刻度尺

B．螺旋测微器

Ｃ．电流表(６00 mA,1．0Ω）

D．电流表（３Ａ,0．1Ω)

Ｅ.电压表（３V,6 kΩ）

F．滑动变阻器（2 kΩ,0．５A)

Ｇ．滑动变阻器（10 kΩ,２Ａ)

H．蓄电池（6 V,0.０5Ω)

I．开关一个，带夹子的导线若千．

(１)除待测金属管线外，还应选用的器材有(只填代号字母）．

(２）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路.

(3)实验中要测量的物理量有：，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S０=

。

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三、选做题(共15分）,请在1５、16、17题中选做一题。

1５.【选修３—3】（1５分）

(1)（6分）如图所示,导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态

①变化到状态②，在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是( ）

A.每个气体分子的速率都不变

Ｂ．气体分子平均动能不变

C.水平外力Ｆ逐渐变大

D．气体内能减小

(2)（９分)如图所示,质量ｍ=１０kg的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中,开始时活塞距汽缸底高度h1＝0.40 m.现缓慢给气体加热,活塞上升到距离汽缸底h2=0.60 m 处，已知活塞面积S=5.0×10-３ｍ２，大气压强p0=1.0×１0５Pa,不计活塞与汽缸之

间的摩擦.给气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=420 J的热量,则气体

增加的内能ΔＵ多大?

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16.【选修3—４】(15分）

(1）（6分)一振动周期为T,振幅为A，位于x=０点的波源从平衡位置沿ｙ轴正向开始做简谐振动,该波源产生一横波沿x轴正向传播，波速为v，一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是( )

Ａ.质点P做受迫振动

B.振幅一定为A

C.速度的最大值一定为ｖ

D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离

Ｅ．若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移小于波源的位移

(2）(9分)如图所示，一束截面为圆形(半径R=1 m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕Ｓ上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(2+1)m,不考虑光的干涉和衍射,试问:

①若玻璃半球对紫色光的折射率为ｎ=2,请你求出圆形亮区的半径.

②若将题干中紫光改为白光,在屏幕Ｓ上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？

17.【选修３—5】(１5分）

(1）（６分）爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1９21年

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诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能Ｅｋm与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率.从图中可以确定的是．（填选项前的字母）

A．逸出功与ν有关

B．E km与入射光强度成正比

Ｃ.当ν>ν0时,会逸出光电子

Ｄ．图中直线的斜率与普朗克常量有关

E．遏止电压的大小只由入射光的频率决定

（2）（9分）长度为L=5ｍ，质量为m B=２kg的平板车Ｂ

上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静

止着一块质量为ｍA＝2 kg的物体A,一颗质量为ｍ0=0．０1 ｋg 的子弹以v0=60０m／ｓ的水平初速度瞬间射穿Ａ后,速度变为v＝１0０m/ｓ。已知A、B之间的动摩擦因数不为零,Ａ的大小可忽略，且最终A恰好没有掉离B.求：

①物体Ａ的最大速度v A；

②Ａ、B间的动摩擦因数.

四、解答题(本题共3小题,满分3２分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步

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骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。）

18.（10分）如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金

属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CＤ长均为L＝3m，圆弧形轨道APＤ和BＱC均光滑，BQC的半径为r=1m,AＰD的半径为R,ＡB、CＤ与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖

直方向的夹角均为=３7°。现有一质量为m=1ｋg的小球穿在滑轨上，以Eｋ0的初动能

从B点开始沿AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝13,设小球经过轨道

连接处均无能量损失。（ｇ＝10m/ｓ2,siｎ3７°=０.6,cos３７°＝

0．8，ｓin18.5°=0.32,ｃoｓ1８．5°＝0．９5，tan１8．５°=13，

cot１8.5°=3)求:

(１）要使小球完成一周运动回到B点，初动能E K０至少多大?

（2）小球第二次到达D点时的动能；

(3)小球在CD段上运动的总路程。

19.（1０分）如图所示,在xOｙ平面内,一带电粒子在x轴上的P点以某一速率沿与ｘ轴正

方向夹角为４50的方向射出。运动过程中经过了一与xｙ平面垂直的圆形匀强磁场区域的偏

转后，最后击中了ｘ轴上的Q点。现已知P、Q两点坐标分别为（-a，０）、(a,０),在磁场

内外运动的时间相等,且粒子轨道是轴对称的。试确定满足此题意情况下的最小磁场的圆心

y

位置坐标及面积大小。

O Q

x

P

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２0.（12分）如图所示,由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框ａｂcd固定于水平面上，导线框边长ab＝Ｌ, bc=2Ｌ，整个线框处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导线框上各段导线的电阻与其长度成正比,已知该种电阻丝单位长度上的电阻为λ，λ的单位是Ω／ｍ.今在导线框上放置一个与ab边平行且与导线框接触良好的金属棒MN,MＮ的电阻为ｒ,其材料与导线框的材料不同.金属棒ＭN在外力作用下沿x轴正方向做速度为ｖ的匀速运动，在金属棒从导线框最左端(该处x=0）运动到导线框最右端的过程中: (1）请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式；

(２）试证明当金属棒运动到bc段中点时，MＮ两点间电压最大，并请写出最大电压U m的表达式;

(３)试求出在此过程中，金属棒提供的最大电功率P m；

(4)试讨论在此过程中,导线框上消耗的电功率可能的变化情况．

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参考答案

一、选择题

1、Ｂ

2、B

3、C

4、Ｂ

5、Ｄ

6、B

7、D

8、D

9、A Ｃ １0、AD 11、ACD 12、AC

二、实验题

１3．（ 每空2分）

（1）重锤线、铺在地面上的白纸和复写纸 (2)斜面高度H 、桌面高度h ，小铁块平

抛的水平距离Ｓ，小铁块质量ｍ （3)24f mgS W mgH h

=-

１4. (１)A ＢCEGHI （２)如图所示（3)横截面边长a 、管线长度l 、电压表示数Ｕ、电流表示数I U Il

a S ρ-=20

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1５．【选修３—3】（1５分)

(1）ＢC （2）300J

17.【选修3—５】(15分)

（1）A Ｅ (２)①1m ②紫色

17.【选修3—5】(1５分)

（１）CD （2）①2．5 m/s ②0.03125

18.（第（１）小问３分，第（2）小4分，第(3)小问3分)

解析:（1)Ｒ=Lta ｎ18.5°+ｒ=2m

Ｅk ０＝ｍg Ｒ（1－c ｏs )+ m ｇL ｓin +ｍgL c ｏs

代入 解得Ｅｋ０=4８J

（２）小球第一次回到B 点时的动能为：

E ｋB ＝ｍｇ2R －mg ｒ(1+cos )-mg Ｌ=12Ｊ,小球沿A Ｂ向上运动到最高点,距离B

点为s

则有:E kB =mgs ｃos ＋mgssin ,

代入 解得s ＝18／1３ｍ=１.3８m

小球继续向下运动,当小球第二次到达Ｄ点时动能为 (1cos )sin cos cos KD E mgr mgs mgs mgL θθμθθ

=++--

=12．６J (3)小球第二次到D 点后还剩12.6Ｊ的能量,沿D Ｐ弧上升后再返回D Ｃ段,到Ｃ点只剩下

2.6Ｊ的能量。因此小球无法继续上升到B 点，滑到B QC 某处后开始下滑,之后受摩擦力作用,小球最终停在CD 上的某点。

由动能定理: 1kD E mgs μ=

可得小球在ＣＤ上所通过的路程为ｓ＝３.78m

小球通过CD 段的总路程为Ｓ总＝2Ｌ+s =9.７8m

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19、(前面8分，结果分2分）

20、(每小问3分）

解：(１) Ｅ= ＢLv ， )25)(2(666)25)(2(2x L

x L Lr v BL L

x L x L r BLv r R E I -++=-++=+=λλ (2)M 、N 两点间电压R

r E R r R E U +=+=1，当外电路电阻最大时,U 有最大值m U 。. 因为外电路电阻L

x L x L R 6)25)(2(-+=λ,当x L x L 252-=+，即ｘ=L 时，R 有最大值，所以ｘ=L 时，即金属棒在ｂc 中点时M 、N 两点间电压有最大值,即L

r v BL U m λλ3232+=。 (3） r

L E r L E P m 6566522

+=+=λλ (4）外电路电阻λλ

L L L L L R 6555min =+?=,λλL L L L L R 233333max =+?=。 当r

5时,导线框上消耗的电功率先变小，后变大;当min R < r

3时,导线框上消耗的电功率先变大,后变小，再变大,再变小;当ｒ>max R ,即r>λL 23时，导线框上消耗的电功率先变大，后变小.

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