2023屆湖南省邵陽市高三上學期第一次聯(lián)考物理試題（解析版）

第22頁/共22頁2023年邵陽市高三第一次聯(lián)考試題卷物理一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（）A.普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一B.玻爾理論指出氫原子能級是分立的，并測出了氨原子光譜C.盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性【答案】A【解析】【詳解】A．為了解釋黑體輻射的實驗規(guī)律，普朗克提出了能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一，A正確；B．玻爾理論指出氫原子能級是分立的，但波爾并沒有測出氨原子光譜，B錯誤；C．盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，預言了中子的存在，中子最終由查德威克發(fā)現(xiàn)，C錯誤；D．衍射是波的屬性，根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有波動性，D錯誤。故選A。2.如圖，O為拋物線OM的頂點，A、B為拋物線上兩點，O點的切線水平。從A、B兩點分別以初速度v1、v2水平拋出兩小球，同時擊中O點，不計空氣阻力，則兩球（）A.必須同時拋出B.初速度v1與v2相等C.擊中O點時速度相同D.擊中O點時重力的瞬時功率相等【答案】B【解析】【詳解】B．已知O為拋物線OM頂點，則以O為原點建立xOy直角坐標系，則設OM為則兩平拋運動在豎直方向為自由落體運動，有聯(lián)立解得平拋在水平方向為勻速直線運動，有聯(lián)立可得整理可得故B正確；A．因則可得故A球先拋出才能同時擊中O點，故Ａ錯誤；C．因，但豎直方向有故兩分速度合成后可知O點的速度不同，故C錯誤；D．兩球在O點重力瞬時功率為即擊中O點時重力的瞬時功率不相等，故D錯誤。故選B。3.靜電植絨技術，于3000多年前在中國首先起步。現(xiàn)代靜電植絨于上世紀50、60年代在德國首先研制出并使用。如圖為植絨流程示意圖，將絨毛放在帶負電荷的容器中，使絨毛帶負電，容器與帶電極板之間加恒定的電壓，絨毛呈垂直狀加速飛到需要植絨的物體表面上。不計重力和空氣阻力，下列判斷正確的是（）A帶電極板帶負電B.絨毛在飛往需要植絨的物體的過程中，電勢能不斷增大C.若增大容器與帶電極板之間的距離，絨毛到達需要植絨的物體表面時速率增大D.質(zhì)量相同的絨毛，帶電荷量越多，到達需要植絨的物體表面時速率越大【答案】D【解析】【詳解】A．絨毛帶負電加速度向下運動，所以電場力向下，電場強度向上，帶電極板帶正電，A錯誤；B．絨毛在飛往需要植絨的物體的過程中，電場力向下做正功，電勢能不斷減小，B錯誤；C．根據(jù)解得若增大容器與帶電極板之間的距離，電勢差不變，絨毛到達需要植絨的物體表面時速率不變，C錯誤；D．根據(jù)質(zhì)量相同的絨毛，帶電荷量越多，到達需要植絨的物體表面時速率越大，D正確。故選D。4.利用智能手機的加速度傳感器可測量手機自身的加速度情況。用手掌托著手機，打開加速度傳感器后，手掌從靜止開始上下運動。以豎直向上為正方向，測得手機在豎直方向的加速度隨時間變化的圖像如圖所示，則手機（）A.時刻速度最大B.時刻開始減速上升，時間內(nèi)所受的支持力逐漸減小C.時刻開始減速上升，時間內(nèi)所受的支持力先減小后增大D.時間內(nèi)，手機的運動方向一直不變，時刻速度為0【答案】B【解析】【詳解】A．時刻手機加速度最大，但時刻之后手機的加速度依然是正值，手機還將繼續(xù)加速上升，則時刻的速度不是最大，選項A錯誤；BC．時刻之后，手機的加速度反向，開始減速上升，此時手機向上的速度最大；手機在時間內(nèi)，向上的加速度逐漸減小，由牛頓第二定律得故支持力逐漸減小，手機在時間內(nèi)，向下的加速度逐漸增大，由牛頓第二定律得可知支持力繼續(xù)減小，可知時間內(nèi)所受的支持力逐漸減小，選項B正確，C錯誤；D．由以上分析可知，時刻手機向上的速度達到最大；時間內(nèi)，手機先向上加速后向上減速，因圖像的“面積”等于速度的變化量，可知加速過程速度變化量大于減速過程速度的變化量，則手機的運動方向一直不變，選項D錯誤。故選B。5.特高壓直流輸電是國家重點工程。如圖所示，高壓輸電線上使用“abcd正方形間隔棒”支撐導線、、、其目的是固定各導線間距，防止導線互相碰撞，圖中導線、、、水平且恰好處在正四棱柱的四條棱上，abcd的幾何中心為O點，O點到導線的距離遠小于導線的長度，忽略地磁場，當四根長直導線通有等大、同向的電流時，則（）A.O點的磁感應強度不為零B.O點的磁感應強度沿bd連線方向C.對的安培力比對的安培力小D.所受安培力的方向為從指向【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)安培定則以及對稱性，L1和L3在O點處的磁感應強度為零，L2和L4在O點處的磁感應強度為零，所以O點處的磁感應強度為零，故AB錯誤；C．越靠近通電直導線，磁感應強度越強，所以L1導線在L2處產(chǎn)生的磁感應強度大于在L3處的磁感應強度，所以L1對L2的安培力大于L1對L3的安培力，故C錯誤；D．因“同向電流相互吸引”，則當四根長直導線通有等大、同向的電流時，則L1均受到L2、L3、L4的吸引力，且L2、L4對L1的吸引力的合力也從指向，則L1受到的安培力的方向從L1指向L3，故D正確。故選D。6.如圖所示，有一個長為12cm的線光源AB，其表面可以朝各個方向發(fā)光，現(xiàn)將AB封裝在一個半球形透明介質(zhì)的底部，AB中點與球心O重合。半球形介質(zhì)的折射率為1.5，為使AB發(fā)出的所有光都能射出球面，不考慮二次反射，則球半徑R至少為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】如圖所示在半球面上任選一點P，根據(jù)幾何關系可知，若此時線狀光源B點發(fā)出的光能夠射出P點，則線狀光源其他點發(fā)出的光也一定能夠射出P點，所以只要B點發(fā)出的所有光線能夠射出球面，則光源發(fā)出的所有光均能射出球面，在中，根據(jù)正弦定理有解得當時，有最大值為使光線一定能從P點射出，根據(jù)全反射應有所以故選C。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.兩帶電金屬板豎直放置且兩板始終與電源的正、負極相連，如圖所示。在電場中的O點，用一根絕緣細線懸掛一帶負電荷的小球，小球靜止在細線與豎直方向夾角為θ的位置?，F(xiàn)將兩金屬板繞各自的中心轉(zhuǎn)軸緩慢旋轉(zhuǎn)一個小角度，兩轉(zhuǎn)軸在同一水平線上且旋轉(zhuǎn)過程中兩金屬板始終保持平行，如圖中虛線所示。則（）A.兩板間勻強電場的場強將變小B.細線對小球的拉力將變大C.小球靜止時細線與豎直方向夾角θ將變小D.小球靜止時細線與豎直方向夾角θ將變大【答案】BC【解析】【詳解】A．緩慢旋轉(zhuǎn)過程中兩軸心之間的距離保持不變，轉(zhuǎn)動時兩平行板的垂直距離變小，設轉(zhuǎn)動的角度為α，兩軸心的距離為d，兩極板間的電勢差為U，則轉(zhuǎn)動后的電場強度為根據(jù)勻強電場的場強與電勢差和板間距離關系得兩板間勻強電場的場強將變大，A錯誤；BCD．未轉(zhuǎn)動前，繩子拉力、電場力與小球的重力關系Ty=Tcosθ=mg，當轉(zhuǎn)動角度為α，小球依然受重力、電場力和拉力，再次沿水平方向和豎直方向正交分解，根據(jù)平衡條件得則電場力水平方向分力不變，即細線水平方向分力不變，豎直方向分力變大，可畫出受力分析圖如圖所示可知小球靜止時細線與豎直方向夾角θ將變小，細線的拉力增大，BC正確，D錯誤。故選BC。8.建造一條能通向太空的電梯（如圖甲所示），是人們長期的夢想。材料的力學強度是材料眾多性能中被人們極為看重的一種性能，目前已發(fā)現(xiàn)的高強度材料碳納米管的抗拉強度是鋼的100倍，密度是其，這使得人們有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空電梯”。當航天員乘坐“太空電梯”時，圖乙中r為航天員到地心的距離，R為地球半徑，a-r圖像中的圖線A表示地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度大小與r的關系，圖線B表示航天員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關系，關于相對地面靜止在不同高度的航天員，下列說法正確的是（）A.隨著r增大，航天員受到電梯艙的彈力減小B.航天員在處的線速度等于第一宇宙速度C.圖中r0為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑D.電梯艙在處的站點時，航天員處于完全失重狀態(tài)【答案】CD【解析】【詳解】A．若電梯艙對航天員的彈力表現(xiàn)為支持力時解得角速度不變，隨著r增大，航天員受到電梯艙的彈力減??；若電梯艙對航天員的彈力表現(xiàn)為拉力時解得角速度不變，隨著r增大，航天員受到電梯艙的彈力增大；A錯誤；B．航天員在處的線速度等于地球表面的線速度，根據(jù)，該速度小于地球同步衛(wèi)星的線速度，又因為解得地球同步衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，所以航天員在處的線速度小于第一宇宙速度，B錯誤；C．圖像中的圖線A表示地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度aA大小與r的關系，該加速度aA等于地球衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度，圖線B表示航天員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度aB大小與r的關系，該加速度aB等于地球同步衛(wèi)星的加速度，因為aA=aB，所以圖中r0為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，C正確；D．電梯艙在處的站點時，航天員的加速度等于地球同步衛(wèi)星的加速度，電梯艙對航天員的彈力等于零，航天員只受到萬有引力，所以航天員處于完全失重狀態(tài)，D正確。故選CD。9.如圖所示，水平面上O點的左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙．有8個質(zhì)量均為m的完全相同的小滑塊（可視為質(zhì)點），用輕質(zhì)的細桿相連，相鄰小滑塊間的距離為L，滑塊1恰好位于O點左側(cè)滑塊，滑塊2、3……依次沿直線水平向左排開?，F(xiàn)將水平恒力F作用于滑塊1上，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在第3個小滑塊過O點進入粗糙地帶后到第4個小滑塊過O點進入粗糙地帶前這一過程中，小滑塊做勻速直線運動，已知重力加速度為g，則下列判斷中正確的是（）A.滑塊勻速運動時，各段輕桿上的彈力大小相等B.滑塊3勻速運動的速度是C.第4個小滑塊完全進入粗糙地帶到第5個小滑塊進入粗糙地帶前這一過程中，8個小滑塊的加速度大小為D.最終第7個滑塊剛能到達O點而第8個滑塊不可能到達O點【答案】BC【解析】【詳解】A．滑塊勻速運動時，在O點左側(cè)的滑塊因為處于光滑地段，則桿上的彈力為零；在O點右側(cè)的滑塊處于粗糙的地段，則每個滑塊受滑動摩擦力作用，則各段輕桿上的彈力大小不相等，選項A錯誤；B．設每個滑塊進入粗糙區(qū)受的阻力為f，因為在第3個小滑塊過O點進入粗糙地帶后到第4個小滑塊過O點進入粗糙地帶前這一過程中，小滑塊做勻速直線運動，則從第一個滑塊從O點向右運動2L的過程中，由動能定理勻速運動時滿足解得選項B正確；C．第4個小滑塊完全進入粗糙地帶到第5個小滑塊進入粗糙地帶前這一過程中，根據(jù)牛頓第二定律解得選項C正確；D．當?shù)?個滑塊剛能到達O點而第8個滑塊沒能到達O點時，則則可得表達式不成立，則第7個滑塊不可能到達O點；事實上當?shù)?個滑塊剛能到達O點而第7個滑塊沒能到達O點時，則解得v′′=0即第6個滑塊恰能到達O點而第7個滑塊沒能到達O點，選項D錯誤。故選BC。10.圖甲是磁懸浮實驗車與軌道示意圖，圖乙是固定在車底部金屬框abcd（車廂與金屬框絕緣）與軌道上運動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導軌PQ和MN，導軌間有豎直（垂直紙面）方向等間距的勻強磁場和，二者方向相反。車底部金屬框的ad邊寬度與磁場間隔相等，當勻強磁場和同時以恒定速度沿導軌方向向右運動時，金屬框會受到磁場力，帶動實驗車沿導軌運動。設金屬框垂直導軌ab的邊長、總電阻，實驗車與線框的總質(zhì)量，磁場，磁場運動速度。已知懸浮狀態(tài)下，實驗車運動時受到恒定的阻力，則（）A.實驗車的最大速率B.實驗車的最大速率C.實驗車以最大速度做勻速運動時，為維持實驗車運動，外界在單位時間內(nèi)需提供的總能量為D.當實驗車速度為0時，金屬框受到水平向右的磁場力【答案】BCD【解析】【詳解】AB．試驗車的速度最大時滿足解得實驗車的最大速率選項A錯誤，B正確；C．克服阻力的功率為P1=fvm=1.6W當實驗車以速度vm勻速運動時金屬框中感應電流金屬框中的熱功率為

P2=I2R=0.4W外界在單位時間內(nèi)需提供的總能量為E=（P1+P2）t=2J選項C正確；D．當實驗車速度為0時，根據(jù)楞次定律“來拒去留”可知，金屬框受到水平向右的磁場力，大小為選項D正確。故選BCD。三、非選擇題：共56分。第11、12題為實驗題；第13~15題為計算題。11.某同學閱讀教材中的“科學漫步”欄目，對“流體的阻力（f）跟物體相對于流體的速度（v）有關”這一說法產(chǎn)生了興趣，通過查閱資料得知：對于球形物體，二者間存在定量關系f=kv，k為比例系數(shù)。該同學為探究這一關系利用如圖（a）所示裝置測量k。具體操作如下：在柱狀玻璃容器中注入某透明液體，將小球在液面處由靜止釋放，當小球運動到0刻度線處開始計時，每下落10cm記錄一次時間，得到多組下落高度h與時間t的數(shù)據(jù)，作出h-t圖像如圖（b）中實線所示。（1）由h-t圖像可知，從計時開始小球近似做___________運動。（2）已知液體密度ρ=8.0×102kg/m3，小球體積V=5.0×10-10m3、質(zhì)量m=4.0×10-6kg，結(jié)合h-t圖像可得k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。（3）若再用一個體積相同、密度較大的球，重復上述實驗，所得h-t圖像也是一條直線，則該直線可能是圖（b）中的___________虛線?！敬鸢浮竣?勻速直線②.③.①【解析】【分析】【詳解】（1）[1]根據(jù)圖象可知，下落的距離隨時間均勻變化，所以小球近似做勻速直線運動（2）[2]根據(jù)圖象可知小球下落的速度為小球下落過程中受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力和阻力，小球做勻速直線運動，受力平衡式中表示液體對小球的浮力，代入數(shù)據(jù)可得比例系數(shù)（3）[3]若選擇一個密度更大，體積相同的小球，浮力不變，根據(jù)可知小球的質(zhì)量增大，根據(jù)平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的時間內(nèi)小球下落的高度增大，所以該直線可能是圖象中的①虛線。12.某興趣小組用金屬鉑電阻制作量程0～500℃的電阻溫度計。已知金屬鉑電阻與溫度的關系是：，其中，溫度系數(shù)。（1）設計電路：該小組設計的電阻溫度計測量電路如圖所示，準備了如下實驗器材：干電池1節(jié)（E＝1.5V，內(nèi)阻r＝1Ω），毫安表（0～30mA，Rg＝1Ω），滑動變阻器R1（0～5Ω），滑動變阻器R2（0～50Ω），開關S一只，導線若干?；瑒幼冏杵鲬x_________（選填“R1”或“R2”）（2）在毫安表刻度盤上標注溫度刻度值①溫度調(diào)零（即確定0℃刻度）根據(jù)電路圖連接好實物，斷開開關S，為保證電路安全應先將滑動變阻器的滑片撥至如圖所示的b端。將金屬鉑電阻放入0℃冰水混合物中，閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使毫安表滿偏，則30mA刻度即對應0℃刻度，并保持滑動變阻器滑片位置不動。②確定刻度通過理論計算出每一電流刻度所對應的溫度值，并標注在刻度盤上。毫安表半偏位置對應的溫度是_________℃。該溫度計刻度線是__________選填“均勻”或“不均勻”）的。③實際檢驗將金屬鉑電阻放入其它已知溫度的物體中，待指針穩(wěn)定后，檢驗指針所指溫度與實際溫度在誤差允許范圍內(nèi)是否一致。（3）實際測量測量前完成（2）中①的溫度調(diào)零操作，將金屬鉑電阻放入某未知溫度的物體中，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)，測出該物體的溫度。（4）誤差分析若干電池使用時間較長，其電動勢會減小，內(nèi)阻變大。用該溫度計按照（3）中的測量方法進行測量（能夠完成溫度調(diào)零），則測量結(jié)果_________（選填“偏大”“不變”或“偏小”）?！敬鸢浮竣?②.312.5③.不均勻④.偏大【解析】【詳解】（1）[1]為了保證毫安表的安全，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路的最小總電阻為故滑動變阻器應選；（2）②[2][3]由題意，30mA刻度即對應0℃刻度，可知此時金屬鉑電阻的阻值為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得滑動變阻器接入電路的阻值為設毫安表半偏位置對應的溫度為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得結(jié)合聯(lián)立解得假設毫安表示數(shù)為時，對應的溫度為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得可知與非線性關系，故該溫度計刻度線是不均勻的；（4）[4]若干電池使用時間較長，其電動勢會減小，內(nèi)阻變大，設電動勢變?yōu)?，?nèi)阻變?yōu)?，能夠完成溫度調(diào)零時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得當進行測量時，假設毫安表電流為，此時對應溫度刻度為，則測量值為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得假設實際溫度為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得聯(lián)立可得由于可得即實際溫度小于測量溫度，故測量結(jié)果偏大。13.2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙著陸成功，三名航天員圓滿完成了為期六個月的航天飛行任務，此次飛行任務中航天員翟志剛、王亞平先后從天和核心艙節(jié)點艙成功出艙執(zhí)行任務，出艙時他們身著我國新一代“飛天”艙外航天服。艙外航天服是一套非常復雜的生命保障系統(tǒng)，簡單的物理模型可以理解為：艙外航天服內(nèi)密封了一定質(zhì)量的理想氣體，用來提供適合人體生存的氣壓。出艙前，航天員身著航天服，先從核心艙進入節(jié)點艙，此時航天服密閉氣體的體積為，壓強為，溫度為；然后封閉所有內(nèi)部艙門，對節(jié)點艙泄壓，直到節(jié)點艙壓強和外面壓強相等時才能打開艙門。（1）節(jié)點艙氣壓降低到能打開艙門時，密閉航天服內(nèi)氣體體積膨脹到，假設溫度不變，求此時航天服內(nèi)氣體壓強；（2）打開艙門后，航天員安全出艙，由于外界溫度極低，航天服自動控制系統(tǒng)啟動，系統(tǒng)能通過加熱和充氣或者放氣等調(diào)節(jié)方式來保證密閉航天服內(nèi)氣體壓強為，溫度為，體積為，求調(diào)節(jié)后航天服內(nèi)的氣體質(zhì)量與原有氣體質(zhì)量之比?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】詳解】（1）由于航天服內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律有帶入數(shù)值解得（2）打開艙門后，以航天服內(nèi)氣體為研究對象，假設這部分氣體發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律有由于，代入數(shù)值解得由于剩余氣體在這個壓強下體積為又有剩余氣體與原氣體之間質(zhì)量和體積成正比，則有14.如圖所示，在A處有平行于y軸的虛線，虛線左側(cè)所有空間分布著水平向左的勻強電場，在虛線右側(cè)所有空間分布著垂直紙面向里的勻強磁場，在O點處，某時刻有一帶負電的粒子以初速度沿y軸正方向運動，粒子從A（L，2L）點進入磁場，在磁場中運動一段時間后恰好又回到O點，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量大小為q，不計粒子重力，求：（1）電場強度的大小和帶電粒子運動到A點的速度；（2）磁感應強度大小和帶電粒子從開始運動到恰好回到O點的時間。【答案】（1），，方向沿x軸正方向向上成角；（2），【解析】【詳解】（1）作出粒子運動根據(jù)，如圖所示粒子在電場中做類平拋運動，則有，，解得粒子在A點時，沿x軸正方向的速度粒子在A點的速度方向沿x軸正方向向上成角。（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動則有解得由幾何關系可知解得粒子做勻速圓周運動的時間，則有，粒子從開始運動到回到O點的時間15.小車C靜止在光滑的水平面上，距離小車C的右側(cè)s處有一固定光滑的斜面和光滑平臺組成的裝置，斜面底端與小車C等高，平臺P點與斜面平滑連接，不影