2022-2023学年湖南省长沙市重点中学高三（下）考前保温卷物理试卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年湖南省长沙市重点中学高三（下）考前保温卷物理试卷1.如图所示的火灾自动报警器具有稳定性好、安全性高的特点，应用非常广泛，其工作原理为：放射源处的镅 95241Am放出的α粒子，使壳内气室空气电离而导电，当烟雾进入壳内气室时，α粒子被烟雾颗粒阻挡，导致工作电路的电流减小，于是蜂鸣器报警，则

A.发生火灾时温度升高， 95241Am的半衰期变短

B.这种报警装置应用了α射线贯穿本领强的特点

C. 95241Am发生α衰变的核反应方程是92.如图甲所示为研究光电效应规律的实验装置，同一入射光照射到不同金属材料表面，发生光电效应时的遏止电压Uc与金属材料的逸出功W0的关系如图乙所示，已知普朗克常量为h，则入射光的频率为(

)

A.bh B.ah C.ab3.如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为−10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是A.t=0.6s时，手机已下降了约1.8m

B.t=0.8s时，手机正向上加速运动

C.加速度约为4.冰雕展上有一块边长为1m的立方体冰块，冰块内上下底面中心连线为OO′，在O′处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰块的折射率为1.3，下列说法不正确的是(

)A.光在冰块中发生全反射的临界角为C，可知sinC>34

B.由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时全部能从侧面射出

C.由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出

D.5.如图，广州地铁3号线北延段使用了节能坡。某次列车以64.8km/h(18m/s)的速度冲上高度为4m的坡顶车站时，速度减为A.该过程列车的机械能守恒 B.该过程列车的机械能减少

C.η约为10% D.η约为6.某同学利用如图甲所示的装置，探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系，忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量，初始时物块a静止在地面上，物块b距地面的高度为h，细绳恰好绷直，现将物块b由静止释放，b碰到地面后不再反弹，测出物块a上升的最大高度为H，此后每次释放物块b时，物块a均静止在地面上，物块b着地后均不再反弹，改变细绳长度及物块b距地面的高度h，测量多组(H,h)的数值，然后做出H−h图像(如图乙所示)，图像的斜率为k，已知物块a、b的质量分别为①物块a，b的质量之比m②物块a、b的质量之比m③H−h图像的斜率为④H−h图像的斜率为A.①③ B.②③ C.①④7.小红在查阅资料时看到了嫦娥五号的月球着落装置设计，她也利用所学知识设计了一个地球着落回收的电磁缓冲装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所示，在返回舱的底盘安装有均匀对称的4台电磁缓冲装置，电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上，沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨PQ、MN。导轨内侧，安装电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。假设整个返回舱以速度v0与地面碰撞后，滑块K立即停下，此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速，从而实现缓冲。返回舱质量为m，地球表面的重力加速度为gA.滑块K的线圈中最大感应电流的大小Imax=nBLv0R

B.若缓冲装置向下移动距离H后速度减为v，则此过程中每个缓冲线圈abcd中通过的电量q=BLHR

C.若缓冲装置向下移动距离H后速度减为v8.为了验证机械能守恒定律，宇航员在环绕地球运行的航天器中设计了如图(甲)所示的实验，将一直尺沿竖直方向固定在铁架台上，在刻度尺上方一定高度处固定一光电门，一弹射装置能沿竖直向上的方向发射小球。实验时，先用游标卡尺测量出小球的直径d，然后用小球将弹簧压缩x，静止释放后测量出小球通过光电门时的遮光时间t，多次改变弹簧的压缩量，重复上述操作；已知小球的质量为m，弹簧的弹性势能为Ep=12kx(1)小球的直径如图(乙)中的游标卡尺的示数，则该小球的直径为______(2)为了更加直观地进行实验的验证，该宇航员利用以上实验数据描绘了图像，其中纵轴用x2表示，横轴用表示______(填“1t2”“1t”“t”或“t2”9.某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻(待测电阻为Rx)主要实验步骤如下：①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好；②按甲图所示的电路原理图连接好各元件；③将电阻箱的阻值调至R1，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组(θ⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。根据分析，试回答下列问题：(1)已知乙图中图像与纵轴的截距为−b，由此可求得(2)实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从P到K的电流，那么此时测出Rx的值与真实值相比______(3)该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线，其中一根导线因损坏而与大地相通，现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置，其方法如图丙所示(终端用导线AB接通)，电阻丝MN长L=100.0cm，输电距离d=8.0×103

10.如图所示，倾角θ=30∘的固定斜面(足够长)的顶端带有小定滑轮，不可伸长的柔软轻绳跨过定滑轮，轻绳的一端系在汽缸A上，另一端系在汽缸Ｂ中的活塞上，A悬吊在空中(离地足够高)，B放在斜面上，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，两汽缸内各密封有一定质量的理想气体，系统处于静止状态，此时A、B内气体的体积相等。两活塞的质量均为m、横截面积均为S，B的质量为4m，大气压恒为n(1)求A内气体的压强pA0以及(2)若将轻绳剪断，A、B内气体达到稳定的过程中温度保持不变，求稳定时A、B内气体的体积之比

11.如图甲所示，磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场存在于底面半径为R的圆柱形空间内，O1和O2是圆柱形空间上、下两个圆面的圆心，其后侧与O1等高处有一个长度为2R的水平线状粒子发射源MN，图乙是俯视图，P为MN的中点，O1P连线与MN垂直。线状粒子源能沿平行PO1方向发射某种质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子束，带电粒子的速度大小均相等。在O1O2右侧2R处竖直放置一个足够大的矩形荧光屏，荧光屏的AB边与线状粒子源MN垂直，且处在同一高度，过O1作(1(2)以AB边的中点O为坐标原点，沿AB边向里为x轴，垂直AB(3

答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】根据质量数与电荷数守恒写出核反应方程，注意中间不要用“=”，而是用“→”；放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的半衰期，放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。α、β、γ射线的电离能力和穿透物质的能力不同，α射线的电离能力最强、穿透能力最弱，一张纸就可以把它挡住．γ射线的电离能力最弱、穿透力最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．β射线的电离能力和穿透能力介于α射线和γ射线之间，β射线很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．【解答】A、衰变发生在原子核内部，半衰期由原子核内部因素决定，与外界环境无关，故发生火灾时温度升高，95241Am的半衰期不变，故A错误；

B、这种报警装置应用了α射线电离本领强的特点，故B错误；

CD、α粒子是H24H⁡e，根据质量数与电荷数守恒可得95241A

2.【答案】A

【解析】【分析】本题主要考查爱因斯坦光电效应方程。根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理列式联立整理得到遏止电压Uc与金属材料的逸出功W0的关系式，结合【解答】由爱因斯坦光电效应方程有Ekm=hν−W0，由动能定理有−eUc=0−Ekm，联立得U

3.【答案】C

【解析】【分析】本题考查动力学的图像问题，通过图像可以得出加速度随时间变化的情况，要明确自由落体运动时，加速度为g，加速度最大时，

手机运动到最低点。0.8s【解答】A.由图可知0−0.4s手机静止，从约0.4s开始运动，0.5s开始做自由落体运动，

t=0.6BCD.由图像可知0.6s开始，加速度为负值且加速度大小逐渐减小，手机向下做加速度运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。约0.8s拉力和重力相等时，手机速度最大，之后拉力大于重力，加速度为正值，手机向下做减速运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。当手机速度为零，橡皮筋的拉力最大，加速度为正的最大值，约为70m/s2

4.【答案】B

【解析】A.由临界角与折射率的关系可知sinA正确，不符合题意；C.如图所示

在直角三角形

ABOBO′=则有sin所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出，C正确，不符合题意；B.根据上述有sin可知由灯直接发出照到冰块四个侧面上的光不能全部都从侧面射出，B错误，符合题意；D.实际深度是H设视深为h，作出光路图如图所示

根据折射率定义式有n结合几何关系有H由于

θ

与

α

很小，则有sinα≈tanα解得hD正确，不符合题意。故选B。

5.【答案】BD【解析】【分析】

本题考查功能关系的应用，基础题目。

分析能量转化情况，计算出重力势能增加量和动能减少量分析即可判断；结合重力势能增加量和动能减少量，根据题设得出该过程节能坡的转化率即可判断。

【解答】

ABΔ因此该过程列车的机械能减少，故A错误，B正确；CD.动能的减少量为Δ则该过程节能坡的转化率为η故C错误，D正确。故选BD。

6.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查绳连接体的机械能守恒问题以及图像问题，b下落过程中，ab系统机械能守恒，b落地后，a机械能守恒，分别根据机械能守恒建立关系式，联立得出H−h①②.物块

a

的上升过程分为两个阶段，第一阶段为在物块

b

释放后，在绳子拉力的作用下加速上升，与此同时物块

b

加速下降，速率与物块

a

相同，第二个阶段为物块

b

落地后，物块

a

在自身重力的作用下减速上升直至最高点。则第一阶段对整体由动能定理有第二阶段对物块

a

由动能定理有−m联立以上两式可得H=结合图像可得k=可知m1故①错误，②正确；③④.要将物块

a

拉起，则有对物块

b

，则有m2可得m2因此有2m即1<k<2，故故选D。

7.【答案】AD【解析】【分析】本题考查学生分析和理解科技成果的能力，运用电磁感应、电路及力学的基本规律进行分析。

滑块刚接触地面时，滑块相对磁场的速度大小为v0，此时线框中产生的感应电动势最大，由公式Em=nBLv0求出最大感应电动势。

缓冲装置向下移动距离H后速度减为v，则此过程中减少的机械能全部转化为内能，根据能量守恒求线圈中产生的热量；

若要使缓冲滑块K和返回舱不相碰，设缓冲时间为t，后速度为零恰不与返回舱相撞，根据动量定理推出导轨的长度。

【解答】A.滑块刚接触地面时感应电动势最大Emax=nBLv0，Imax=EmaxR得Imax=nBLv0R8.【答案】(1)3.2mm；【解析】【分析】本题主要考查验证机械能守恒定律的应用，明确实验原理是解决问题的关键。

(1)由游标卡尺的读数方法可知该小球的直径；

【解答】(1)由游标卡尺的读数可知，该小球的直径为d=3mm+2×0.1mm=3.2mm

9.【答案】(1)1b；【解析】【分析】本题主要考查了电桥法测电阻，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合电阻定律和图像的特点完成分析。

(1)根据当灵敏电流计示数为零时，其两端电势相等分析电阻关系，结合图像可得阻值;

(2)根据实验原理可得测量值与真实值的关系;

(3【解答】(1)当灵敏电流计示数为零时，其两端电势相等，可知RxR=RKBRAK=π−θθ，

故有：1R=πRx⋅1θ−1R

10.【答案】解：(1)根据物体的平衡条件，对A中的活塞有

mg+pA0S=nmgS⋅S

解得pA0=(n−1)mgS

对B有4mgsinθ+pB0S=nmgS⋅S

解得：pB0=(n−2)m【解析】本题主要考查了气体实验定律的综合应用，对于该类问题关键是分析清楚气体状态参量的变化，找出气体状态参量的不变量，从而选择合适的气体状态方程列式计算，知道气体压强的计算方法根据力学知识计算。

(1)对A、B中活塞分别受力分析，根据平衡条件计算A、B内气体的压强；

(2)剪断轻绳后，根据A、B的运动状态结合牛顿第二定律计算A11.【答案】解：(1)在磁场中由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有线状粒子源发出的粒子均从F点射出，可得r=R，由①②(2)设