湖南省长沙市长郡中学2021-202学年高三（上）第一次月考物理试题一、单选题（本大题共6小题）1. 如图所示，某轧钢厂的热轧机上安装了一个
射线测厚仪，该仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，已知车间采用放射性同位素作为放射源，通过衰变放出射线，半衰期为74天，适合透照
钢板厚度，下列说法正确的是（ ）A．若衰变产生的新核用X表示，则的衰变方程为B．若有放射性同位素，经过222天有没有衰变C．若已
知钢板厚度标准为，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙D．衰变时遵循能量守恒且生成物的质量等
于反应物的质量2. 为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车开始刹车后位移和时间的比值与t之间的
关系图像，前是直线，后是曲线，若动力车开始刹车后做匀减速直线运动直至静止，下列说法正确的是（ ）A．动力车的初速度为B．刹车过程
持续的时间为C．刹车过程动力车的加速度大小为D．从开始刹车时计时，经过，动力车的位移为3. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内a、
b，c三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。则下列说法正确的是（ ）A．电场强度的大小为B．坐标原点处的电势为C．电子在b点
的电势能比在c点小D．电子从a点运动到b点，电场力做功为4. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗
的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）A．图乙中滑动变阻器的最大功率B．图乙中，C．滑动变阻
器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到5. 水平地面上有一质量为的长木板，
木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示，用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时
刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩
擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小取。则（ ）A．当拉力F逐渐增大时，物块首先相对长木板发生相对滑动B．在时间段物块做
匀加速运动C．D．木板加速度所能达到的最大值为6. 如图为一个水平传感器的简易模型，截面为竖直放置的正三角形，D、E、F分别是三边
的中点，O点为三角形的中心，在O点处用三根轻绳将一小球与D、E、F三点处的拉力传感器连接，三根轻绳刚好伸直，通过测出三根轻绳的拉力
大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角。图中边恰好处于水平状态，现将其以C为旋转中心，在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到边处于水平位置
，则在转动过程中（ ）A．绳的拉力先减小后增大B．绳的拉力先增大后减小C．绳的拉力先减小后增大D．绳的拉力先增大后减小二、多选题
（本大题共6小题）7. 2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火“捕获”制动，成功被火星引力“捕获”实现变轨，
2月15日，“天问一号”探测器实现了完美的“侧手翻”，将轨道调整为经过火星两极的环火星椭圆形轨道。“天问号”运行的轨迹图如图所示，
则下列说法正确的是（ ）A．“天问一号”的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．“天问一号”要实现近火“捕获”需要在“捕
获”点进行减速C．“天问一号”在“侧手翻”前瞬间的加速度等于“侧手翻”后瞬间的加速度D．“天问一号”在环火星两极的椭圆形轨道上运行
时近火点的速度比远火点的速度小8. 如图所示，质量为m的物块（可视为质点）从倾角为的固定斜面顶端由静止开始下滑，到达B点开始压缩弹
簧（弹簧原长为），被弹簧弹回后恰能到达的中点C。已知，物块与斜面间的动摩擦因数为，设弹簧的最大压缩量为，获得的最大弹性势能为，，，
重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A．物块与弹簧组成的系统机械能不守恒B．物块运动到B点的速度最大C．弹簧的最大压缩量为D．
弹簧获得的最大弹性势能为9. 如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向外的匀强磁场，与水方向的夹角为。现有氢的同位素
粒子从A点沿水平方向以大小为的速度垂直射入磁场，其离开磁场时，速度方向刚好改变了；氢的另一同位素粒子以大小为的速度从C点沿方向垂直
射入磁场。已知的电荷量为e，质量为m，不计粒子的重力和两粒子间的相互作用。下列说法中正确的是（ ）A．粒子竖直向上射出磁场B．粒
子在磁场中运动的时间为C．该匀强磁场的磁感应强度D．两粒子从圆形边界射出时射出点之间的距离为10. 如图所示，倾角为的斜面固定在地
面上，区域内有垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，、（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为D。质量为m、边长为、总
电阻为R的单匝正方形金属线框与斜面间的动摩擦因数，线框始终紧贴斜面运动，边和边保持与平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，边到达时的速度
为v，已知边滑出磁场边界时线框速度大于0。下列说法中正确的是（ ）A．线框通过所用的时间比通过的时间短B．自边进入磁场到边刚好进入
磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是C．边刚滑出时，线框速度D．自边进入磁场到边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为11.
一定质量的理想气体，其内能与温度成正比。在初始状态A时，体积为，压强为，温度为，该理想气体从状态A经一系列变化，最终还回到原来状
态A，其变化过程的图线如图所示，其中延长线过坐标原点，在同一竖直线上，在同一水平直线上。下列说法正确的是（ ）A．由C到A的过程
中，气体的体积没有发生变化B．从B到C的过程中，理想气体的每个气体分子的动能都增大C．由A到B的过程，气体对外界放热D．从B经过C
到A的过程，气体的内能一直在增加E.从B经过C到A的过程，气体从外界吸热为12. 如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形
图。图乙表示该波传播的介质中处的a质点从时刻起的振动图像。则下列说法正确的是（ ）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度为C．时
，处的质点b的速度沿y轴正方向D．从开始，经过，质点b通过的路程为E.该波遇到尺寸为的障碍物时能发生明显的衍射现象三、实验题（本大
题共2小题）13. 某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”。把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器连在小车
的左端.将数字测力计固定在小车上，小车放在长木板上。在数字测力计的右侧拴有一细线，细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，在重
物的牵引下，小车在木板上加速运动，数字测力计可以直接显示细线拉力的大小。填空题（1）采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力
的方法相比 （填选项前的字母）A．可以不用平衡摩擦力B．直接测量小车（包括测力计）所受的拉力， 可以减少误差C．利用此实验装置不用
测量重物的质量D．重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量简答题（2）下图是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间
有四个点未画出。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度a= m/s2。①保持小车和数字测力计的总质量一定
，改变钩码的质量，测出相应的加速度。采用图象法处理数据。请同学们根据测量数据做出a-F图象。②试分析上图中图象不过坐标原点的原因：
。14. 某中学物理兴趣小组的同学们想通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系。实验中有如下器材：A．热敏电阻；B．定值电阻；C
．学生电源（通过调节可输出的电压）；D．电流表（，内阻）；E．电流表（，内阻约为）；F．温控箱（能显示温度并可调温度）；G．开关S
，导线若干。简答题（1）为了更准确地描述出电阻随温度变化的关系（精确测定不同温度时的阻值），请完成虚线框内图甲电路图的设计。填空题
（2）闭合开关S，记下电表的读数为，的读数为 A（如图乙所示），得 （用题给字母表示）。填空题（3）实验中改变温控箱的温度，分别
测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的图像。根据所给的图像可以看出，该热敏电阻的阻值与温度的关系式是 。由图像分析可
知，当温控箱中的温度达到时，热敏电阻此时的阻值为 。四、解答题（本大题共4小题）15. 如图所示，和都是处于同一竖直平面内的固定光
滑圆弧形轨道。是半径为的圆弧轨道，是半径为的半圆轨道，段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接，已知段水平轨道长，现让一个质量为的小
球从A点正上方距A点高处自由落下，运动到圆弧轨道最低点B时，与质量为的滑块发生弹性碰撞，碰后立即取走小球，使之不影响滑块的后续运动
。已知滑块与轨道之间的动摩擦因数取，不计空气阻力，小球和滑块均可视为质点，求：（1）小球与滑块碰前瞬间，小球对轨道的压力大小；（2
）通过计算试判断滑块是否能到达最高点O？若能，请求出滑块离开O点后落在轨道上的具体位置。16. 如图a所示，水平直线下方有竖直向上
的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以的速度通过进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，
磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过时为时刻），计算结果可用表示。（1）求正电荷在
正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期；（2）如果在O点右方处有一垂直于的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。17.
如图，开口向上的气缸内盛有一定深度的水银，一粗细均匀，长为l=24cm且下端开口的细玻管竖直漂浮在水银中。平衡时，玻管露出水银面
的高度和进入玻管中的水银柱长度均为h1=6cm，轻质活塞到水银面的高度为h0=12cm，水银面上方的气体压强为p0=76 cm H
g。现施外力使活塞缓慢向下移动，当玻管上端恰好与水银面齐平时，进入玻管中的水银柱长度为h2=12cm。活塞与气缸壁间的摩擦不计且密
封性良好，玻管的横截面积远小于气缸的横截面积，整个过程中各部分气体的温度保持不变，求：（1）玻管上端恰好与水银面齐平时，玻管内气体
的压强；（2）整个过程中活塞向下移动的距离。18. 某半径为r的类地行星表面有一单色点光源P，其发出的各方向的光经过厚度为、折射率
的均匀行星大气层射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面（如图所示），设光在真空中传播速度为c，求：（1）光入射到大气层外表面处时
发生全反射的临界角；（2）当入射光刚好在大气层外表面发生全反射时，求光在大气层中传播的时间。（不考虑光在行星表面的反射）参考答案1
.【答案】C【详解】A．衰变的实质是原子核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，反应过程中遵循质量数守恒和核电荷数守恒，衰变方程为
A错误；B．若有放射性同位素，经过222天（3个半衰期）有没有衰变，B错误；C．探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度増大，应当减小
热轧机两轮之间的厚度间隙，C正确；D．放射性同位素发生衰变时，因遵循能量守恒，放岀能量后发生质量亏损，D错误。故选C。2.【答案】
C【详解】A．由匀变速直线运动的位移公式整理可得结合图像可知初速度为A错误；B．由于刹车为匀减速直线运动，图线应为直线，故前为刹车
过程，后面图线为曲线则说明动力车静止，故刹车持续的时间为，B错误；C．由加速度的定义可得即刹车过程的加速度大小为，C正确；D．时动
力车停止，由位移公式可得故从开始刹车时计时，经过，位移为，D错误。故选C。3.【答案】B【详解】A．垂直于，沿和两方向的场强分量大
小分别为根据矢量合成可得，合场强大小为A错误；B．在匀强电场中平行等间距的线段上两端点间的电势差相等，即解得B正确；C．电子在a、
b、c三点的电势能分别为、和，故电子在b点的电势能比在c点的大，C错误；D．据电场力做功与电势能变化的关系可得，电子从a点运动到b
点，电场力做功为D错误。故选B。4.【答案】B【详解】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，
最大值为把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为A错误；B．滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的
功率相等，有解得B正确；C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，C错误；D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大
，最大值为则调整滑动变阻器的阻值，不可能使电源的输出电流达到，D错误。故选B。5.【答案】D【详解】A．木板与地面间的最大静摩擦力
为木板与物块间的最大静摩擦力为当拉力逐渐增大到时，木板首先相对地面发生相对滑动，此时拉力大小为，当拉力达到时，木板相对物块发生相对
滑动，A错误；B．在时间段，物块和木板都处于静止状态，B错误；CD．t2时刻木板开始相对物块滑动，此时两者加速度仍相等，据牛顿第二
定律，对木板对物块联立解得，之后木板加速度保持不变，故木板加速度的最大值为，C错误，D正确。故选D。6.【答案】B【详解】在三角形
顺时针旋转过程中，绳上一直没有张力，所以小球在重力以及和两根绳的拉力作用下保持平衡，在三角形装置绕C点转至水平的过程中和的夹角保持
不变，重力大小和方向恒定，如图所示，将三个力首尾相连构成一个闭合的矢量三角形，该三角形中G所对的角保持不变，由此可以作该矢量三角形
的外接圆，画出动态分析图，由图可知，在该过程中先增大后减小，在水平时刚好是外接圆的直径即达到最大，则一直减小，B正确。故选B。7.
【答案】BC【详解】A．“天问一号”的发射速度要大于第二宇宙速度，A错误；B．“天问一号”要实现近火“捕获”需要在“捕获”点进行减
速，故B正确；C．火星对“天问一号”的万有引力为“天问一号”的合力，在“侧手翻”变轨前后瞬间火星对“天问一号”的万有引力相同，根据
牛顿第二定律，则加速度相同，C正确；D．“天问一号”在环火星两极的椭圆形轨道上运行时近火点的速度比远火点的速度大，D错误。故选BC
。8.【答案】AC【详解】A．对于物块与弹簧组成的系统，由于滑动摩擦力对物体做负功，所以系统的机械能不守恒，A正确；CD．根据能量
守恒定律可得，在下滑过程，有上滑过程，有联立解得，C正确，D错误；B．物块运动到B点时物块继续加速下滑，知道加速度为零时速度最大，
故物块运动至B点时速度不是最大，B错误。故选AC。9.【答案】AD【详解】A．粒子离开磁场时，速度方向刚好改变了，表明粒子在磁场中
转动了半周，如图所示，由几何关系可得据牛顿第二定律可得解得粒子进入磁场，据牛顿第二定律可得解得所以粒子竖直向上射出磁场，A正确；B
．粒子在磁场中运动的时间为B错误；C．由A的详解可得，磁感应强度大小为C错误；D．如图所示，由几何关系可知两粒子射出点之间的距离为
D正确。故选AD。10.【答案】AD【详解】A．由于，可得故线框进入磁场前和在磁场中均做匀速运动，在进入磁场、离开磁场过程由于产生
感应电流，受到安培力作用，线框做减速运动，故线框通过过程的平均速度比通过过程的平均速度大，所以线框通过所用的时间比通过的时间短，A
正确；B．自边进入磁场到边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量为B错误；C．设线框通过过程中回路中的平均感应电流为，通过
时间为，边到达时线框的速度为，线框通过过程中回路中的平均感应电流为，通过时间为，规定沿斜面向下为正方向，对两个过程分别应用动量定理
有结合B的详解可知联立解得C错误；D．设边进入磁场到边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律有D正确。故选A
D。11.【答案】ACE【详解】A．从C到A过程，由理想气体状态方程可得代入数据可得故C到A过程中体积不变，A正确；B．从B到C过
程，温度升高，分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，个别分子动能也可能减小，B错误；C．A到B过程为等温变化，由玻意耳定
律可得解得体积减小，外界对气体做功，即，气体内能不变，由热力学第一定律知，，即气体对外界放热，C正确；DE．B经过C到A的过程，气
体的温度升高后降低，则内能先増大后减小，整个过程气体的内能不变，由C的详解可知，，从B到C的过程中，气体对外界做的功为则从B经过C
到A的过程中，气体吸收的热量为，D错误，E正确。故选ACE。12.【答案】BCE【详解】A．根据振动图像可知，a质点从时刻起向上振
动，结合质点的振动方向与波的传播方向的关系，波沿x轴负方向传播，A错误；B．根据两图像结合波速公式得B正确；C．在t=0.1s时质
点b沿y轴负方向运动，则时，即经过0.9s=4T，质点b的速度沿y轴正方向，C正确；D．从开始，经即经历了5个周期，质点b通过的路
程为D错误。E．当障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小时，能发生明显的衍射现象，故E正确。故选BCE。13.【答案】【小题】
（1）BC；【小题】（2）0.39；；没有平衡好摩擦力或木板倾角偏小；【详解】【小题】（1）A．在实验中认为拉力为小车的合力，仍然
需要平衡摩擦力，故A错误；B．用数显测力计测量拉力，直接测量小车（包括测力计）所受的拉力，可以减少误差，故B正确；CD．因为拉力的
大小通过数字测力计测量出来，不需要测量重物的质量，也不需要满足重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量，故C正确，D错误。故选
BC。【小题】（2）由纸带可知，在连续相等时间内的位移之差0.39cm，根据得加速度为①根据坐标系内描出的点作出a-F图象如图所示
②由上图可知，当加速度为零时，拉力大小等于摩擦力大小，可知上图中图象不过坐标原点的原因是没有平衡好摩擦力或木板倾角偏小。14.【答
案】【小题】（1）见详解；【小题】（2）0.50；；【小题】（3）；25；【详解】【小题】(1)电流表内阻已知，可当成电压表使用，
电流表测干路电流，电路设计如图所示【小题】(2)量程为的电流表最小分度为，故电流表的读数为。电阻两端的电压为通过电阻的电流为则待测
电阻的阻值为【小题】(3)由图像可知，该热敏电阻的阻值与温度呈线性关系，为求图线的斜率，可在图线上找两个距离较远的点，如、，图线的
斜率为所以该热敏电阻的阻值与温度的关系式是当温控箱中的温度达到时，该热敏电阻的阻值为15.【答案】（1）；（2）能，中点【详解】(
1)小球从A到B过程，根据机械能守恒可得在B点据牛顿第二定律可得联立解得，根据牛顿第三定律可知碰前瞬间，小球对轨道的压力大小为14
0N。(2)两物体发生弹性碰撞的过程中由动量守恒定律及机械能守恒定律可得联立解得碰后瞬间，滑块的速度为假设物块恰好能运动到O点，应
满足解得滑块从B到O过程，据动能定理可得解得滑块到达最高点O的速度为由于，滑块恰好能经过最高点O，滑块从O点做平抛运动，由位移公式
可得联立解得故滑块落点为轨道的中点。16.【答案】（1）见详解；（2）【详解】当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为，由代入数据
可得当磁场垂直纸面向里时，设电荷运动的半径为，同理可得由圆周运动规律得当磁场垂直纸面向外时，周期当磁场垂直纸面向里时，周期（2）电荷从时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知运动轨迹如图所示电荷第一次通过开始其运动的周期此时粒子距离O点的水平距离为即每经过一个周期，粒子在水平方向向右前进，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为9个，即则最后的距离如图所示由几何关系可得解得即 故电荷运动的总时间17.【答案】（1）；（2）【详解】（1）设玻管的横截面积为，活塞的横截面积为，对玻管中的气体，初态体积和压强分别为末态体积为由玻意耳定律有代入数据解得（2）设玻管上端恰好与水银面齐平时，活塞到水银面的高度为，对水银面上方的气体，初态体积和压强分别为，末态体积和压强分别为，由玻意耳定律有代入数据解得活塞向下移动的距离为18.【答案】（1）；（2）【详解】（1）从P点发出的光入射到大气外表面处时，发生全反射的临界角满足解得（2）当P点发出的光线在大气外表面恰好发生全反射时，光路如图所示根据几何关系可得代入数据可得设光在大气层中传播的速度为v，据折射定律可得光在大气中传播的时间为联立解得试题资源网试题资源网试题资源网第 23 页，共 23 页第 page number 页，共 23 页 |
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