2022-2023学年湖北省新高考联考协作体高三下学期4月月考物理试题及答案解析

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年湖北省新高考联考协作体高三下学期4月月考物理试题一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.2021年1月3日消息，诺贝尔奖的官方推特发布动态，居里夫人曾经使用过的笔记本，截止到目前仍然具有放射性，而放射性将会持续1500年。关于衰变和半衰期，下列说法正确的是(

)A.放射性元素的半衰期不仅与核内部本身因素有关，还与质量有关

B. 92238U衰变成 82206Pb要经过8次α衰变和6次β衰变

C.用化学反应改变放射性元素存在状态，可以改变半衰期，从而实现对衰变的控制

D.放射性元素氡( 862.C919中型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中型喷气式民用飞机，2021年将交付首架C919单通道客机．C919现正处于密集试飞新阶段，一架C919飞机在跑道上从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到80m/s时离开地面起飞，已知飞机起飞前1sA.t=40s

a=2m/s2 B.t=32s

a=2.5m/s23.在汽车里使用的一种指南针是圆球形的．将一个圆球形的磁性物质悬浮在液体里，并密封在一个稍大一些的透明的圆球里，在磁性圆球上已经标注了东、南、西、北四个方向，静止时指南针(磁性圆球)的南极指南，北极指北．如果南极科考队员携带这种指南针来到地球的南极，对于指南针的指向，下列说法中正确的是A.指南针的南极指向任意方向 B.指南针的北极指向任意方向

C.指南针的南极向上，北极向下 D.指南针的北极向上，南极向下4.如图甲所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，质点a的平衡位置在x=3 m处，如图乙所示为质点a的振动图像，则下列判断正确的是

A.图甲对应的时刻可能是t=3.5×10−2s

B.这列波传播的速度大小为200 m/s

C.若在0.2 s内质点5.如图所示，网球运动员发球时，将质量为m的网球(可将其视为质点)从空中某点以初速度v0水平抛出，网球经过M点时，速度方向与竖直方向夹角为60°；网球经过N点时，速度方向与竖直方向夹角为30°.不计空气阻力，网球在从M点运动到NA.2mv02 B.36.2021年新年之际，十大国内科技新闻揭晓，嫦娥五号月球挖土1731克成功入选。假设某人以同样大小的初速度分别在月面和地面竖直跳起，他在月面上跳起的最大高度为在地面上跳起的最大高度的p倍。已知地球半径为月球半径的q倍，不计地面上的空气阻力，则地球和月球的平均密度之比为(

)

A.p−qq B.pp−q7.如图所示，稳压交流电源通过理想变压器给电路供电，三个小灯泡均能正常发光，已知三个小灯泡的额定电压均为U0，电阻均为R，则通过电源的电流为A.U0R B.2U0R 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势φ与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示。电场中三个点a、b、c的坐标如图所示，其电场强度大小分别为Ea、Eb和Ec，现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab和WA.Ea:Eb=1:4 9.如图所示，一条轻质细绳上有一滑轮C，滑轮下面挂一物块A，轻绳一端固定于直角支架MOD的O点，支架固定在地面上，MO水平，OD竖直，轻绳另一端绕过一固定在斜面上的定滑轮Q与一物块B相连，与B连接的轻绳与斜面平行，物块B静止在斜面上，物块A和斜面都处于静止状态，斜面和地面都是粗糙的，滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦均忽略不计．如果将轻绳固定点由O点缓慢地移动到M点或N点，物块A、BA.移动到M点后，轻绳对物块B的拉力变大，物体B受到的摩擦力变大

B.移动到M点后，轻绳对滑轮C的作用力保持不变，斜面受到地面的摩擦力变小

C.移动到N点后，轻绳对物块B的拉力不变，物体B受到的摩擦力不变

D.移动到N点后，轻绳对滑轮C的作用力不变，斜面受到地面的摩擦力变大10.玻璃三棱镜的截面如图所示，∠B=30°，一束光线从AB边上的M点以平行于BC的方向射入棱镜，经BC边一次反射后，反射光线与AB边平行．已知AA.该棱镜的折射率n=3

B.光线射到AC界面上时的折射角为30°

C.从AB边射出的光线和射入光线互相平行

D.经B11.如图所示的平行导轨由水平和倾斜两部分组成，与倾斜导轨衔接处有宽度为d(d未知)的方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场，两导轨的右端接有阻值为R的定值电阻．长度为L(等于导轨间距)、质量为m、电阻为R的导体棒在倾斜导轨上高h处由静止释放，导体棒在整个运动过程中始终与导轨保持良好接触，且始终与导轨垂直，经过一段时间导体棒刚好停在磁场的右边界．一切摩擦可忽略不计，则下列说法正确的是A.整个运动过程中，电路中的最大电流为BL2ghR

B.整个运动过程中，导体棒上产生的焦耳热为12三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）12.某同学用冲击摆验证动量守恒定律和机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在水平桌面上固定一玻璃试管，试管底部固定一根劲度系数为k的轻弹簧，将弹簧压缩Δx后锁定，紧贴弹簧自由端放一质量为m的小球，试管右侧用长为L的细线悬挂一内部填满海绵的摆块，摆块下部固定有挡光片，总质量为M，摆块静止时其中心与试管口等高．紧贴挡光片处安装有光电门(图中未画出)，摆块右侧固定一长直玻璃管，管中插一根长细金属丝，金属丝的左端与摆块接触，右端在S0处．弹簧的弹性势能Ep=用螺旋测微器测量挡光片的宽度如图乙所示，挡光片的宽度d=______m解除弹簧的锁定，小球射入摆块并留在其中，光电门记录的时间为Δt，摆块向右摆起，金属丝右端位于S1处，测得S0和S若小球与摆块碰撞前后动量守恒，需要验证的关系式为______________________________．若小球射入摆块后机械能守恒，需要验证的关系式为________________________________．13.要测绘一个标有“6V 电流表A(量程0.6A电压表V(量程3V滑动变阻器R1(最大阻值20滑动变阻器R2(最大阻值2定值电阻R3(阻值为10定值电阻R4(阻值为100电源E(电动势10V开关S，导线若干(1)某同学直接用电压表V测量小灯泡的电压，用电流表A测量小灯泡的电流，测绘出小灯泡的伏安特性曲线，该方案实际上不可行，其最主要的原因是(2)考虑到小量程的电压表的内阻是精确值，且实验器材中提供了定值电阻，可改装为量程大的电压表，为此应该选择定值电阻(3)为了测量小灯泡工作时的多组数据，滑动变阻器应该选择___________(4)如图甲所示为该灯泡的U−I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个电阻为5Ω的定值电阻R连成如图乙所示的电路，电源的电动势E=6V，开关S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）14.如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗、细管横截面面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2，粗、细管内水银柱长度(1(215.如图所示，倾角θ=37°的光滑绝缘斜面上水平放置一长为L的直导线MN(图中只画出了M端)，已知直导线中通有从M到N的电流，电流的大小为I，直导线MN的质量为m，直导线MN紧靠垂直于斜面的绝缘挡板放置．在导线MN的中点系一轻质绝缘细线，细线的另一端系一质量为m、带电荷量为+q的小球，斜面的右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小B1=mqg2L.直导线MN处在一平行于纸面方向的匀强磁场(图中未画出)B2(1)小球圆周运动到(2)通电直导线MN16.如图所示，倾角θ=30∘的光滑斜面上有固定挡板AB，斜面上B、C两点间的高度差为h。斜面上叠放着质量均为m的薄木板和小物块，小物体与挡板之间有一根压缩并被锁定的轻弹簧，弹簧与挡板和小物块接触但均不连接。薄木板长为h，其下端位于挡板AB处，整体处于静止状态。已知弹簧的弹性势能Ep=12kx2，其中x(1)把薄木板和小物块固定在一起，解除弹簧的锁定，当薄木板下端与B点的高度差为0.25h时，弹簧与小物块分离，薄木板上端恰能运动到C(2(3)若撤去弹簧，薄木板和小物块之间不固定，薄木板和小物块均放在挡板处，给小物块沿斜面向上的初速度v0(未知)。在向上运动过程中，小物块恰好未离开薄木板，求小物块沿斜面向上运动的最大位移。(

答案和解析1.【答案】B

【解析】分析：

半衰期仅由核内部本身因素决定，半衰期与外界因素无关，用化学反应改变放射性元素存在状态，其半衰期不会发生变化；根据一次α衰变，质量数减小4，质子数减小2，而一次β衰变，质量数不变，质子数增加，结合核反应中质量数守恒，电荷数守恒即可求解α衰变和β衰变的次数；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，少数原子核不适用。

本题是原子物理部分的内容，核反应方程、β衰变的实质、裂变与聚变、比结合能、半衰期适用条件等等都是考试的热点，要加强记忆，牢固掌握。

解答：

A、放射性元素的半衰期仅由核内部本身因素决定，与其他条件无关，故选项A错误；B、 92238U衰变成 82206Pb，α衰变一次质量数减少4，次数为238−2064=8，β衰变的次数为C、半衰期与外界因素无关，用化学反应改变放射性元素存在状态，其半衰期不会发生变化，故选项C错误；D、半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，少数原子核不适用，故选项D错误．

故选B。

2.【答案】D

【解析】分析：

已知飞机起飞前1s内的位移为78m，根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出在最后1s内中间时刻的速度，再由加速度的定义式即可求解加速度，再根据匀变速直线运动速度与时间关系求加速时间。

本题的解得关键是选用平均速度等于中间时刻的瞬时速度公式，从此突破题目解决简单化。处理运动学问题选折好公式可以起到事半功倍的效果。

解答：

飞机在最后1s内中间时刻的速度v0.5=78m/s，则飞机起飞的加速度大小a=v3.【答案】D

【解析】【分析】地球是一个大磁体，地磁北极在地理南极附近；指南针静止时北极所在的方向为磁场方向。

知道指南针静止时北极所指方向是磁场方向，知道地磁场的分布即可正确解题。【解答】在南极极点上，磁场方向竖直向上，指南针静止时，北极所在的方向是磁场方向，因此在南极极点上，指南针的北极竖直向上，南极竖直向下，故ABC错误，D正确；

故选D。

4.【答案】B

【解析】【分析】根据波的传播方向可知质点的振动方向，根据振动图像可知，质点的振动方向。

质点在一个周期内通过的路程为4A。

【解答】A.由于波沿x轴正向传播，因此图甲对应时刻质点a正沿y轴正向运动，而根据图乙可知t=3.5×10−2s时，质点正向下振动，因此选项A错误;

B.这列波传播的速度v= λT=84×10−2m/s=200m/s，选项B正确;

C.0.20.04=5故在

5.【答案】D

【解析】【分析】

水平上的速度不变，利用速度分解中分速度与合速度的矢量三角形求出NM两点的竖直分速度，竖直方向为自由落体运动，利用vyN=vyM+gt求解出时间，由动量定理求解动量变化量。

【解答】

网球在M点时的竖直分速度为vyM=v0tan60∘=6.【答案】C

【解析】分析：

根据竖直上抛运动公式ν02=2gh，得出地球表面和火星表面的重力加速度的比例，根据万有引力等于重力，密度公式ρ=MV，体积公式V=43πR3，联立解得星球密度的表达式求解。

通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法。把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题。

解答：

根据竖直上抛运动公式ν02=2gh，可得地面与月面的重力加速度之比为g7.【答案】C

【解析】【分析】

根据三个灯泡都能正常发光可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据电流比等于匝数反比可得电流之比，再根据电路分析电源的电流。

本题考查变压器原理，要注意明确通过电源的电流为一个灯泡的电流与变压器原线圈的电流之和。

【解答】

已知灯泡正常发光时的电压为U0，则输入端和输出端的电压分别为：U1=U0，U2=2U0，则原、副线圈的匝数比n1n2=U1U28.【答案】AD【解析】AB.图象的横纵坐标乘积表示电场强度，则

aEb

点的场强为Ec

点的场强为E所以Eb:Ec故A正确，B错误；CD.由图可知

a

、

bU其中Wab=q则W故C错误，D正确。故选AD。

9.【答案】BC【解析】【分析】

本题考查共点力的平衡问题，解题的关键是正确运用隔离法和整体法对物体受力分析，然后利用平衡条件分析解答。

轻绳固定点O在M点，对滑轮C进行受力分析，根据平衡条件得出绳的拉力变化，再分析B的摩擦力变化；把斜面体和物块B看成整体进行研究，根据平衡条件分析绳的拉力及斜面受到地面摩擦力大小变化；将轻绳固定点由O点移动到N点后，根据以上分析解答。

【解答】

A.设拉滑轮C的绳与竖直方向的夹角为θ，对滑轮C进行受力分析，根据平衡条件得mg=2Tcosθ，将轻绳固定点由O点移动到M点后，由几何关系得绳与竖直方向的夹角θ变小，所以绳上的拉力T变小，轻绳对物块B的拉力变小，因为不知道初始时物块B受静摩擦力的大小和方向，所以不能确定物块B摩擦力大小的变化，故A错误；

B.将轻绳固定点由O点移动到M点后，把斜面体、物块B以及滑轮Q看成整体进行研究，可得斜面体受到的摩擦力Ff=Tsinθ=mg2tanθ，由以上分析可得轻绳上的拉力T变小，绳与竖直方向的夹角θ变小，所以斜面受到的摩擦力Ff也变小，但轻绳对滑轮C的作用力是两绳对滑轮的拉力的合力，方向竖直向上，仍等于物块A的重力，故B正确；

C.将轻绳固定点由O点移动到N点后，由几何关系得绳与竖直方向的夹角θ不变，根据mg=2T10.【答案】AC【解析】【分析】根据题意，做出光路图，根据几何关系得出入射角和折射角，再结合折射定律求解得出折射率。根据v=cn【解答】A.根据题意，作出光路图，如图所示.根据几何关系可知，光线在M点的入射角为i=60°

，折射角为r=30∘，根据折射定律有n=sin isin r，解得n=3，选项A正确;

BC.光射到AC边和AB边时入射角均为30∘，根据光的折射定律，可知折射角均为60∘，易得从AB边射

出的光线跟原来的射入光线平行，选项B错误，C正确；

D.光在棱镜中传播的速度为v

11.【答案】BD【解析】【分析】

本题考查电磁感应规律与能量规律相结合的问题，分析系统中能量如何转化是关键点。注意：导体棒到达水平面时的速度最大；导体棒在整个运动过程中，机械能最终全部转化为焦耳热；结合动量定理求解电荷量。

【解答】

A、导体棒下滑过程中，由机械能守恒定律有mgh=12mv2，得到导体棒到达水平面时的速度v=2gh，导体棒进入磁场后受到向左的安培力做减速运动，则刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为E=BLv，最大的感应电流为I=BLv2R=BL2gh2R，故A错误；

B、导体棒在整个运动过程中，机械能最终全部转化为焦耳热，即12.【答案】(1)6.870(6.869∽6.872均正确)；(2【解析】【分析】

(1)螺旋测微器的读数等于主尺刻度+游标尺刻度×0.01mm；

(2)根据动量守恒列式子和机械能守恒列式子即可。

本题考查常规的力学实验的考查，基础题目。

【解答】

(1)螺旋测微器的读数为6.5mm+37.2×0.01mm=6.870mm；

(2)13.【答案】电压表V的量程小了，只能测绘小灯泡工作时的部分工作状态

R3

R【解析】(1)[1](2)[2]U知，改装后的电压表的量程为9V，若选择

R4U量程基本不变。(3)[3]测绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表(电流表)(4)[4][5]如图所示，作出定值电阻R的

U−I

图线，与小灯泡

L1

的

U−I

图线交点为

0.