湖南省長沙市雨花區(qū)南雅2023學年高三第二次聯(lián)考物理試卷含解析

2023學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，“共享單車”極大地方便了老百姓的出行，某高檔“共享單車”通過變速器調(diào)整鏈條在輪盤和飛輪的掛入位置，改變行駛速度。輪盤和飛輪的齒數(shù)如下表所示：名稱輪盤飛輪A輪B輪C輪D輪E輪齒數(shù)N/個4839241813則下列說法正確的是()A．當A輪與C輪組合時，兩輪的轉(zhuǎn)速之比為1∶1B．當A輪與C輪組合時，兩輪邊緣上的點的線速度大小之比為1∶2C．當B輪與E輪組合時，兩輪角速度之比為1∶3D．當B輪與E輪組合時，兩輪邊緣上的點的向心加速度大小之比為3∶12、質(zhì)點在Ox軸運動，時刻起，其位移隨時間變化的圖像如圖所示，其中圖線0~1s內(nèi)為直線，1~5s內(nèi)為正弦曲線，二者相切于P點，則（）A．0~3s內(nèi)，質(zhì)點的路程為2m B．0~3s內(nèi)，質(zhì)點先做減速運動后做加速運動C．1~5s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度大小為1.27m/s D．3s末，質(zhì)點的速度大小為2m/s3、甲、乙兩球質(zhì)量分別為、,從同一地點(足夠高)同時靜止釋放．兩球下落過程中所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比,與球的質(zhì)量無關,即f=kv(k為正的常量),兩球的v?t圖象如圖所示,落地前,經(jīng)過時間兩球的速度都已達到各自的穩(wěn)定值、,則下落判斷正確的是()A．甲球質(zhì)量大于乙球B．m1/m2=v2/v1C．釋放瞬間甲球的加速度較大D．t0時間內(nèi)，兩球下落的高度相等4、中國自主研發(fā)的世界首座具有第四代核電特征的核電站—華能石島灣高溫氣冷堆核電站，位于山東省威海市榮成石島灣。目前核電站使用的核燃料基本都是濃縮鈾，有一種典型的鈾核裂變方程是＋x→＋＋3x。下列關于x的說法正確的是（）A．x是α粒子，具有很強的電離本領B．x是α粒子，穿透能力比較弱C．x是中子，中子是盧瑟福通過實驗最先發(fā)現(xiàn)的D．x是中子，中子是查德威克通過實驗最先發(fā)現(xiàn)的5、一束由a、b兩種單色光組成的復色光射向玻璃制成的三棱鏡，通過三棱鏡的傳播情況如圖所示。關于a、b兩種單色光，下列說法正確的是（）A．玻璃對a色光的折射率大于對b色光的折射率B．a(chǎn)色光的光子能量小于b色光的光子能量C．a(chǎn)色光在玻璃中的傳播速度比b色光小D．a(chǎn)色光發(fā)生全反射的臨界角比b色光小6、如圖所示，兩電荷量分別為－Q和+2Q的點電荷固定在直線MN上，兩者相距為L，以+2Q的點電荷所在位置為圓心、為半徑畫圓，a、b、c、d是圓周上四點，其中a、b在MN直線上，c、d兩點連線垂直于MN，下列說法正確的是A．c、d兩點的電勢相同B．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢C．c、d兩點的電場強度相同D．a(chǎn)點的電場強度小于b點的電場強度二、多項選擇題：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，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導軌水平放置于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動，外力F與金屬棒速度v的關系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應電流的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有A． B．C． D．8、如圖所示為多用電表原理示意圖，所用電流表的表盤刻度共100格，滿偏電流為，滿偏電壓為，電源的電動勢為，內(nèi)阻，直流電壓擋的量程為，則下列判斷正確的是（）A．黑表筆應該接，紅表筆接B．定值電阻的阻值為C．選擇開關接2，刻度盤正中間的刻度值為D．選擇開關接3，若指針與電流表第25格刻度線重合，則通過的電流為9、如圖所示，理想變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)之比為，在次級線圈中接有兩個阻值均為50Ω的電阻，圖甲中D為理想二極管?，F(xiàn)在初級線圈輸入如圖乙所示的交流電壓，那么開關K在斷開和閉合的兩種情況下，下列說法中正確的有（）A．兩種情況下R2兩端的電壓相同 B．兩種情況下R2消耗的功率相同C．兩種情況下R1消耗的功率相同 D．兩種情況下變壓器的輸入功率不同10、如圖所示，一直角斜劈繞其豎直邊BC做圓周運動，物塊始終靜止在斜劈AB上。在斜劈轉(zhuǎn)動的角速度ω緩慢增加的過程中，下列說法正確的是（）A．斜劈對物塊的支持力逐漸減小B．斜劈對物塊的支持力保持不變C．斜劈對物塊的摩擦力逐漸增加D．斜劈對物塊的摩擦力變化情況無法判斷三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在測定一組干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，教師提供了下列器材：

A．待測的干電池B．電流傳感器1

C．電流傳感器2D．滑動變阻器R（0～20Ω，2A）

E．定值電阻R0（2000Ω）F．開關和導線若干

某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個電流傳感器，于是他設計了如圖甲所示的電路來完成實驗。(1)在實驗操作過程中，如將滑動變阻器的滑片P向右滑動，則電流傳感器1的示數(shù)將________；（選填“變大”“不變”或“變小”）(2)圖乙為該同學利用測出的實驗數(shù)據(jù)繪出的兩個電流變化圖線（IA—IB圖象），其中IA、IB分別代表兩傳感器的示數(shù)，但不清楚分別代表哪個電流傳感器的示數(shù)。請你根據(jù)分析，由圖線計算被測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝__________Ω；

(3)用上述方法測出的電池電動勢和內(nèi)電阻與真實值相比，E________，r________。（選填“偏大”或“偏小”）12．（12分）某實驗小組為了測量滑塊與水平軌道間的動摩擦因素，設計如圖（a）所示的實驗裝置，彈簧左側(cè)固定在擋板A上，處于原長的彈簧右端位于C，彈簧與滑塊接觸但不拴接，滑塊上安裝了寬度為d的遮光板，軌道B處裝有光電門。(1)實驗的主要步驟如下：①用游標卡尺測量遮光片的寬度d，如圖（b）所示，d=______cm；②將滑塊向左壓縮彈簧，由靜止釋放滑塊，同時記錄遮光片通過光電門的時間t；③測量并記錄光電門與滑塊停止運動位置之間的距離x；④改變彈簧壓縮量，多次重復步驟②和③。(2)實驗手機的數(shù)據(jù)并處理如下。①實驗小組根據(jù)上表數(shù)據(jù)在圖中已描繪出五個點，請描繪出余下的點并作出圖像__________。②根據(jù)所作圖像，可得滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為________（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質(zhì)量為、足夠長的長木板放在水平面上，其上表面水平，質(zhì)量為的物塊放在長木板上距板右端處，質(zhì)量為的物塊放在長木板上左端，地面上離長木板的右端處固定--豎直擋板。開始時、長木板均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用一水平拉力作用在物塊上，使物塊相對于長木板滑動，當長木板剛要與擋板相碰時，物塊剛好脫離木板，已知兩物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)均為，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計物塊大小，求拉力的大小。14．（16分）如圖所示，U型玻璃細管豎直放置，水平細管與U型玻璃細管底部相連通，各部分細管內(nèi)徑相同．U型管左管上端封有長20cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為25cm．水平細管內(nèi)用小活塞封有長度10cm的理想氣體A．已知外界大氣壓強為75cmHg，忽略環(huán)境溫度的變化．現(xiàn)將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長度為25cm，求：①左右管中水銀面的高度差是多大？②理想氣體A的氣柱長度為多少？15．（12分）1932年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運動特點，解決了粒子的加速問題。現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和恢學設備中?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間；(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時進入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

AB．A輪與C輪通過鏈條連接，輪邊緣上的點的線速度大小相等，齒數(shù)之比為2∶1，轉(zhuǎn)速之比為1∶2，選項A、B錯誤；CD．B輪與E輪通過鏈條連接，輪邊緣上的點的線速度大小相等，齒數(shù)之比為3∶1，轉(zhuǎn)速之比為1∶3，角速度之比為1∶3，輪邊緣上的點的向心加速度之比為1∶3，選項C正確，D錯誤。2、D【解析】

A．根據(jù)縱坐標的變化量表示位移，可知，內(nèi)，質(zhì)點通過的位移大小為3.27m，路程為3.27m。內(nèi)，質(zhì)點通過的位移大小為1.27m，路程為1.27m，故內(nèi)，質(zhì)點的路程為A錯誤；B．根據(jù)圖像的斜率表示速度，知內(nèi)，質(zhì)點先做勻速運動，再做減速運動后做加速運動，B錯誤；C．內(nèi)，質(zhì)點的位移大小0，平均速度大小為0，C錯誤；D．3s末質(zhì)點的速度大小等于1s末質(zhì)點的速度大小，為D正確。故選D。3、A【解析】

兩球先做加速度減小的加速運動，最后都做勻速運動，穩(wěn)定時kv=mg，因此最大速度與其質(zhì)量成正比，即vm∝m，，由圖象知v1＞v2，因此m甲＞m乙；故A正確，B錯誤．釋放瞬間v=0，空氣阻力f=0，兩球均只受重力，加速度均為重力加速度g．故C錯誤；圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，t0時間內(nèi)兩球下落的高度不相等；故D錯誤；故選A．4、D【解析】

AB．根據(jù)該反應的特點可知，該核反應屬于重核裂變，根據(jù)核反應方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，x為中子，故AB錯誤；CD．根據(jù)物理學史可知，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，預言了中子的存在，中子是查德威克通過實驗最先發(fā)現(xiàn)的，故C錯誤，D正確。故選D。5、B【解析】

AB．通過玻璃三棱鏡后，b色光的偏折角最大，說明玻璃對b光的折射率大于對a色光的折射率，則b色光的頻率最高，根據(jù)可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A錯誤，B正確；C．a(chǎn)色光的折射率小，根據(jù)分析可知a色光在玻璃中的傳播速度大于b色光，故C錯誤；D．玻璃對b光的折射率大，根據(jù)知b色光發(fā)生全反射的臨界角小于a色光，故D錯誤。故選B。6、A【解析】

A、B、a、b、c、d四點在以點電荷+2Q為圓心的圓上，可知+2Q產(chǎn)生的電場在a、b、c、d四點的電勢是相等的，所以a、b、c、d四點的總電勢可以通過-Q產(chǎn)生的電場的電勢確定，根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，b點的電勢最高，c、d兩點對稱電勢相等，a點電勢最低；故A正確，B錯誤.C、+2Q的場源在c、d兩點產(chǎn)生的場強大小相等，-Q的場源在c、d兩點的產(chǎn)生的場強大小也相等，根據(jù)場強的合成可知兩點的總場強大小相等，但方向不同，故c、d兩點的電場強度不同；故C錯誤；D、由點電荷的場強公式，合成可得，方向向左；，方向向右；故；則D錯誤.故選A.【點睛】本題考查判斷電勢、場強大小的能力，要利用庫侖定律和場強的矢量合成的方法對各點的電勢和場強進行判定，并且要充分利用電場的疊加原理進行分析．二、多項選擇題：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，有多個選項是符合題目要求的。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、BC【解析】

對金屬棒受力分析，根據(jù)法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達式，分情況討論加速度的變化情況，分三種情況討論：勻加速運動，加速度減小的加速，加速度增加的加速，再結(jié)合圖象具體分析．【詳解】設金屬棒在某一時刻速度為v，由題意可知，感應電動勢，環(huán)路電流，即；安培力，方向水平向左，即，；R兩端電壓，即；感應電流功率，即．分析金屬棒運動情況，由力的合成和牛頓第二定律可得：，即加速度，因為金屬棒從靜止出發(fā)，所以，且，即，加速度方向水平向右．

（1）若，，即，金屬棒水平向右做勻加速直線運動．有，說明，也即是，，所以在此情況下沒有選項符合．

（2）若，隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運動，速度與時間呈指數(shù)增長關系，根據(jù)四個物理量與速度的關系可知B選項符合；（3）若，隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運動，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運動，根據(jù)四個物理量與速度關系可知C選項符合．8、AC【解析】

A．多用電表的電流是從紅表筆流進電表，從黑表筆流出電表，從電流的流向可以看出應該接黑表筆，選項A正確；B．和電流表串聯(lián)形成一個新的電壓表改裝后，代入數(shù)據(jù)解得選項B錯誤；C．當選擇開關接2時，、之間為多用電表的歐姆擋，則有聯(lián)立解得選項C正確；D．選擇開關接3時，電流表滿偏電流為，總共100格，當指針指在第25格的時候，對應的示數(shù)為滿偏電流的四分之一，即通過的電流為，所以D錯誤。故選AC。9、CD【解析】

ABD．在開關K閉合時，此時電路中的總電阻為R總=25Ω。由圖乙可知初級線圈的有效值為次級線圈的電壓為R2兩端的電壓為U2=50V，R2消耗的功率為電路中消耗的總電功率為當開關K斷開時，R2兩端的有效值由得R2消耗的功率為電路中消耗的總電功率為故AB錯誤，D正確；C．在兩種情況下并不影響R1兩端的電壓，故R1消耗的功率是相同的，故C正確。故選CD。10、AC【解析】

物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為a=ω2r，設斜劈傾角為θ，對物塊沿AB方向f-mgsinθ=macosθ垂直AB方向有mgcosθ-N=masinθ解得f=mgsinθ+macosθN=mgcosθ-masinθ當角速度ω逐漸增加時，加速度a逐漸增加，f逐漸增加，N逐漸減小，故AC正確，BD錯誤。

故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、變小3.02.0偏小偏小【解析】

(1)[1]．滑動變阻器在電路中應起到調(diào)節(jié)電流的作用，滑片P向右滑動時R值減小，電路總電阻減小，總電流變大，電源內(nèi)阻上電壓變大，則路端電壓減小，即電阻R0上電壓減小，電流減小，即電流傳感器1的示數(shù)變小。(2)[2][3]．由閉合電路歐姆定律可得I1R0＝E－（I1＋I2）r變形得由數(shù)學知可知圖象中的由圖可知b＝1.50k＝1×10－3解得E＝3.0Vr＝2.0Ω。(3)[4][5]．本實驗中傳感器1與定值電阻串聯(lián)充當電壓表使用，由于電流傳感器1的分流，使電流傳感器2中電流測量值小于真實值，而所測量并計算出的電壓示數(shù)是準確的，當電路短路時，電壓表的分流可以忽略不計，故短路電流為準確的，則圖象應以短流電流為軸向左下轉(zhuǎn)動，如圖所示，故圖象與橫坐標的交點減小，電動勢測量值減??；圖象的斜率變大，故內(nèi)阻測量值小于真實值。12、1.650cm0.048－0.052【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為：1.6cm，游標尺上第10條刻度線和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為10×0.05mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為：1.6cm+0.50mm=1.650cm(2)[2]第5點速度為則將余下的點描在坐標紙上，且將所有點擬合成直線，如圖(3)[3]由實驗原理得則圖像斜率由圖像可得解得由于誤差，則0.048－0.052均可四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、17N【解析】

物塊A在拉力F的作用下做初速度為零的勻加速運動，設加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有設物塊A從開始運動到滑離長木板所用的