2022-2023学年湖南省长沙市湖南师范大学附属中学高三第五次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用05毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符4作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效5如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、2017年11月5日，我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星(如图所示)，开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法，正确的是（ ）A火箭只受到重力和空气阻力的作用B火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等C火箭处于失重状态D保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面由静止下落2、下列说法正确的是（）A光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性B高速运动的质子、中子和电子都不具有波动性C卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说D核反应方程中的为质子3、2019年4月10日，事件视界望远镜捕获到人类历史上的首张黑洞“照片”，这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体如果把太阳压缩到半径只有3km且质量不变，太阳就变成了一个黑洞，连光也无法从太阳表面逃逸已知逃逸速度是第一宇宙速度的倍，光速为，则根据以上信息可知太阳的质量约为ABCD4、如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（）A时刻钢球处于超重状态B时刻钢球的速度方向向上C时间内钢球的动能逐渐增大D时间内钢球的机械能逐渐减小5、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN现从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比，即I=kt，其中k为常量，不考虑电流对匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象，可能正确的是 ABCD6、反质子的质量与质子相同，电荷与质子相反。一个反质子从静止经电压U1加速后，从O点沿角平分线进入有匀强磁场（图中未画岀）的正三角形OAC区域，之后恰好从A点射岀。已知反质子质量为m，电量为q，正三角形OAC的边长为L，不计反质子重力，整个装置处于真空中。则（）A匀强磁场磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外B保持电压U1不变，增大磁感应强度，反质子可能垂直OA射出C保持匀强磁场不变，电压变为，反质子从OA中点射岀D保持匀强磁场不变，电压变为，反质子在磁场中运动时间减为原来的二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、两相距2R、电量相等的点电荷Q1、Q2放在水平轴线上，Q1带负电，Q2带正电，O为两者中点。以Q1为圆心、半径为R的球面上有a、b、c三位置，a、Q1、Q2在同一竖直平面内，b、c、Q1在同一水平平面内，且a、b连线与水平轴垂直，b、c连线与水平轴平行，a、O相距为R，如图所示。下列说法正确的是( )Aa、b两处电势相等Bb、c两处电势相等Ca、b两处场强大小相等Db、c两处场强大小相等8、在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m的细绳一端系一质量为m=2kg的小球，手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平，O点做圆周运动的半径为r=0.15m，小球与桌面的动摩擦因数为，。当细绳与O点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（ ）A小球做圆周运动的向心力大小为6NBO点做圆周运动的角速度为C小球做圆周运动的线速度为D手在运动一周的过程中做的功为9、大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c静止在光滑水平面上，依次相距l等距离排列成一条直线，在c右侧距c为l处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球a的质量为2m，b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是（）Ac第一次被碰后瞬间的动能为Bc第一次被碰后瞬间的动能为Ca与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为Da与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为10、如图所示，用轻绳分别系住两个质量相等的弹性小球A和B。绳的上端分别固定于O、点。A绳长度（长度为L）是B绳的2倍。开始时A绳与竖直方向的夹角为，然后让A球由静止向下运动，恰与B球发生对心正碰。下列说法中正确的是（ ）A碰前瞬间A球的速率为B碰后瞬间B球的速率为C碰前瞬间A球的角速度与碰后瞬间B球的角速度大小之比为D碰前瞬间A球对绳的拉力与碰后瞬间B球对绳的拉力大小之比为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）在研究“一定质量的气体在体积不变时压强与温度关系”的实验中（如图甲），与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和温度传感器的热敏元件。将试管放在大烧杯的凉水中，逐次加入热水并搅拌，记录得到试管内空气不同的压强和温度值，图乙为二组同学通过记录的压强和摄氏温度数据绘制的Pt图象，初始封闭气体体积相同。（1）两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为_，两图线斜率不同可能的原因是_；（2）通过图乙归纳出一定质量的气体体积不变时压强与摄氏温度的函数关系是_，该规律符合_定律。12（12分）某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数。如图甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切，桌面与地面的高度差为。让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离，随后离开桌面做平抛运动，落在水面地面上的点，记下平抛的水平位移。平移滑槽的位置后固定，多次改变距离，每次让滑块从滑槽上同一高度释放，得到不同的水平位移。作出图像，即可根据图像信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数（重力加速度为g）(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了_(2)若小滑块离开桌面时的速度为v，随着L增大v将会_（选填增大、不变或减小）(3)若已知图像的斜率绝对值为，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数_（用本题中提供的物理量符号表示）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示的两个正对的带电平行金属板可看作一个电容器，金属板长度为L，与水平面的夹角为。一个质量为m、电荷量为q的带电油滴以某一水平初速度从M点射入两板间，沿直线运动至N点。然后以速度直接进入圆形区域内，该圆形区域内有互相垂直的匀强电场与匀强磁场。油滴在该圆形区域做匀速圆周运动并竖直向下穿出电磁场。圆形区域的圆心在上金属板的延长线上，其中磁场的磁感应强度为B。重力加速度为g，求：(1)圆形区域的半径；(2)油滴在M点初速度的大小。14（16分）如图所示，一端封闭的细玻璃管总长度为L=75cm，竖直倒插在水银槽中，管内封闭有一定质量的理想气体，气体温度27时管内气柱的长度为48cm，此时管内外水银面相平。若将玻璃管沿竖直方向缓慢拉出水银槽，此过程中管内气体温度保持不变。取大气压强P0=75cmHg。求：(1)玻璃管离开水银槽后管内气柱的压强；(2)将玻璃管拉离水银槽后，再将玻璃管缓慢转动180°到管口竖直向上放置，之后缓慢加热气体，直到水银上端面刚好到达管口，转动过程中无气体漏出，求此时气体的温度。15（12分）如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒的横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银，用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平。已知环境温度恒定，水银深，气柱长，大气压强。现使活塞缓慢上移，直到有一半的水银被推入细筒中。求：活塞B移动后，筒内气体的压强；活塞B向上移动的距离。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】A火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，故A错误；B火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用力和反作用力，二者大小相等，故B正确；C火箭加速向上，故处于超重状态，故C错误；D保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，由于具有向上的速度，故做竖直上抛运动，故D错误。故选B。2、C【解析】A光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，A错误；B任何运动的物体包括宏观物体和微观粒子都具有波粒二象性，B错误；C原子的核式结构学说的提出是建立在粒子散射实验基础上的，C正确；D根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可判断X为中子，D错误。故选C。3、B【解析】由且，解得，故选B.4、D【解析】A从图中可知时刻钢球正向下向平衡位置运动，即向下做加速运动，加速度向下，所以处于失重状态，A错误；B从图中可知时刻正远离平衡位置，所以速度向下，B错误；C时间内小球先向平衡位置运动，然后再远离平衡位置，故速度先增大后减小，即动能先增大后减小，C错误；D时间内小球一直向下运动，拉力恒向上，做负功，所以小球的机械能减小，D正确。故选D。5、D【解析】AB、由题，棒中通入的电流与时间成正比，I=kt，棒将受到安培力作用，当安培力大于最大静摩擦力时，棒才开始运动，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，而F=BIL，I=kt，得到 BkLt-f=ma，可见，a随t的变化均匀增大。当t=0时，f=-ma，根据数学知识可知AB错误，故AB错误。CD、速度图象的斜率等于加速度，a增大，则v-t图象的斜率增大。故C错误，D正确。故选D。6、C【解析】A电场中加速过程中有在磁场中做匀速圆周运动过程有根据几何关系可知r=L可得再根据左手定则（注意反质子带负电）可判断磁场方向垂直纸面向外，A错误；BCD根据上述公式推导电压变为时，轨道半径变为原来，反质子将从OA中点射出；只要反质子从OA边上射出，根据对称性可知其速度方向都与OA成30°角，转过的圆心角均为60°，所以不会垂直OA射出，运动时间都为C正确，BD错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】AB在产生的电场中，a、b、c三点等势，在产生的电场中，a、b等势且高于c点电势，故A正确，B错误；C由对称性可知，a、b两点场强大小相等，方向不同，故C正确；Db、c与等距，距的距离b近c远，由平行四边形定则可知，b点场强大于c点，故D错误。故选AC。8、BCD【解析】A由几何关系可知小球做圆周运动的轨道半径小球做圆周运动，根据牛顿第二定律其中解得选项A错误；B由于解得O点做圆周运动的角速度和小球一样，所以选项B正确； C由于解得选项C正确；D手在运动一周的过程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故选项D正确。故选BCD。9、AC【解析】a球与b球发生弹性碰撞，设a球碰前的初速度为v0，碰后a、b的速度为、，取向右为正，由动量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2与静止的c球发生弹性碰撞，设碰后的速度为、，根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞，会出现速度交换，故有，ABc第一次被碰后瞬间的动能为故A正确，B错误；CD设a与b第二次碰撞的位置距离c停的位置为，两次碰撞的时间间隔为t，b球以v2向右运动l与c碰撞，c以一样的速度v4运动2l的距离返回与b弹碰，b再次获得v4向左运动直到与a第二次碰撞，有对a球在相同的时间内有联立可得，故a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为故C正确，D错误。故选AC。10、ACD【解析】AA球由静止下摆至最低点过程中机械能守恒有解得选项A正确；B两球碰撞过程中系统动量守恒有碰撞前后系统动能相等，即结合式解得选项B错误；C碰前瞬间，A球的角速度为碰后瞬间，B球的角速度结合式得选项C正确；D在最低点对两球应用牛顿第二定律得结合式得选项D正确；故选ACD.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、273 两组初始气体压强不同，两组气体初始温度不同 p=P0（1+） 查理 【解析】（1）两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为绝对零度，其值为273；（2）结合图象，设温度为零摄氏度时的压强为P0，则有=k被封闭气体的压强与摄氏温度之间的关系有=k解得：p=P0（1+）由上式可知，两图线斜率不同的原因是，两组初始气体压强不同，或两组气体初始温度不同在实验过程中，一定质量的气体体积不变，符合查理定律的变化规律。12、保证滑块到达滑槽末端的速度相同 减小 【解析】(1)1每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了保证到达斜面体底端的速度相同；(2)2滑块离开滑槽后，受到摩擦力作用，做匀减速直线运动，设离开滑槽的速度为v0，根据运动学公式可知随着L增大，v将会减小；(3)3滑块从桌边做平抛运动，则有且有联立解得若x2L图像的斜率绝对值为k，则有得四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1)；(2)【解析】(1)带电油滴在圆形区域运动，电场力和重力相平衡，在洛伦兹力作用下运动圆周。根据得轨迹半径为设圆形区域的半径为R，由几何关系得解得(2)带电油滴在MN段运动时，由牛顿第二定律得由运动规律得由几何关系知解式得14、（1）60cmHg（2）【解析】（1）设玻璃管横截面积为S，初状态气体的压强和体积分别为P1=75cmHg，V1=48S玻璃管拉离水银槽时，设管内水银柱长度为x，则气体的压强和体积分别为cmHg气体发生等温变化，由玻意耳定律可得： 解得：x=15cm故：cmHg（2）拉离水银槽未旋转时，气体的压强和温度为 旋转加热后压强： cmHg=90 cmHg设末状态气体温度为，由查理定律可得： 解得：15、；【解析】末状态水银深度变为所以根据受力分析可知，初状态有，根据玻意耳定律有解得故则活塞向上移动的距离