2023届湖南省高三名校联盟3月联考物理试卷含答案.pdf

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1、湖南省2023届高三名校联盟3月联考物理试卷物理参考答案（新高考湖南卷）第 1 页（共 8 页）绝密启用前（新高考湖南卷）物物理理参参考考答答案案1.【答案】D【解析】核裂变和核聚变均放出核能，则均存在质量亏损，所以质量不守恒，但能量守恒，选项 A 错误；原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开所需要能量叫做原子核的结合能，这个能量也是核子结合成原子核而释放的能量，核裂变和核聚变中释放的能量是由于质量亏损而释放的能量，所以不是原子核的结合能，选项 B 错误；组成原子核的核子越多，它的结合能越大，但比结合能不一定越大，选项 C 错误；比结合能越大，原子核中核子结合得一定越牢固，原子核就

2、越稳定，选项 D 正确。2.【答案】B【解析】以木材和吊钩整体为研究对象，设木材和吊钩的总质量为 m，根据平衡条件可得缆绳对木材和吊钩整体的弹力 F=mg，在木材缓慢升高的过程中木材和吊钩整体处于平衡状态，则缆绳上的弹力大小不变，选项 A错误；以定滑轮为研究对象，设绕过定滑轮的缆绳的夹角为，根据三力平衡条件可得，大臂支架对定滑轮的弹力方向在缆绳夹角角平分线的反向延长线上，但不一定沿吊车大臂支架方向，大小为2cos22cos2mgFFN，在木材缓慢升高的过程中，与吊钩连接的缆绳一直处于竖直方向，与控制器连接的缆绳与竖直方向的夹角逐渐减小，即缆绳的夹角逐渐减小，则吊车大臂支架对定滑轮的弹力 FN一

3、直增大，选项 B 正确，选项 C 错误；缆绳对木材和吊钩整体的弹力 F=mg，大小不变，两缆绳对定滑轮的作用力为两个弹力的合力，合力方向一定在两缆绳夹角的角平分线方向上，挂木材的缆绳与竖直方向夹角不变，两缆绳夹角减小，则两缆绳对定滑轮的作用力与竖直方向的夹角逐渐减小，选项 D 错误。3.【答案】C【解析】气体温度降低，根据分子动理论可知分子平均动能减小，但并不是所有气体分子运动的动能都减小，选项 A 错误；真空胎体积不变，温度降低，根据查理定律可知气体压强减小，选项 B 错误；根据气体分子速率分布规律可知当温度降低时速率大分子比例减少，则速率大区间的分子数减少，分子平均速率减小，选项 C 正确

4、；选项 C 正确；气体温度降低，气体内能减小，气体的体积不变，则没有做功，根据热力学第一定律有UQ，0U，则0Q，气体向外界放出热量，选项 D 错误。4.【答案】B【解析】根据等量异种电荷电场线和等势面的分布规律可知 a、b 两点电场强度相同，电势均为零，即相等，e、f 两点关于 O 点对称可知，电场强度相同，根据沿电场线方向电势降低，则 e 点的电势大于 f 点的电势，即电势不同，选项 A 错误，选项 B 正确；根据等量异种电荷电场线疏密的分布规律可知 c 点电场强度大于 O 点的电场强度，O 点的电场强度又大于 d 点的电场强度，则电子在 c 点受到的静电力大于在在 d 点受到的静电力，根

5、据沿电场线方向电势降低，则 c 点的电势大于 d 点的电势,根据电势能qEp，又因为电子带负电，则电子在电势较高处具有的电势能较小，所以在 c 点的电势能也小于在 d 点的电势能，选项 C 错误；如果无穷远处电势势物理参考答案（新高考湖南卷）第 2 页（共 8 页）能为零，则两电荷在 d 点产生的电势大小相等，符号相反，代数和为零，即 d 点电势为零，一质子在 d 点和无穷远处具有的电势能都为零，即电势能相等，所以从 d 点移到无穷远处，静电力做功为零，选项 D 错误。5.【答案】B【解析】从光源发出的光射到aa b b 面上的临界角C满足13sin5Cn，解得临界角o37C，当ef发出的光恰

6、好射到bb 时，设入射角为i,根据几何关系得21sin i，则入射角 37i，设ef垂直入射到aa b b 面上的位置为fe,根据几何关系可得bb 到fe 之间的距离为Lx21，则入射到aa b b 面上bb 到fe 之间Lx21部分入射角均小于37，则都不会发生全反射，即均可射出；入射到aa b b 面上fe 到aa之间恰好发生全反射时入射角为临界角o37C，设恰好发生全反射的位置距fe 的距离为2x，根据几何关系可得Lx437tan2o，解得Lx32，2x小于fe 到aa之间的距离 6L,则入射到aa b b 面上fe 到aa之间能射出的宽度为Lx32，则入射到aa b b 面上能射出光的

7、总宽度为Lxxx521，所以能射出光部分占的比例为8585LLk，选项 B正确。6.【答案】D【解析】对小球受力分析可知合力与加速度方向水平向左，所以汽车运动的加速度方向水平向左，如果向右运动，则做匀减速直线运动，如果向左运动，则做加速直线运动，选项A 错误；设小球的加速度为 a，受力分析如图所示，对小球由牛顿第二定律得 m1gtan=m1a，解得 a=gtan，则汽车的加速度和苹果箱的加速度都为 a=gtan，苹果箱和箱内的苹果始终相对于车箱底板静止，则车厢底板对苹果箱的摩擦力为静摩擦力，不是滑动摩擦力，所以不一定为Mg，以这箱苹果为研究对象，根据牛顿第二定律有tanMgMaFf，选项 B

8、错误；以苹果箱中间一个质量为 m 的苹果为研究对象，设周围其它苹果对它的作用力大小为 F，方向与竖直方向的夹角为，在水平方向根据牛顿第二定律有sinFma，在竖直方向上cosFmg，加速度 a=gtan，三式联立解得222tan1 tan=cosmgFmgmgmg，tantanga，则，选项 C 错误，选项 D 正确。7.【答案】B【解析】根据欧姆定律，原线圈的电流为11160106RUIRRR，副线圈电流为RUI22，原线圏两端的电压为11100V 60V40VRUUU，设理想变压器原、副线圈匝数之比为knn21，理想变压器有knnUU2121，物理参考答案（新高考湖南卷）第 3 页（共 8

9、 页）解得kUU12，代入得21240UUIRkRkR，理想变压器有knnII2112，再将240IkR和110IR代入上式解得2k，即原、副线圈匝数之比为 2:1，选项 A 错误；11222UnUn，140VU，解得220VU，选项 B正确；根据题设条件不能确定电阻 R 的阻值，所以原副线圈电流都不能确定，选项 C、D 错误。8.【答案】BC【解析】天和核心舱在轨道运行做匀速圆周运动，神舟十五号载人飞船在轨道运行经过 A 点时做向心运动，所以神舟十五号载人飞船在轨道运行经过 A 点的速度小于天和核心舱在轨道运行的速度，选项 A 错误；设载人飞船运动周期为 T2，根据开普勒第三定律有33222

10、1arTT，则天和核心舱在轨道运动的周期与飞船在椭圆轨道上运动的周期之比为33:ar，选项 B 正确；天和核心舱做匀速度圆周运动，万有引力提供向心力有222MmvGmrmrr，又因为地球表面上物体有002MmGm gR，两式联立解得天和核心舱运动的角速度32rgR，线速度2gRvr，选项 C 正确，选项 D 错误。9.【答案】ABD【解析】从质点 P 的振动图像可知当5.5st 时刻质点 P 沿 y 轴负方向运动，则波动图像上质点 P 此时刻沿 y轴负方向运动，则波沿 x 轴正方向传播，选项 A 正确；从波动图像可得波长为m4.2，从振动图像可得振动周期为 T=6s，即波动周期也为 T=6s，

11、波速为m/s4.0Tv，选项 B 正确；质点 P 周期 T=6s，一个周期内运动的路程为 4A，质点 P 起振后，9s 内经过的路程为cm60cm104s6s94ATts,选项 C 错误。从乙图 可 得 质 点P的 振 动 方 程 为cm3sin10cm62sin10tty，将t=5.5s代 入 可 得5cmcm5.53sin10y，选项 D 正确。10.【答案】AB【解 析】A、B 两 球 落 地 时 的 速 度 相 同，设 为 v0，两 球 下 落 过 程 根 据 机 械 能 守 恒 定 律 可 得，201()()2kmm ghkmm v,解得02vgh，球 B 先与地面碰撞之后原速弹回，

12、此时 A 球速度方向还是向下，为02vgh，之后两球发生弹性碰撞，设向上为正方向，碰撞之后 A、B 两球的速度分别为Av和Bv，根据动量守恒定律00BAkmvmvkmvmv，根据能量守恒定律可得22220011112222BAkmvmvkmvmv，两式联立解得0311Akvvk，当 k=3 时代入可得02Avv，设上升的最大高度为 h1，A 球上升过程根据机械能守恒物理参考答案（新高考湖南卷）第 4 页（共 8 页）定律可得，2112Amvmgh，代入数据解得14hh；当 k=7 时代入可得02Avv.5，设上升的最大高度为 h2，A 球上升过程根据机械能守恒定律可得2212Amvmgh，代入

13、数据解得26.25hh,所以 A 球上升的最大高度应大于 4h，小于 6.25h，选项 AB 正确。11.【答案】BD【解析】导体棒在出三个磁场时均恰好匀速运动，则有222B L vmgR，解得出磁场时的速度为222LBmgRv，则导体棒出磁场时的速度均相同，三个磁场的宽度都相等，在磁场中运动过程根据牛顿第二定律有ILBmgma，感应电流2BLvIR，解得加速度为222B L vagRm，棒 ab 在磁场中运动的加速度只与变量速度 v 有关，根据微元法可得棒 ab 在磁场、区域运动情况均相同，选项 A 错误，选项 B 正确；棒 ab 在进入磁场区域瞬间和进入磁场区域瞬间速度大小相等，此过程中根

14、据能量守恒定律电路中产生的总热量为Q(22)2()mgdsmg ds，导体棒电阻与串联电阻阻值相等，则电阻 R 产生的热量为()mg ds，选项C 错误；导体棒离开磁场到进入磁场的过程中，由匀变速运动规律得gsvv2221，解得2142224242m g RB Lvvgsgs，进入磁场时的速度与进入磁场时的速度相等，由静止释放到区域上边界的过程导体棒做匀变速直线运动，根据运动学公式有212vgx，因此 x=sLBgRm44222，选项 D 正确12.（6 分）【答案】（1）BDE（3 分）（2）dt（1 分）（3）222dgLt（2 分）【解析】（1）本实验需要验证的表达式为212mgLmv，

15、所以需要测量小球释放点与光电门之间的高度 L，由表达式可知由于等式两边均有小铁球的质量 m，可以约去，所以小铁球的质量 m 可以不用测量，本实验中由于小铁球的直径 d 较小，所以小铁球过光电门时的速度大小近似为tdv，所以还需要测量小铁球的直径 d；小球通过光电门的时间 t，所以选择 BDE。（2）小铁球经过光电门的挡光时间为t，由于小铁球的直径较小，所以其通过光电门的速度可近似为dvt。（3）本实验要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式22110()22dmgLmvmt即222dgLt物理参考答案（新高考湖南卷）第 5 页（共 8 页）13.（9 分）【答案】（1）150（1 分

16、）（2）R1（1 分）电路图见解析（2 分）（3）2.150（1 分）（4）12111)(IIrRI（2 分）Rxd（2 分）【解析】（1）待测电阻阻值为 15.010=150。（2）实验器材中没有电压表，电流 A1的内阻已知，所以应用电流 A1与定值电阻串联改装成电压表，电源的电动势为 1.5V，串联的电阻为295rIERm，所以定值电阻应选择 R1，电流表 A2内阻未知，所以应用外接法，即如图所示电路，此接法两表恰好几乎同时满偏。（3）由螺旋测微器读数规则，可知新型导电材料的厚度2mm15.0 0.01mm2.150mmd。（4）根据电路的特点并联支路电压相等，则被测电阻两端的电压111(

17、)UI Rr，由伏安法解得12111)(IIrRIRx；设该正方形导电材料的边长为 a，厚度为 d，根据电阻的定律有1xlaRSa dd，解得该正方形导电材料电阻率dRx。14.（8 分）【答案】（1）4cm（2）14cm【解析】（1）将气体的温度缓慢加热到 400K 过程中活塞 A 的质量不变，大气压强0p气体的压强不变，所以气体的压强不变，为等压变化，设加热后气体的压强为2p，两活塞间的距离变为1L根据盖-吕萨克定律可得211TSLTdS(1 分)解得cm161L以两活塞和汽缸整体为研究对象，弹簧的弹力与整体重力相平衡，加热过程中始终平衡，则弹簧弹力不变，即活塞 B 的位置不变，则活塞 A

18、 对地移动的距离cm411dLx(1 分)（2）以活塞 A 为研究对象，设气体的压强为 p1，根据平衡条件有SpmgSp10(1 分)代入数据解得Pa100.251p活塞 A 施加一个竖直向上 F=10N 的拉力平衡后，设气体的压强为 p2，以活塞 A 为研究对象，根据平衡条件有FSpmgSp20(1 分)Pa105.152p物理参考答案（新高考湖南卷）第 6 页（共 8 页）此过程中气体温度不变，根据玻意耳定律可得SLpdSp221(1 分)解得cm162L以两活塞和汽缸整体为研究对象，设两活塞和汽缸整体质量为 M，设初始时弹簧的压缩量为 x，根据平衡条件有kxMg(1 分)施加拉力后弹簧的

19、压缩量为x，根据平衡条件有FxkMg(1 分)两式联立解得cm10 xx，即活塞 B 向上移动的距为 10cm根据几何关系可得活塞 A 向上移动的距离为cm14)()(22dLxxx(1 分)15.(13 分)【答答案案】（1）22222(74 3)2qB aqB aUmm（2）qBm35【解解析析】（1）当粒子不从 ad 边射出的临界轨迹是轨迹与 ad 边相切，如图中所示，设此时粒子轨道半径为 r1，由几何关系得o1130sin2rar（1 分）解得ar 1在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力2111mvqv Br（1 分）粒子在电场中加速过程根据动能定理21121mvqU（1 分）以上

20、各式联立解得轨迹与 ad 边相切时加速电压为maqBU2221当粒子恰好从 ab 边射出的临界轨迹是轨迹与 ab 边相切，如图中所示，设此时粒子轨道半径为 r2，由几何关系得o22cos30rra（1 分）解得2(42 3)ra在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力2222mvqv Br（1 分）粒子在电场中加速过程根据动能定理22212qUmv（1 分）以上各式联立解得轨迹与 ad 边相切时加速电压为2222(74 3)qB aUm要使粒子全部从 ad 边射出，则粒子轨迹半径要小于ar 1，大于2(42 3)ra，则加速电压12UUU，物理参考答案（新高考湖南卷）第 7 页（共 8 页）即

21、22222(74 3)2qB aqB aUmm（2 分）（2）加速电场两板间的电压2250qB aUm，粒子在电场中加速过程根据动能定理221mvqU（1 分）在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力rmvqv2B（1 分）以上各式联立代入数据解得5ar（1 分）如图所示，当粒子轨迹与 bc 边界相切时，如图中所示，设此时的轨道半径为 r3，由几何关系得o33sin302arr解得33ar，因为3rr，则粒子从 cd 边射出（1 分）根据对称性得轨迹的圆心角为 300o，运动时间为qBmqBmTtoo35265360300（1 分）16.（16 分）【答案】（1）12m/s（2）m/s1方向水

22、平向左（3）1.5m/s方向水平向右3m/s【解析】（1）小球在向下摆动过程中由机械能守恒定律可得2002160cos1(vmgLm）（1 分）解得m/s7v小球与物块发生弹性碰撞，由动量守恒定律可得000mvvmvm（1 分）由能量守恒定律有202020212121mvvmvm（1 分）两式联立解得m/s120v（1 分）（2）对物块，根据牛顿第二定律12mamg（1 分）对长木板，根据牛顿第二定律212)(MagmMmg（1 分）设物块从开始运动到与挡板碰撞过程中两位移关系为220 11 12 111()22v tata ts（1 分）解得1s1t,21 110.5m2atd，则物块与长木

23、板的挡板碰撞时，长木板还未与墙壁发生碰撞物块与挡板刚要发生碰撞时，物块的速度为01 17m/sAuvat（1 分）长木板的速度为2 11m/sBua t（1 分）物块与木板的挡板间的碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律可得12ABmuMumvMv（1 分）22221211112222ABmuMumvMv（1 分）物理参考答案（新高考湖南卷）第 8 页（共 8 页）两式联立代入数据解得11m/sv ，物块的速度方向水平向左，大小为11m/sv（1 分）长木板的速度25m/sv（3）碰撞之后对长木板，根据牛顿第二定律312)(MagmMmg（1 分）物块与木板间的碰撞之后到与竖直墙壁碰撞过程中长木板位移222 12 23 21122da tv ta t（1 分）解得 t2=0.5s 或 t2=2.0s（舍去)则与墙壁碰撞前瞬间物块的速度11 21.5m/sAvvat，负号表示方向水平向右（1 分）则与墙壁碰撞前瞬间长木板的速度23 23m/sBvva t（1 分）