2023届湖南省“一起考”大联考高三下学期5月模拟考试物理试题含答案.pdf

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1、2023 届高三届高三“一起考一起考”大联考（模拟三）大联考（模拟三）物理物理（时量：（时量：75 分钟分钟满分：满分：100 分）分）一一、单项选择题单项选择题：本题共本题共 6 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 24 分分，每小题给出的四个选每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的项中，只有一项是符合题目要求的.1.核能利用技术以更平安、更高效、更经济及其多元化应用，成为全球核能科技创新的主要方向.常见的核反应有铀 235 裂变反应与氘核聚变反应，下列说法正确的是（）A.铀 235 裂变反应方程式为235114192192056360UnBaKr2 nB.核裂变反应后总质量减

2、少，核聚变反应后总质量增加C.核反应前后总质量数不同D.相等质量的原子核发生核聚变与核裂变，前者释放出更多的能量2.如图所示，一半球形的碗放在水平桌面上，O 点为其球心，一昆虫从碗底沿碗的内表面缓慢向上爬，理论上昆虫缓慢向上爬的过程中（）A.昆虫对碗的压力逐渐增大B.昆虫对碗的摩擦力逐渐减小C.昆虫与碗间的摩擦力是滑动摩擦力D.昆虫不可能爬出该碗3.植物的茎叶朝着重力的相反方向生长，根朝着重力的方向生长，某农科所为了研究植物的这种性质，在太空飞船中设计了如图所示的装置，其简化模型是一靠电力驱动的转轮，在水平转轮平面不同的位置 A、B、C 三点固定三个带泥土的花盆，在花盆里撒上花草的种子，让转轮

3、以某角速度持续匀速转动，每天定期浇水.则（）A.花草发芽后，其茎叶都朝向木轮的轴心生长B.花草发芽后，其根部都朝向木轮的轴心生长C.花草发芽后，其茎叶都垂直转轮平面生长D.花草发芽后，花草茎叶生长无明显朝向规律4.拧开水龙头，水向下流出的过程水柱的直径会发生变化.如图，水龙头的内径为 2cm.接在流量恒定不变的水管上，若水龙头出口处的流速为 1m/s，且当水柱的直径为 1cm 时开始出现断续现象，不考虑安装高度，不计空气阻力，取重力加速度大小为210m/s，则水柱第一次出现断续现象的位置到出水口的距离为（）A.45cmB.50cmC.65cmD.75cm5.如图所示，直角三角形 ABD 为某种

4、透明介质的横截面，30B，ADBD，P 为 BD边上的一点，PDL，某单色光从 P 点垂直 BD 射入介质，在 AB 边恰好发生全反射，且回到 P 点，真空中的光速为 c.下列说法正确的是（）A.光在介质中的传播速度为 cB.介质对该光的折射率为3C.从射入介质到第一次离开该介质光在介质中传播的时间为4 3LcD.从射入介质到第一次离开该介质光在介质中传播的时间为6 3Lc6.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为12:nn，输入端 C、D 接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡1L、2L的阻值始终与定值电阻0R的阻值相同.在滑动变阻器 R 的滑片从 a 端滑动到 b 端的过程中，两个灯泡始终发光且工

5、作在额定电压以内，下列说法正确的（）A.1L先变暗后变亮，2L先变亮后变暗B.1L先变亮后变暗，2L先变亮后变暗C.1L先变暗后变亮，2L一直变亮D.1L先变亮后变暗，2L一直变亮二二、选择题选择题：本题共本题共 4 小题小题，每小题每小题 5 分分，共共 20 分分.在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求有多项符合题目要求，全部选对的得全部选对的得 5 分分，选对但不全的得选对但不全的得 3 分分，有选错的得有选错的得 0分分.7.中国“电磁橇”是世界首个电磁推进地面超高速试验设施，其对吨级以上物体的最高推进速度是目前磁悬浮列车在最大输出功率下最高运行速度的 2

6、 倍.列车前进时会受到前方空气的阻力，前进方向上与其作用的空气立即从静止变成与列车共速，已知空气密度为，列车迎面横截面积为 S.若用中国“电磁橇”作为动力车组，在其他条件完全相同的情况下，不计其他阻力，中国“电磁橇”与目前磁悬浮列车相比，下列说法正确的是（）A.以最高速度运行时，车头迎面承受的压力变为磁悬浮列车的 2 倍B.以最高速度运行时，车头迎面承受的压力变为磁悬浮列车的 4 倍C.最大输出功率变为磁悬浮列车的 4 倍D.最大输出功率变为磁悬浮列车的 8 倍8.如图所示的电路中，电源电动势为 12V，内阻为2.四个电阻的阻值已在图中标出，电容器的电容4.4FC.闭合开关1S、2S，电路稳定

7、后，则（）A.电源的输出功率为 12WB.电容器所带电荷量为52.2 10 CC.断开开关2S，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为51.4 10 CD.断开开关2S，电源的输出功率增大9.如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一可看成质点的小物块.在0t 时对木板施加一水平向右的恒定拉力 F，在 F 的作用下物块和木板发生相对滑动，1st 时撤去 F，整个过程木板运动的 v-t 图像如图乙所示，物块和木板的质量均为 1kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度210m/sg，下列说法正确的是（）甲乙A.01s 内物块的加速

8、度为20.2m/sB.物块与木板间的动摩擦因数为 0.2C.拉力 F 的大小为 21ND.物块最终停止时的位置与木板右端的距离为 3m10.如图，光滑绝缘水平面的右侧存在着匀强电场和匀强磁场组成的复合场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B；一电荷量为 q、质量为 m 的金属小球a 在水平面上从静止开始经电压 U 加速后，与静止着的另一完全相同的不带电金属小球 b发生弹性碰撞，此后小球 b 水平向右进入复合场中，在竖直面内做匀速圆周运动.电荷量的损失不计，碰撞后不考虑 a、b 之间的相互作用，重力加速度大小为 g.下列判断正确的是（）A.小球 a 可能带正电B.小球 a

9、、b 碰撞后的 b 速度122qUvmC.小球 b 做匀速圆周运动的半径为22mUrBqD.小球 b 从圆的最低点到最高点，机械能增加量为42mgmUEBq三、填空题：本题共三、填空题：本题共 2 小题，第小题，第 11 题题 8 分，第分，第 12 题题 8 分，共分，共 16 分分.11.（8 分）某同学利用图示装置，验证以下两个规律：两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳方向分速度大小相等；系统机械能守恒.P、Q、R 是三个完全相同的物块，P、Q 用细绳连接，放在水平气垫导轨上，物块 R 与轻质滑轮连接，放在细绳正中间，三个光电门分别放置于 a、b、c 处，调整三个光电门的位置，能实现同时

10、遮光，最初细线水平，现将三个物块由静止释放，（忽略 R 上的挡光片到轻质滑轮间的距离）（1）为了能完成实验目的，除了记录 P、Q、R 三个遮光片的遮光时间1t、2t、3t外，还必需测量的物理量有；A.P、Q、R 的质量B.两个定滑轮间的距离 dC.R 的遮光片到 c 的距离 HD.遮光片的宽度 x（2）要证明沿绳方向分速度大小相等，即 P、Q 的速度大小相等，验证表达式为；（3）若要验证物块 R 沿绳方向分速度与物块 P 速度大小相等，则验证表达式为；（4）若已知当地重力加速度为 g，则验证系统机械能守恒的表达式为.12.（8 分）某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确

11、，实验器材如下：电流表1A（量程 0200A，内阻为800）；电流表2A（量程 0300mA，内阻为0.3）；电阻箱（可调阻值为0.19999:）；滑动变阻器 R（最大阻值为50）；待测蓄电池一节（电动势约为 2V）；开关 S 一个，导线若干.甲乙（1）该实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图甲所示，图中虚线框内的电表应选（填“1A”或“2A”），为了将电流表改装成量程为 2V 的电压表，虚线框内的电阻箱阻值应调为；（2）电流表1A示数用1I表示，电流表2A示数用2I表示，该小组通过改变滑动变阻器滑片位置，得到了多组1I，2I数据，并作出12II图像，如图乙所示.根据图像可知，该蓄电池的电动

12、势为V，内阻为.（结果均保留两位有效数字）四、计算题：本题共四、计算题：本题共 3 小题，其中第小题，其中第 13 题题 10 分，第分，第 14 题题 12 分，第分，第 15 题题 18分，共分，共 40 分，写出必要的推理过程，仅有结果不得分分，写出必要的推理过程，仅有结果不得分.13.（10 分）如图是一可以加热的饭盒，饭盒盖上有一排气口，且密封性良好，可将其简化成一导热的长方体容器，饭盒内部横截面积为 S，质量、厚度均不计的饭盒盖与玻璃饭盒底部之间封闭了一定质量的理想气体，饭盒盖与玻璃饭盒底部之间的距离为 L，且饭盒盖固定不动，气体的初始温度0300KT，初始压强为大气压强0p，现缓

13、慢加热饭盒使气体温度达到 330K.（1）求此时封闭气体的压强；（2）打开排气口，设此过程中饭盒内气体温度不变，放出部分气体，使得饭盒内气体压强与外界大气压强相等，求排出气体与原有气体的质量比.14.（12 分）如图，左侧光滑曲面轨道与右侧倾角37的斜面在底部平滑连接且均同定在水平地面上，质量为 m 的小滑块从斜面上离斜面底边高为 H 处由静止释放，滑到斜面底端然后滑上左侧曲面轨道，再从曲面轨道滑上斜面，滑块第一次沿斜面上滑的最大高度为45H，多次往复运动.不计空气阻力，重力加速度为 g，sin370.6.求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）滑块第 1 次下滑的时间与第 1 次上滑的时间

14、之比；（3）滑块从静止释放到第 n 次上滑到斜面最高点的过程中，系统产生的热量.15.（18 分）舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平.某同学自己设计了一个如图甲所示的电磁弹射系统模型.该弹射系统工作原理如图乙所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子可以在水平导轨上无摩擦滑动，线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为 B.开关 S 与 1 接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时 S 掷向 2 接通定值电阻0R，同时对动子施加一个回撤力 F，在3t时刻撤去力 F，

15、最终动子恰好返回初始位置停下，若动子从静止开始至返回过程的 v-t 图像如图丙所示.已知模型飞机起飞速度140m/sv，11.5st，22.0st，线圈匝数50n 匝，每匝周长1ml，动子和线圈的总质量5kgm，线圈的电阻0.5R，04.5R，0.1TB，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求：甲乙丙（1）动子和线圈向前运动过程的平均速度大小；（2）回撤力 F 与动子速度 v 大小的关系式；（3）图丙中2v的数值.（保留两位有效数字）2023 届高三届高三“一起考一起考”大联考（模拟三）大联考（模拟三）物理物理参考答案参考答案1.D【解析】铀 235 裂变反应方程式为235114192

16、192056360UnBaKr3 n，故 A 错误；核裂变反应与核聚变反应后总质量均减少，故 B 错误；核反应前后总质量数相同，故 C 错误；相等质量的原子核发生核聚变与核裂变，核聚变比核裂变释放出更多的能量，D 正确.故选D.2.D【解析】对昆虫在某点受力分析，将 N、f 进行力的合成，由三角函数关系可得sinNG，cosfG.当缓慢向上爬行时，渐渐变小，则 N 变小，f 变大，根据牛顿第三定律可知昆虫对碗的压力逐渐变小，昆虫对碗的摩擦力逐渐变大，故 A、B 错误；昆虫相对碗有下滑趋势，所受摩擦力是静摩擦力，故 C 错误；当压力减小后导致重力的分力大于最大静摩擦力时，昆虫不能再继续向上爬，则

17、昆虫不可能爬出该碗，故 D 正确.故选 D.3.A【解析】花草发芽后，其茎叶都朝向木轮的轴心生长，而根部则朝向木轮的边缘生长，花草在旋转中感受到了指向轴心的支持力，并顺着支持力的方向发芽，背着支持力的方向生根，故 A 正确，B、C、D 错误.故选 A.4.D【解析】单位时间内的流量恒定为SlQSvt，取一段水柱，从离开水龙头到断续时有2202vvgh，01m/sv，00S vS v ，解得75cmh，故选 D.5.D【解析】该光到 P 点的光路图如图 1，根据反射定律结合图可知，EFPV是等边三角形，由几何关系得30C，则介质对该光的折射率为12sinnC，故传播速度为 0.5c，A、B 错误

18、；该光完整的光路图如图 2，由几何关系得2 3cos303PDFPL，2 33MPEPPFEFL，3sin303MNPML，该光在介质中传播的时间为46 3sFPMNLtcvcn，故 C 错误，D 正确.图 1图 26.C【解析】副线圈的总电阻为200111appbRRRRR，解得 00200appbappbRRRRRRRRR 0002appbRRRRRR，则滑动变阻器 R 的滑片从 a 端滑到 b 端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有12221212122122221nUUnnUnRRnInInIn等，则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有10UIRR等，1212nIIn，

19、1I先减小后增大，2I先减小后增大，则1L先变暗后变亮，根据110UUI R，2211nUUn，由于1I先减小后增大，则副线圈的电压2U先增大后减小，通过2L的电流为2L20pbUIRR，则滑动变阻器 R 的滑片从 a 端滑到 b 端过程中，pbR逐渐减小，副线圈的电压2U增大过程中L2I增大；在副线圈的电压2U减小过程中，通过0R的电流为020RapUIRR，apR逐渐增大，则0RI越来越小，则L22II0RI，则1L先变暗后变亮，2L一直变亮，故选 C.7.BD【解析】设列车运行的速度为 v，在t时间内，与列车作用的空气质量为mSv t，取这部分空气作为研究对象，由动量定理0ftmv ，解

20、得列车对空气的作用力大小为2fSv，由牛顿第三定律得，车头迎面承受的压力为2NfSv，可得2Nv，用“电磁橇”推进磁悬浮列车的最高运行速度为原来的 2 倍，则车头迎面承受的压力变为目前的 4 倍，A 错误，B 正确；当列车速度达到最大时，牵引力2FfSv，此时列车的最大输出功率为3PFvSv，可得3Pv，由于“电磁橇”推进磁悬浮列车的最高运行速度为原来的 2 倍，则最大输出功率变为目前的 8 倍，C 错误，D 正确.故选 BD.8.BC【解析】外电阻为 5 15155105 15 155R，根据欧姆定律可知，1AEIRr，则电源的总功率为12WPEI，输出功率2 10WPI R出，故 A 错误

21、；选电源负极为 0 势点，则电容器下极板的电势为1510V7.5V155x，上极板的电势为510V2.5V155s，则 ab 间的绝对值电压为2.5V7.5V5VsxU，电容器电荷量为654.4 105C2.2 10 CQC U，故 B 正确；断开开关2S，外电阻为51520R ，由于闭合前外电阻10R，内阻2r ，则断开开关后，电源的输出功率减小，稳定后电路电流为126AA25 1511I ，电容器的电压69015VV1111U，电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为65904.4 105 C1.4 10 C11QCU，故 C 正确，D 错误，故选 BC.9.BC【解析】由图像可知 1

22、.5s 时物块、木板共速，则物块在 01.5s 内的加速度为211130m/s1.50vat22m/s，故 A 错误；对物块有11mgma，可得物块与木板间的动摩擦因数为12，故 B 正确；在 11.5s 内木板的加速2222239m/s12m/s1.5 1vat，根据牛顿第二定律有1222mgmgma，得20.5，撤去拉力 F 前，木板的加速度209m/svat，根据牛顿第二定律有1202Fmgmgma，得21NF，故 C 正确；由图像可知共速时速度为 3m/s，则在 1.5s 内物块位移为221113m2.25m22 2vxa，1.5s 内木板位移为22221229391mm7.5m222

23、212vvvxta，在 1.5s 后，物块与木板间仍有相对滑动，物块的加速度大小2112m/sag ，物块到停止的时间还需1101.5svta块，木板的加速度大小为2a，则有2122mgmgma，得228m/sa ，木板到停止的时间还需1203s8vta板，所以木板比物块早停止运动，在 1.5s 末到物块停止运动的时间内，物块的位移为2211103m2.25m22 2vxa，木板位移为212200.5625m2vxa，则物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为2211Lxxxx 7.50.56252.252.25 m3.5625m，故 D 错误.故选 BC.10.CD【解析】小球 a、b 碰撞

24、后，b 球在竖直面内做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，所以电场力竖直向上，小球a带负电，故A错误；小球a加速过程，由动能定理得2012qUmv，碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒可知 a、b 小球速度互换，解得2qUvm，故 B 错误；小球 a、b 碰撞后 b 在竖直面内做匀速圆周运动，b 的带电量为2q，由牛顿第二定律得22qvvBmr，解得22mUrBq，故 C 正确；洛伦兹力不做功，电场力做功为4222qmgmUWErBq，所以机械能增加量42mgmUEBq，故 D 正确.故选 CD.11.（1）BCD（2）12tt（3）322124tHtHd（4）222222123222xxxgHt

25、tt【解析】（1）要证明，需要测量 d 和 H，通过几何关系可证明沿绳分速度相等；要证明，还需要测量 H 和 x，根据运动学公式和动能定理列式可验证机械能守恒，故需要测量的物理量有 d、H、x.故选 BCD.（2）物块 P 的速度1Pxvt，物块 Q 的速度2Qxvt，因此分析出 P、Q 的速度大小相等，即需要验证表达式12xxtt，化简可得验证12tt即可.（3）物块 R 的速度3Rxvt，要验证物块 R 与物块 P 的沿绳分速度相等，则需要验证表达式cosRPvv，即222RPHvvdH，将Pv、Rv代入得：322124tHtHd.（4）整个系统减少的重力势能是pREm gH，增加的动能2

26、22k111222PPQQRREm vm vm v，要验证机械能守恒，则pkEE，即验证表达式222222123222xxxgHttt.12.（1）2A9200（2）1.95.0【解析】（1）图中虚线框内电流表通过的电流比较大，应选择量程大的电流表的2A，1A用来改装成电压表；改装后的电压表量程为 2V，所以串联电阻大小为A19200gURRI.（2）根据闭合回路欧姆定律可得12A112IRREIIr，整理得122A12A1ErIIRRrRRr，由图可得62A1190 10 AERRr，632A11905010280010rRRr，解得1.9VE，5.0r.13.（1）101.1pp（2）11

27、1【解析】（1）加热饭盒时，玻璃饭盒内气体体积不变，由查理定律有0101ppTT解得101.1pp（2）设最后气体在大气压强下的体积为1V，则0VSL，有1001pVp V解得11.1VSL同温度、同压强下同种气体的质量比等于体积比，设排出气体的质量为m，气体原来的质量为0m，则1001VVmmV联立解得0111mm14.（1）112（2）54（3）415nnmgH【解析】（1）设滑块与斜面间的动摩擦因数为，根据功能关系有124155fffFFFWWWmgHmgHmgH而1cossinfFHWmg24cossin5fFHWmg联立解得119fFWmgH，112（2）滑块第一次下滑过程，根据牛顿

28、运动定律有1sincosmgmgma由运动学公式有21 11sin2Hat滑块第一次上滑过程，根据牛顿运动定律有2sincosmgmgma由运动学公式有22 2415sin2Ha t联立解得1254tt（3）滑块第二次下滑过程，根据动能定理有22441cos55sin2HmgHmgmv滑块第二次上滑过程，根据动能定理有22221cossin2hmghmgmv结合tan9解得2245hH滑块第 n 次沿斜面上升的最大高度为245nhH滑块在斜面上滑行的路程为112 42 162 4449 1sin5sin25sin5sin5 sin5sinnnnnnnHHHHHHs由于摩擦系统产生的热量为4co

29、s15nnQmgsmgH15.（18 分）（1）20m/s（2）见解析（3）33m/s【解析】（1）动子和线圈向前运动的最大位移，即 02t时间段内的位移，由图像知1 2140m2xvt动子和线圈向前运动过程的平均速度220m/sxvt（2）动子和线圈在12tt:时间做匀减速直线运动，加速度大小为212180m/svatt根据牛顿第二定律有FFma安其中FnBIl安可得0nBlvIRR解得4005NFv在23tt:时间反向做匀加速直线运动，加速度不变根据牛顿第二定律有FFma安联立相关式子，解得4005NFv（3）动子和线圈在23tt:时间段内的位移21322axtt从3t时刻到返回初始位置时间内的位移21xxx根据法拉第电磁感应定律有Ent据电荷量的定义式qI t 据闭合电路欧姆定律0EIRR解得从3t时刻到返回初始位置时间内电荷量0qnRR其中2Blx 动子和线圈从3t时刻到返回时间内，只受磁场力作用，根据动量定理有2Ftmv 安又因为安培力的冲量FtnBIl tnBlq 安232va tt联立可得233m/sv 故图丙中2v的数值为33m/s