湖南省婁底市高三下學(xué)期模擬預(yù)測物理試題

2023屆·普通高中名校聯(lián)考信息卷（模擬一）（高考研究卷）物理一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.研制核武器的钚239（）是由鈾239（）經(jīng)過2次β衰變而產(chǎn)生B.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變C.20g的經(jīng)過兩個(gè)半衰期后，質(zhì)量變?yōu)?5gD.在中子轟擊下，生成Sr和Xe的核反應(yīng)前后，原子核的核子總數(shù)減少【答案】A【解析】【詳解】A．經(jīng)過β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，所以钚239由鈾239經(jīng)過2次β衰變而產(chǎn)生，A正確；B．太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的核聚變反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)半衰期公式可得即20g的經(jīng)過2個(gè)半衰期后其質(zhì)量變?yōu)?g，C錯(cuò)誤；D．核反應(yīng)前后，原子核的核子總數(shù)守恒，D錯(cuò)誤。故選A。2.某國產(chǎn)“超薄磁吸無線充電器”的充電功率為30W，同時(shí)支持360°磁力吸附，可直接吸附在上進(jìn)行無線充電。該充電器的工作原理如圖所示，當(dāng)充電器上的發(fā)射線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在接收線圈中感應(yīng)出電流，實(shí)現(xiàn)為電池充電。某次測試時(shí)，該充電器接入電壓瞬時(shí)值V的交流電源，發(fā)射線圈和接收線圈的匝數(shù)之比為22：1，不計(jì)能量損耗，下列說法正確的是（）A.接收線圈中電流產(chǎn)生的磁場恒定不變 B.接收線圈中電流的頻率為100HzC.接收線圈兩端電壓的有效值為V D.接收線圈中的電流為3A【答案】D【解析】【詳解】A．當(dāng)充電器上的發(fā)射線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在接收線圈中感應(yīng)出正弦交變電流，故接受線圈中電流周期性變化，產(chǎn)生的磁場也會(huì)周期性變化，A錯(cuò)誤；B．由發(fā)射線圈電壓瞬時(shí)值表達(dá)式V可知，故發(fā)射線圈中交流電的頻率為接收線圈中電流的頻率與發(fā)射線圈中電流的頻率相同，故接收線圈中電流的頻率為50Hz，B錯(cuò)誤；C．發(fā)射線圈中電壓的有效值為由可得接收線圈兩端電壓有效值為C錯(cuò)誤；D．本題中充電器不計(jì)能量損耗，則有可得接收線圈中的電流為D正確。故選D。3.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體A→B→C→A過程中的壓強(qiáng)隨體積變化的圖象，其中AB段為雙曲線，則下列有關(guān)說法正確的是（）A.過程①中氣體分子的平均動(dòng)能不變B.過程②中氣體分子的平均動(dòng)能減小C.過程③中氣體分子對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)減小D.過程③中氣體的內(nèi)能不變【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得故可知圖像的斜率而對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體而言，斜率定性的反映溫度的高低。A．圖像在過程①每點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線構(gòu)成的斜率逐漸減小，表示理想氣體的溫度逐漸降低，可知平均動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；B．圖像過程②的每點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線構(gòu)成的斜率逐漸逐漸增大，則溫度升高，平均動(dòng)能增大，故B錯(cuò)誤；C．過程③可讀出壓強(qiáng)增大，體積減小，溫度不變，則氣體分子對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；D．圖像過程③可讀出壓強(qiáng)增大，體積減小，溫度不變，因理想氣體的分子勢能不計(jì)，可知理想氣體的內(nèi)能不變，故D正確。故選D。4.由a和b兩種頻率的光組成的光束，經(jīng)玻璃三棱鏡折射后的光路如圖所示。其中a光是氫原子由n=4的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的。下列說法中正確的是（）A.入射光束繞入射點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，a光將先發(fā)生全反射B.b光可能是氫原子由n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的C.用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，a光的相鄰條紋間距比b光的大D.用b光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用a光照射同一金屬時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng)【答案】C【解析】【詳解】A．由題圖可知，三棱鏡對(duì)b光的折射率較大，所以a光的頻率小于b光，則說明a光的折射率小于b光，根據(jù)全反射定律有可知a光的全反射臨界角大于b，則b光將先發(fā)生全反射，A錯(cuò)誤；B．由于a光的頻率小于b光，光是氫原子由n=4的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的，而b光的能量大于a光，b光不可能是氫原子從n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的，B錯(cuò)誤；C．由于a光的頻率小于b光，a光的波長大于b光的波長，由可得用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，a光干涉條紋的間距大于b光干涉條紋的間距，C正確；D．因b光的頻率較大，則若用b光照射某種金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則改用a光照射該種金屬時(shí)不一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖，O為拋物線OM的頂點(diǎn)，A、B為拋物線上兩點(diǎn)，O點(diǎn)的切線水平。從A、B兩點(diǎn)分別以初速度v1、v2水平拋出兩小球，同時(shí)擊中O點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則兩球（）A.必須同時(shí)拋出B.初速度v1與v2相等C.擊中O點(diǎn)時(shí)速度相同D.擊中O點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等【答案】B【解析】【詳解】B．已知O為拋物線OM頂點(diǎn)，則以O(shè)為原點(diǎn)建立xOy直角坐標(biāo)系，則設(shè)OM為則兩平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立解得平拋在水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立可得整理可得故B正確；A．因則可得故A球先拋出才能同時(shí)擊中O點(diǎn)，故Ａ錯(cuò)誤；C．因，但豎直方向有故兩分速度合成后可知O點(diǎn)的速度不同，故C錯(cuò)誤；D．兩球在O點(diǎn)重力瞬時(shí)功率為即擊中O點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相等，故D錯(cuò)誤。故選B。6.半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于延長線上距O點(diǎn)為的D點(diǎn)，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A.負(fù)電荷， B.正電荷，C.正電荷， D.負(fù)電荷，【答案】A【解析】【詳解】取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知，圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和，如圖所示：因?yàn)閮啥位￠L非常小，故可看成點(diǎn)電荷，則有由圖可知，兩場強(qiáng)的夾角為，則兩者的合場強(qiáng)為根據(jù)O點(diǎn)的合場強(qiáng)為0，則放在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，大小為根據(jù)聯(lián)立解得故選A。二、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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.在X星球表面，宇航員做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到的彈力為F，速度大小為v，其圖像如乙圖所示。已知X星球的半徑為，萬有引力常量為G，不考慮星球自轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是（）A.X星球的第一宇宙速度B.X星球的密度C.X星球的質(zhì)量D.環(huán)繞X星球的軌道離星球表面高度為的衛(wèi)星周期【答案】BD【解析】【詳解】A．設(shè)該星球表面的重力加速度為g0，小球在最高點(diǎn)時(shí)有由圖乙知，當(dāng)F=0時(shí)，有可得則X星球的第一宇宙速度為故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)得X星球質(zhì)量為則X星球的密度為故B正確，C錯(cuò)誤；D．設(shè)環(huán)繞X星球的軌道離星球表面高度為的衛(wèi)星的軌道半徑為r，則由得故D正確。故選BD。8.如圖所示，實(shí)線a是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在時(shí)刻的波形圖，虛線b是這列波在s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是，根據(jù)圖形，則下列說法正確的是（）A.時(shí)刻m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)B.該橫波若遇到4m的障礙物時(shí)不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)速度最大，方向沿y軸正方向D.時(shí)刻m處的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置位移為cm【答案】AC【解析】【詳解】A．分析圖像可知，簡諧波的波長為根據(jù)波形平移位移公式可得由此可知，該橫波向軸的負(fù)方向傳播，因此可判斷t＝0時(shí)刻x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)，A正確；B．根據(jù)該橫波若遇到4m在障礙物能發(fā)生明顯衍射，B錯(cuò)誤；C．則該波的周期為經(jīng)過即個(gè)周期后處的質(zhì)點(diǎn)速度最大，方向沿y軸正方向，C正確；D．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程：t＝時(shí)刻x＝4m處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置位移為D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸重合，轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)。甲、乙兩個(gè)小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量均為m，分別在轉(zhuǎn)臺(tái)的A、B兩處隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且始終相對(duì)罐壁靜止，OA、OB與間的夾角分別為和，重力加速度大小為g。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為時(shí)，小物塊乙受到的摩擦力恰好為零，下列說法正確的是（）A.B.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為時(shí)，甲有上滑的趨勢C.當(dāng)角速度從緩慢增加到的過程中，甲受到的摩擦力一直增大D.當(dāng)角速度從緩慢增加到的過程中，甲受到的支持力一直增大【答案】BD【解析】【詳解】A．設(shè)陶罐內(nèi)壁對(duì)物塊乙的支持力為F，則有解得故A錯(cuò)誤；B．設(shè)當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為時(shí)，物塊甲受到的摩擦力恰好為零，設(shè)此時(shí)支持力為F，則有解得所以當(dāng)轉(zhuǎn)速為時(shí)，支持力的分力不足以提供物塊所需要的向心力，物塊必然受到一個(gè)沿內(nèi)壁切線向下的靜摩擦力，即物塊甲有上滑的趨勢，故B正確；C．由于所以當(dāng)角速度從緩慢增加到的過程中，物塊甲一開始具有下滑的趨勢，到最后具有上滑的趨勢，所受的摩擦力方向發(fā)生了變化，其大小先減小再增大，故C錯(cuò)誤；D．摩擦力沿著陶罐內(nèi)壁的切線方向，把它沿著水平和豎直方向進(jìn)行分解；當(dāng)角速度從緩慢增加到的過程中，摩擦力在沿著切線向上的方向上逐漸減小到零并反向增大，由于物塊豎直方向上所受合力為零，則由可知，物塊甲受到的支持力一直在增大，故D正確。故選BD。10.如圖所示，直角三角形ABD為某種透明介質(zhì)的橫截面，，P為BD邊上的一點(diǎn)，。某單色光從P點(diǎn)垂直BD射入介質(zhì)，在AB邊恰好發(fā)生全反射，且回到P點(diǎn)。真空中的光速為c。下列說法正確的是（）A.介質(zhì)對(duì)該光的折射率為2 B.介質(zhì)對(duì)該光的折射率為C.該光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間為 D.該光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間為【答案】AC【解析】【詳解】AB．該光到P點(diǎn)的光路圖如下根據(jù)反射定律結(jié)合圖可知，是等邊三角形。由幾何關(guān)系得則介質(zhì)對(duì)該光的折射率為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．該光完整的光路圖如下由幾何關(guān)系得該光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：每空2分，共14分。11.為研究系統(tǒng)機(jī)械能守恒，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。繞過滑輪的輕繩兩端連接、兩物體。在高處由靜止開始下落，拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，測量紙帶上的點(diǎn)跡，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)中獲取了如圖乙所示的一條紙帶：每5個(gè)點(diǎn)取為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），依次得到0、1、2、3、4、5、6七個(gè)點(diǎn)，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，所用電源的頻率為。測得0到4的距離為，4到5的距離為，5到6的距離為。已知、，請計(jì)算：（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?，?jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度____；（2）在計(jì)數(shù)點(diǎn)0到5的過程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增量____J；系統(tǒng)重力勢能的減少量____J?！敬鸢浮竣?②.③.【解析】【詳解】（1）[1]計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度（2）[2]在計(jì)數(shù)點(diǎn)0到5的過程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增量代入數(shù)據(jù)解得[3]系統(tǒng)重力勢能的減少量代入數(shù)據(jù)解得12.如圖甲所示，某疊層電池是由多塊干電池塊串聯(lián)在一起組成，它與普通干電池性質(zhì)相似?，F(xiàn)用該電池與表頭、滑動(dòng)變阻器組裝成一個(gè)倍率的歐姆表，其原理圖如圖乙所示。為了將表頭電流刻度改為電阻刻度，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①將兩表筆短接，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使表頭指針指到右側(cè)“0”刻度線處；②在兩表筆間接入電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為150kΩ時(shí)，表頭示數(shù)為30μA；再調(diào)節(jié)電阻箱阻值為450kΩ時(shí)，表頭示數(shù)為15μA。根據(jù)以上信息，回答下列問題：（1）圖乙中a表筆是___________（填“紅表筆”或“黑表筆”）；（2）疊層電池的電動(dòng)勢為___________V，改裝的歐姆表內(nèi)阻是___________kΩ，表頭的滿偏電流___________μA?！敬鸢浮竣?紅表筆②.9③.150④.60【解析】【詳解】（1）[1]因?yàn)閍表筆與電源負(fù)極相連，故a表筆是紅表筆。（2）[2][3]設(shè)歐姆表內(nèi)阻為，根據(jù)閉合電路歐姆定律有即聯(lián)立解得，[4]表頭的滿偏電流為四、解答題：13題12分，14題14分，15題16分，共42分。13.用電動(dòng)勢為電源的電路控制電動(dòng)機(jī)（如圖1）帶動(dòng)傳送帶（如圖2）向高處傳送物品，電路中接有一標(biāo)有“6V，12W”字樣的小燈泡L?，F(xiàn)將一質(zhì)量為的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速度的輕放在傳送帶的最下端A點(diǎn)，此后燈泡正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)正常工作，電動(dòng)機(jī)額定電壓為6V，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶以的速度勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶長為，與水平面之間的夾角為，小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到最高點(diǎn)B點(diǎn)的過程中，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為傳送帶運(yùn)送小物塊所需能量，。求：（1）電源內(nèi)阻損耗功率為多少？（2）為傳送小物體，電動(dòng)機(jī)輸出多少能量？電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為多少？（假設(shè)傳送帶上無貨物時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率為零）【答案】（1）；（2），【解析】【詳解】（1）電源內(nèi)電壓電流為則（2）物體剛放上A點(diǎn)時(shí)，受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)假設(shè)物體能與皮帶達(dá)到相同的速度，則物體加速上滑的位移為說明到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為從A到B，傳送帶對(duì)物體做的功，根據(jù)動(dòng)能定理相對(duì)位移由功能關(guān)系得電動(dòng)機(jī)輸出能量為由能量守恒得解得14.如圖甲所示，在坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示；與軸平行的虛線下方有沿方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度。時(shí)刻，一個(gè)帶正電粒子從點(diǎn)以的速度沿方向射入磁場。已知電場邊界到軸的距離為，粒子的比荷，不計(jì)粒子的重力。求：（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)距軸的最大距離；（2）粒子經(jīng)過軸且與點(diǎn)速度相同的時(shí)刻；（3）若粒子經(jīng)過軸與軸成角，求點(diǎn)的坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）或【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有解得半徑為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，到軸的最大距離為（2）根據(jù)題意可知，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為由磁場變化規(guī)律可知，它在（即）時(shí)間內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)，接著沿方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)直至電場邊界點(diǎn)，則有進(jìn)入電場后做勻減速運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)，由牛頓第二定律可得，粒子的加速度為粒子從點(diǎn)減速至再反向加速至所需的時(shí)間為接下來，粒子沿軸方向勻速運(yùn)動(dòng)至所需時(shí)間仍為，磁場剛好恢復(fù)，粒子將在洛倫茲力的作用下從做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)時(shí)間，粒子將運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，軌跡如圖所示此后將重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)過程，所以粒子經(jīng)過軸，且與點(diǎn)速度相同的時(shí)刻有（3）由上問可知，粒子每完成一次周期性的運(yùn)動(dòng)，將向方向平移（即從P點(diǎn)移到F點(diǎn)），粒子速度方向與y軸夾角成60°，有兩種情況：若與y軸正方向?yàn)閵A角60°，則有即若與y軸負(fù)方向夾角為60°，則有即15.航天技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)今各國綜合國力的直接體現(xiàn)，近年來，我國的航天技術(shù)取得了讓世界矚目的成績，也引領(lǐng)科技愛好者思索航天技術(shù)的發(fā)展，有人就提出了一種不用火箭發(fā)射人造地球衛(wèi)星的設(shè)想。其設(shè)想如下：如圖所示，在地球上距地心h處沿一條弦挖一光滑通道，在通道的兩個(gè)出口處A和B分別將質(zhì)量為的物體和質(zhì)量為的待發(fā)射衛(wèi)星同時(shí)自由釋放，，在中點(diǎn)彈性正撞后，質(zhì)量為的物體，即待發(fā)射的衛(wèi)星就會(huì)從通道口B沖出通道，設(shè)置一個(gè)裝置，衛(wèi)星從B沖出