2023年湖南省衡陽二十高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

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、一列簡諧橫波，在f=0.6s時刻的圖像如圖甲所示，此時尸、。兩質(zhì)點的位移均為-1cm,波上A質(zhì)點的振動圖像如圖

乙所示，則以下說法正確的是（）

這列波沿x軸負(fù)方向傳播

這列波的波速是50m/s

C.從/=0.6s開始，緊接著的A/=0.9s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是4cm

從f=0.6s開始，質(zhì)點尸比質(zhì)點。早0.4s回到平衡位置

2、如圖所示，用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線a、b懸掛一小球，小球靜止時，繩繩b與水平方向的夾角均為30。，繩方

的拉力大小為入?，F(xiàn)將繩a剪斷，剪斷后瞬間繩的拉力大小為則Q：尸2為（）

O\

C.2:1D.2:百

3、如圖所示，一管壁半徑為R的直導(dǎo)管（導(dǎo)管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場中，磁

場方向垂直紙面向里；沿導(dǎo)管向左流動的液休中，僅含有一種質(zhì)量為小、帶電荷量為+q的帶電微粒，微粒受磁場力影

響發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)管上、下壁a、b兩點間最終形成穩(wěn)定電勢差U,導(dǎo)管內(nèi)部的電場可看作勻強電場，忽略浮力，則液體

流速和a、力電勢的正負(fù)為（）

XXX」XX

X><_X；X_XV

UB十”UB十一

A.-----。正、b負(fù)B.-----?。正、萬負(fù)

R92R

UmgUm2

負(fù)、正D

?2RB~~qB9ab-茄+池、a負(fù)、'正

4、如果空氣中的電場很強，使得氣體分子中帶正、負(fù)電荷的微粒所受的相反的靜電力很大，以至于分子破碎，于是空

氣中出現(xiàn)了可以自由移動的電荷，那么空氣變成了導(dǎo)體。這種現(xiàn)象叫做空氣的“擊穿”。已知高鐵上方的高壓電接觸網(wǎng)

的電壓為27.5kV,陰雨天時當(dāng)雨傘傘尖周圍的電場強度達到2.5xl（）4v/m時空氣就有可能被擊穿。因此乘客陰雨天打

傘站在站臺上時，傘尖與高壓電接觸網(wǎng)的安全距離至少為（）

A.1.1mB.1.6mC.2.1mD.2.7m

5、2019年4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡捕獲到人類歷史上的首張黑洞“照片”，這是人類第一次凝視曾經(jīng)只存在于理論

中的天體.如果把太陽壓縮到半徑只有3km且質(zhì)量不變，太陽就變成了一個黑洞，連光也無法從太陽表面逃逸.已知

逃逸速度是第一宇宙速度的血倍，光速為3x101/5,G=6.67xlO-"N-m2-Kg-2,則根據(jù)以上信息可知太陽的

質(zhì)量約為

A.2xlO29KgB.2xl03（,KgC.8xlO3OKgD.8xl03lKg

6、分別用頻率為v和2V的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動能之比為1：3,已知普朗克常量為

h,真空中光速為c,電子電量為e。下列說法正確的是（）

A.用頻率為2V的單色光照射該金屬，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定較多

B.用頻率為Ju的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)

C.甲、乙兩種單色光照射該金屬，對應(yīng)光電流的遏止電壓相同

D.該金屬的逸出功為,機

4

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。分。

7、如圖甲所示為Uis時某簡諧波的波動圖象，乙圖為x=4cm處的質(zhì)點匕的振動圖象。則下列說法正確的是（）

A.該簡諧波的傳播方向沿x軸的正方向

B.Z=2s時，質(zhì)點a的振動方向沿y軸的負(fù)方向

C.U2s時，質(zhì)點a的加速度大于質(zhì)點b的加速度

D.0~3s的時間內(nèi)，質(zhì)點a通過的路程為20cm

E.0~3s的時間內(nèi)，簡諧波沿x軸的負(fù)方向傳播6cm

8、下列說法正確的是（）

A.懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動

B.理想氣體溫度升高時，分子動能一定增大

C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點

D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大

E.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他變化

9、近年來，我國的高速鐵路網(wǎng)建設(shè)取得巨大成就，高鐵技術(shù)正走出國門。在一次高鐵技術(shù)測試中，機車由靜止開始做

直線運動，測試段內(nèi)機車速度的二次方必與對應(yīng)位移x的關(guān)系圖象如圖所示。在該測試段內(nèi)，下列說法正確的是（）

A.機車的加速度越來越大B.機車的加速度越來越小

C.機車的平均速度大于gD.機車的平均速度小于?

10、一列橫波沿x軸傳播，在某時刻x軸上相距s=4m的兩質(zhì)點A、B（波由A傳向B）均處于平衡位置，且A、B間

只有一個波峰，經(jīng)過時間Uis,質(zhì)點B第一次到達波峰，則該波的傳播速度可能為（）

A.lm/sB.1.5m/sC.3m/sD.5m/s

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）某同學(xué)測定電源電動勢和內(nèi)阻，所使用的器材有：待測干電池一節(jié)（內(nèi)阻較小）、電流表A（量程0.6A,

內(nèi)阻RA小于1。）、電流表Ai（量程0.6A,內(nèi)阻未知）、電阻箱Ri（0-99.99。）、滑動變阻器&（0-10。）、單刀雙擲開

關(guān)5、單刀單擲開關(guān)K各一個，導(dǎo)線若干。該同學(xué)按圖甲所示電路連接進行實驗操作。

（1）測電流表A的內(nèi)阻：

閉合開關(guān)K,將開關(guān)S與C接通，通過調(diào)節(jié)電阻箱R和滑動變阻器R2,讀取電流表A的示數(shù)為0.20A、電流表4的

示數(shù)為0.604、電阻箱R的示數(shù)為0.10。，則電流表A的內(nèi)阻R產(chǎn)S1

（2）測電源的電動勢和內(nèi)阻：

斷開開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱將開關(guān)S接（填"。，或"。"），記錄電阻箱R的阻值和電流表A的示數(shù)；多次調(diào)

節(jié)電阻箱明重新實驗，并記錄多組電阻箱氐的阻值R和電流表A的示數(shù)/.

數(shù)據(jù)處理：圖乙是由實驗數(shù)據(jù)繪出的；圖象，由此求出干電池的電動勢E=V,內(nèi)阻尸。（計算結(jié)果

保留二位有效數(shù)字）

12.（12分）如圖所示，某實驗小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置，進行“探究做功與物體速度變化

的關(guān)系”的實驗，實驗時使小車在祛碼和托盤的牽引下運動，以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車速度變化的關(guān)系。

（1）實驗準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、紙帶、復(fù)寫紙及如圖所示的器材。若要完成該實驗，必需的實驗器材

還有其中的O

（2）為達到平衡摩擦力的目的，取下細(xì)繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小

車是否做_______運動。

（3）實驗開始時，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。這樣做的目的是（填字母代號）。

A.避免小車的運動過程中發(fā)生抖動

B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰

C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動

D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力

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，在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，第I象限的等腰三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁

場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場。一質(zhì)量為機帶電荷量為g的帶電粒子從電場中。（-2無，點以

速度丫。水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點。射入第I象限，最后垂直于的方向射出磁場。已知平行于x軸，NP垂

直于x軸，N點的坐標(biāo)為（2/i,2/0,不計粒子的重力，求：

⑴電場強度的大??；

⑵最小的磁感應(yīng)強度的大??；

（3）粒子在最小磁場中的運動時間。

14.(16分)如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為/,導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個理想電流表,

導(dǎo)軌電阻忽略不計。導(dǎo)軌下部的勻強磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為

,小電阻為r的金屬桿MN,從距磁場上邊界入處由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進入磁場后，流經(jīng)電流表的電

流逐漸減小，最終穩(wěn)定為八金屬桿下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g,不計空氣阻力。求:

(1)磁感應(yīng)強度B的大?。?/p>

(2)電流穩(wěn)定后金屬桿運動速度的大??；

(3)金屬桿剛進入磁場時，M,N兩端的電壓大小。

15.(12分)如圖甲所示，兩根由弧形部分和直線部分平滑連接而成的相同光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，弧形部分豎直，

直線部分水平且左端連線垂直于導(dǎo)軌，已知導(dǎo)軌間距為L金屬桿。、6長度都稍大于L。桿靜止在弧形部分某處，b

桿靜止在水平部分某處。水平區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為8。a桿從距水平導(dǎo)軌高度〃處釋放，運動

過程中a桿沒有與》桿相碰，兩桿與導(dǎo)軌始終接觸且垂直。已知a、》的質(zhì)量分別為2m和,〃，電阻分別為2K和R,

重力加速度為g;導(dǎo)軌足夠長，不計電阻。

(1)求a桿剛進入磁場時，b桿所受安培力大??；

(2)求整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)若a桿從距水平導(dǎo)軌不同高度〃釋放，則要求5桿初始位置與水平導(dǎo)軌左端間的最小距離x不同。求x與//間的關(guān)

系式，并在圖乙所示的x2-h坐標(biāo)系上畫出公用到仁心區(qū)間的關(guān)系圖線。

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、D

【解析】

A.由乙圖讀出U0.6S時刻質(zhì)點A的速度方向為沿y軸負(fù)方向，由甲圖判斷出該波的傳播方向為沿x軸正向，故A錯

誤；

B.由甲圖讀出該波的波長為2=20m,由乙圖得周期為T=1.2s,則波速為

22050

v=—=m/s=—m/s

T1.23

故B錯誤；

C.因為

△r=0.9s=?T

4

uo.6s時質(zhì)點4位于平衡位置，則知經(jīng)過Ar=0.9s,4質(zhì)點通過的路程是

s=3A=3x2=6cm

故C錯誤；

D.圖示時刻質(zhì)點尸沿y軸正方向，質(zhì)點。沿y軸負(fù)方向，此時尸。兩質(zhì)點的位移均為-1cm,故質(zhì)點尸經(jīng)過二回到

12

平衡位置，質(zhì)點。經(jīng)過4+E回到平衡位置，故質(zhì)點尸比質(zhì)點。早

46

TTTT\2…

461233

回到平衡位置，故D正確。

故選D。

2、C

【解析】

小球靜止時，繩。、繩b與水平方向的夾角均為30°,根據(jù)題意可知，此時繩6的拉力大小和繩a拉力大小相等，根

據(jù)幾何關(guān)系可知

Ft=G

將繩a剪斷，剪斷后瞬間繩b的拉力大小與重力沿繩方向的分力大小相等

心=Gsin30°

故

冗：工=2:1

故C正確ABD錯誤。

故選C。

3、C

【解析】

如題圖所示液體中帶正電微粒流動時，根據(jù)左手定則，帶電微粒受到向下的洛倫茲力，所以帶電微粒向下偏，則a點

電勢為負(fù)，b點電勢為正，最終液體中的帶電微粒所受的電場力與磁場力和帶電微粒所受重力的合力為零，即

Uq0

—=qvB+mg

父

解得v=EU一一mI故C正確，ABD錯誤。

2RBqB

故選C。

4、A

【解析】

根據(jù)U=Ed可得安全距離至少為

U_27.5x103

m=l.lm

~E2.5xlO4

故選A。

5、B

【解析】

,Mmv~_/_5H*,c~R(3x10^x3000

由G—z—=in—且c=-\/2v>解得A/=---kg=2xlO3okg,故選B.

R?R2G2x6.67x10-"

6、B

【解析】

A.單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與光的強度有關(guān)，由于光的強度關(guān)系未知，故A錯誤；

BD.光子能量分別為

E,=hv和E2=2hv

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能為4m=叱)，逸出光電子的最大初動能之比為1：3,聯(lián)立

解得

Wo=g/w

V

用頻率為一的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確，D錯誤；

4

C.兩種光的頻率不同，光電子的最大初動能不同，由動能定理可知，題目對應(yīng)的遏止電壓是不同的，故C錯誤。

故選B。

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、BCE

【解析】

A.由圖象可知Uis時質(zhì)點b的振動方向沿y軸的負(fù)方向，則由質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向關(guān)系可知，該簡諧橫

波的傳播方向沿x軸的負(fù)方向，故A項錯誤；

B.由圖甲知Uis時，質(zhì)點a的振動方向沿y軸的正方向；由乙圖可知波的周期為2s,則U2s時，質(zhì)點a的振動方向

沿y軸的負(fù)方向，故B項正確；

C.由以上分析可知，u2s時，質(zhì)點》處在平衡位置向上振動，質(zhì)點a處在平衡位置+y側(cè)向y軸的負(fù)方向振動，因此

質(zhì)點a的加速度大于質(zhì)點。的加速度，故C項正確；

D.()~3s的時間為則質(zhì)點a通過的路程為振幅的6倍，即為30cm,故D項錯誤；

2

E.由圖可知，波長入=4cm、周期T=2s,則波速

%4,°,

v=—=—cm/s=2cm/s

T2

0~3s的時間內(nèi)，波沿*軸的負(fù)方向傳播的距離

x=v/=6cm

故E項正確。

8、ACD

【解析】

A.布朗運動是懸浮在水中花粉的無規(guī)則運動是由于液體分子對花粉顆粒的無規(guī)則撞擊形成的，所以布朗運動反映了

水分子的熱運動；故A正確；

B.理想氣體的分子動能與分子的數(shù)目、溫度有關(guān)，理想氣體溫度升高時，分子平均動能增大，但分子數(shù)目的情況不

清楚，故分子動能的變化情況不清楚，故B錯誤；

C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點，故C正確；

D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，距離增大時，分子力做負(fù)功，故分子勢能增大，故D正確；

E.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，不可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，從而不產(chǎn)生其他變化，故E錯誤。

故選ACD?

9、BC

【解析】

AB.如圖所示，在該測試段內(nèi)，隨著機車位移的增大，在相等位移以上，速度的二次方的差值逐漸減小，由

(△v)2=2aAx可知，機車的加速度逐漸減小，故A錯誤，B正確；

CD.由于機車做加速度減小的變加速直線運動，故在該測試段內(nèi)機車的平均速度大于瓦，故C正確，D錯誤。

2

故選BCo

10、AC

【解析】

根據(jù)題意畫出A、B間只有一個波峰的所有波形如圖所示。由于波的傳播方向由A到B,可分為下列四種情形:

v=—=—m/s=2m/s

T4

b圖中，2=4m；經(jīng)過時間Uis,質(zhì)點B第一次到達波峰，可知

34

-T=ls,T=-s

43

則波速

%4,c,

v----m/s=3m/s

T4

3

c圖中，k=4m；經(jīng)過時間Uis,質(zhì)點B第一次到達波峰，可知丁=4s,則波速

24,,,

v=—=—m/s=lm/s

T4

Q

d圖中，2=|m；經(jīng)過時間uis,質(zhì)點B第一次到達波峰，可知

34

-T=ls,T=—s

43

則波速

8

v=一=mm/s=2m/s

T4

3

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、0.20D1.50.25

【解析】

第一空.根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，流過電阻箱Ri的電流/=(0.60-0.20)A=0.40A；電壓U=0.10x0.40V=0.040V,

亡士占皿0.040

則電流表內(nèi)阻RA=--------Q=0.20C。

0.20

第二空.測電源的電動勢和內(nèi)阻：斷開開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱%,將開關(guān)S接。。

第三空.第四空.根據(jù)實驗步驟和閉合電路歐姆定律可知：E=I(K+&+r),

.一，?1RR.+r

變形可得：一=一+U-

IEE

當(dāng)團何缶?3.0-1.0R+r

根據(jù)圖象可知：/而而丁A=03

解得：E=1.5V,『0.25。；

12、AC勻速直線D

【解析】

(1)[1].根據(jù)本實驗的實驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平

測量小車的質(zhì)量，利用硅碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點的距離和用天平測得小車的質(zhì)

量，即還需要刻度尺，天平(帶祛碼)，故選AC.

(2)[2],為達到平衡摩擦力的目的，取下細(xì)繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙

帶判斷小車是否做勻速直線運動；

(3)[3],實驗過程中，為減少誤差，提高實驗的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板

平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯誤，D正確.

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。

(V2+l)mv0(&-1)血

13、(1)E-----；(2)B------------*(力I_—

2qhmmqh%

【解析】

(1)由幾何關(guān)系可知粒子的水平位移為2兒豎直位移為心由類平拋運動規(guī)律得

211—卬

.12

h=—at

2

由牛頓第二定律可知

Eq=ma

聯(lián)立解得

e=皿

2qh

(2)粒子到達。點，沿y鈾正方向的分速度

Eq2h

vy=at----------=%

m%

則速度與X軸正方向的夾角a滿足

tantz=—=1

%

即

a=45°

粒子從MP的中點垂直于MP進入磁場，由洛倫茲力提供向心力

V2

Bqv=m—

解得

粒子運動軌跡越大，磁感應(yīng)強度越小，由幾何關(guān)系分析可得，粒子運動軌跡與PN相切時，垂直于的方向射出磁

場垂直于射出磁場，則

J=同

軌道半徑

尺儂=(2-揚〃

粒子在磁場中的速度

v=V2v0

解得

(V2+l)mv0

ri.---------------------------

⑶帶電粒子在磁場中圓周運動的周期

_27rR2萬〃2

T=-----=------

vqB

帶電粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為180°,故運動時間

17_2兀m1_-V)7rh

22