2023-2024學(xué)年湖南省湖南師大附中高考物理五模試卷含解析

2023-2024學(xué)年湖南省湖南師大附中高考物理五模試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、質(zhì)量為m的小球套在豎直的光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)．讓小球從A點開始釋放，此時彈簧處于原長，當(dāng)小球下降的最大豎直高度為h時到達(dá)B點，若全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，豎直桿與OB的夾角為30°，下列研究小球從A到B全過程的說法正確的是A．當(dāng)彈簧與桿垂直時，小球速度最大B．小球的加速度為重力加速度的位置共有三個C．彈簧的彈性勢能先增大后減小D．彈簧的彈性勢能增加量大于mgh2、圖甲為研究光電效應(yīng)的電路圖，當(dāng)用頻率為的光照射金屬陰極時，通過調(diào)節(jié)光電管兩端電壓，測量對應(yīng)的光電流強(qiáng)度，繪制了如圖乙所示的圖象。已知電子所帶電荷量為，圖象中遏止電壓、飽和光電流及射光的頻率、普朗克常量均為已知量。下列說法正確的是（）A．光電子的最大初動能為B．陰極金屬的逸出功為C．若增大原入射光的強(qiáng)度，則和均會變化D．陰極金屬的截止頻率為3、如圖甲所示，線圈固定于分布均勻的磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化時，邊的熱功率與時間的關(guān)系為（為定值）。圖乙為關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化的圖象，其中可能正確的是（）A． B． C． D．4、甲、乙、丙、丁四輛小車從同一地點向同一方向運(yùn)動的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）A．甲車做直線運(yùn)動，乙車做曲線運(yùn)動B．在0～t1時間內(nèi)，甲車平均速度等于乙車平均速度C．在0～t2時間內(nèi)，丙、丁兩車在t2時刻相遇D．在0～t2時間內(nèi)，丙、丁兩車加速度總是不相同的5、已知?dú)湓幽芗壒綖?，其中n=1，2，…稱為量子數(shù)，A為已知常量；要想使氫原子量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑?shù)為n的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．56、極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道經(jīng)過地球的南北兩極正上方（軌道可視為圓軌道）．如圖所示，某時刻某極地衛(wèi)星在地球北緯45°A點的正上方按圖示方向運(yùn)行，經(jīng)過12h后再次出現(xiàn)在A點的正上方，地球自轉(zhuǎn)周期為24h．則下列說法正確的是A．該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期大B．該衛(wèi)星每隔12h經(jīng)過A點的正上方一次C．該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度小D．該衛(wèi)星所有可能角速度的最小值為二、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、如圖，水平面內(nèi)固定有兩根平行的粗糙長直金屬導(dǎo)軌，兩根相同的導(dǎo)體棒AB、CD置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，整個裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中。從t=0時開始，對AB棒施加一與導(dǎo)軌平行的水平外力F，使AB棒從靜止開始向右做加速度大小為a0的勻加速直線運(yùn)動。導(dǎo)軌電阻不計，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。下列關(guān)于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F隨時間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是（）A． B． C． D．8、矩形線框PQMN固定在一絕緣斜面上，PQ長為L，PN長為4L，其中長邊由單位長度電阻為r0的均勻金屬條制成，短邊MN電阻忽略不計，兩個短邊上分別連接理想電壓表和理想電流表。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直斜面向上，一與長邊材料、粗細(xì)完全相同的金屬桿與線框接觸良好，在沿導(dǎo)軌向上的外力作用下，以速度v從線框底端勻速滑到頂端。已知斜面傾角為θ，不計一切摩擦。則下列說法中正確的是（）A．金屬桿上滑過程中電流表的示數(shù)先變大后變小B．作用于金屬桿的外力一直變大C．金屬桿運(yùn)動到長邊正中間時，電壓表示數(shù)為D．當(dāng)金屬桿向上運(yùn)動到距線框底端3.5L的位置時，金屬桿QM、PN上消耗的總電功率最大9、如圖所示，輕繩一端連接小木塊A，另一端固定在O點，在A上放小物塊B，現(xiàn)使輕繩偏離豎直方向成角由靜止釋放，當(dāng)輕繩擺到豎直方向時，A受到擋板的作用而反彈，B將飛離木塊（B飛離瞬間無機(jī)械能損失）做平拋運(yùn)動.不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．若增大角再由靜止釋放，可以增大B落地時速度方向與水平方向之間夾角B．若增大角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移將增大C．A、B一起擺動過程中，A、B之間的彈力一直增大D．A、B一起擺動過程中，A所受重力的功率一直增大10、對于熱運(yùn)動和熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．玻璃裂口放在火上燒熔，其尖端變圓的原因是表面張力的作用B．云母片導(dǎo)熱性能各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間按一定的規(guī)則排列C．未飽和汽在降低溫度時也不會變成飽和汽D．物體放出熱量，其分子平均動能可能增大E.氣體壓強(qiáng)達(dá)到飽和汽壓時，蒸發(fā)和液化都停止了三、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)要測定某金屬絲的電阻率。(1)如圖甲先用游標(biāo)卡尺測其長度為________cm,如圖乙再用螺旋測微器測其直徑為________mm，如圖丙然后用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為________Ω。(2)為了減小實驗誤差，需進(jìn)一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電壓表V(量程3V.內(nèi)阻約為15kΩ)B．電流表A(量程0.6A．內(nèi)阻約為1Ω)C．滑動變阻器R1(0~5Ω,

0.6A)D．1.5V的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計E.開關(guān)S,導(dǎo)線若干①請設(shè)計合理的電路圖，并畫在下圖方框內(nèi)_________。②用上面測得的金屬導(dǎo)線長度l、直徑d和電阻R，可根據(jù)表達(dá)式ρ=________算出所測金屬的電阻率。12．（12分）小王和小李兩位同學(xué)分別測量電壓表V1的內(nèi)阻.（1）先用調(diào)好的歐姆表“×1K”擋粗測電壓表V1的內(nèi)阻，測量時歐姆表的黑表筆與電壓表的__________（填“＋”或“—”）接線柱接觸，測量結(jié)果如圖甲所示，則粗測電壓表V1的內(nèi)阻為___________k.（2）為了精確測量電壓表V1的內(nèi)阻，小王同學(xué)用如圖乙所示的電路，閉合開關(guān)S1前將滑動變阻器的滑片移到最__________（填“左”或“右”）端，電阻箱接入電路的電阻調(diào)到最__________（填“大”或“小”），閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使兩電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度都較大，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，電阻箱的示數(shù)為R0，則被測電壓表V1的內(nèi)阻__________.（3）小李同學(xué)用如圖丙所示的電路，閉合開關(guān)S1，并將單刀雙擲開關(guān)S2打到1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表V2的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，并記錄電壓表V2的示數(shù)為U，再將單刀雙擲開關(guān)S2打到2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表V2的示數(shù)仍然為U，此時電阻箱接入電阻的示數(shù)如圖丁所示，則被測電壓表V1的內(nèi)阻__________.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，一總質(zhì)量m＝10kg的絕熱汽缸放在光滑水平面上，用橫截面積S＝1.0×10﹣2m2的光滑絕熱薄活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞桿的另一端固定在墻上，外界大氣壓強(qiáng)P0＝1.0×105Pa．當(dāng)氣體溫度為27℃時，密閉氣體的體積為2.0×10﹣3m3（0℃對應(yīng)的熱力學(xué)溫度為273K）。（?。┣髲拈_始對氣體加熱到氣體溫度緩慢升高到360K的過程中，氣體對外界所做的功；（ⅱ）若地面與汽缸間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，現(xiàn)要使汽缸向右滑動，則缸內(nèi)氣體的溫度至少應(yīng)降低多少攝氏度？（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，活塞一直在汽缸內(nèi)，氣體質(zhì)量可忽略不計，重力加速度g取10m/s2。）14．（16分）小明設(shè)計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)＝0.50m，傾角θ＝53°，導(dǎo)軌上端串接一個R＝0.05Ω的電阻．在導(dǎo)軌間長d＝0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T．質(zhì)量m＝4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運(yùn)動，上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)CD棒到達(dá)磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不計其它電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)．求：(1)CD棒進(jìn)入磁場時速度v的大??；(2)CD棒進(jìn)入磁場時所受的安培力FA的大??；(3)在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.15．（12分）豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態(tài)，中間有一段水銀將氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示，外界大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。（1）若從右側(cè)緩慢注入一定量的水銀，可使封閉氣體的長度減小為20cm，需要注入水銀的總長度為多少？（2）若將玻璃管繞經(jīng)過A點的水平軸順時針轉(zhuǎn)動90°，當(dāng)AB段處于豎直、BC段處于水平位置時，封閉氣體的長度變?yōu)槎嗌伲?/p>

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、B【解析】小球A運(yùn)動過程如右圖所示：當(dāng)小球滑至C點時，彈簧與桿垂直，水平方向彈簧彈力與桿的彈力平衡，小球在豎直方向受重力，則小球的加速度為重力加速度，小球仍向下加速，此時速度不是最大，當(dāng)合力為零時速度最大，而合力為零的位置應(yīng)在彈簧與桿垂直位置的下方，故A錯誤．在圖中A、D兩位置，彈簧處于原長，小球只受重力，即小球加速度為重力加速度的位置有A、C、D三個，故B正確；彈簧的形變量先增大后減小再增大，其彈性勢能先增大后減小再增大，故C錯誤；小球與彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可知，小球從A到B全過程中增加的彈性勢能應(yīng)等于減少的重力勢能mgh，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．2、D【解析】

A．光電子的最大初動能為，選項A錯誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程：則陰極金屬的逸出功為選項B錯誤；C．若增大原入射光的強(qiáng)度，則最大初動能不變，則截止電壓不變；但是飽和光電流會變化，選項C錯誤；D．根據(jù)可得，陰極金屬的截止頻率為選項D正確；故選D.3、D【解析】

當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時，線框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為邊的熱功率由可知可知圖像的斜率與時間成正比，所以四個圖象中只有D正確，ABC錯誤。故選D。4、B【解析】

A．位移時間圖線表示位移隨時間的變化規(guī)律，不是物體運(yùn)動的軌跡，甲乙都做直線運(yùn)動，故A錯誤；B．由位移時間圖線知，在0～t1時間內(nèi)，甲乙兩車通過的位移相等，時間相等，甲車平均速度等于乙車平均速度，故B正確；C．由圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移，則由圖可知，丙、丁兩車在t2時刻不相遇，故C錯誤；D．由圖像斜率表示加速度，由圖像可知，在0～t2時間內(nèi)有個時刻兩車的加速度相等，故D錯誤。故選B。5、C【解析】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑?shù)為的激發(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量為根據(jù)題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。6、D【解析】

地球在12h的時間內(nèi)轉(zhuǎn)了180°，要使衛(wèi)星第二次出現(xiàn)在A點的正上方，則時間應(yīng)該滿足T+nT＝12h，解得（n=0、1、2、3、），當(dāng)n=0時，周期有最大值T=16h，當(dāng)n的取值不同，則周期不同，則該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期小，選項A錯誤；由以上分析可知，只有當(dāng)衛(wèi)星的周期為16h時，每隔12h經(jīng)過A點上方一次，選項B錯誤；衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，則運(yùn)轉(zhuǎn)半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，根據(jù)可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度大，選項C錯誤；該衛(wèi)星的最大周期T=16h，則最小的角速度為：，選項D正確.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、BD【解析】

A．因金屬棒與導(dǎo)軌之間有摩擦力，可知開始時導(dǎo)體棒CD的速度為零，當(dāng)所受的安培力等于最大靜摩擦力時才開始運(yùn)動，故A錯誤；B．開始時，CD棒的速度為零，加速度為零；當(dāng)CD開始運(yùn)動后加速度從0開始逐漸變大，與AB的速度差逐漸變大，則回路中感應(yīng)電流逐漸變大，導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大，加速度逐漸變大，當(dāng)CD的加速度與AB加速度相等時，兩棒的速度差保持不變，安培力保持不變，加速度保持不變，故B正確；C．在開始CD棒不動時，安培力即安培力隨時間成正比關(guān)系增加；當(dāng)CD開始運(yùn)動后，導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故C錯誤；D．對AB外力開始時CD加速度為零，AB加速度為a=a0，則此時外力F隨時間t線性增加；當(dāng)CD開始運(yùn)動后加速度從0開始逐漸變大，導(dǎo)體棒AB所受的向左的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故D正確。故選BD。8、BD【解析】

A．金屬桿相當(dāng)于電源，金屬桿上滑過程中，外電路的總電阻一直減小，則總電流即電流表的示數(shù)一直變大。故A錯誤；B．金屬桿勻速運(yùn)動，作用于金屬桿的外力由于總電流一直變大，所以作用于金屬桿的外力一直變大，故B正確；C．由電磁感應(yīng)定律，金屬桿運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為金屬桿到達(dá)軌道正中間時，所組成回路的總電阻為由閉合電路歐姆定律，回路電流為電壓表測的是路端電壓，所以電壓表示數(shù)為故C錯誤；D．設(shè)金屬桿向上運(yùn)動x距離時，金屬桿QM、PN上消耗的總電功率即電源的輸出功率最大。電源電動勢一定，內(nèi)外電阻相等時電源輸出功率最大解得故D正確。故選BD。9、BC【解析】

A．設(shè)繩子的長度為L，A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，A從最高點到最低點的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)到達(dá)最低點時的速度為v，則：(M+m)v2＝(M+m)gL(1?cosθ)可得若增大θ角再由靜止釋放，則A到達(dá)最低點的速度增大；

B開始做平拋運(yùn)動時的速度與A是相等的，設(shè)拋出點的高度為h，則B落地時沿水平方向的分速度B落地時速度方向與水平方向之間夾角設(shè)為α，則可知θ增大則α減小，所以增大θ角再由靜止釋放，B落地時速度方向與水平方向之間夾角將減小。故A錯誤；B．若增大θ角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移可知增大θ角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移將增大，故B正確；C．A與B一起擺動的過程中B受到的支持力與重力沿AO方向的分力的合力提供向心力，在任意位置時在擺動的過程中A與B的速度越來越大，繩子與豎直方向之間的夾角減小，所以支持力FN越來越大。故C正確；

D．A、B一起擺動過程中，開始時它們的速度為零，則重力的功率為零；A與B一起恰好到達(dá)最低點時，沿豎直方向的分速度為零，所以重力的瞬時功率也等于零，可知A所受重力的功率一定是先增大后減小，故D錯誤。

故選BC。10、ABD【解析】

A．玻璃裂口放在火上燒熔，其尖端變圓的原因是表面張力的作用，選項A正確；B．云母片導(dǎo)熱性能各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間按一定的規(guī)則排列，選項B正確；C．飽和汽壓是物質(zhì)的一個重要性質(zhì)，它的大小取決于物質(zhì)的本性和溫度，溫度越高，飽和氣壓越大，則降低溫度可使未飽和汽變成飽和汽，故C錯誤；D．物體放出熱量，若外界對物體做功大于放出的熱量，則物體內(nèi)能增大，溫度升高，則其分子平均動能會增大，選項D正確；E．氣體壓強(qiáng)達(dá)到飽和汽壓時，進(jìn)入液體內(nèi)的和跑出液體的分子數(shù)相等，蒸發(fā)和液化都沒有停止，選項E錯誤。故選ABD。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、6.0151.7706見解析【解析】

(1)[1]．游標(biāo)卡尺讀數(shù)為：

主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)×精度，此題讀數(shù)為：

60mm+3x0.05

mm

=60.15mm=6.015cm即金屬絲的長度為6.015cm。[2]．螺旋測微器的讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)+估讀，此題的讀數(shù)為：

1.5

mm

+

27.3x0.01

mm

=

1.773

mm.即金屬絲直徑為1.773mm。[3]．多用表的讀數(shù)為電阻的粗測值，為6Ω。(2)①[4]．電路圖如圖所