湖南省A佳教育2023-2024年高三下學期5月模擬考試物理試題+答案

A佳教育·2024年5月高三模擬考試物理(本試卷共6頁，15題，全卷滿分100分，考試川時75分鐘)一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小―給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.采用核聚變產生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一，有“人造太陽”之稱的“東方超環(huán)”是我國自主設計建造的世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克核聚變實驗裝置?！叭嗽焯枴焙司圩兊姆磻匠虨椋朔磻嗅尫诺暮四転椤鱁，伴隨光子放出，已知光速為c。下列有關說法正確的是A.反應方程中的X為中子，屬于鏈式反應B.核聚變反應所釋放的光子來源于核外電子的能級躍遷C.核聚變反應放出的能量是由質量虧損轉化而來D.上述核聚變反應中質量虧損2.2024年2月初，湖南省多地出現凍雨天氣，路面、橋面結冰導致行車過程剎車時不能及時停住的事故時有發(fā)生。小剛分析，直線行車時剎車將車輪抱死但不能短距離停車是因為車身較輕，摩擦力不大導致，若行車時車上多乘坐幾個人，剎車時速度相同，輪胎及路面等其他條件相同的前提下，車輪抱死剎車直線滑行距離與空載時對比A.多坐乘客時，摩擦力大，剎車距離更短B.空載時慣性小，剎車距離更短C.空載和滿載乘客時剎車距離相同D.由于乘載的重量具體值未知，無法判斷3.我國有一傳統(tǒng)民俗文化表演——“掄花”，如圖甲所示，景象壯觀，祈福大家新年新氣象，風調雨順，免于火災，現已被列入國家級非物質文化遺產?，F簡化“掄花”原理如圖乙，豎直轉軸О1O2固定在水平地面O2點，O1點固定一帶有相同“花筒”M、N的水平桿對稱分布，快速轉動手柄AB、“花筒”隨之一同在水平面內轉動，筒內燒紅的鐵屑沿軌跡切線飛出落到地面，圖案絢麗。若水平桿長4m，離地高3.2m，手搖AB轉動的角速度大小為15rad/s。重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力且“花筒”可看作質點，則A.“花筒”(含鐵屑)質量為3kg時，受水平桿的作用力大小為1350NB.鐵屑落地點距О點的距離大小為mC.手柄轉動越快，鐵片飛出后在空中運動時間越長D.鐵屑落地時的速度方向由轉動速度和鐵片質量決定4.小明打完籃球回家后，習慣性地將球放置在書房里一小方凳與墻壁之間，如圖所示。PQ為豎直墻底，NQ為水平地面?，F假設籃球表而光滑，半徑R=0.12m，質量m=0.5kg，小方凳為邊長=0.4m的正方體，質量M=1kg，此時處于靜止狀態(tài)，小方凳與地面間動摩擦因數，OD與豎直方向夾角θ=37°，D為球與凳的接觸點，重力加速g=10m/s2，sin37°=0.6，co337°=0.8，則A.地面對小方凳的摩擦力與墻壁對籃球的彈力為一對相互作用力B.地面對小方凳的支持力為l5N，球對小方凳壓力為6NC.若向左緩慢移動小方凳，移動過程中球對墻壁壓力及球對小方凳的壓力都變小D.從θ=37開始向左移動小方凳后松手，能使球和小方凳仍靜止(球未到地而)，則向左移動的最大距離為0.024m5.如圖所示，面積為0.02m2，內阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉動，轉動的角速度為50rad/s，勻強磁場的磁感應強度為T。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為1∶4，R為滑動變阻器(0~200Ω)，定值電阻R0=5Ω，電流表、電壓表均為理想交流電表示數分別為I、U。變化量的絕對值分別為、，下列判斷正確的是A.由圖示位置轉過30°角的過程產生的平均感應電動勢為VB.當滑動變阻器的滑片向下滑動的過程中，電壓表示數變大C.當滑動變阻器的滑片向下滑動的過程中，D.當時副線圈的輸出功率最大6.如圖所示，在真空中固定兩等量同種正點電荷，電荷量均為+Q、分別位于同一水平線上的A、B兩點，О為連線AB的中點，C、D為連線AB的豎直中垂線上關于О點對稱的兩點，A、C兩點的距離為r，∠CAO=θ。已知點電荷的電場中距離場源Q為x處的電勢為(以無窮遠處為零電勢點)，靜電力常量為k，重力加速度為g、如下分析正確的是A.C點的電場強度大小為B.一試探電荷(不計重力)，質量為m，從C點給一初速度豎直向下運動、要使它能到達О點，則給的初速度最小值為C.將一電子從C點移到D點過程中電勢能先增大后誠小D.將一質量為M的帶負電小球從D點以vo向上拋出，恰能上升到C點，則二、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選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖(a)，實線和虛線分別為t1=0和t2時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x=1.0m和x=4.0m的兩個質點，圖(b)為質點Q的振動圖像。則A.波的傳播方向為x軸負方向B.波速大小為40m/sC.t2的大小為0.05sD.從t=0時刻起，質點Р第一次到達波峰處所需要的時間為0.175s8.某同學非常適合當一名宇航員，心中也一直憧憬著航天夢，設想著若干年后，登上另一星球，在該星球表面做一單擺實驗。已知該星球半徑為R，單擺實驗擺長為L，實驗時用積累法測了n次全振動的時間為t，不計阻力，引力常量為G，則下列說法正確的是A.該同學的設想沒法實現，因為離開地球后不能做單擺實驗B.若忽略該星球的自轉，根據已知條件可估算該星球的平均密度為C.在該星球表面發(fā)射衛(wèi)星時，需要的最小發(fā)射速度為D.若擺球實驗時，θ=60°，如圖所示，從此處靜止釋放后經最低點時的速度大小為，則該星球表面附近重力加速度為9.如圖所示，公園修建了一個G面為等腰梯形的水池，水池坡面的傾角為α、在注滿水的情況下，一束平行光照射到水面，折射光線與反射光線恰好垂直，該平行光與水面的夾角θ=37°，sin37°=0.6，則A.水對該光的折射率為B.若改變入射角，使，A點入射的光恰好能夠照到水池底角B點，則水池坡面的傾角α=60°C.減小θ角大小使得入射角達到臨界角時，由于全反射，光將照不進水中D.若水池深m，將一點光源放入池底中央，水面足夠寬、不考慮多次反射，則點光源照亮水面的面積為S=m210.某科技小組利用物理知識研究一款無接觸驅動的游戲裝置，如圖所示，導軌a、b由半徑為r=0.4m的四分之一光滑圓弧平行導軌與水平導軌組成，其右端與水平導軌c、d良好銜接，導軌a、b部分寬度為L=2m，導軌c、d部分寬度為L=1m，金屬棒Р與金屬棒Q上分別固定有絕緣卡通玩偶，營造出貓追老鼠的氛圍，兩者將隨金屬棒始終無翻轉水平運動，金屬棒Р與“貓”總質量為M=2kg，金屬棒Q與“老鼠”總質量為m=1kg，接入導軌間的電阻大小均為R=1Ω，Q棒靜止在c、d導軌上并被鎖定，整個導軌處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B=1T。現將Р棒從圓弧導軌圓心等高處無初速釋放，經過t=1s時間Р棒到達圓弧軌道最低點，此時Р棒對導軌壓力為其重力的兩倍，金屬棒與軌道接觸良好，不考慮一切摩擦，重力加速度為g取10m/s2，則A.從釋放Р棒到運動至圓弧軌道最低點過程中通過金屬棒的電荷量為0.3CB.在Q棒一直鎖定下，要使Р棒不能帶“貓”進入c、d軌道，則a、b軌道水平部分長度至少為2mC.當Р棒到達圓弧最低點時，若Q棒立即解除鎖定，水平導軌均足夠長，且P棒始終在ab上運動，Q棒始終在cd上運動，則兩金屬棒運動穩(wěn)定時速度大小分別為m/s，m/sD.Р棒在導軌ab的水平部分運動過程，兩者運動狀態(tài)第一次穩(wěn)定后，Р棒進入cd導軌時，若此時距Q棒1m，則此后兩者將會相碰三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.(8分)常規(guī)落體法驗證機械能守恒定律摩擦阻力影響相對較大，現如圖放置實驗器材，連接遮光片小車與托盤砝碼的繩子與桌面平行，遮光片與小車位于氣墊導軌(圖1中未畫出，視為無摩擦力)，重力加速度為g，接通電源，釋放托盤與砝碼，測得如下物理量：遮光片寬度d，遮光片小車釋放點到光電門的長度l，遮光片小車通過光電門擋光時間△t，托盤與砝碼質量m1，小車和遮光片質量m2。(1)如圖2所示用游標卡尺測得遮光片寬度d=___________mm；(2)用該裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，__________滿足m2>>m1；(選填“需要”或“不需要”)(3)若d=__________，即驗證從釋放到小車經過光電門這一過程中系統(tǒng)機械能守恒；(用上述字母表示)(4)改變l，做多組實驗，作出如圖3所示的以l為橫坐標，以為縱坐標的圖象，a、b兩圖線中一圖線為無任何阻力情況下的結果，另一圖線為某同學考慮到有部分恒定空氣阻力的結果，對比發(fā)現，__________圖線考慮了空氣阻力。12.(8分)現設計一電路，可用來測量未知電阻Rx的阻值，同時還可測量電源電動勢與內阻，如圖甲所示，R為電阻箱(0~99.9Ω)，先置于阻值最大位置。(1)斷開K2，閉合K1，逐漸減小電阻箱的阻值，得到多組R、I值，并依據R、I值作出了如圖乙所示的R-圖線。分析可得電源電動勢E=________V，電源內阻r=_________Ω。(2)斷開K2，閉合K1，當R調至某一位置時，電流表的示數I1=1.5A；保持電阻箱的位置不變，斷開K1，閉合K2，此時電流表的示數為I2=1.2A?？蓽y得Rx=_________Ω。(3)K1斷開、K2閉合時，將R的阻值從10Ω逐漸減小到0Ω的過程，電源輸出功率__________(選填“一直減小”“一直增大”“先增大后減小”或“先減小后增大”)。13.(10分)新學期青春校園籃球賽拉開序幕，某比賽前，比賽用球在體育器材室被打入溫度為23℃的空氣后，球內壓強為1.50atm。比賽開始后，球內的氣體溫度升高為33℃。但比賽過程中出現小插曲，籃球被打出場外后，被尖銳物體刺穿了一小孔而漏氣，更換后將此球置于場邊穩(wěn)定放置后籃球內氣體的溫度為27℃，壓強為1.00atm。若將球內氣體視作理想氣體，但上述過程中籃球的容積不變，求：(1)溫度升高到33℃時球內氣體的壓強；(保留兩位小數)(2)籃球漏出的空氣質量與漏氣前球內空氣質量之比。14.(14分)如圖所示，半徑為L的圓邊界內存在垂直紙面向里的勻強磁場，ab、cd是圓邊界的兩個互相垂直的直徑，邊長為L的正方形defg內存在勻強電場，邊長de與直徑cd共線，電場與磁場垂直、與gd平行.質量為m、電荷量為q的粒子(不計重力)從a點正對例心О以初速度垂直射入磁場，從d點射出磁場立即進入電場，最后恰好從f點射出電場，打在f點右側距離L處的豎直擋板上，求：(1)勻強砥場磁感應強度大小B和勻強電場電場強度大小E；(2)粒子運動到f點時的速度；(3)粒子從a點進入到打到豎直擋板上的運動總時間。l5.(16分)某科技館內有一用來觀察擺球與牽連配重滑塊運動規(guī)律的裝置，如圖所示，用一足夠長的水平軌道桿，將質量為M=2m的帶孔滑塊穿套之后水平固定在水平地面上方，再用一不可伸長的輕質細繩一端固定在滑塊下方A點，另一端連接質量為m的小球，已知繩長為L，水平桿距地面足夠高，當地重力加速度為g，忽略空氣阻力。將輕質細繩伸直，小球從B點(B點與A點等高且在水平桿正下方)靜止釋放。(1)若水平桿光滑，當小球第一次擺動到最低點時，求滑塊的位移大小和此時細繩對小球的拉力大小?(2)若水平桿粗糙，滑塊所受最大靜摩擦等于滑動摩擦力，要求小球擺動過程中滑塊始終保持靜止，則滑塊與水平桿之間的動摩擦因數最小為多大?在此過程中，當小球所受重力的功率最大時，小球的動能大小為多少?A佳教育·2023年5月高三模擬考試物理參考答案1.D【解析】據電荷數和質量數守恒可知X確實為中子，但聚變反應并非鏈式反應，A錯；核聚變反應釋放出來的光子來源于原子核內，釋放的能量不能講由質量轉化而來，BC錯；據愛因斯坦質能方程可知D正確。2.C【解析】由牛頓第二定律及可得，在、一定的情況下一定，與重量無關。3.B【解析】“花筒”所需向心力大小為得向心力大小為1350N，但受桿的作用力并非這么大，為重力與它的合力大小，A錯；燒紅的鐵屑沿切線飛出后，做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，有解得，水平方向做勻速直線運動，有=30×0.8m=24m所以，落地點距O2的距離大小為；空中運動的時間由高度決定，落地時速度的方向與高度及轉動速度共同決定，與質量無關，CD話誤。4.D【解析】A項顯然錯誤；對球受力分析，如圖1所示由平街條件有，，解得=6.25N，對球與小方凳整體受力分析，如圖2所示由平衡條件可得F1=(M+m)g=l5N；對球受力分析如圖3所示，當小方凳向左移動時θ角增大，F2和F3增大，根據力作用的相互性知，球對墻壁和小方凳的壓力均增大，BC均不對；初始狀態(tài)小方凳與墻壁的距離為解得=0.192m，臨界時，N，N，此時，=53°；小方凳與墻壁的距離F=0.216m，物塊向左移動的最大距離=0.024m，D正確。5.D【解析】由圖示位置轉過30°角的過程產生的平均感應電動勢V，A選項錯誤；設發(fā)電有效電壓為U0，由理想變壓器的特點可知，=4：l，可得滑動變阻器R的滑片Р向下滑動，R減小，所以變大，則變大，可知電流表示數變大，而電源的輸出功率為則電源的輸出功率變大，原線圖兩端電壓為，因為變大，所以減小，減小，電壓表示數減小，B錯；交變電源電壓的有效值為，又有，，可得，化簡得，即，故C錯誤；副線圖的輸出功率即R獲得的功率為，當時，變阻器R獲得的功率最大，此時=80Ω，故D正確。6.B【解析】兩點電荷均為正電荷且?guī)щ娏肯嗟龋瑒t兩點電荷在C點處的電場強度方向均背離各自電荷，電場強度如圖所示，根據電場強度的矢量合成法則可得C點的場強，A錯；根據題意，C點的電勢為，O點的電勢為，則可得.若一個質量為m、電荷量為+q的試探電荷(重力不計)從C點以某一豎直向下的初速度運動恰好能夠到達О點，則由動能定理有，解得，可知能夠到達О點的最小速度，B正確；從C到D，電勢先增大后減小，電勢能先減小后增大；C錯誤；帶負電的小球從D點到О點靜電力做正功，從O到C電場力做負功，根據對稱性可知，小球從D到C的過程中，靜電力對小球所做功的代數和為零，則根據動能定理有，解得，D錯.7.BD【解析】由圖(b)知t1=0時刻質點Q沿著+y正向振動，可知波沿+x正方向傳播；由兩圖可知=8m，T=0.2s則波速為=40m/s，A錯B對；根據題意可知(n=0、1、2、3...)，解得(n=0、1、2、3.....)，C錯：波沿x軸正方向傳播，質點Р第一次到達波峰處的時間即波傳播=7m的時間，則=0.175s，D對。8.BD【解析】在另一星球上是能夠做單擺實驗的，與在地球表面類似，A錯；單擺周期，又由.忽略自轉時，表面一質量為的物體有，圣星球體積，密度，聯立求得，B對；根據在行星表面萬有引力與重力可認為相等有，該星球表面發(fā)射衛(wèi)星時需要的最小發(fā)射速度為，C錯；擺角較大時，由機拔能守恒，得，D對。9.BD【解析】設入射角為，折射角為，又已知折射光線和反射光線垂直，θ=37°，所以=53，由折射定律，A錯；，，得，=30°，=60°，B對：全反射針對的是光從光密介質射向光疏介質，C錯；當水中點光源射向水面時，若達到臨界角C，則光線會發(fā)生全反射，所以光照亮水面的區(qū)域為一個半徑為r的圈，如圖所示，這時入射角等于臨界角C，由幾何關系可得，其中，r=3m，m2，D正確。10.BC11.(8分)(1)6.75(2分)；(2)不需要(2分)；(3)(2分)；(4)b(2分)【解析】本實驗無需用托盤與砝碼重力代替拉力，無需滿足；改變L，做多組實驗，作出如圖以L為橫坐標，以為縱坐標的圖象，無阻力時，若機械能守恒成立有，整理有，則圖象斜率為，若有空氣阻力，則斜率將小于無阻力的情況。12.(8分)(1)3(2分)；0.75(2分)；(2)0.5(2分)；(3)先增大后減小(2分)【解析】根據閉合電路歐姆定律，得；則圖象的斜率k=E，由數學知識求得電源的電動勢E=3V，R軸截距的絕對值等于內阻r，即r=0.75Ω，K2斷開，K1閉合時，有；K1斷開，K2閉合時，有，所以=0.5Ω。因，R的阻值從10Ω逐漸減小到0Ω的過程中，時給出功率最大，所以北過程輸出功率先增大后減小。13.(10分)(1)=1.55atm；(2)或或約為0.34【解析】(1)以溺氣前籃球內的氣體為研究對象，初狀態(tài)狀態(tài)參量為=1.50atm，=(273+23)K=296K.末狀態(tài)時：=(273+33)K=306K…….................1分氣體發(fā)生等容變化，根據查理定律有……........2分代入數值解得：=1.55atm……........................................1分(2)換下后置于館內穩(wěn)定后籃球內氣體的狀態(tài)參量為=1.00atm，=(273+27)K=300K，設籃球的容積為V，......................................…1分根據理想氣體狀態(tài)方程可得，，………............................……1分即有，.….…2分代入數值解得……...................2分或(用笫一問約等于后的結果代入所得)或約為0.34。14.(14分)(1)；；(2)；(3)?！窘馕觥?1)在磁場中，運動半