2023屆湖南省湘潭市高三上學(xué)期二模物理試題 附答案

2023屆高三統(tǒng)一考試試題物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、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.醫(yī)學(xué)上常用碘—131（）標(biāo)記的玫瑰紅鈉鹽和馬尿酸鈉作為肝、膽和腎等檢查的掃描顯像劑。已知發(fā)生的是β衰變，下列說法正確的是A．原子核內(nèi)有78個中子B．能發(fā)生β衰變說明核內(nèi)存在電子C．發(fā)生β衰變的方程為→D．玫瑰紅鈉鹽和馬尿酸鈉中的的半衰期可能不相等2.沿x軸傳播的一列簡諧橫波在時刻的波動圖像如圖甲所示，質(zhì)點Q的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是A．該波沿x軸正方向傳播B．該波的波長為10mC．該波的傳播速度為12m/sD．時刻處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移大小為10cm3.火星大氣經(jīng)人類改造后，火星可成為適宜人類居住的星球。已知火星半徑約為地球半徑的一半，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的十分之一，地球上男子跳高的世界紀(jì)錄為2.45m。把地球和火星均看作質(zhì)量分布均勻的球體，忽略地球和火星的自轉(zhuǎn)及空氣阻力，假設(shè)男子離地時的速度大小不變，則在火星上男子跳高的世界紀(jì)錄大約為A．5m B．6m C．7m D．8m4.如圖甲所示，傾角為θ的斜面與水平面在O點通過一段小圓弧平滑連接，一可視為質(zhì)點的滑塊從斜面上某處由靜止釋放，經(jīng)過O點滑到水平面上后減速至零，該過程中滑塊的速率隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。已知斜面和水平面由同種材料構(gòu)成，則滑塊與接觸面間的動摩擦因數(shù)為A．θ B．sinθ C．tan2 D．tan5.某同學(xué)在操場練習(xí)擲鉛球，第一次以速度v0水平擲出鉛球，第二次以與水平方向成角斜向上擲出鉛球，結(jié)果鉛球都落到了P點。已知鉛球兩次出手時的高度和速度大小均相同，兩次鉛球的水平射程均為x，重力加速度大小為g，則鉛球出手時的高度為A． B． C．xtan D．6.如圖所示，兩端分別固定有小球A、B（均視為質(zhì)點）的輕桿豎直立在水平面上并靠在豎直墻面右側(cè)處于靜止?fàn)顟B(tài)。由于輕微擾動，A球開始沿水平面向右滑動，B球隨之下降，此過程中兩球始終在同一豎直平面內(nèi)。已知輕桿的長度為l，兩球的質(zhì)量均為m，重力加速度大小為g，不計一切摩擦，下列說法正確的是A．A球動能最大時對水平面的壓力大小等于2mgB．豎直墻面對B球的沖量大小為C．A球的最大動能為D．B球的最大動能為二、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.如圖所示，理想變壓器與定值電阻R、理想交流電壓表V、理想交流電流表A按圖甲所示方式連接。已知變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為5：2，，測得電阻R兩端的電壓u隨時間t的變化圖像如圖乙所示，下列說法正確的是A．電壓表V的示數(shù)為311V B．電流表A的示數(shù)為0.44AC．變壓器的輸入功率為484W D．變壓器原線圈兩端的電壓為550V8.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平固定放置，導(dǎo)軌間存在豎直向上的勻強磁場。兩根完全相同的金屬棒ab、cd垂直放置在導(dǎo)軌上，兩金屬棒的長度恰好等于金屬導(dǎo)軌的間距。時刻對金屬棒cd施加一個水平向右的恒力F，此后兩金屬棒由靜止開始運動，金屬棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，兩金屬棒的速度大小分別記為、，加速度大小分別記為、，金屬棒cd兩端電壓記為，閉合回路消耗的電功率記為P，電路中除金屬棒以外的電阻均不計，下列關(guān)系圖像可能正確的是9.一透明體的橫截面如圖所示，∠AOB=90°，∠OAB=60A．透明體對該單色光的折射率為B．O、D兩點之間的距離為3C．該單色光由D點傳播到F點所需的時間為2D．將入射點左移一些，此單色光在BC面上仍會發(fā)生全反射10.如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個完全相同的水平傳送帶甲和乙，它們相互垂直且等高，兩傳送帶由同一電機驅(qū)動，它們正常工作時都勻速運動，速度大小分別為v甲、，并滿足v甲+v乙A．當(dāng)v甲B．當(dāng)v甲C．當(dāng)v甲D．驅(qū)動傳送帶的電機因傳送工件至少需要額外做的功為三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.（6分）某興趣小組利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。進行了如下操作：①用刻度尺測出直尺的總長度；②讓直尺下端剛好處于光電門處（恰好未擋光）并由靜止釋放，直尺運動過程中尺身始終處于豎直方向且直尺通過光電門的過程中下端未觸地；③記錄直尺通過光電門的時間t。（1）若可供選用的直尺是長度相同的一把鋼尺和一把塑料尺，為減小實驗誤差應(yīng)選擇___________（填“鋼尺”或“塑料尺”）完成該實驗。計時器（2）直尺上端經(jīng)過光電門瞬間的速度大小為___________（用L、t表示）。（3）若直尺通過光電門的過程機械能守恒，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=___________（用L、t表示）。（4）通過處理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，直尺動能的增加量大于直尺重力勢能的減少量，造成這種結(jié)果的原因可能是___________（填正確答案標(biāo)號）。A．由靜止釋放直尺時直尺下端處于光電門的上方B．把實驗選用的直尺的量程當(dāng)作直尺的長度C．直尺下落過程中存在空氣阻力12.（9分）某實驗小組同學(xué)要測量阻值約為350Ω的定值電阻，現(xiàn)備有下列器材：A．電流表A（量程為10mA，內(nèi)阻約為100Ω）；B．電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；C．滑動變阻器（阻值范圍為0~10Ω，額定電流為2A）；D．定值電阻（阻值為750Ω）；E．直流電源E（電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計）；F．開關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）實驗小組設(shè)計了如圖甲、乙所示的兩種測量電路，電阻的測量值可由計算得出。式中U與I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)，則圖___________（填“甲”或“乙”）所示電路的測量值更接近待測電阻的真實值。（2）若采用（1）中所選電路進行測量，得到電壓表和電流表的示數(shù)如圖丙所示，則由此組數(shù)據(jù)可得待測電阻的測量值=___________Ω，若所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別按3kΩ和100Ω進行計算，則由此可得待測電阻的真實值=___________Ω。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）相對誤差定義為，則（2）中的測量及計算結(jié)果的=___________%（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）小組內(nèi)一同學(xué)用所給的器材組成如圖丁所示的實驗電路來測量電壓表的內(nèi)阻，實驗記錄電壓表、電流表的示數(shù)分別為U、I，則電壓表的內(nèi)阻=___________（用題中所給字母表示）13.（10分）一橫截面積為S的圓柱形汽缸水平固定，開口向右，底部導(dǎo)熱，其他部分絕熱。汽缸內(nèi)的兩絕熱隔板a、b將汽缸分成I、II兩室，隔板可在汽缸內(nèi)無摩擦地移動。b的右側(cè)與水平彈簧相連，初始時彈簧處于原長，兩室內(nèi)均封閉有體積為、溫度為的理想氣體，現(xiàn)用電熱絲對II室緩慢加熱一段時間達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，a、b隔板移動的距離均為V06S，已知氣壓強為，環(huán)境的熱力學(xué)溫度恒為，求：（1）彈簧的勁度系數(shù)k；（2）加熱后II室中氣體的熱力學(xué)溫度T。14.（15分）一種能垂直起降的小型遙控?zé)o人機如圖所示，螺旋槳工作時產(chǎn)生的升力始終等于自身所受重力的兩倍。在一次試飛中，無人機從地面由靜止開始豎直向上起飛，速度剛達(dá)到最大時上升的高度為h，此時無人機出現(xiàn)故障失去升力，繼續(xù)上升了后到達(dá)最高點，在下降到某位置時無人機突然恢復(fù)升力，到達(dá)地面時的速度恰好為0，此時關(guān)閉無人機電源。已知無人機的質(zhì)量為m，運動過程中無人機所受的阻力大小f與速度大小v成正比，方向始終與運動方向相反，即f=kv（式中k為已知常數(shù)），重力加速度大小為g。求：（1）無人機出現(xiàn)故障時的速度大小vmax；（2）無人機上升過程中克服阻力做的功W；（3）無人機在空中升去升力的時間t。15.（16分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子從M點以速度垂直x軸射入磁場，從y軸上的N點射入第一象限時，立即在第一象限內(nèi)施加一與粒子速度方向垂直的勻強電場，使粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運動且垂直x軸射出電場。不計粒子受到的重力，電場線對應(yīng)直線的斜率記為k。（1）求勻強電場的電場強度大小E與斜率k的關(guān)系；（2）若，求粒子射出勻強電場時的橫坐標(biāo)；（3）當(dāng)k取多少時，粒子在勻強電場中運動的時間最長，最長時間為多少？2023屆高三統(tǒng)一考試試題物理參考答案1.A【解析】本題考查3衰變，目的是考查學(xué)生的理解能力。沸—131原子核內(nèi)有53個質(zhì)子，核子數(shù)為131，可知核內(nèi)有78個中子，選項A正確；β衰變的實質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，電子從核內(nèi)釋放出來，但核內(nèi)并不存在電子，選項B錯誤：發(fā)生β衰變的方程為→，選項C錯誤：放射性元素的半衰期與原子核所處的化學(xué)狀態(tài)和外部環(huán)境均無關(guān)，在化合物玫瑰紅鈉鹽和馬尿酸鈉中的1的半衰期相等，選項D錯誤。2.D【解析】本題考查機械波，目的是考查學(xué)生的理解能力。根據(jù)質(zhì)點Q的振動圖像可知時刻質(zhì)點Q沿y軸正方向振動，則該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項A錯誤：該波的波長，周期可得該波的傳播速度。選項B、C均錯誤；波動圖像的方程為時刻，x=0處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移大小為10cm，選項D正確。3.B【解析】本題考查萬有引力，目的是考查學(xué)生的推理能力。根據(jù)，可得，，則，把跳高看作豎直上拋運動，由，可得，解得，選項B正確。4.D【解析】本題考查牛頓第二家律的應(yīng)用，目的是考查學(xué)生的推理能力?；瑝K在斜面上運動時有?；瑝K在水平面上運動時有，由題圖乙知加速度大小滿足，解得。選項D正確。5.D【解析】本題考查拋體運動，目的是考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力。設(shè)鉛球以仰角θ擲出后，在空中做斜拋運動，則，即上式變形有，tan、tan0為二次方程的兩個根，根據(jù)韋達(dá)定理有，，解得。選項D正確。6.D）【解析】本題考查機械能守恒定律、動量守恒定律的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力。假設(shè)小球B能一直沿著墻面向下運動，設(shè)輕桿與水平方向的夾角為θ時，兩小球的速度大小分別為，·則有，整理得。當(dāng)取等號，說明小球A的動能先增大后減小，即桿中先存在擠壓的內(nèi)力，之后出現(xiàn)拉伸的內(nèi)力，當(dāng)桿中內(nèi)力為0時，A球的動能最大，最大動能為，選項A、C均錯誤：由于桿中出現(xiàn)拉伸的內(nèi)力，所以B球?qū)⑴c豎直墻面分離，豎直墻面對B球的沖量等于A球的最大動量，A球的最大動量為，選項B錯誤；可以證明B球著地時的動能最大，當(dāng)B球與豎直墻面分離后，兩球在水平方向動量守恒，設(shè)B球著地時A球的速度大小為，則有，解得，即B球著地時A球的動能為，所以B球的最大動能為，選項D正確。7.CD【解析】本題考查理想變壓器，目的是考查學(xué)生的推理能力。電阻R兩端電壓的峰值，則有效值，電壓表V的示數(shù)為220V，選項A錯誤；通過電阻R的電流A，變壓器輸入電流，電流表A的示數(shù)為0.88A．選項B錯誤：變壓器的輸入功率，選項C正確；變壓器原線圈兩端的電壓，選項D正確。8.AD【解析】本題考查電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生的分析綜合能力。金屬棒cd在恒力F作用下由靜止開始加速，此時加速度，之后回路中出現(xiàn)感應(yīng)電流，金屬棒cd受到的安培力與恒力F反向，金屬棒cd的加速度減小，金屬棒ab在安培力作用下開始加速，金屬棒cd與金屬棒ab的速度差逐漸增大，回路中的電動勢逐漸增大，安培力逐漸增大，金屬棒cd加速度減小，金屬棒ab加速度增大，當(dāng)時，不再變化，回路中的電流不再變化，但是兩金屬棒的速度仍在增大，v—t圖像如圖甲所示，選項A正確，B錯誤：系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定之前。隨時間逐漸增大，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，因回路中電流不變，則隨著vc的增加而均勻增加，如圖乙所示,選項C錯誤；閉合回路消耗的電功率，在開始階段隨回路中電流的增大，電功率逐漸增大，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后回路中電流不變，電功率不再變化，選項D正確。9.CD【解析】本題考查光學(xué)的折射，目的是考查學(xué)生的推理能力。根據(jù)已知條件作出的光路眼如圖所示，式，結(jié)合幾何關(guān)系有，解得，選項A錯誤；根據(jù)幾何關(guān)系可得解得OD=3?12R，選項B錯誤：根據(jù)幾何關(guān)系可得EF=32R，EG=，解得。選項C正確：將入射點左移，此單色光在BC面上的入射角變大，仍會發(fā)生全反射，選項D正確，10.ACD【解析】本題考查牛頓運動定律的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力。以傳送帶乙為參考系，工件滑上傳送帶乙時的速度如圖所示，設(shè)工件在傳送帶乙上的滑動痕跡為x，則，整理得，根據(jù)基本不等式知，當(dāng)時上式取最小值，選項A正確；設(shè)工件在傳送帶甲上的滑動痕跡為，工件與兩傳送帶因摩擦產(chǎn)生的總熱量為Q。則有，整理得，根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)知，當(dāng)時上式取最小值，選項B錯誤；根據(jù)能量守恒定律知，電機額外做的功等于產(chǎn)生的熱量與工件的末動能之和，有，整理得，當(dāng)時上式取最小值。即，選項C、D均正確。11.（1）鋼尺（1分）（2）（2分）（3）（2分）（4）A（1分）【解析】本題考查驗證機械能守恒實驗，目的是考查學(xué)生的實驗?zāi)芰?。?）由于鋼尺的密度大，空氣阻力的影響小，所以選鋼尺。（2）直尺做自由落體運動，在時間t內(nèi)的位移大小為L，設(shè)直尺末端經(jīng)過光電門瞬間的速度大小為v，則有Lt=0+v2（3）若滿足機械能守恒定律，則有mgL=12m2L（4）若靜止釋放直尺時直尺下端處于光電門的上方，直尺經(jīng)過光電門時具有一定初速度，則直尺通過光電門的時間t偏小，有122Lt2>gL，選項A正確；直尺動能的增加量大于直尺重力勢能的減少量，即·（21t）12.（1）乙（1分）（2）320（2分）358（2分）（3）11（2分）（4）（2分）【解析】本題考查伏安法測電阻實驗，目的是考查學(xué)生的實驗?zāi)芰?。?）因，故電流表分壓更明導(dǎo)，故采用題圖乙所示電路測量更準(zhǔn)確，測量值更接近待測電阻的真實值。（2）由題圖內(nèi)可知電壓表的示數(shù)U=1.60V，電流表的示數(shù)，可得待測電阻的測量值，因，解得。（3）相對誤差（4）根據(jù)實驗原理，被測電壓表的內(nèi)阻13.【解析】本題考查理想氣體狀態(tài)方程，目的是考查學(xué)生的推理能力。（1）I、II兩空氣體的壓強始終相等，I室