2023届湖南省衡阳市高三下学期第二次联考（二模）物理试题及参考答案

年湖南省高三联考试题物理本试卷共8页，16道题，满分100分，考试用时75分钟。一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1.在重核裂变反应方程中（），括号中的产物是（）A.粒子B.粒子C.光子D.中子2.电流随时间变化的关系如下图，它的有效值是（）A.B.C.D.3.光既有波动性，又具有粒子性。证明光具有粒子性的实验是（）A.光电效应实验B.光的衍射实验C.光的干涉实验D.光的偏振实验4.下列关于分子动理论的说法中，正确的是（）A.布朗运动就是分子的运动B.物体的内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.物体的内能越多，温度一定越高D.扩散现象和布朗运动说明了分子在做永不停息的无规则运动5.如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和的大小相等，方向相反，金属圆环的直径与两磁场的边界重合，下列变化中会在环中产生逆时针方向感应电流的是（）A.同时增大，减小B.同时减小，增大C.以相同的变化率同时增大和D.以相同的变化率同时减小和6.如图为常见的“汽车千斤顶”。当汽车需要换轮胎时，司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄使螺旋杆转动，之间的距离就会逐渐减小，之间的距离就会增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。在千斤顶将汽车顶起来的过程中，下列关于之间的弹力的说法正确的是（）A.之间的弹力不断变大B.之间的弹力不断变小C.之间的弹力变大、之间的弹力变小D.之间的弹力变小、之间的弹力变大二、选择题。本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.如图所示，“天问一号”探测器先在地球轨道上绕太阳匀速转动，在近日点短暂点火后进入霍曼转移轨道，到达远日点再次短暂点火进入火星轨道。已知万有引力常量为，太阳质量为，地球轨道和火星轨道半径分别为和，地球、火星、“天问一号”探测器运动方向都为逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”探测器的作用力，下列说法正确的是（）A.“天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度B.“天问一号”运动中在转移轨道上点的加速度等于在火星轨道上点的加速度C.两次点火之间的时间间隔为D.两次点火喷射方向都与速度方向相同8.如图所示，两个固定的点电荷，其中所带电荷量，所带电荷量，间的距离为，将一个试探电荷放在点时，试探电荷所受电场力为0.规定无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（）A.两点之间的距离为B.直线上之间必有一个电势为0的点，而之间没有电势为0的点C.空间中除无穷远的点电势为0外，还有一个以为球心的球面为零等势面D.点的电势是直线上点右侧各点中最高的9.如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由蓝光和黄光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，分两束分别射到圆柱面的两点。只考虑第一次射向圆弧的光线，下列说法正确的是（）A.从两点射出的光分别是黄光、蓝光B.光从传到与光从传到的时间相等C.若从圆弧面只有一处光线射出，则一定是从点射出D.若仅将复色光的入射点从平移到的过程中，可能出现从圆弧射出的两束光线平行10.一列简谐横波沿轴传播，在时的波形如图甲所示，是介质中的四个质点，已知两质点平衡位置之间的距离为。如图乙所示为质点的振动图像。下列说法正确的是（）A.该波的波速为B.该波沿轴负方向传播C.质点的平衡位置位于处D.从开始，质点比质点早回到平衡位置11.主题口号为“一起向未来”的2022年北京冬奥会圆满落幕。跳台滑雪比赛在河北张家口举行，如图，跳台滑雪赛道由助滑道、着陆坡、停止区三部分组成。比赛中，甲、乙两运动员先后以速度从点正上方处沿水平方向飞出，分别落在了着陆坡的中点和末端，运动员可看成质点，不计空气阻力，着陆坡的倾角为，重力加速度为，则（）A.甲运动员从点飞出的距离斜面最远所需要的时间B.的大小关系为C.甲、乙两运动员落到着陆前瞬间速度方向相同D.甲运动员落到着陆坡前瞬间速度方向与水平方向的夹角比乙的大三、非选择题：本题共2小题，共14分12.（7分）（1）某同学在用单摆测量重力加速度实验时，测量摆长。用米尺测得摆线长度为，用游标卡尺测得小铁球的直径如图甲所示，则摆球的直径为___________。（结果保留两位小数）（2）用停表测量单摆的周期。把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，当单摆稳定时，摆球到达__________（选填“最高”或“最低”）点时开始计时，并计数为零。单摆每经过这点时记一次数，当数到100次时，如图乙所示，所用的时间为___________，则单摆的周期为__________。（3）他计算得出的重力加速度为__________，比实际测量的重力加速度要大，其原因是___________。A.摆球太重B.摆角太小C.开始计时时停表过迟按下D.实验中全振动次数记少了13.（7分）在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路。电源电动势为，内阻可以忽略。单刀双掷开关先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。（1）开关改接2后，电容器进行的是________（选填“充电”或“放电”）过程，此过程中流经电阻上的电流方向__________（选填“自上而下”或“自下而上”）。实验得到的图像如图乙所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将____________（选填“减小”“不变”或“增大”）。（2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为____________。四、计算题（本题共3小题，共37分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；解题过程中需要用到但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明；有数值计算的，答案中必须写出数值和单位；只写出最后答案的不能得分）。14.（11分）如图所示，小车的质量，底板距地面高，小车与水平地面间的动摩擦因数，车内装有质量的水（不考虑水的深度）。今给小车一初速度，使其沿地面向右自由滑行，当小车速度时，车底部的前方突然出现一条与运动方向垂直的裂缝，水从裂缝中连续渗出，形成不间断的水滴，设每秒钟滴出的水的质量为，并由此时开始计时，空气阻力不计，取，令，求：（1）时，小车的加速度；（2）到小车停止运动，水平地面上水滴洒落的长度。15.（12分）地面上方空间存在竖直向上的电场和竖直向上的磁场，磁感应强度为，一质量为，带电荷量为的微粒静止于点，一质量也为、不带电的小球从纸面外垂直于纸面以速度射向微粒，二者粘合在一起运动，已知微粒的落地点在点正下方的点，已知当地的重力加速度为，求：（1）电场强度；（2）微粒与小球粘合后向右运动的最大水平距离；（3）的距离应满足的条件。16.（14分）质量为的小车静止于水平面上，小车上表面由水平轨道与半径为的圆轨道平滑连接组成。一个质量为的小球静止在小车的左端。用一根不可伸长、长度为轻质细绳悬挂一质量也为的小球，小球静止时恰好和接触，现将小球向左拉到与悬点同一高度处（细线处于伸直状态）由静止释放，当小球摆到最低点时与小球刚好发生对心弹性碰撞，小球水平冲上小车恰好可以滑到轨道的最高点，所有表面均光滑，两小球半径相等且远小于与，与作用过程中没有机械能损失，求：（1）小车上的圆轨道半径为多大？（2）若将悬点的位置提高至原来的4倍，使绳长变为，再次将小球向左拉到与悬点等高处（细线处于伸直状态）由静止释放，小球与小球对心弹性相碰后，小球上升过程中距圆轨道最低点的最大高度为多少？（3）在（2）条件不变情况下，若小车的质量为（与的关系未知），试通过计算说明小球再次返回小车左端时可能的速度。2023年湖南省高三联考试题物理参考答案1.根据电荷数守恒，知道该粒子的电荷数为0，排除答案A、B；由质量数守恒知道金下粒子的质量数为3，也就排除了签案C，因而正确答案是D.2.根据有效值的定义，，可以知道一个用期内，，，故正确答案为A.3.光的衍射实验，光的干涉实验和光的偏振实验证明了光具有波动性，只有光电效应才证明光具有粒子性，故正确答案为A.4.布朗运动就是液体分子无规则运动撞击悬浮颗粒的结果，它并不是分子的运动物体的内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能的总和；物体的内能与物体的温度和体积有关；扩数现象和布朗运动说明了分子在做永不停息的无规则运动。故正确的答案是D.5.要使环中产生逆时针方向的感应电流，成应电流的磁场是由里向外，感应电流的磁场一定要阻碍原有磁场的变化，说明由里向外的磁通量减少了，即同时增大，减小，C、D无法使线圈中的磁通量发生变化，B中只能使线图中由里向外的磁通量增加，因此正确答案为A.6.对点进行受力分析，它受到竖直方向的汽车对它的压力，大小等于汽车的重力；方向杆的拉力，方向的弹力，与水平方向夹角为，可知G=Fosinθ.，当变大时，和均变小，故正确答案为B.7.由万有引力提供向心力可知，即，由于“天问一号”在地球轨道上的轨道半径小于在火星轨道上的轨道半径，故“天问一号”在地球轨道上的角速度大于在火星轨道上的角速度，故A错误；由万有引力提供向心力可知，在点，到太阳距离相同，所以“天问一号”运行中在转移轨道上点的加速度和在火星轨道上点的加速度相等，故B正确；由开普勒第二定律可知，霍曼转移轨道和地球轨道周期和半长轴满足关系式在地球轨道上，由万有引力提供向心力有，联立解得，所以两次点火之间的时间间阻，故C正确；“天问一号”探测器在两次点火时都要做离心运动，所以要加速，点火方向都与运动方向相反，故D错误.故正确答案为B、C。8.由处试探电荷受力平衡可知，A正确；直线上之间必有一个电势为0的点，而之间也有电势为0的点，B错误；由不等量异种电荷的电场线分布特点，作出等势面，可知，空间中除无穷远的点电势为0外，还有一个球面为零等势面，但该球面不是以点为球心，C错误；点的电势是直线上点右侧各点中最高的，D正确，故正确答案为A、D.9.同一介质对不同频率的光具有不同的折射率，折射率随频率的增大而增大，即玻璃对蓝光的折射率大。由于光来的偏转程度大于，可知光来为蓝光，光束为黄光。从两点射出的光分别是蓝光、黄光。A错误。设长度为，折射角分别为、，连接，如图根据B解得光在玻璃中传播时间，可解得，故B正确。由，又，黄光的临界角大于蓝光的临界角。又蓝光与法线的夹角大于黄光与法线的夹角，若从圆弧面只有一处光线射出，则一定是从点射出。C错误。设复色光的入射点从平移到的过程中，从圆弧射出的两束光线入射角和折射角分别为，如图所示，由数学关系可知，存在从圆弧射出的两束光线平行且满足D正确.故正确答案为B、D.10.设该波的波长为，根据三角函数知识可知，两质点平衡位置间的距离解得，由题图乙可知该波的周期，所以该波的波速，故A错误。由题图乙可知，时刻，质点沿轴负方向运动，此时应位于波传播方向波形的上坡，所以该波沿轴负方向传播，故B正确。由题图乙可知，在后，质点第一次位于波峰的时刻，易知此波峰为时刻质点所在处的波峰传播来的，所以有解得故C错误。从开始，质点第一次回到平衡位置所经历的时间，题图甲中，质点左侧波形的第一个平衡位置处坐标，该振动状态第一次传播到质点所经历的时间，则，即质点比质点早回到平衡位置，故D正确。故选B、D。11.甲运动员从点飞出到距离斜面最远时速度与斜面平行，则，解得，A正确；设高度为，长度为，根据甲有，，根据乙有分析得，B错误；设甲、乙两运动员落到着陆坡前瞬间速度方向与水平成和，则，可得即，C错误，D正确，故选A、D。12.（1）单摆的摆球直径为（2）摆球最低点时开始计时。1分停表示数为1分37.5秒，单摆全振动次数为50次，故单摆的周期为。（3）由提供的数据可计算值大的原因就在于周期值比实际的要小，即停表未能及时按下计时，因而答案为C。全振动次数计少了，周期变大了，值应该更小。至于摆球过重、摆角太小，均与值无关。13.（1）当开关接2时，电容器相当于电源，进行的是放电过程。开关接1时，电源给电容器充电，电容器上极板接正极，充电完成，上极板带正电，下极板带负电，开关接2时，电容器相当于电源，上极板相当于电源的正极，故电流由下到上。曲线与坐标轴所围成的面积为电容器充好电所带电荷量，只减小电阻，并不能改变电容器的充好电时的电荷量，故此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。（2）根据电容器电容的定义，代入数据14.（1）取小车和水为研究对象，设时的加速度为，则解得。（2）设小车滴水的总时间为，则设小车运动的总时间为，则，因，故滴水过程中小车一直运动，在滴水时间内小车的位移设每滴水下落到地面的时间为，则第1滴水滴的水平位移，最后一滴水滴下落时的初速度水平位移，水平地面上水滴洒落的长度