2023年湖南省普通高中高三冲刺模拟物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：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、如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90。，两底角为a和人〃、分为两个位于斜面上质

量均为，〃的小木块，已知所有接触面都是光滑的.现发现》沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对

水平桌面的压力等于()

A.Mg+mg

B.Mg+2mg

C.Mg+ing(sina+sinfi)>

D.Mg+mg(cosa+cosfl)

2、某国际研究小组借助于甚大望远镜观测到了如图所示的--组“双星系统”，双星绕两者连线上的某点。做匀速圆周

运动，此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大的星体表面物质，达到质量转移的目的。假设两星体密

度相当，在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中，下列说法错误的是()

A.它们做圆周运动的万有引力逐渐增大

B.它们做圆周运动的角速度保持不变

C.体积较大星体做圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大

D.体积较大星体做圆周运动轨迹半径变小，线速度变大

3、如图所示，N匝矩形导线框以角速度①绕对称轴00'匀速转动，线框面积为S,线框电阻、电感均不计，在00'左

侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R,理想电流表A,贝(］：()

A.从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为e=A®a6sind

B.交流电流表的示数/=WNBS0

4R

C.R两端电压的有效值

2

D.一个周期内R的发热量0=竺专竺1

4、在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏。当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走

到了尽头，有很多成了太空垃圾。如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，图甲是“轨道康复者”航天器

在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康复者”N对已偏离原来正常工作轨道的卫星M

进行校正，贝!I（）

A.“轨道康复者"N从图乙所示轨道上加速，与卫星M对接补充能源后开动M上的小发动机向前喷气，能校正卫星

M到较低的轨道运行

B.让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正

C.在图乙中M的动能一定小于N的动能

D.在图乙中，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上

5、如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为人的恒定电流，两导线连线（水平）

的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下。忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流

下列判断正确的是（）

Lis。

（s>......•……O

A.h<h>方向垂直纸面向外B.I2>h>方向垂直纸面向外

C.h<h,方向垂直纸面向里D.h>h,方向垂直纸面向里

6、如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从平衡位置O向a运动过程中

/1a0b

A.加速度和速度均不断减小

B.加速度和速度均不断增大

C.加速度不断增大，速度不断减小

D.加速度不断减小，速度不断增大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示为质谱仪的结构原理图带有小孔的两个水平极板5、S2间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产

生质子和瓶核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场，在磁场中运动半周后打到底片P

上。不计质子和航核的重力及它们间的相互作用。则下列判断正确的是（）

A.质子和晁核在极板S1、S2间运动的时间之比为1：百

B.质子和航核在磁场中运动的时间之比为1:百

C.质子和瓶核在磁场中运动的速率之比为1:百

D.质子和晁核在磁场中运动的轨迹半径之比为1:6

8、如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨

的上端点D到A、B两点的距离均为L,D在AB边上的竖直投影点为O.一对电荷量均为一Q的点电荷分别固定于

A、B两点.在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放,

已知静电力常量为k、重力加速度为g,且k%=也mg，忽略空气阻力，则

Z?3

A.轨道上D点的场强大小为警

B.小球刚到达C点时，其加速度为零

C.小球刚到达C点时，其动能为日机gL

D.小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小

9、如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻，处在方向

竖直向下、磁感应强度大小为8的匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒放在导轨上，甲、乙两根相同的轻

质弹簧一端与棒中点连接，另一端均被固定，MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与棒的电阻均忽

略不计。初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，"N棒具有水平向左的初速度即，经过一段时间，MN棒第一次运动

至最右端，在这一过程中间电阻尺上产生的焦耳热为。，则（）

A.初始时刻棒受到安培力大小为丝也

R

B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热等于学

C.当棒再次回到初始位置时，A8间电阻R的功率小于££11二及

R

D.当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为:相片-2。

10、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的

匀强磁场均和匀强电场E,用磁场方向垂直于纸面向里，平板S上有可让粒子通过狭缝到达记录粒子位置的胶片。平

板S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场B?,则下列相关说法中正确的是（）

A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.该束带电粒子带负电

C.速度选择器的耳极板带负电D.在用磁场中运动半径越大的粒子，比荷且越小

m

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。

双缝间距d=0.20mm,测得屏与双缝间的距离L=500mm。然后，接通电源使光源正常工作：

⑴某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，如图乙所示，则游标卡

尺的读数为cm；然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，若游标卡尺的读数为1.67cm,

此时主尺上的cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；入射光的波长斤m；

（2）若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有（至少写一条）。

12.（12分）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。

（1）图甲为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别

与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法正确的是

A.当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位

B.当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位

C.当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位

D.当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位

(2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。

A.若所选挡位为直流10mA挡，则示数为mA。

B若所选挡位为直流50V挡，则示数为V,

(3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，需要继续测量一个阻值约2k。的电阻。在用红、

黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序写出步骤的序号o

A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点B把选择开关旋转到“xlOO”位置

C.把选择开关旋转到“xlk”位置D.将红表笔和黑表笔接触

(4)某小组同学们发现多用电表欧姆挡的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx

关系，他们分别画出了如图丙所示的几种图象，其中可能正确的是

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，半径R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切,48间的距离x=3.6m。质量机2=0.15kg

的小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处，另一质量为/n2=0.25kg的小滑块1,从A点以Po=lOm/s的初速度在水平面

上滑行，到达8处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块1与水平面之间的动

摩擦因数产0.5。重力加速度g取10m/s2。两滑块均可视为质点。求：

⑴滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小vI;

(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能△E；

(3)在半圆形轨道的最高点C处，轨道对两滑块的作用力大小FN.

K

14.（16分）如图光滑水平导轨48的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为切=lkg的物块（可

视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度5c的长为L=6m,沿逆时针

方向以恒定速度v=lm/s匀速转动.为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，OE是竖直放置的半

径为R=0.4m的光滑半圆轨道，OE与CD相切于。点.已知物块与传送带间的动摩擦因数"=0.1,取g=10m/sl

（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能与；

（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道OE,从其最高点E飞出，最终落在

上距。点的距离为x=l.lm处（CZ）长大于1.1m）,求物块通过E点时受到的压力大小；

（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能.

15.（12分）一质量为m=2kg的滑块能在倾角为Q37。的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑。若给滑块施加一水

平向右的恒力F,使之由静止开始在Z=2s的时间内沿斜面运动2m。求：

（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数〃；

（2）推力尸的大小。

F/\/

0

参考答案

一、单项选择题：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、A

【解析】

本题由于斜面光滑，两个木块均加速下滑，分别对两个物体受力分析，求出其对斜面体的压力，再对斜面体受力分析,

求出地面对斜面体的支持力，然后根据牛顿第三定律得到斜面体对地面的压力。

【详解】

对木块a受力分析，如图，

受重力和支持力

由几何关系，得到：

Ni=mgcosa

故物体a对斜面体的压力为：N/=mgco$a…①

同理，物体b对斜面体的压力为：N2，=mgcos|L••②

对斜面体受力分析，如图，

iF支

7Mg

根据共点力平衡条件，得到:

Nzrcosa-Nircosp=0...③

,,

Fs-Mg-Nlsinp-N2sina=0...@

根据题意有：

a+p=90°…⑤

由①〜⑤式解得：

F支=Mg+mg

根据牛顿第三定律，斜面体对地的压力等于Mg+mg；

故选：Ao

【点睛】

本题关键先对木块a和b受力分析，求出木块对斜面的压力，然后对斜面体受力分析，根据共点力平衡条件求出各个

力。也可以直接对三个物体整体受力分析，然后运用牛顿第二定律列式求解，可使解题长度大幅缩短，但属于加速度

不同连接体问题，难度提高。

2、D

【解析】

A.设体积较大星体的质量为，体积较小星体的质量为，”2,根据万有引力定律

F=G瞥

r2

因叫+/%为一定值，根据均值不等式可以判断出最初演变的过程中，网加2逐渐变大，它们之间的万有引力逐渐变大,

故A正确，不符合题意；

B.根据

22

G=m}cor{=m2a)(^-^)

得

tn,

[=----=­r

+m2

将4代入

r

解得

01Gm+吗)

因叫为一定值，r不变，则角速度。不变，故B正确，不符合题意;

CD.根据

triy+m2

因体积较大的星体质量，小变小，而叩+，〃2保持不变，故，“2变大，则体积较大的星体做圆周运动轨迹半径n变大，根

据

v-cor

可知角速度不变，半径变大，故其线速度也变大，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。

故选D。

3、B

【解析】

A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：纥,=岫9。=△竺?，从图示时刻起，线框产生

22

的瞬时电动势为：e^-NBScosincot,故选项A错误；

2

B,交流电流表的示数为：/=%=也竺加，故选项B正确；

41R4R

C、R两端电压的有效值：U=IR=—NBSa),故选项C错误；

4

D、一个周期内的发热量：Q=FRT=出野吗.网生=处力上故选项口错误.

4R①4R

4、A

【解析】

A.开动M上的小发动机向前喷气，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心运动，则能校

正卫星M到较低的轨道运行，故A正确；

B.让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心

力减小，卫星M做向心力运动，则卫星M会在更低的轨道运动，故B错误；

C.由于不知道M、N的质量，所以无法比较两者的动能，故C错误；

D.由

「Mm2

G——=ma)r

可得

可知

N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能处在同一直线上，故D错误。

故选A。

5、B

【解析】

小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因人在该处形成的磁场方向向上，则，2在该处形

成的磁场方向向下，且大于人在该处形成的磁场，由安培定则可知/2方向垂直纸面向外且

故选B。

6、C

【解析】

弹簧振子的振动规律.

【详解】

当振子从平衡位置O向a运动过程中，位移逐渐增大，恢复力逐渐增大，加速度逐渐增大，因为速度和加速度方向相

反，故速度逐渐减小，选项C正确.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7,AD

【解析】

由题意可知质子和煎核的质量之比为1：3；电量之比为h1；

A.粒子在电场中做初速度为零的匀加速动，电场力提供加速度，则有

d=L.吗2

2m

可得

l2md

t=\~qE

故质子和瓶核在极板间运动的时间之比

加%;1

t2丫V3

故A正确；

B.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期

E271/71

T=----

qB

质子和晁核在磁场中均运动半个周期，则质子和瓶核在磁场中运动的时间之比

t；=叫%=1

t；M3

故B错误；

C.根据动能定理有

〃

qU--1mv2

2

得

江=叵口走

彩V叫h1

故C错误；

D.由公式

mv

r=——

qB

得质子和负核在磁场中运动的轨迹半径之比

4=町=1

r2相2V21百

故D正确。

故选ADo

8、BC

【解析】

由点电荷场强公式可得,轨道上D点的场强为:E°=2华cos30°=磐，选项A错误；同理可得轨道上C点的场强

Lq

也为:在C点，由牛顿定律可得：mgsin450-Eqcos450=ma,解得a=0,选项B正确；从D到C,电

q

场力做功为零，根据动能定理可得：EKc=mgLsin600=与mgL,选项C正确；小球沿直轨道CD下滑过程中，电

场力先做正功，后做负功，则其电势能先减小后增大，选项D错误；故选BC.

点睛：解答此题关键是搞清两个点电荷周围的电场分布情况，利用对称的思想求解场强及电势的关系；注意立体图与

平面图形的转化关系.

9、AC

【解析】

A.初始时刻棒产生的感应电动势为：E=BLv^感应电流为：

._E_2BLv0

=斥=下~

2

棒受到安培力大小为：

F=BJL=2B2CV。

R

故A正确；

B.MN棒第一次运动至最右端的过程中A3间电阻R上产生的焦耳热Q,回路中产生的总焦耳热为2Q。由于安培力

始终对MN做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，

棒克服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于

--2Q=-Q

33

故B错误；

C.设棒再次回到初始位置时速度为从初始时刻至棒再次回到初始位置的过程，整个回路产生焦耳热大于：

74

根据能量守恒定律有：

~^mvo-^>nv2+Q

棒再次回到初始位置时，棒产生的感应电动势为：E'=BLv,48间电阻R的功率为:

联立解得:

\3m

P<

R

故C正确；

D.由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势

能，又甲乙两弹簧的弹性势能相等，所以甲具有的弹性势能为

IJ”4—20__L2

—X-Q

2

故D错误。

故选：AC。

10、AD

【解析】

A.质谱仪是分析同位素的重要工具，选项A正确；

B.带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该束粒子带正电，选项B错误；

C.在平行极板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强

度的方向竖直向下，所以速度选择器的R极板带正电，选项C错误;

D.进入鸟磁场中的粒子速度是一定的，根据洛伦兹力提供向心力，有

V

qvB=m―

r

得

mv

r=—

qB

知，.越大，比荷幺越小，选项D正确。

m

故选AD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11,1.112.33.2x10-7减小双缝间距d或者增大双缝到干涉屏的距离L

【解析】

(1)[1][2].游标卡尺的读数为l.lcm+O.lmmxl=l.Ucm；若游标卡尺的读数为1.67cm,此时主尺上的2.3cm刻度与游标

尺上某条刻度线对齐;

[3].条纹间距

Ax=cm=0.08cm

7

则根据=可得

a

L0.5

(2)[4].若实验中发现条纹太密，即条纹间距太小，根据〃义可采取的改善办法有：减小双缝间距d或者增大双缝

d

到干涉屏的距离L.

12、ACD4.80BDA24.0A

【解析】

(1)灵敏电流计G与分流电阻并联可以改装成电流表，与分压电阻串联可以改装成电压表，与滑动变阻器、电源一起可

以改装成欧姆表，分析图示电路图答题；

(2)根据电流表量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；

(3)用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零；

(4)根据闭合电路欧姆定律求出I-Rx以及/.人的表达式，进而选择图象即可。

【详解】

(1)由图示电路图可知，当开关置于2位置时多用电表是欧姆表，A与内置电源负极相连，A为红表笔，B与内置电源

正极相连，B为黑表笔；

A项：由图示电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，故A正确；

B、C项：由图示电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，故B错误，C

正确；

D项：由图示电路图可知，当S接触点3时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，故D正确。

故应选：ACD；

(2)A、若所选挡位为直流50mA挡，由图乙所示可知，示数为4.80mA；

B、若所选挡位为直流50V挡，则示数为24.0V；

(3)用多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，要继续测量一个阻值约2kQ的电阻，

首先要把选择开关置于xlOO挡位位置，然后进行欧姆调零，把红黑表笔短接，

调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是：BDA；

(4)设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,电流表内阻与调零电阻的和为Rg,则有：

E

7=------------则LRx图象是双曲线的一条，随着R、的增大，I减小，

々+r+Rx

7厂++&77]

上式的倒数<=—!__可知--R是线性函数，Rx=0时，->0且有最小值，-随着Rx的增大而增大。

故应选：A。

【点睛】

本题考查了多用电表结构、多用电表读数与欧姆表的使用方法，知道电流表。电压表与欧姆表的改装原理是解题的前

提，分析清楚图示电路结构、掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(l)8m/s；(2)3J；(3)5N

【解析】

(1)滑块1从A运动到B,根据动能定理

1212

得

vi=8m/s

(2)设两滑