2023年湖南省衡阳市高三第六次模拟考试物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角〃条形码粘贴处〃o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3,非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，图a中变压器为理想变压器，其原线圈接在〃=24&sin50R（V）的交流电源上，副线圈与阻值以=2。

的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表。图》中阻值为七=32。的电阻直接接到”=12起sin50R（V）的交流

A.通过电阻Ki的交流电的频率为50Hz

B.电阻R消耗的电功率为9W

C.变压器原、副线圈匝数比为8:1

D.电流表的示数为2.5A

2、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹

上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻

力，贝!J（）

A.从4点运动到M点电势能增加2J

B.小球水平位移xi与口的比值1：4

C.小球落到5点时的动能24J

D.小球从4点运动到B点的过程中动能有可能小于6,J

3、2019年4月100,事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中

做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速

度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。

若太阳演变成一个黑洞后的密度为夕、半径为R,设光速为。，第二宇宙速度是第一宇宙速度的0倍，引力常量为

G,则0配的最小值是（）

4、我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图，质量为，〃的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬挂在水平

天花板上，。为结点，OA>OB,N4O8=90。。设OA、OB对。点的拉力大小分别为尸A、Ftt,轻绳能够承受足够大

的拉力，则（）

A.尸A大于尸B

B.尸A、尸B的合力大于mg

C.若左右调节A点位置，可使尸A等于尸B

D.若左右调节4点位置，可使bA、FB均大于mg

5、两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面。

质量均为，〃的金属细杆H、〃与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为〃，导轨电阻不计，回

路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为&方向竖直向上的匀强磁场中。当H杆在平行于水平导轨的拉力

产作用下以速度灯沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度也向下匀速运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是（）

A.外杆所受拉力尸的大小为生旦1

B.cd杆所受摩擦力为零

2R

2R

6、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L2.L,、L4,其横截面构成一角度为60'的菱形，均通有相等的

电流/,菱形中心为。。L中电流方向与L2中的相同，与L,、L4中的相反，下列说法中正确的是()

Li(S>-------2

II

A.菱形中心。处的磁感应强度不为零

B.菱形中心。处的磁感应强度方向沿。4

C.L所受安培力与L,所受安培力大小不相等

D.L所受安培力的方向与L,所受安培力的方向相同

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、沿x轴正向传播的简谐横波在/=()时刻的波形如图所示，此时波传播到x=2m处的质点3,质点A恰好位于波谷

位置。C、两个质点的平衡位置分别位于x=3m和x=5m处。当f=0.2s时，质点A恰好第一次(从计时后算起)

处于波峰位置。则下列表述正确的是O

A.该波的波速为5m/s

B.r=LOs时，质点C在平衡位置处且向下运动

C.t=0.9s时，质点。的位移为—2cm

D.。点开始振动的时间为0.6s

E.质点D第一次位于波谷位置时，质点8恰好也位于波谷位置

8、如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧

的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g,不计空

气阻力，贝!I()

甲

A.a、b、c单摆的固有周期关系为7；=4＜八

B.从c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大

C.达到稳定时b摆的振幅最大

D.由图乙可知，此时〃摆的周期葛小于加

E.a摆的摆长为我

4万一

9、匕、尸;为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星3、$2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星

对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示匕、生周

围的a与产的反比关系，它们左端点横坐标相同，则

A.匕的平均密度比%的大

B.匕的第一宇宙速度比°二的小

C.S/的向心加速度比s?的大

D.立的公转周期比s?的大

10、下列关于热现象的说法正确的是.

A.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力

B.液体分子的无规则运动称为布朗运动

C.热量不可能从低温物体传到高温物体

D.分子间的距离增大时，分子势能可能减小

E.分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大

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）某高一同学寒假时，在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2,为了准确验证这个数据,

他设计了一个实验方案，如图甲所示，图中长铝合金板水平固定。

铝合金板

1

病产甲

4.254.735.225.696.186.66单位：cm

乙

（1）下列哪些操作是必要的

A.调整定滑轮高度，使细绳与水平铝合金板平行

B.将铝合金板垫起一个角度

C.选尽量光滑的滑轮

D.祛码的质量远小于木块的质量

（2）如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带，测量数据如图乙所示，则木块加速度大小

a=m/s2（电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源，结果保留2位有效数字）。

mg-Ma

（3）该同学在实验报告中，将测量原理写为：根据mg-11Mg=Ma,得〃—

.其中M为木块的质量，m为祛码盘和祛码的总质量，a为木块的加速度，重力加速度为g。判断该同学的做法是否

正确，如不正确，请写出H的正确表达式：.

（4）若m=70g,M=100g,则可测得p=（g9.8m/s2,保留2位有效数字）。

12.（12分）LED灯的核心部件是发光二极管，某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光极管的正向伏安特性曲线，

所用器材有：电压表（量程3V,内阻约3kC）,电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5C）,滑动变

阻器（0-20C）,电池组（内阻不计），电键和导线若干，他设计的电路如图（a）所示，回答下列问题：

⑴根据图（«）,在实物图（b）上完成连线;

（2）调节变阻器的滑片至最端（填“左”或“右”），将多用电表选择开关拔至直流25mA挡，闭合电键；

（3）某次测量中，多用电表示数如图（c）,则通过二极管的电流为mA；

（4）该同学得到的正向伏安特性曲线如图（d）所示，由曲线可知，随着两端电压增加，二极管的正向电阻（填

“增大、“减小”或“不变”）；当电流为15.0mA时，正向电阻为Q（结果取三位有数字）。

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）电子对湮灭是指电子e和正电子e+碰撞后湮灭，产生伽马射线。如图所示，在竖直面xOy内，第I象限

内存在平行于y轴的匀强电场E,第II象限内存在垂直于面xOy向外的匀强磁场丛，第IV象限内存在垂直于面xOy

向外的矩形匀强磁场％（图中未画出）。点A、P位于x轴上，点C、。位于y轴上，且。A距离为L.某打时刻，速

度大小为vo的正电子e+从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点垂直y轴进入第I象限，最后以0%的速度从尸点射

出。同一，。时刻，另一速度大小为0%的负电子6一从。点沿与y轴正半轴成45o角的方向射入第IV象限，后进入未

知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与P点出射的正电子/正碰湮灭，即相碰时两电子的速度方向相

反。若已知正负电子的质量均为，小电荷量大小为e、电子重力不计。求：

⑴第II象限内磁感应强度的大小Bi

（2）电场强度E及正电子从C点运动至尸点的时间

（3）Q点的纵坐标及第IV象限内矩形磁场区域的最小面积S

14.（16分）如图所示，光滑斜面倾角，=30。，另一边与地面垂直，斜面顶点有一光滑定滑轮，物块A和B通过不可

伸长的轻绳连接并跨过定滑轮，轻绳与斜面平行，A的质量为机，开始时两物块均静止于距地面高度为H处，B与定

滑轮之间的距离足够大，现将A、B位置互换并静止释放，重力加速度为g,求：

（1）B物块的质量；

（2）交换位置释放后，B着地的速度大小.

15.（12分）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m,不带电，B球质量为带

正电，电量为g,OA=2L,OB=L,轻杆可绕过。点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过。点的竖直虚线右侧区

域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且。4与竖直方向夹角为37。，重力加速度为g。

（1）求匀强电场的电场强度大小段

（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小心

2LT

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、C

【解析】

A.u=24>/2sin50^/(V)tt>=507rrad/s,故频率为

/三=蓼=25Hz

故A错误；

B.R2消耗的功率为

R232

故R消耗的功率为4.5W,故B错误;

D.有P=12R得

电流表的示数为L5A,故D错误；

C.电阻配两端的电压为

S=/Ri=l.5x2=3V

故

»L=£L=24=8

4431

故C正确。

故选C。

2、D

【解析】

将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运

动；

A.从A点运动到M点过程中，电场力做正功，电势能减小，故A错误；

B.对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3,故B错误;

C.设物体在8动能为&B,水平分速度为gx,竖直分速度为％，。

由竖直方向运动对称性知

—/7/VBV2=8J

2

对于水平分运动

1,1,

Fx\=-mV--mV\^c

2Mx2

F(X1+X2)=—mVBx2--WVAX2

22

Xl：X2=l：3

解得：

Fxi=6J；

F(xi+xz)=24J

故

22

£k«=1/n(VBV+VBX)=32J

故C错误；

D.由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为凡重力为G,则有:

Fxi=6J

Gh=8J

所以：

G2

由右图可得:

cF

tan8=—

所以

3

则小球从4运动到8的过程中速度最小时速度一定与等效G，垂直，即图中的尸点，故

Ek*=g加襦=；加%sin6)2=yJ<6J

故D正确。

故选D。

3、B

【解析】

根据万有引力提供向心力有

—Mmv2

G——=m—

R2R

得第一宇宙速度

榨

则第二宇宙速度为

43

2Gp•士兀R?

选项B正确，ACD错误。

故选B。

4、D

【解析】

A.对。点受力分析，如图所示:

根据平衡条件，并结合正弦定理，有:

G

sinf3sinasin(1800-a-/?)

由于a>/?,故：

丸=包叱<1

FBsina

A错误；

B.根据平衡条件，FA、尸B的合力等于‘烟，B错误;

C.调节悬点A的位置，使A点向右移动，由于。4始终比08长，所以不可能出现。=/?的情况，所以不可能使FA

等于6，C错误;

D.调节悬点A的位置，使A点向左移动，当2+/趋向180。时，可使FA、品都大于加g，D正确。

故选D。

5、D

【解析】

A.导体岫切割磁感线时产生沿M方向，产生感应电动势，导体cd向下匀速运动，未切割磁感线，不产生感应电动

势，故整个电路的电动势为导体必产生的，大小为:

E=BLvt①

感应电流为：

/，=也②

2R2R

导体必受到水平向左的安培力，由受力平衡得:

BIL+f.img=F"③

解得:

尸=〃mg+包匕④

27?

AC错误；

B.导体棒cd匀速运动，在竖直方向受到摩擦力和重力平衡，有:

f=JJBIL=mg⑤

即导体棒cd摩擦力不为零，B错误；

2mgR

D.联立②⑤式解得〃=于*D正确。

£>LVj

故选D。

6、A

【解析】

AB.由右手螺旋定则可知，Li在菱形中心。处的磁感应强度方向0心方向，21在菱形中心。处的磁感应强度方向0小

方向，L3在菱形中心。处的磁感应强度方向。心方向，L4在菱形中心。处的磁感应强度方向0心方向，由平行四边

形定则可知，菱形中心。处的合磁感应强度不为零，方向应在0乙3方向与方向之间，故A正确，B错误；

C.Li和L3受力如图所示，由于四根导线中的电流大小相等且距离，所以每两根导线间的相互作用力大小相等，由几

可关系可知，L所受安培力与L,所受安培力大小相等，方向不同，故CD错误；

故选A。

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、ACD

【解析】

A.由图可知波长4=2m,当f=0.2s时质点A第一次在波峰，则周期为

T=2x0.2s=0.4s

则波速

故A正确;

B.可知

r=1.0s=2T+-

2

波传到C所用时间为

3m-2m

之后C点开始向上振动，做2次全振动后到平衡位置处且向上运动，故B错误;

CD.。点开始振动的时间为

之后。点开始向上振动，再经过

3T

0.9s—0.6s=0.3s=—

4

到达波谷，位移为-2cm,故CD正确；

E.B、O间相距1.5X,其振动情况总是相反，则当质点。第一次位于波谷位置时，质点3恰好位于波峰位置，故E

错误。

故选ACD.

8、ABE

【解析】

BC.因为或=£,所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，》摆的振幅最小，故B正确，C错误；

D.受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，故几等于奇。故D错误。

也解得

由图乙与前面的分析可知〃摆的周期为人由T=2»

故E正确。

故选ABE。

9、AC

【解析】

Cr—--二ma

由图可知，两行星的球体半径相同，对行星周围空间各处物体来说，万有引力提供加速度，故有r2,故可

知"的质量比生的大，即的平均密度比匕的大，所以选项A正确；由图可知，%表面的重力加速比生的大，由

GM

必可知，尸/的第一宇宙速度比匕的大，所以选项B错误；对卫星而言，万有引力提供向心加速度，即“一了，

故可知，力的向心加速度比与的大，所以选项c正确；根据万一力产’可知，立的公转周期比与的小，所以选项

D错误；

考点：天体与万有引力定律

10、ADE

【解析】

草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故A正确；

布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；热力学第二定律

是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，此说法略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量从低温物体提取

到高温物体的.例如电冰箱的制冷就是这一情况，所以C错误；当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子

间距离的增大，分子势能减小，所以D正确；分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大，斥力增大的较快，所以

E正确.

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。

ms-(M+m)a

11、(DAC(2)3.0(3)--------------(4)0.18

Mg

【解析】

(D实验过程中，电火花计时器应接在频率为50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行，同时选

尽量光滑的滑轮，这样摩擦阻力只有木块与木板之间的摩擦力，故AC是必要;本实验测动摩擦因数，不需要平衡摩擦

力，B项不必要；本实验没要求祛码的重力大小为木块受到的拉力大小，D项不必要。选AC.(2)由纸带可知，两个

计数点的时间T=2x0.02s=0.04s,根据推论公式Ax=，得

a=X6+工5+1―：3一外一毛=(6.6+61+5.6-5.2-4.匕42)x10:机/,*=3.0加/$2.Q)对M、m组成的系统，

9T29x0.042

/、me-(M+m\a

由牛顿第二定律得：mgfMg=(M+m)a,解得〃=上三——J(4)将m=70g=0.070依，

Mg

me-(M+m\a

M=100g=0.Mg,a=3.O〃?/s2代入〃=&)一解得：，=0/8.

Mg

【点睛】依据实验原理，结合实际操作，即可判定求解；根据逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出

加速度的大小；对系统研究，运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式，代入数据求出其大小.

【解析】

(1)111.根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示:

(2)[2],滑动变阻器采用分压接法，为保护电路闭合开关前滑片应置于左端。

⑶[3].电流表量程为25mA,读量程为250mA的挡，示数为190mA,则通过二极管的电流为19.0mA；

(4)[4J.由图示图象可知，随着二极管两端电压增加，通过二极管的电流增大，电压与电流的比值减小，则二极管的正

向电阻随电压增加而减小;

[5].由图示图象可知，当电流/=15.0mA=0.015A时，U=2.72V

电阻阻值

U272

/?=—=^—Q«181Q

I0.015

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。

⑶⑴男贲⑵八暮"S=2（g）Z?

【解析】

(1)由题意正电子从4点沿y轴正方向发射，经过C点垂直y轴射出，可知其在磁场中作匀速圆周运动的半径:

Rt=L

又:

D机(

e%'1=R

解得：

B4

eL

⑵正电子在电场中做类平抛运动，运动时间为fcp,运动分解：y轴方向受电场力作用做初速为零匀加速运动

‘/OC-'/OA一-LT

%=%①

/℃=耳a^CP②

eE公

ci=—③

m

又知正电子在点P出射速度为五％,设其从点尸穿过x轴时与x轴正方向夹角为a,

cosa=—=

%V2v0

得

a=45°

W＞，=K*tana=%@

联立解得：

2L

tcp=一，5=整

%2eL

(3)如图，设MNP户为最小矩形磁场区域，负电子在磁场中做匀速圆周运动，圆