2023年湖南省衡阳二十高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、一列简谐横波，在f=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时尸、。两质点的位移均为-1cm,波上A质点的振动图像如图

乙所示，则以下说法正确的是（）

这列波沿x轴负方向传播

这列波的波速是50m/s

C.从/=0.6s开始，紧接着的A/=0.9s时间内，A质点通过的路程是4cm

从f=0.6s开始，质点尸比质点。早0.4s回到平衡位置

2、如图所示，用不可伸长的轻质细线a、b悬挂一小球，小球静止时，绳绳b与水平方向的夹角均为30。，绳方

的拉力大小为入。现将绳a剪断，剪断后瞬间绳的拉力大小为则Q：尸2为（）

O\

C.2:1D.2:百

3、如图所示，一管壁半径为R的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为8的匀强磁场中，磁

场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液休中，仅含有一种质量为小、带电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影

响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差U,导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体

流速和a、力电势的正负为（）

XXX」XX

X><_X；X_XV

UB十”UB十一

A.-----。正、b负B.-----»。正、万负

R92R

UmgUm2

负、正D

•2RB~~qB9ab-茄+池、a负、'正

4、如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空

气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网

的电压为27.5kV,阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5xl（）4v/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打

伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（）

A.1.1mB.1.6mC.2.1mD.2.7m

5、2019年4月10日，事件视界望远镜捕获到人类历史上的首张黑洞“照片”，这是人类第一次凝视曾经只存在于理论

中的天体.如果把太阳压缩到半径只有3km且质量不变，太阳就变成了一个黑洞，连光也无法从太阳表面逃逸.已知

逃逸速度是第一宇宙速度的血倍，光速为3x101/5,G=6.67xlO-"N-m2-Kg-2,则根据以上信息可知太阳的

质量约为

A.2xlO29KgB.2xl03（,KgC.8xlO3OKgD.8xl03lKg

6、分别用频率为v和2V的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1：3,已知普朗克常量为

h,真空中光速为c,电子电量为e。下列说法正确的是（）

A.用频率为2V的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多

B.用频率为Ju的单色光照射该金属不能发生光电效应

C.甲、乙两种单色光照射该金属，对应光电流的遏止电压相同

D.该金属的逸出功为,机

4

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、如图甲所示为Uis时某简谐波的波动图象，乙图为x=4cm处的质点匕的振动图象。则下列说法正确的是（）

A.该简谐波的传播方向沿x轴的正方向

B.Z=2s时，质点a的振动方向沿y轴的负方向

C.U2s时，质点a的加速度大于质点b的加速度

D.0~3s的时间内，质点a通过的路程为20cm

E.0~3s的时间内，简谐波沿x轴的负方向传播6cm

8、下列说法正确的是（）

A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动

B.理想气体温度升高时，分子动能一定增大

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

D.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

E.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化

9、近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测试中，机车由静止开始做

直线运动，测试段内机车速度的二次方必与对应位移x的关系图象如图所示。在该测试段内，下列说法正确的是（）

A.机车的加速度越来越大B.机车的加速度越来越小

C.机车的平均速度大于gD.机车的平均速度小于?

10、一列横波沿x轴传播，在某时刻x轴上相距s=4m的两质点A、B（波由A传向B）均处于平衡位置，且A、B间

只有一个波峰，经过时间Uis,质点B第一次到达波峰，则该波的传播速度可能为（）

A.lm/sB.1.5m/sC.3m/sD.5m/s

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）某同学测定电源电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池一节（内阻较小）、电流表A（量程0.6A,

内阻RA小于1。）、电流表Ai（量程0.6A,内阻未知）、电阻箱Ri（0-99.99。）、滑动变阻器&（0-10。）、单刀双掷开

关5、单刀单掷开关K各一个，导线若干。该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。

（1）测电流表A的内阻：

闭合开关K,将开关S与C接通，通过调节电阻箱R和滑动变阻器R2,读取电流表A的示数为0.20A、电流表4的

示数为0.604、电阻箱R的示数为0.10。，则电流表A的内阻R产S1

（2）测电源的电动势和内阻：

断开开关K,调节电阻箱将开关S接（填"。，或"。"），记录电阻箱R的阻值和电流表A的示数；多次调

节电阻箱明重新实验，并记录多组电阻箱氐的阻值R和电流表A的示数/.

数据处理：图乙是由实验数据绘出的；图象，由此求出干电池的电动势E=V,内阻尸。（计算结果

保留二位有效数字）

12.（12分）如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究做功与物体速度变化

的关系”的实验，实验时使小车在祛码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。

（1）实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。若要完成该实验，必需的实验器材

还有其中的O

（2）为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小

车是否做_______运动。

（3）实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是（填字母代号）。

A.避免小车的运动过程中发生抖动

B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

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，在平面直角坐标系内，第I象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁

场，y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为机带电荷量为g的带电粒子从电场中。（-2无，点以

速度丫。水平向右射出，经坐标原点。射入第I象限，最后垂直于的方向射出磁场。已知平行于x轴，NP垂

直于x轴，N点的坐标为（2/i,2/0,不计粒子的重力，求：

⑴电场强度的大小；

⑵最小的磁感应强度的大小；

（3）粒子在最小磁场中的运动时间。

14.(16分)如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为/,导轨上端接有电阻R和一个理想电流表,

导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界，磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为

,小电阻为r的金属杆MN,从距磁场上边界入处由静止开始沿着金属导轨下落，金属杆进入磁场后，流经电流表的电

流逐渐减小，最终稳定为八金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:

(1)磁感应强度B的大小；

(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小；

(3)金属杆刚进入磁场时，M,N两端的电压大小。

15.(12分)如图甲所示，两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置，弧形部分竖直，

直线部分水平且左端连线垂直于导轨，已知导轨间距为L金属杆。、6长度都稍大于L。杆静止在弧形部分某处，b

杆静止在水平部分某处。水平区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为8。a杆从距水平导轨高度〃处释放，运动

过程中a杆没有与》杆相碰，两杆与导轨始终接触且垂直。已知a、》的质量分别为2m和,〃，电阻分别为2K和R,

重力加速度为g;导轨足够长，不计电阻。

(1)求a杆刚进入磁场时，b杆所受安培力大小；

(2)求整个过程中产生的焦耳热；

(3)若a杆从距水平导轨不同高度〃释放，则要求5杆初始位置与水平导轨左端间的最小距离x不同。求x与//间的关

系式，并在图乙所示的x2-h坐标系上画出公用到仁心区间的关系图线。

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、D

【解析】

A.由乙图读出U0.6S时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出该波的传播方向为沿x轴正向，故A错

误；

B.由甲图读出该波的波长为2=20m,由乙图得周期为T=1.2s,则波速为

22050

v=—=m/s=—m/s

T1.23

故B错误；

C.因为

△r=0.9s=?T

4

uo.6s时质点4位于平衡位置，则知经过Ar=0.9s,4质点通过的路程是

s=3A=3x2=6cm

故C错误；

D.图示时刻质点尸沿y轴正方向，质点。沿y轴负方向，此时尸。两质点的位移均为-1cm,故质点尸经过二回到

12

平衡位置，质点。经过4+E回到平衡位置，故质点尸比质点。早

46

TTTT\2…

461233

回到平衡位置，故D正确。

故选D。

2、C

【解析】

小球静止时，绳。、绳b与水平方向的夹角均为30°,根据题意可知，此时绳6的拉力大小和绳a拉力大小相等，根

据几何关系可知

Ft=G

将绳a剪断，剪断后瞬间绳b的拉力大小与重力沿绳方向的分力大小相等

心=Gsin30°

故

冗：工=2:1

故C正确ABD错误。

故选C。

3、C

【解析】

如题图所示液体中带正电微粒流动时，根据左手定则，带电微粒受到向下的洛伦兹力，所以带电微粒向下偏，则a点

电势为负，b点电势为正，最终液体中的带电微粒所受的电场力与磁场力和带电微粒所受重力的合力为零，即

Uq0

—=qvB+mg

父

解得v=EU一一mI故C正确，ABD错误。

2RBqB

故选C。

4、A

【解析】

根据U=Ed可得安全距离至少为

U_27.5x103

m=l.lm

~E2.5xlO4

故选A。

5、B

【解析】

,Mmv~_/_5H*,c~R(3x10^x3000

由G—z—=in—且c=-\/2v>解得A/=---kg=2xlO3okg,故选B.

R?R2G2x6.67x10-"

6、B

【解析】

A.单位时间内逸出的光电子数目与光的强度有关，由于光的强度关系未知，故A错误；

BD.光子能量分别为

E,=hv和E2=2hv

根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为4m=叱)，逸出光电子的最大初动能之比为1：3,联立

解得

Wo=g/w

V

用频率为一的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B正确，D错误；

4

C.两种光的频率不同，光电子的最大初动能不同，由动能定理可知，题目对应的遏止电压是不同的，故C错误。

故选B。

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、BCE

【解析】

A.由图象可知Uis时质点b的振动方向沿y轴的负方向，则由质点的振动方向和波的传播方向关系可知，该简谐横

波的传播方向沿x轴的负方向，故A项错误；

B.由图甲知Uis时，质点a的振动方向沿y轴的正方向；由乙图可知波的周期为2s,则U2s时，质点a的振动方向

沿y轴的负方向，故B项正确；

C.由以上分析可知，u2s时，质点》处在平衡位置向上振动，质点a处在平衡位置+y侧向y轴的负方向振动，因此

质点a的加速度大于质点。的加速度，故C项正确；

D.()~3s的时间为则质点a通过的路程为振幅的6倍，即为30cm,故D项错误；

2

E.由图可知，波长入=4cm、周期T=2s,则波速

%4,°,

v=—=—cm/s=2cm/s

T2

0~3s的时间内，波沿*轴的负方向传播的距离

x=v/=6cm

故E项正确。

8、ACD

【解析】

A.布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动是由于液体分子对花粉颗粒的无规则撞击形成的，所以布朗运动反映了

水分子的热运动；故A正确；

B.理想气体的分子动能与分子的数目、温度有关，理想气体温度升高时，分子平均动能增大，但分子数目的情况不

清楚，故分子动能的变化情况不清楚，故B错误；

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；

D.当分子力表现为引力时，距离增大时，分子力做负功，故分子势能增大，故D正确；

E.根据热力学第二定律可知，不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，从而不产生其他变化，故E错误。

故选ACD»

9、BC

【解析】

AB.如图所示，在该测试段内，随着机车位移的增大，在相等位移以上，速度的二次方的差值逐渐减小，由

(△v)2=2aAx可知，机车的加速度逐渐减小，故A错误，B正确；

CD.由于机车做加速度减小的变加速直线运动，故在该测试段内机车的平均速度大于瓦，故C正确，D错误。

2

故选BCo

10、AC

【解析】

根据题意画出A、B间只有一个波峰的所有波形如图所示。由于波的传播方向由A到B,可分为下列四种情形:

v=—=—m/s=2m/s

T4

b图中，2=4m；经过时间Uis,质点B第一次到达波峰，可知

34

-T=ls,T=-s

43

则波速

%4,c,

v----m/s=3m/s

T4

3

c图中，k=4m；经过时间Uis,质点B第一次到达波峰，可知丁=4s,则波速

24,,,

v=—=—m/s=lm/s

T4

Q

d图中，2=|m；经过时间uis,质点B第一次到达波峰，可知

34

-T=ls,T=—s

43

则波速

8

v=一=mm/s=2m/s

T4

3

故AC正确，BD错误。

故选AC。

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、0.20D1.50.25

【解析】

第一空.根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱Ri的电流/=(0.60-0.20)A=0.40A；电压U=0.10x0.40V=0.040V,

亡士占皿0.040

则电流表内阻RA=--------Q=0.20C。

0.20

第二空.测电源的电动势和内阻：断开开关K,调节电阻箱%,将开关S接。。

第三空.第四空.根据实验步骤和闭合电路欧姆定律可知：E=I(K+&+r),

.一，〜1RR.+r

变形可得：一=一+U-

IEE

当团何缶।3.0-1.0R+r

根据图象可知：/而而丁A=03

解得：E=1.5V,『0.25。；

12、AC匀速直线D

【解析】

(1)[1].根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平

测量小车的质量，利用硅码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质

量，即还需要刻度尺，天平(带祛码)，故选AC.

(2)[2],为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸

带判断小车是否做匀速直线运动；

(3)[3],实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板

平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC错误，D正确.

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。

(V2+l)mv0(&-1)血

13、(1)E-----；(2)B------------*(力I_—

2qhmmqh%

【解析】

(1)由几何关系可知粒子的水平位移为2儿竖直位移为心由类平抛运动规律得

211—卬

.12

h=—at

2

由牛顿第二定律可知

Eq=ma

联立解得

e=皿

2qh

(2)粒子到达。点，沿y铀正方向的分速度

Eq2h

vy=at----------=%

m%

则速度与X轴正方向的夹角a满足

tantz=—=1

%

即

a=45°

粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场，由洛伦兹力提供向心力

V2

Bqv=m—

解得

粒子运动轨迹越大，磁感应强度越小，由几何关系分析可得，粒子运动轨迹与PN相切时，垂直于的方向射出磁

场垂直于射出磁场，则

J=同

轨道半径

尺侬=(2-扬〃

粒子在磁场中的速度

v=V2v0

解得

(V2+l)mv0

ri.---------------------------

⑶带电粒子在磁场中圆周运动的周期

_27rR2万〃2

T=-----=------

vqB

带电粒子在磁场中转过的角度为180°,故运动时间

17_2兀m1_-V)7rh

22