湖南省十三校高三下学期一模考试新高考物理试题及答案解析

湖南省十三校高三下学期一模考试新高考物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现经过时间通过的弧长为，该弧长对应的圆心角为弧度。已知万有引力常量为，则月球的质量为（）A． B． C． D．2、如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为m，电荷量为的粒子A；在负极板附近有一质量也为m、电荷量为的粒子B。仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面Q，两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则以下说法正确的是（）A．电荷量与的比值为B．电荷量与的比值为C．粒子A、B通过平面Q时的速度之比为D．粒子A、B通过平面Q时的速度之比为3、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压的变化频率为0.5HzB．电流表的示数表示的是电流的瞬时值C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大D．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：14、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光。则下列说法正确的是（）A．在真空中传播时，a光的速度大B．从玻璃射向空气时，b光发生全发射的临界角小C．经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距大D．若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应5、如图所示为单摆的振动图像，根据此振动图像不能确定的物理量是（）A．摆长 B．回复力 C．频率 D．振幅6、若已知引力常量G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是（）A．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期B．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度C．月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期D．地球绕太阳公转的周期和轨道半径二、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、如图所示的直角三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），其中∠c=90°、∠a=60°，O为斜边的中点，分别带有正、负电荷的粒子以相同的初速度从O点垂直ab边沿纸面进入匀强磁场区域，两粒子刚好不能从磁场的ac、bc边界离开磁旸，忽略粒子的重力以及两粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是（）A．负电荷由oa之间离开磁场B．正负电荷的轨道半径之比为C．正负电荷的比荷之比为D．正负电荷在磁场中运动的时间之比为1：18、分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是_____A．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用D．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E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大9、在《流浪地球》的“新太阳时代”，流浪2500年的地球终于定居，开始围绕比邻星做匀速圆周运动，己知比邻星的质量约为太阳质量的，目前地球做匀速圆周运动的公转周期为1y，日地距离为1AU（AU为天文单位）。若“新太阳时代"地球的公转周期也为1y，可知“新太阳时代”（）A．地球的公转轨道半径约为AUB．地球的公转轨道半径约为AUC．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶2D．地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1∶410、如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈，手机端为接收线圈，接收线圈匝数为，电阻为，横截面积为，手机可看成纯电阻，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是（）A．只要发射线圈中有电流流入，接收线圈两端一定可以获得电压B．只要接收线圈两端有电压，发射线圈中的电流一定不是恒定电流C．当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈中有均匀增加的电流D．若时间内，接收线圈中磁感应强度大小均匀增加，则接收线圈两端的电压为三、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）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，找来了一块电流表和三个定值电阻，电流表的规格为“0~10mA，30Ω”，三个定值电阻的阻值分别为2Ω、10Ω、120Ω，该同学连接了如图所示的电路。回答下列问题：(1)该电路中，R1的阻值为________，R2的阻值为________；(2)电键S1闭合至a，电键S2闭合至____，电键S3闭合至_____，电流表的读数为I1；(3)电键S1闭合至b，电键S2闭合至____，电键S3闭合至_____，电流表的读数为I2；(4)根据(2)(3)，可求得干电池的电动势E=____________，内电阻r=___________。12．（12分）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为l，斜面顶端与水平地面的距离为h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离X2（图乙）。已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为m1、m2，重力加速度为g。(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为μ=___________；（用字母l、h、x1表示）(2)通过这两次试验，只要验证_________，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。（用字母m1、m2、x1、x2表示）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）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为311K，压强为大气压强P1．当封闭气体温度上升至313K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P1，温度仍为313K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到311K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：（ⅰ）当温度上升到313K且尚未放气时，封闭气体的压强；（ⅱ）当温度恢复到311K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．14．（16分）如图所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且2mg＝p0S，环境温度保持不变．①在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．15．（12分）如图所示，半径R＝3.6m的光滑绝缘圆弧轨道，位于竖直平面内，与长L＝5m的绝缘水平传送带平滑连接，传送带以v＝5m/s的速度顺时针转动，传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E＝20N/C，磁感应强度B＝2.0T，方向垂直纸面向外．a为m1＝1.0×10－3kg的不带电的绝缘物块，b为m2＝2.0×10－3kg、q＝1.0×10－3C带正电的物块．b静止于圆弧轨道最低点，将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到最低点与b发生弹性碰撞（碰后b的电量不发生变化）．碰后b先在传送带上运动，后离开传送带飞入复合场中，最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图)，已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.1．（g取10m/s2，a、b均可看做质点）求：（1）物块a运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力；（2）传送带上表面距离水平地面的高度；（3）从b开始运动到落地前瞬间，b运动的时间及其机械能的变化量．

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、B【解析】

卫星的线速度为角速度为可得卫星的运行半径为由万有引力定律及牛顿第二定律得故月球的质量故B正确，ACD错误。故选B。2、B【解析】

AB．设电场强度大小为E，两粒子的运动时间相同，对正电荷A有对负电荷B有联立解得A错误，B正确。CD．由动能定理得求得选项CD错误。故选B。3、C【解析】

A．根据图乙知交流电周期为0.02s，周期与频率的关系为所以频率为50Hz，故A错误；B．电流表、电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；C．滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，副线圈电流增大，由P=UI可得副线圈的输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率增大，所以输入电流也变大，即两个电流表的示数都增大，故C正确；D．由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的变压比可知匝数比应大于，故D错误。故选C。4、D【解析】

A．真空中传播时，各种颜色光的光速均相同，A错误；B．根据光路图可知光偏折程度小，所以光折射率小，根据全反射定律可知光发生全反射的临界角大，B错误；C．根据光路图可知光折射率大，所以频率大，波长短，根据可知，经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距小，C错误；D．光的频率大于光，根据可知光的光子能量大于光，所以若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应，D正确。故选D。5、B【解析】

由图可直接看出的物理量有：周期T=2s，振幅A=3cm；由单摆的周期公式：则频率：可求出摆长为：由于不知道摆球的质量，所以无法知道回复力。B正确，ACD错误。故选B。6、A【解析】

ABC．可根据方程和联立可以求出地球质量M，选项BC错误，A正确；D．已知地球绕太阳公转的周期和轨道半径可以求出太阳质量，选项D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、BC【解析】

A．由左手定则可知，负电荷由Ob之间离开磁场区域，故A错误；B．作出两粒子的运动轨迹如图所示：由几何关系，对负粒子：则负粒子的轨道半径为：对正粒子：解得正粒子的轨道半径为：则正负粒子的轨道半径之比为：故B正确；D．正负粒子在磁场中运动的时间均为半个周期，由：可知，正负粒子在磁场中运动的时间之比为：故D错误；C．粒子在磁场中做圆周运动，则由：可得：正负粒子的比荷之比与半径成反比，则正负粒子的比荷之比为，故C正确。故选BC。8、ACD【解析】

A．物体吸收热量同时对外做功，二者相等时，内能不变，故A正确；B．布朗运动反映了液体分子运动的无规则性，故B错误；C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C正确；D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，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D正确；E．分子间的作用力若表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故E错误；故选ACD。9、AC【解析】

AB．根据万有引力提供向心力可知：解得公转半径为：比邻星质量约为太阳质量，公转周期相同，则“新太阳时代”，地球的公转轨道半径约为AU，A正确，B错误；CD．根据解得公转速率比邻星质量约为太阳质量，公转半径之比为1：2，则公转速率之比为1：2，C正确，D错误。故选AC。10、BD【解析】

A．若发射线圈中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在接收线圈中不会产生感应电流，也就不会获得电压，A错误；B．只要接收线圈两端有电压，说明穿过接收线圈的磁场变化，所以发射线圈中的电流一定不是恒定电流，B正确；C．若穿过接收线圈的磁感应强度均匀增加，如果线圈闭合，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中产生恒定的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可知接收线圈中有感应电流且恒定，C错误；D．根据法拉第电磁感应定律有根据分压规律得两端的电压D正确。故选BD。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、2Ω120Ωdfce【解析】

(1)[1][2]从电路结构中可看出，电流表与电阻R1并联，改装成大量程的电流表；电流表与电阻R2串联，改装成大量程的电压表，所以R1的阻值为2Ω，R1分流为电流表的15倍，则改装后的电流表的量程为160mA；R2的阻值为120Ω，电流表满偏电压为电阻R2分压为电流表满偏电压的4倍，则改装后的电压表的量程为1.5V(2)[3][4]当电键S1闭合至a时，电路结构为电阻R0与改装后的电流表串联，所以电键S2闭合至d，电键S3闭合至f(3)[5][6]当电键S1闭合至b时，电路结构为电阻R0与改装后的电压表并联，所以电键S2闭合至c，电键S3闭合至e(4)[7][8]由(2)中有=I1(190+16r)由(3)中有E=I2(RA+R2)+(I2+I2)r=I2(150+16r)两式联立解得E=，r=12、【解析】

(1)[1]．对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得解得(2)[2]．对小滑块A滑到斜面最低点的速度为v1，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得μm1g=m1a解得a=μg据速度位移关系公式得设A与B碰撞后速度为v2，同理得根据A、B碰撞过程动量守恒得m1v1=(m1+m2)v2联立解得四、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、（ⅰ）1.11P1；（ⅱ）1.12P1S【解析】

（ⅰ）气体进行等容变化，开始时，压强P1，温度T1=311K；当温度上升到313K且尚未放气时，压强为P1，温度T1=313K；根据可得：（ⅱ）当内部气体温度恢复到311K时，由等容变化方程可得：，解得:当杯盖恰被顶起时有：若将杯盖提起时所需的最小力满足：，解得：14、①0.33l0②2.1T0【解析】

①初状态：Ⅰ气体压强Ⅱ气体压强添加铁砂后：Ⅰ气体压强Ⅱ气体压强Ⅱ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：p2l0S＝p′2l2