2023届湖南省高三下学期全真模拟适应性考试练习物理试题（含解析）

2023届湖南省高三下学期全真模拟适应性考试练习物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．“科幻电影《流浪地球2》中描述的“重核聚变”是通过“烧石头”的方式实现行星发动机的能量供应。”但从当前工程角度来讲，“重核聚变”暂时还不属于重点研究方向，而现实世界人类利用轻核聚变实现聚变能源的利用指日可待。下列关于核能与核反应的叙述正确的是（　　）

A．发生一次衰变可变成

B．是铀核裂变方程，裂变产物的结合能小于

C．查德威克发现中子的核反应方程为

D．如果质子、中子、粒子的质量分别为、、，则质子和中子结合成一个粒子的过程中，释放的核能为

2．我国的第一颗卫星“东方红一号”于1970年4月24日在酒泉卫星发射中心由长征一号运载火箭送入工作轨道（近地点距地球表面的距离、远地点距地球表面的距离），它开创了中国航天史的新纪元。1984年，“东方红二号”卫星发射成功，这是一颗地球同步卫星，距离地心大约。已知地球半径为，可以估算“东方红一号”卫星的周期约为（　　）

A．80分钟 B．102分钟 C．114分钟 D．120分钟

3．一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它可视为由半径为的四分之一圆与直角三角形组成，，。现有一束单色光从边上的点以入射角射入玻璃砖，折射光线与平行，再经圆弧界面反射后从点垂直边界射出。已知光在真空中的速率为，则（　　）

A．该单色光在玻璃砖材料中的折射率为

B．

C．

D．该单色光在玻璃砖材料中的传播时间为

4．某实验小组研究光电效应规律时，用不同频率的光照射同一光电管并记录数据，得到遏止电压与频率的关系图线如图甲所示，当采用绿色强光、绿色弱光、紫色弱光三种光照射同一光电管时，得到的光电流与电压的关系如图乙所示。已知电子的电荷量为，结合图中数据可知（　　）

A．普朗克常量 B．光电管的极材料的逸出功为

C．光为紫色弱光 D．光为绿色强光

5．如图所示，、间所接电源电压恒定，理想变压器原副线圈匝数比为，电路中两个灯泡完全相同，都标有“，”，电表都是理想电表。调节滑动变阻器，当触头位于某位置时，两个灯泡都正常发光，下列说法正确的是（　　）

A．此时原副线圈中电流相同

B．此时滑动变阻器接入电路的阻值与灯泡的阻值相同

C．滑动变阻器的触头向下滑动，电压表、的示数不变

D．滑动变阻器的触头向下滑动，电流表示数减小

6．如图甲所示，两根相距L的光滑金属导轨固定在竖直平面内，上端连接定值电阻R，电阻两端并联理想电压表；两导轨下部分空间有一系列间距为d1的具有水平边界的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，相邻磁场的间距为d2。质量为m、电阻为R的金属棒ab置于磁场上边界，现将金属棒以一定初速度竖直向下抛出，金属棒下滑过程中始终保持水平并与导轨接触良好，运动过程中金属棒两端的电压随时间的变化如图乙所示。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．金属棒的初速度为

B．金属棒离开每个磁场区域时的速度为

C．金属棒经过每个磁场区域的过程中，回路中产生的热量均为 mg(d1+d2)

D．一定有d1>d2

7．一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，在时的波形如图甲所示，、、、是介质中的四个质点。如图乙所示为质点的振动图像，则下列说法正确的是（　　）

A．该波的波长为

B．该波的波速为，方向沿轴正方向传播

C．质点的平衡位置位于处

D．从到，质点运动的路程大于质点运动的路程

二、多选题

8．如图所示，在匀强电场中建立直角坐标系，坐标平面与电场方向平行。坐标系中有一个经过O、A、B三点的圆，点为圆心，A点坐标为，A点电势为，点电势为，点电势为，则（　　）

A．电场强度的方向为由方向 B．电场强度的方向为由方向

C．电场强度大小为 D．电场强度大小为

9．小兰和小亮周末去爬山，在一个倾角为的山坡上玩抛石块。如图所示，小兰爬上紧挨山坡底端的一棵树，从树上点朝着山坡水平抛出一个石块甲，石块甲正好垂直打在山坡中点；小亮在山坡顶端的点水平抛出一个石块乙，石块乙也落在点。已知山坡长度，重力加速度为，，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．石块甲的抛出点Q一定比A点高 B．石块甲的初速度大小为

C．石块甲、乙的运动时间之比为 D．若两石块同时抛出，则他们一定同时击中P点

10．如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，点为圆心。点右侧相距处固定一个光滑定滑轮。质量为的小圆环静止在圆弧轨道底端点，现用一根细线系在小圆环上，另一端跨过定滑轮系上质量为的重物，使细线伸直。将重物由静止释放，小圆环沿圆弧轨道上滑，运动到点时速度恰好变为零。则（　　）

A．、的质量之比为

B．重物释放瞬间处于超重状态

C．小圆环到达点后还能返回点

D．小圆环的速度在任意时刻都不可能与重物速度大小相等

11．如图所示，倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平面上，斜面下端固定一挡板，劲度系数k=20N/m的轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量为m=1kg的滑块连接。绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为M=2kg的石块相连。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，轻弹簧的弹性势能与形变量的关系为，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6；开始时拖住石块，轻绳恰好伸直与斜面平行但无弹力，滑块恰好不上滑；现由静止释放石块，涉及的过程弹簧都在弹性限度内，则下列说法正确的是（　　）

A．释放石块瞬间轻弹簧的弹性势能为5J B．石块的速度最大时轻弹簧的形变量为0.5m

C．石块的最大速度为 D．滑块沿斜面向上运动的最大距离为2m

三、实验题

12．李达同学想利用“验证平抛运动”的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。实验装置如图甲所示，选用的斜槽很光滑，先调整斜槽使其末端切线水平，贴有坐标纸的木板靠近斜槽竖直放置。实验时将小球于斜槽上固定位置P点由静止释放，P点到斜槽末端的竖直高度差为H，小球离开斜槽末端O点时开始做平抛运动。以小球在斜槽末端球心位置为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立平面直角坐标系，多次重复实验描下小球做平抛运动时经过的几个点a、b、c、d，如图乙所示。

（1）图乙中每个正方形小格的边长为l，则小球从b点至c点的运动时间为___________，做平抛运动的初速度v0=___________。（重力加速度为g）

（2）如果小球在斜槽上的运动满足机械能守恒定律，则H与l应满足___________。

13．某同学想要描绘一个电动剃须刀的伏安特性曲线，剃须刀铭牌上有“2.4V，1.5W”字样，其内阻不随温度变化。实验室备有如下器材：

A．电源（电动势为3V，内阻不计）

B．电压表（量程为3V，内阻约为2kΩ）

C．电流表A1（量程为0.6A，内阻为0.6Ω）

D．电流表A2（量程为3A，内阻约为10Ω）

E．滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，额定电流为2A）

F．滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，额定电流为0.2A）

G．电阻箱（阻值范围为0~999.9Ω，额定电流为0.5A）

H．开关和导线若干  

（1）实验采用的电路图如图甲所示，图中选用的电流表应为___________（填“A1”或“A2”），所选滑动变阻器为___________（填“R1”或“R2”）。

（2）如果图甲中电流表最大能测量0.9A电流，则电阻箱调节好后的电阻值为___________Ω。

（3）根据图甲所示电路图，在图乙中用笔画线代替导线将没连接好的器材连接好。(    )

（4）根据实验数据，描绘的电动剃须刀的伏安特性曲线如图丙所示，已知电流表示数0~0.25A之间为直线，则电动剃须刀的内阻为___________Ω，正常工作时机械效率为___________。

（5）如果将该剃须刀与电动势为2.0V，内阻2.5Ω的电源直接相连，则剃须刀消耗的实际功率为___________W（保留两位有效数字）。

四、解答题

14．如图所示，盛放某种特殊气体的导热双体罐由A、B两部分组成，其容积分别为和。已知A内气体压强为，温度，B内为真空。A、B之间由气阀K连接，当A、B之间气压差值大于时阀门打开，小于此值时关闭。求：

（1）满足K不打开条件的A内气体的热力学温度的最大值；

（2）当环境温度为320K时，B内气体的压强。

15．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内有竖直方向的匀强电场（方向未标出）与垂直纸面的匀强磁场（未标出）；第二象限内有水平向右的匀强电场与垂直纸面向里的匀强磁场；现有质量为m、电荷量为、可视为质点的带电小球从x轴上P点以初速度射入复合场中，P点坐标为，初速度与x轴正向夹角，小球恰好做匀速直线运动经过y轴上S点进入第一象限，在第一、四象限做匀速圆周运动经Q点进入第三象限。已知小球做圆周运动的圆心在x轴上，重力加速度为，，求：

（1）电场强度与磁感应强度的大小；

（2）电场强度与磁感应强度；

（3）小球从P点到Q点的时间。

16．如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平面上，斜面顶点B处固定一个厚度不计的挡板，挡板与斜面垂直，挡板上端固定着光滑圆弧轨道EF，O点为圆心，F在O点正上方，OF=R，OE垂直斜面。在斜面下端A点静置着一块长为2R、质量为m的木板，木板的厚度与斜面上端挡板的高度相同，在木板左端静置着一可视为质点的、质量也为m的木块。若同时给木板和木块一个沿斜面向上的相同的初速度，木板和木块将保持相对静止沿斜面减速上滑，木板上端恰好能运动到B点；现对静止的木板施加沿斜面向上的恒力F=2mg，同时给木块一初速度v0，木板运动到斜面上端与挡板相撞后粘在一起的同时撤去F，木块恰好能运动到木板上端边缘。已知木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°=0.6。求：

（1）斜面长度s；

（2）木块与木板间的动摩擦因数μ2；

（3）如果s的大小可以改变，要使木板能在与木块共速前到达B端且木块进入圆弧EF后不脱离圆弧，试确定s的取值范围。

参考答案：

1．D

【详解】A．电荷数为92，发生一次衰变电荷数增加1，即电荷数变为93，而的电荷数为94，则发生一次衰变不可能变成，故A错误；

B．组成原子核的核子越多，它的结合能越大，所以结合能比的结合能大，故B项错误；

C．查德威克用粒子轰击铍核发现了中子，故C项错误；

D．两个质子和两个中子结合成一个粒子，质量亏损是

根据质能方程可得释放的能量是

故D项正确。

故选D。

2．C

【详解】设“东方红一号”卫星周期为，其半长轴为

“东方红二号”卫星周期，工作轨道半径，根据开普勒第三定律，可得

代入数据解得

分钟

ABD错误，C正确。

故选C。

3．C

【详解】从点将光线反向延长交圆弧于点，连接，得到玻璃砖内的光路如图所示

A．折射光线与平行，由几何关系可知折射角为

则折射率为

故A错误；

BC．因、都垂直，所以；则有

，，

可得

则有

，

故B错误，C正确；

D．该单色光在玻璃砖材料中的传播距离为

所以该单色光在玻璃砖材料中的传播时间为

故D错误。

故选C。

4．A

【详解】A．根据光电效应方程有

根据动能定理可得

联立可得

可知图像的斜率为

解得

故A正确；

B．根据

由图像可知当时

则有

解得该实验所用光电管的极材料的逸出功为

故B错误；

CD．入射光频率越大，遏止电压越大，所以、为同一种光，且、的频率小于的频率，则、为绿光，为紫光。而入射光越强，饱和光电流越大，所以为强绿光，故C、D错误。

故选A。

5．B

【详解】A．因为理想变压器原副线圈匝数比为，则原副线圈中电流之比为，A错误；

B．因原副线圈中电流之比为，两个灯泡都正常发光，此时通过滑动变阻器的电流大小与通过灯泡的电流相同，所以此时滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相同，B正确；

C．设变压器原、副线圈的匝数比为，灯泡的等效电阻是RL，则有变压器等效电路如图所示，滑动变阻器的触头向下滑动，副线圈电路的总电阻R减小，ｋ值不变，则有原、副线圈的电流都增大，电源电压恒定，则原线圈两端电压减小，电压表、的示数都减小，C错误；

D．滑动变阻器的触头向下滑动，副线圈电路的总电阻R减小，则有原、副线圈的电流都增大，则电流表示数增大，D错误。

故选B。

6．C

【详解】A．设金属棒进入磁场的速度为v0，出磁场的速度设为v1，由图可知进入磁场时电压表示数为U0，出磁场时电压表示数为。金属棒进入磁场时，根据闭合电路欧姆定律有

根据法拉第电磁感应定律有

可得

A错误；

B．金属棒穿出磁场时，根据闭合电路欧姆定律得

根据法拉第电磁感应定律有

可得

B错误；

C．从金属棒进入磁场到出磁场的过程中，根据动能定理得

从金属棒穿出磁场到再次进入磁场的过程中，根据动能定理有

联立解得

C正确；

D．根据题中条件无法确定d1与d2的关系，D错误。

故选C。

7．C

【详解】A．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为

解得，故A项错误；

B．由图乙可知该波的周期为，所以该波的波速为

由图乙可知，时刻，质点沿轴负方向运动，所以该波沿轴负方向传播，故B项错误；

C．由图乙可知，在之后，质点第一次位于波峰的时刻为，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项正确；

D．从到为四分之一个周期，质点运动的路程等于质点运动的路程，D项错误。

故选C。

8．BD

【详解】AB．如图所示，连接、，则为直角三角形。

在匀强电场中，沿任意一条直线电势均匀变化，则有

所以点电势为，即、A两点连线为等势线，电场方向为由方向，故A项错误，B项正确；

CD．根据图中数据可知，圆半径，由几何关系可知，，所以

所以电场强度大小为

故C项错误，D项正确。

故选BD。

9．BC

【详解】AB．设小球甲抛出的初速度为，Q点相对于P点的竖直高度为H，则

小球甲落在P点时速度的竖直分量

小球甲的水平位移

，，

联立各式可得

，

又A点高度为

则Q点的高度为

则A点比Q点高，故A错误，B正确；

C．对于小球乙，有

结合前面式子可得

故C正确；

D．因为两小球抛出时的高度不同，故不可能相遇，故D错误。

故选BC。

10．AC

【详解】A．由几何关系可知，。在运动过程中，对环和重物组成的系统，根据机械能守恒定律可知

解得

故A项正确；

B．重物物释放瞬间，加速度向下，绳子的拉力小于重物重力，处于失重状态，故B项错误；

C．小圆环由点开始运动，到达点时速度恰好为零，然后小圆环从P点向Q点运动，由于系统机械能守恒，所以小圆环能再次回到点，故C项正确；

D．如图所示

当圆环运动到点时，细线与圆弧相切，圆环速度沿圆弧切线方向，圆环速度大小与重物速度大小相等，故D项错误。

故选AC。

11．BD

【详解】A．由静止释放石块瞬间，因滑块m恰好不上滑，故有

联立解得

，

故A错误；

B．石块的速度最大时滑块速度也最大，且加速度为零，由力的平衡有

解得

故B正确；

C．设石块的最大速度为vm，因初末状态弹簧的弹性势能不变，根据能量守恒定律有

解得

故C错误；

D．设滑块沿斜面向上运动的距离最大时弹簧伸长量为x3，此时石块、滑块速度都为零，根据能量守恒定律有

解得

即滑块沿斜面向上运动的最大距离为

故D正确。

故选BD。

12．              

【详解】（1）[1][2]已知图乙中一个小格对应的实际长度为l，任意两点间时间间隔为T，则在水平方向上，有

在竖直方向上，有

由图可知

解得

（2）[3]如果小球在斜槽上的运动满足机械能守恒定律，则有

即

13．     A1     R1     1.2             1.6     58.3%     0.40（0.38~0.41）

【详解】（1）[1]本实验中电动剃须刀的额定电流为0.625A，电流表A2量程太大，电流表A1量程太小，但其内阻已知，可以利用电阻箱改装，故选A1；

[2]滑动变阻器用分压电路，则所选滑动变阻器为阻值较小的R1。

（2）[3]要将电流表A1改装为量程0.9A的电流表，需要并联的电阻为

（3）[4]实物连接图如图所示

（4）[5]电流表示数0~0.25A之间为直线，说明此时剃须刀没有工作，根据欧姆定律可知电动剃须刀的内阻为

[6]电动剃须刀正常工作时功率1.5W，电流为0.625A，则效率为

（5）[7]电源电动势为2.0V，内阻2.5Ω，则其短路电流为0.8A，在剃须刀的伏安特性曲线图中画出该电源的伏安特性曲线如图所示

从图中读出此时剃须刀电压为0.9V，电流为0.44A，所以如果将该剃须刀与该电源直接相连，剃须刀消耗的实际功率约为

14．（1）；（2）

【详解】（1）对容器A中的气体，做等容变化，根据查理定律有

当时，解得

（2）假设环境温度为320K时，B内气体压强为，则A内气体压强为

对于原A内气体，根据理想气体状态方程有

对于进入容器B的气体

联立解得

15．（1），；（2），方向竖直向上，，方向垂直纸面向外；（3）

【详解】（1）带正电荷的小球在第二象限做匀速直线运动，其受力如图所示

根据受力平衡有

联立解得

（2）带正电荷的小球在第一、四象限做匀速圆周运动，故有

解得

，方向竖直向上

由题意知，小球做匀速圆周运动的圆心在x轴上，设小球做圆周运动的半径为R，由几何关系可知

联立可得

由牛顿第二定律有

解得

，方向垂直纸面向外

（3）小球在第二象限的运动时间

设做圆周运动的时间为，则

联立解得

16．（1）；（2）0.6；（3）

【详解】（1）当同时给木块和木板一沿斜面向上的初速度v0时，木块与木板保持相对静止向上做匀减速直线运动，对木块与木板整体有

解得

根据题意，此过程木板上端恰能到达B点，则有

解得

（2）当给木板施加恒力F、给木块初速度v0时，设经历时间t1，两者达到相等速度v1，则共速前对木块有

对木板有

速度关系

之后，由于

两者将做匀速直线运动，木板到达B后，木块进一步向上做匀减速直线运动，因木块恰好能运动到木板上端边缘，即木块减速运动到E点时速度恰好等于0，则有

解得

，

（3）若木块在圆弧中恰好做完整的圆周运动，则在最高点F，有

解得

令木块此过程在E点的速度为，则有

解得

若木块在圆弧中恰好到达与圆心等高位置速度减为0，令木块此过程在E点的速度为，则有

解得

改变s的大小，使木板能在与木块共速前到达B端，则此过程中，木块一直以加速度向上做匀减速直线运动，当减速至时，s为最大值，则

解得

斜面长度不可能小于木板的长度，表明上述情景不存在；

当减速至时，s为最小值，则

解得

斜面长度不可能小于木板的长度，所以最小值取2R；

根据（2）可知在木板粘在挡板上之前与之后加速度不变，所以木块在木板上做匀减速的最大位移为

综合所述，s的取值范围为