2023届湖南省长郡中学等部分学校高三下学期5月联考物理试题（解析版）

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高三物理考试本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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，再选涂其他答案标号。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。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、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.下列说法正确的是A.声波能绕过某一建筑物传播，这是波的干涉B.手机在通话时涉及的波既有电磁波也有声波C.一单摆在空气中做阻尼振动，振幅减小，则单摆的周期也在减小D.波动中，振动相位总是相同的两个质点之间的距离一定等于一个波长2.在医学上，放射性同位素电池已用于心脏起搏器和人工心脏。某种放射性同位素电池以钽铂合金为外壳，内装钚238，其能量来自钚238发生的衰变（生成一个新核），可以连续使用10年以上。真空中的光速为c。下列说法正确的是A.粒子的速度可以达到光速cB.粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强C.钚238发生衰变后，生成的新核的中子数比钚238的中子数少2D.若钚238发生衰变的质量亏损为，则该衰变过程中放出的核能为3.当今物流业相当发达，货车货运功不可没。如图所示，司机为方便卸货，在距水平地面的高度为的车厢底部与地面之间用长度为的木板搭建了一个斜面。若货物恰好能沿木板匀速下滑，则货物与木板间的动摩擦因数为A. B. C. D.4.某电子束焊接机的工作原理示意图如图所示，在直流高压作用下，阴极K（接地）与阳极A之间形成辐向电场，虚线为电场线，在同一电场线上有B、C、D三点，。一电子以某一初速度从B点沿直线运动到D点。不计电子所受的重力。下列说法正确的是A.B、C两点间的电势差小于C、D两点间的电势差B.B点的电势、C点的电势均大于零，且C.电子在B点时的电势能大于在D点时的电势能D.电子从B点运动到C点的时间小于其从C点运动到D点的时间5.不在同一直线上的动量问题同样可以用正交分解法处理。某同学自制了一款飞机模型，该飞机模型飞行过程中可通过喷气在极短时间内实现垂直转弯。若该飞机模型的质量为M（含气体），以大小为v的速度匀速飞行时，在极短时间内喷出质量为m的气体后垂直转弯，且转弯后的速度大小不变，则该飞机模型喷出的气体的速度大小为A. B. C. D.6.三个用相同的细导线制成的刚性闭合线框（相互绝缘）如图所示，正方形线框的边长与内切圆线框的直径相等，正方形线框的对角线长与外接圆线框的直径相等。将这三个线框放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场（足够大）中，线框所在平面与磁场方向垂直，外接圆、正方形、内切圆线框中产生的感应电流分别为、和。下列判断正确的是A. B. C. D.二、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，有多项符合题目要求。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.抗日战争中，某侦查员完成侦查任务后突遇险情，侦查员从桥上水平向前跳出，落到桥下接应的小船上撤离。侦查员的起跳点到小船水平甲板的高度为，且起跳点与桥下小船的船头在同一竖直线上，因情况紧急，在侦查员起跳的同时，长度为的小船由静止开始以大小为的加速度沿起跳速度方向匀加速驶出。取重力加速度大小，将侦查员视为质点，不计空气阻力。若侦查员能落到船上，则侦查员的起跳速度大小可能为A. B. C. D.8.2023年4月16日，我国首颗低倾角轨道降水测量卫星——“风云三号”G星在酒泉卫星发射中心成功发射。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的第一宇宙速度为，引力常量为G，若“风云三号”G星入轨后绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，则下列说法正确的是A.地球的半径为  B.地球的质量为C.“风云三号”G星的线速度大小为 D.“风云三号”G星的周期为9.如图所示，为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，，，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c.下列说法正确的是A.该光线射到E点时不会发生全反射 B.该光线射到E点时会发生全反射C.该光线从M点传播到E点的时间为 D.该光线从M点传播到E点的时间为10.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，，的阻值变化范围为，a，b两端接电压有效值恒为的正弦交流电源。下列说法正确的是A.若接入电路的阻值为，则通过的电流为B.若接入电路的阻值为，则的热功率为C.若向上移动滑片P，则理想交流电压表的示数变大D.若向下移动滑片P，则的热功率变大三、非选择题：本题共5小题，共56分。11.（6分）学校物理兴趣小组用如图甲所示的阿特伍德机验证牛顿第二定律，并测量当地的重力加速度。绕过定滑轮的轻绳两端分别悬挂质量相等的重物A（由多个相同的小物块叠放组成）和重物B。主要实验步骤如下：①用天平分别测量一个小物块的质量和B的质量m；②将A中的小物块取下一个放在B上，接通打点计时器的电源后，由静止释放B，取下纸带，算出加速度大小，并记下放在B上的小物块的质量；③重复步骤②，获得B上面的小物块的总质量和对应加速度大小a的多组数据。（1）某次实验打出的纸带如图乙所示，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电源的频率为，则本次实验中A的加速度大小为__________（结果保留三位有效数字）。（2）利用本装置验证牛顿第二定律。若在误差允许的范围内，满足重物A的加速度大小__________（用m、和当地的重力加速度大小g表示），则牛顿第二定律得到验证。（3）利用本装置测量当地的重力加速度。根据放在B上面的小物块的总质量和对应加速度大小a的多组数据，以为横坐标，a为纵坐标作出图像。若图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小可表示为__________（用k、m表示）。12.（9分）小聪用如图甲所示的电路探究压敏电阻的阻值随所受压力变化的关系，要求测量结果尽可能准确。可提供的实验器材有：A.两节干电池（电动势约为，内阻不计）；B.待测压敏电阻（不受压力时的阻值约为）；C.电压表（量程为，内阻很大）；D.电流表（量程为，内阻约为）；E.电流表（量程为，内阻约为）；F.滑动变阻器R（最大阻值为，额定电流为）；G.开关及导线若干。（1）电流表应选用__________（填“D”或“E”）。（2）根据图甲电路，用笔画线代替导线将图乙中的实物补充连接成测量电路。（3）正确连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至__________（填“a”或“b”）端，闭合开关S。（4）改变压敏电阻所受的压力大小F，调节滑片，使电压表的示数U、电流表的示数I合适，不考虑电表内阻对电路的影响，算出压敏电阻的阻值，获得压力大小F和压敏电阻的阻值的多组数据，以为纵轴、F为横轴，作出图像如图丙所示。根据图丙可知，当压敏电阻所受的压力大小为___________N（结果保留三位有效数字）时，压敏电阻的阻值为。（5）若考虑电流表的内阻，则压敏电阻的测量值___________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。13.（13分）如图所示，一导热性能良好的汽缸开口竖直向上静置在水平面上，缸口处固定有卡环（大小不计），卡环距汽缸底部的高度，质量、横截面积的光滑薄活塞下方封闭一定质量的理想气体，活塞上表面有一用竖直轻绳悬挂的重物，轻绳上端与固定的拉力传感器相连。当封闭气体的热力学温度时，活塞距汽缸底部的高度，重物对活塞恰好无压力；当封闭气体的热力学温度缓慢上升至时，传感器的示数恰好为零。已知大气压恒为，取重力加速度大小。求：（1）重物的质量M；（2）当封闭气体的热力学温度缓慢上升至时，封闭气体的压强p。14.（13分）某商家为了吸引顾客，设计了抽奖活动，如图所示，三块尺寸相同的薄木板A、B、C随机排序并紧挨着置于足够大的水平地面上，质量均为，长度均为。三块木板的下表面与地面间的动摩擦因数均为，上表面（均水平）各有不同的涂层，质量的滑块（视为质点）与A、B、C上表面间的动摩擦因数分别为、、。顾客以某一水平初速度从左侧第一块木板的左端将滑块水平向右推出。从左向右数，若滑块最终停在第一、二、三块木板上，则顾客分别获得三、二、一等奖；若滑块滑离所有木板，则顾客不获奖。认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取重力加速度大小。（1）若木板全部固定，要想获奖，求滑块的初速度大小应满足的条件；（2）若木板不固定，且从左向右按照A、B、C的方式放置，要想获得一等奖，求滑块初速度的最小值（结果可保留根号）。15.（15分）如图所示，在竖直平面（纸面）内水平虚线ab的下方有电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场，一固定薄壁圆筒的横截面与ab相切，其圆心为O.圆筒内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场。一电荷量为q的带负电小球（视为质点），自ab上方距ab的高度为h处由静止释放，小球经圆筒的小孔S沿半径SO方向进入圆筒内，与圆筒内壁发生两次碰撞后沿半径OP方向从圆简上的小孔P水平射出，射出后做匀速直线运动。小球与圆筒内壁碰撞的时间极短且没有机械能损失，小球的电荷量保持不变，重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）求小球通过小孔S时的速度大小v以及小球的质量m；（2）求圆筒的半径R；（3）若其他情况不变，将小球自ab上方距ab的高度为处由静止释放，小球自小孔S进入圆筒内，证明小球恰好可以回到释放点，并求小球从被释放至第一次回到释放点的时间t。
高三物理考试参考答案1.B【解析】本题考查振动和波，目的是考查学生的理解能力。声波能绕过某一建筑物传播，这是波的衍射，选项A错误；用手机通话时，需要手机接收声波并转化成电磁波，接听者的手机需要把接收到的电磁波转换成户波，选项B正确；单摆的周期与其振幅无关，选项C错误；振动相位总是相同的两个相邻质点之间的距离等于一个波长，选项D错误。2.C【解析】本题考查原子物理学，目的是考查学生的理解能力。粒子的速度只有光速c的十分之一，选项A错误；在、、粒子中，粒子的电离本领最强，穿透能力最弱，选项B错误；钚238发生衰变后，生成的新核的质量数比钚238的质量数少4，电荷数比钚238的电荷数少2，因此生成的新核的中子数比钚238的中子数少2，选项C正确：根据爱因斯坦质能方程可知，该衰变过程中放出的核能为，选项D错误。3.A【解析】本题考查物体的平衡条件，目的是考查学生的推理论证能力。设货物的质量为m，木板的倾角为，货物与木板间的动摩擦因数为，对货物，根据物体的平衡条件有，又，解得，选项A正确。4.D【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。因为电场线的疏密表示电场强度的大小，所以B、C两点间的平均电场强度大于C、D两点间的平均电场强度，由可得B、C两点间的电势差大于C、D两点间的电势差，选项A错误；沿电场线方向电势逐渐降低，因此，选项B错误；电子从B点运动到D点的过程中，受到的电场力方向与速度方向相反，电场力做负功，电势能增加，因此电子在B点时的电势能小于在D点时的电势能，选项C错误：电子从B点运动到D点的过程中做减速直线运动，则电子从B点运动到C点过程中的平均速度大于从C点运动到D点过程中的平均速度，由可知，电子从B点运动到C点的时间小于其从C点运动到D点的时间，选项D正确。5.C【解析】本题考查动量守恒定律，目的是考查学生的创新能力。设喷出的气体沿飞机模型初速度方向的速度分量大小为，沿飞机模型末速度方向的速度分量大小为，在这两个方向上，根据动量守恒定律分别有、，该飞机模型喷出的气体的速度大小，解得，选项C正确。6.B【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的推理论证能力。设内切圆线框的半径为r，则正方形线框的边长为，外接圆线框的半径为，因此外接圆、正方形、内切圆线框的周长分别为、、，面积分别为、、，三个线框的材料和粗细均相同，根据电阻定律可知，外接圆、正方形、内切圆线框的电阻之比，根据法拉第电磁感应定律有，可得外接圆、正方形，内切圆线框中产生的感应电流之比，即，选项B正确。7.BC【解析】本题考查平抛运动与直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。若侦查员能落到小船上，则侦查员在空中运动的时间，其中，在时间t内，小船驶出的距离，其中，设在侦查员恰好落到船头的情况下，侦查员的起跳速度大小为，有，设在侦查员恰好落到船尾的情况下，侦查员的起跳速度大小为，有，其中，解得，，因此要使侦查员落到船上，侦查员的起跳速度大小应满足的条件为，选项B、C正确。8.BD【解析】本题考查万有引力，目的是考查学生的推理论证能力。设地球的质量为M，半径为R，有，又，解得、，选项A错误，B正确；设“风云三号”G星的线速度大小为v，有，解得，选项C错误：“风云三号”G星的周期，选项D正确。9.BD【解析】本题考查光的折射与全反射，目的是考查学生的推理论证能力。光路如图所示，由几何关系可知，该光线在M点的入射角，设该光线在M点的折射角为r，有，解得，设临界角为，有，解得，由几何关系可知，该光线在E点的入射角，因为，即，所以该光线射到E点时会发生全反射，选项A错误、B正确；由几何关系可知，，该光线从M点传播到E点的时间，又，解得，选项C错误，D正确。10.AD【解析】本题考查理想变压器，目的是考查学生的模型建构能力。等效电阻，若接入电路的阻值为，则，通过的电流，通过的电流，的热功率，选项A正确、B错误；若向上移动滑片P，变小，通过原线圈的电流，原线圈两端的电压，副线圈两端的电压，则变小，变小，即的示数变小，选项C错误；若的热功率最大，要求，即，解得，即当时的热功率最大，由于，若向下移动滑片P，变大，的热功率变大，选项D正确。11.（1）0.810（2分）  （2）（2分）  （3）km（2分）【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的实验探究能力。（1）根据匀变速直线运动的规律有，解得。（2）根据牛顿第二定律，对A、B组成的系统有，解得。（3）由变形可得，因此，解得。12.（1）E（2分）（2）如图所示（2分）（3）a（1分）（4）44.0（43.8～44.2均可给分）（2分）（5）大于（2分）【解析】本题考查伏安法测电阻，目的是考查学生的实验探究能力。（1）因为，所以电流表应选用。（3）为保证电路安全，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至a端。（4）根据题图丙可知，压敏电阻的图线过点，因此当压敏电阻所受的压力大小为时，压敏电阻的阻值为。（5）若考虑电流表的内阻，则根据题图甲电路有，因此。13.【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的推理论证能力。（1）设当热力学温度时，封闭气体的压强为，根据物体的平衡条件有（1分）设当热力学温度时，封闭气体的压强为，根据物体的平衡条件有（1分）根据查理定律有（2分）解得。（1分）（2）设当活塞刚到达卡环处时，封闭气体的热力学温度为，根据盖一吕萨克定律有（2分）解得（1分）因为，所以此后封闭气体的体积不变，根据查理定律有（2分）由（1）可得（1分）解得（或）。（2分）14.【解析】本题考查力学综合，目的是考查学生的创新能力。（1）在木板全部固定的情况下，当滑块恰好能够滑至第三块木板的右端时具有最大值，根据动能定理有（1分）解得（1分）要想获奖，的取值范围为。（1分）（2）在木板不固定，且从左向右按照A、B、C的方式放置的情况下，当滑块在A上滑动时，滑块与A之间的滑动摩擦力大小A、B、C整体所受地面的最大静摩擦力（1分）因为，所以当滑块在A上滑动时，A、B、C均静止（1分）当滑块在B上滑动时，滑块与B之间的滑动摩擦力大小B、C整体所受地面的最大静摩擦力（1分）因为，所以当滑块在B上滑动时，B、C一起做匀加速直线运动，而滑块做匀减速直线运动（1分）根据牛顿第二定律可知，当滑块在B上滑动时，滑块和B、C整体的加速度大小分别为，（1分）若滑块恰好在滑到C上时与C达到共同速度，因为滑块与C之间的最大静摩擦力（）大于滑块与C整体做匀减速直线运动时C所受地面的摩擦力，所以滑块与C达到共同速度后将不会再相对C滑动，B、C一起做匀减速直线运动直到停止，则可获得一等奖，且具有最小值。设滑块刚滑上B时的速度大小为，经时间恰好滑到C上且与C达到大小为的共同速度，根据匀变速直线运动的规律有（1分）（1分）（1分）解得对滑块从刚滑上A到刚滑上B的过程，根据动能定理有（1分）解得。（1分）15.【解析】本题考查带电体在复合场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。（1）小球从被释放至通过小孔S的过程中做自由落体运动，有（1分）解得（1分）小球通过P点后做匀速直线运动，根据物体的平衡条件有（1分）解得。（1分）（2）因为，所以小球在圆筒内做匀速圆周运动，设小球第一次与圆筒内壁在A点碰撞，运动轨迹如图甲所示，由于小球与圆筒内壁发生两次碰撞后沿OP方向射出，因此SA弧对应的圆心角根据几何关系可知，小球在圆筒内做匀速圆周运动的半径（1分）洛伦兹力提供小球在圆筒内做圆周运动所需的向心力，有（1分）解得（1分）（3）设此种情况下小球通过小孔S时的速度大小为，有（1分）设此种情况下小球在圆筒内做匀速圆周运动的半径为，有（1分）可得（1分）由于，根据几何关系可知，小球从通过小孔S至第一次与圆筒内壁碰撞前瞬间的轨迹圆弧对应的圆心角，小球的运动轨迹如图乙所示，小球与圆筒内壁碰撞两次后，从小孔S竖直向上射出圆筒根据对称性可知，小球第二次通过小孔S后恰好可以回到释放点（1分）设小球从被释放至第一次通过小孔S的时间为，有（1分）解得小球在圆筒内做圆周运动的周期小球第一次在圆筒内运动的时间（1分）解得又（1分）解得。（1分）