2023郴州高三下学期三模物理试题含答案

郴州市2023届高三第三次教学质量监测试卷

物理

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2B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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

4.考试时间为75分钟，满分为100分。

5.本试题卷共5页。如缺页，考生须声明，否则后果自负。

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，只有一个选项是正确的）

1.下列说法正确的是

A.结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

B. 衰变为经过4次α衰变，2次β衰变

C.原子核发生β衰变过程中所放出的电子来自原子的外层电子

D.根据玻尔理论可知，一个氢原子核外电子从能级向低能级跃迁最多可辐射6种不同频率的光子

2. 2022年6月23日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号“丁运载火箭，采取“一箭三星”方式，成功将“遥感三十五号“02组卫星发射升空。卫星发射并进入轨道是一个复杂的过程，如图所示，发射同步卫星时是先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道的A点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入同步轨道；已知近地轨道半同步轨道径为，同步轨道半径为。则下列说法正确的是

A.卫星在近地轨道与同步轨道上运动的向心加速度大小之比为

B.卫星在近地轨道与同步轨道上运动的周期之比为

C.卫星在转移轨道上运动时，A、B两点的线速度大小之比为

D.卫星在转移轨道上运动时，从A点运动到B点的过程中处于失重状态，引力做负功，机械能减小

3.有一列简谐横波的波源在O处，某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20cm处，此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s，质点P离O处80cm，如图所示，取该时刻为，下列说法正确的是

A.质点P开始振动时的速度方向沿y轴正方向

B.波的传播速度为1m/s

C.经过1.5s，质点P第一次到达波峰

D.在时间内，处的质点振动的速度逐渐增大

4.在2022年北京冬奥会上取得好成绩，运动员正在刻苦训练。如图所示，某次训练中，运动员（视为质点）从倾斜雪道上端的水平平台上以10m/s的速度飞出，最后落在倾角为37°的倾斜雪道上。取重力加速度大小，，，不计空气阻力。下列说法正确的是

A.运动员的落点距雪道上端的距离为18m

B.运动员飞出后到雪道的最远距离为2.25m

C.运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为10.5m/s

D.若运动员水平飞出时的速度减小，则他落到雪道上的速度方向将改变

5.如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，右侧与一块固定的竖直挡板Q接触，球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球m连接，另一端系在固定竖直杆上的B点，现将一重物M用轻质挂钩挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则

A.若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大

B.若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，P对Q的压力不变

C.将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大

D.将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，P对地面的压力不变

6.如图所示，在真空中固定的两个等量异种点电荷、连线的中垂线上有一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆，杆上有关于电荷连线对称的A、B两点，O为电荷连线的中点。现有电荷量为+q、质量为m的带电小环套在杆上，从A点以初速度向B滑动，到达B点时速度恰好为0，则可知

A.从A到B，小环的电势能始终不变，动能先增加，后减小

B.从A到B，小环受的摩擦力先减少后增加

C.小环运动到O点时的速度大小为

D.小环从A到O点的时间大于从O到B的时间

二、选择题（本题共5小题；每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中都有多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）

7.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与AB的夹角θ=30°，E、F分别为AB、BC的中点，则

A.该棱镜的折射率为

B.光在F点发生全反射

C.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

D.光从空气进入棱镜，波长变小

8.如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为质量建筑材料从地面被吊起后在竖直方向运动的v-t图像（竖直向上为正方向），重力加速度.根据图像下列判断正确的是

甲    乙

A.在10~30s建筑材料的机械能增加

B.46s时建筑材料离地面的高度为28m

C.在0~10s内塔吊拉力做功的功率为3030W

D.在30~36s塔吊拉力对建筑材料做负功，其功率逐渐减小

9.如图所示，理想变压器原、副线圈原数之比，定值电阻，滑动变阻器R2的最大值为10Ω，阻值恒定的小灯泡L的规格为“6V，6W”，电流表是理想交流电表，输入端接入的交流电压，下列说法正确的是

A.通过电流表的电流方向每秒钟改变20次

B.小灯泡正常工作时，滑动变阻器的阻值为6Ω

C.滑动变阻器阻值为6.5Ω时，变压器输出功率最大且为12.5W

D.滑片自上而下滑动时，电流表的示数一直增大

10.如图所示，质量为m的物块P与物块Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向右为正方向，0~2t0内P、Q物块运动的a-t图像如图所示，已知时刻P、Q的加速度最大，其中t轴下方部分的面积大小为S，则

A.物体Q的质量为

B. 2时刻Q物体的速度大小为

C. 时刻弹簧的弹性势能为

D. 时间内弹簧对P物体做功为零

11.如图甲所示，两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为r=1.0Ω的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的v-t图像，重力加速度。则在金属杆向上运动的过程中，下列说法中正确的是

甲     乙

A.匀强磁场的磁感应强度

B.前2s内通过电阻R的电荷量为1.4C

C.前2s内金属杆通过的位移为4m

D.前4s内电阻R产生的热量为6.2J

三、实验题（本题共2小题，共15分。把答案填写在答题卡上的相应位置）

12.（6分）某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数。PQ为一块倾斜放置的木板，在斜面底端Q处固定一个光电门，光电门与数字计时器相连（图中未画）。每次实验时将一物体（其上固定有宽度为d的遮光条）从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长不变。（设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同）

甲       乙      丙

（1）用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d=        cm；

（2）该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度v，并作出了如图丙所示的图象，其图象与横轴的交点为0.25。由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ=       ；

（3）若更换动摩擦因数更小的斜面，重复上述实验得到图象，其图象的斜率将        （选填“增大”“减小”或“不变”）。

13.（9分）某物理兴趣小组用电流计G来组装多用电表。已知电流计G的满偏电流内阻约为20Ω。

（1）图甲为测定电流计G内阻的电路图，实验室中有以下器材可供选用：

A.电源E（电动势为1.5V，内阻不计）；

B.电阻箱（阻值范围为0~99.9Ω）；

C.滑动变阻器（阻值范围为0~100Ω）

D.滑动变阻器（阻值范围为0~2000Ω）；

E.开关，导线若干。

虚线框A内应接入         ，虚线框B内应接入         （均选填器材前的字母）。某次实验时先闭合开关，调节虚线框B内的元件，使电流计G的读数为0.9mA，然后闭合开关，仅调节虚线框A内的元件，当电流计G的读数为0.3mA时，A内元件的阻值为R，则电流计G的内阻为         ，该测量值与电流计G的内阻真实值相比          （选填“偏大”或“偏小”）。

（2）通过实验测得电流计G的内阻。图乙为一个简易多用电表的内部电路图，电源电动势，内阻。若接线柱0与1之间的量程为0~5mA，则       Ω；接线柱0与2之间为欧姆挡，则R5=         Ω时，欧姆挡指针示数为0。一段时间后电源电动势减小，内阻增大，但调节R5欧姆挡仍能调零，调零后用该电表测得的电阻的阻值与真实值相比       （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

四、计算题（本题共3小题，共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14.（10分）如图所示，一绝热气缸质量、深度，放在水平地面上，气缸与地面的动摩擦因数。轻质绝热活塞面积与轻杆连接固定在竖直墙上，轻杆保持水平，活塞与气缸内壁密封一定质量的理想气体，气体温度为，活塞到气缸底的距离为，杆中恰无弹力，不计活塞与气缸间的摩擦。现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热，气体的内能满足关系式，气缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界大气压强，取。求：

（1）气缸相对地面刚开始滑动时，缸内气体的温度T；

（2）气缸滑动后，继续缓慢加热，气缸缓慢移动，直至活塞恰到气缸口，求这个过程气体吸收的热量Q。

15.（11分）如图，金属板M、N板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为，金属板E、F水平平行放置，间距和板长均为。现有一质量为m、电荷量为的带电粒子，从极板M的中央小孔处由静止释放，穿过小孔后沿E、F板间中轴线进入偏转电场，从P处离开偏转电场后，粒子恰好从AB的中点D以垂直AB边的速度方向进入直角三角形的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。已知BC边水平，AB边长也为d，，，，，忽略粒子的重力及平行板间电场的边缘效应，求：

（1）粒子到达小孔时的速度v0；

（2）P点与E极板的距离h；

（3）若保证带电粒子从AB边离开磁场，则磁场区域的磁感应强度应满足什么条件？

16.（15分）如图所示，水平传送带以的速度做逆时针运动，传送带左端与水平地面平滑连接，传送带与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从圆弧轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量，物块b的质量M=0.3kg，两物块均可视为质点，圆弧轨道半径，传送带左、右两端的距离，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为，物块b与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度，碰撞时间极短。求：

（1）物块a滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；

（2）物块a第一次与物块b碰撞后瞬间，物块b的速度大小；

（3）两物块最多能碰撞的次数及最终两者的距离。

郴州市2023届高三第三次教学质量监测试卷

物理参考答案及评分细则

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，只有一个选项是正确的）

1-6BCCBDC

二、选择题（本题共5小题；每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中都有多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）

7.AD 8.AC 9.CD 10.BCD  11.BD

三、实验题（本题共2小题，共15分。把答案填写在答题卡上的相应位置）

12.（6分）

（1）0.225（2分）  （2）0.5（2分）  （3）不变（2分）

13.（9分）

（1）B（1分）  D（1分）  2R（1分）  偏小（2分）

（2）5.0（1分）  295.5（1分）  偏大（2分）

四、计算题（本题共3小题，共36分。解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14.（10分）

解，（1）由题意得开始时杆中恰无弹力，则初状态

当气缸相对地面刚开始滑动时，对气缸受力分析得

解得

则由查理定律得

解得气缸相对地面刚开始滑动时，缸内气体的温度为：

（2）由题意气缸缓慢移动，所以为等压变化过程，则初状态

   当活塞恰到气缸口时，满足

由盖吕萨克定律得

解得

又因为  所以

又因为气缸滑动后，直至活塞恰到气缸口过程中，气体做功为

由热力学第一定律的  解得

15.（11分）

（1）粒子在加速电场中，根据动能定理得：

粒子到达小孔时的速度

（2）粒子离开偏转电场时，速度偏转角，

竖直方向速度

在偏转电场中，带电粒子做类平抛运动，则有：，

则P点与上极板的距离

（3）设带电粒子磁场时的度大小为v，则

粒子在磁场中的最大轨道半径与AC边相切，轨迹如图所示

由几何关系可得

由牛顿第二定律，得

联立解得

为保证带电粒子从AB边离开磁场则磁感应强度应满足的条件是

16.（15分）

（1）物块a沿圆弧从最高点由静止下滑到圆弧轨道最低点，根据机械能守恒定律有：

解得：

物块a运动到轨道最低点时，由牛顿第二定律有：

联立以上两式代入数据解得：

由牛顿第三定律知物块a滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为3N

（2）物块a在传送带上运动时，由牛顿第二定律有

设物块a第一次滑到传送带左端时的速度大小为，由a、b运动学公式可得：

   解得

则物块a第一次滑到传送带左端时的速度大小为4m/s，物块a、b碰撞过程动量守恒，机械能守恒，设碰撞后物块a的速度为，b的速度为，则有：

联立解得，，即第一次碰撞后瞬间物块b的速度大小为2m/s。（1分）

（3）碰撞后物块b沿地面向左做匀减速运动，设加速度为，到静止时所用时间为，位移为，由牛顿第二定律有                            由运动学公式有，

联立解得，

对于物块a，先沿传送带向右做匀减速运动，设速度减为0所用的时间为，位移为，由运动学公式有，               解得，

由可知，故物块a第二次与b碰撞前b已经停止运动，设物块a第二次与b碰撞前瞬间的速度大小为，则有               解得

物块a、b第二次碰撞过程动量守恒、机械能守恒，设第二次碰撞后速度分别为、，则有

解得，

物块b第二次碰撞后向左滑行的距离

物块a第二次碰撞后向右滑行的距离

则两物块最多碰撞2次，最终两者的距离为