2023届湖南省常德市第一中学高三下学期模拟预测物理试题（解析版）

常德市一中2023届高三六月模拟考试试题

物       理

一、单项选择题（每题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共28分）

1．“玉免二号”月球车在太阳光照射不到时，由同位素电池为其保暖供电。衰变时生成原子核，同时产生射线，已知半衰期为88年，则（    ）

A．这个衰变是衰变

B．射线是原子核跃迁产生的

C．原子核的比结合能小于原子核

D．16个原子核经过176年后，一定生成12个原子核

2．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机（如图所示），不仅对眼睛危害大，还经常出现手机砸伤脸的情况。若手机质量约为，从离人脸约的高处自由下落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（    ）

A．手机下落的过程和与人脸接触的过程均处于失重状态

B．手机对人脸的冲量大小约为

C．手机对人脸的平均冲力大小约为

D．手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0

3．如图所示，卫星沿圆形轨道I环绕地球运动，当其运动到M点时采取了减速制动措施，进入椭圆轨道（II或III）。轨道I、II和III均与地球赤道平面共面，制动变更轨道后（　　）

A．卫星可能沿轨道III运动

B．卫星经过M点之后的运动过程中某些位置的速度可能大于7.9km/s

C．卫星经过M点时的加速度变大

D．卫星环绕地球运动的周期变大

4．一辆新能源汽车在平直高速公路上开启高速导航辅助驾驶功能，使汽车以v0匀速行驶，行驶中保持最大输出功率P0不变，当发现前方有施工限速时，自动系统立即减小输出功率到并保持不变，经过t时间汽车速度恰好达到限速值，并以此速度匀速运动。已知汽车质量为m，不计功率减小的时间，汽车行驶中阻力不变，汽车在减速过程的位移大小为（　　）

A．     B．       C．          D．

5．如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷，A、C的坐标分别为-3L和3L。已知C处电荷的电荷量为Q，图乙是AC连线之间的电势与坐标的关系图，图中x=L点为图线的最低点，x=-2L的纵坐标，x=2L的纵坐标。若在x=-2L的B点静止释放一可视为质点的带电物块，质量为m、电荷量为。物块向右运动到处速度恰好为零。则A处电荷的电荷量及物块与水平面间的动摩擦因数分别是（　　）

A．，   

B．，

C．，   

D．，

6．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为（a<g）的匀加速运动，测得两个物体的v-t图像如图乙所示。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．施加外力F大小恒为M（g+a）

B．A、B分离时，弹簧弹力恰好为零

C．A、B分离时，A上升的距离为

D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值

7．“人造太阳”是一种通过磁场将粒子约束在小范围内实现核聚变的装置，其简化模型如图所示，核聚变主要原料氕核（）质量为m，电荷量为q，在纸面内从圆心O以不同速度向各个方向射出，被约束在半径为R1=3R和R2=R两个同心圆之间的环形区域，该环形区域存在与环面垂直的匀强磁场B，要使所有粒子都不会穿出磁场的外边缘，不计粒子重力及粒子间碰撞和相互作用，则粒子在磁场中一个连续运动的最长时间为（　　）

A． B． 

C． D．

二、多项选择题（每小题有多个选项符合题目要求，每小题5分，共20分。选对但不全的得3分，有错的，得0分）

8．两同学分别手持绳子一端上下振动，各自产生一个波长的波。甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，t=0时波形图如图所示。已知波速v=1m/s，下列说法正确的是（　　）

A．当两列波相遇时，甲波的振幅仍为30 cm

B．t=0.275s时，两波的波峰与波谷第一次相遇，且相遇处质点的位移为-15 cm

C．两波的波峰与波谷在x=72.5cm处第一次相遇，且此后该处质点的振动总是减弱的

D．t=0.775s时，x=62.5cm处的质点到达y=-15cm处

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．如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为d。现将滑块2从A处由静止释放，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为3d，AC间距离为4d，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列关于滑块2在AC间下滑时的说法中，正确的是（　　）

A．滑块2下滑过程中，加速度一直减小

B．滑块2经过B处时的加速度等于零

C．物块1和滑块2的质量之比为2：1

D．除A、C两点外，滑块1的速度大小始终

小于滑块2的速度大小

11. 如图甲所示，一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上，水平面内两条平行直线MN、QP间存在垂直水平面的匀强磁场，t=0时，线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙实线所示，已知线框质量m=1kg，电阻R=4Ω，则（　　）

A．磁场宽度为4m

B．匀强磁场的磁感应强度为1T

C．线框穿过QP的过程中产生的焦耳热等于4J

D．线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为0.5C

三、实验题

12．（8分）某同学利用如图1所示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)关于本实验下列说法正确的是__________；

A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致

B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间

C．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间

D．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以换用间距更小的双缝

(2)某次测量时，选用的双缝的间距为0.4mm，测得屏与双缝间的距离为0.500m，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数也如图2中所示，则A位置对应的读数为_____________mm，则所测单色光的波长约为________ nm（结果保留整数部分）；

（3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图3所示，在这种情况测量相邻条纹间距△x，则波长的测量值____________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。

13．（10分）某同学利用如图乙所示电路测量输液用生理盐水的电阻率，先把生理盐水注入内径均匀的圆柱形玻璃管中，侧壁连接一细管，细管上加有阀门K来控制以使管内总是注满生理盐水，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，已知玻璃管内横截面积为S。管中的生理盐水柱可看作纯电阻，现有以下器材：

A．直流电源E：电动势为，内阻很小，额定电流为；

B．电流表A：量程，内阻；

C．电压表V：量程，内阻约为；

D．定值电阻R1：阻值为750Ω；

E．定值电阻R2：阻值为7500Ω；

F．滑动变阻器R：最大阻值为20Ω；

G．开关S、导线若干。

（1）某次实验时，测得生理盐水柱长L=10cm，玻璃管内横截面积S=2cm2，先用多用电表“×100”欧姆挡测量玻璃管中生理盐水的电阻，如图甲所示，生理盐水柱的电阻Rx=_________。由此可估算出生理盐水的电阻率约为ρ=________

（2）再根据如图乙所示电路测量生理盐水的电阻，定值电阻应选_________（选填“R1”或“R2”）。

（3）现改变这段封闭的生理盐水柱的长度，测得多组生理盐水柱的长度L和对应的电压表示数U、电流表示数I，以为纵坐标，L为横坐标，利用实验数据作出图像如图丙所示，若图线斜率为k。则图线与纵坐标的截距_________（用已知量和测量量的字母表示），则生理盐水的电阻率应为_________（用已知量如R1和测量的量如L、k字母表示）。

四、解答题

14．（10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H=12cm，质量m=0.5kg、横截面积S=1.5cm2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T1=300K时，活塞距汽缸底部的高度h=10cm，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T2=600K时，传感器的示数恰好为零。已知大气压恒为p0=1×105Pa，取重力加速度大小g=10m/s2。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T3=900K时，封闭气体的压强p.

15．（12分）如图所示，水平传送带以v0=2m/s的速度做逆时针运动，传送带左端与水平地面平滑连接，传送带右端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m=0.1kg，物块b的质量M=0.3kg，两物块均可视为质点，圆弧轨道半径r=1.25m，传送带左、右两端的距离d=4.5m，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，物块b与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度g=10m/s2，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

16.（16分）如图在平面直角坐标系xOy平面内存在两处匀强磁场，第一象限内的匀强磁场分布在三角形OAC之外的区域，磁感应强度大小为2B，方向垂直纸面向里，A、C两点分别位于x轴和y轴上，∠OAC=30°，OC的长度为2R，第二象限内的匀强磁场分布在半径为R的圆形区域内，磁感应强度大小为B，圆形区域的圆心坐标为（R，R），圆形区域与x、y轴的切点分别为P、Q，第三、四象限内均无磁场。置于P点的离子发射器，能持续地从P点在xOy平面内向x轴上方180°范围内以恒定速率发射同种正离子，离子质量均为m，电荷量均为q；在y轴上的CG之间放置一个长CG=2R的探测板，所有打到探测板上的离子都被板吸收。已知从P点垂直于x轴发射的离子恰好垂直于y轴经过Q点进入第一象限，不计重力及离子间的相互作用，求：

（1）圆形区域内磁场的方向及离子的发射速率v0；

（2）从P点垂直于x轴发射的离子，从发射到第二次经过边界AC所用的时间t；

（3）探测板CG上有离子打到的区域长度。

常德市一中2023届高三六月模拟考试物理参考答案

1．A【详解】A．根据质量数守恒及核电荷数守恒，衰变时放出的粒子为，则这个衰变是衰变，故A正确；

B．射线是原子核在发生衰变时产生的能量以光子的形式释放，故B错误；

C．衰变过程释放能量，生成物比反应物稳定，的比结合能大于的比结合能，故C错误；

D．半衰期是大量统计数据，对少量的原子核不适用，故D错误。

故选A。

2．C【详解】A．手机下落的过程中，加速度向下，处于失重状态；与人脸接触的过程中，加速度先向下后向上，即先失重后超重，故A错误；

BC．手机对人脸的冲量大小等于人脸对手机的冲量大小，设人脸对手机的作用力为，则有   解得

所以人脸对手机的冲量为

根据牛顿第三定律，手机对人脸的平均冲力大小等于人脸对手机的平均冲力大小，故B错误、C正确；

D．手机与人脸作用过程中动量变化量大小为  故D错误。

故选C。

3．B【详解】A．M点时采取了减速制动措施，卫星速度减小，卫星将由高轨道变轨到低高度，由图可知，相对于圆形轨道I，椭圆轨道II是低轨道，椭圆轨道III是高轨道，可知卫星沿轨道II运动，卫星不可能沿轨道III运动，A错误；

B．7.9km/s是第一宇宙速度，等于近地卫星的环绕速度，根据图像可知，M点是椭圆轨道II的远地点，卫星在该点的速度小于近地点的速度，相对于近地卫星，椭圆轨道II是高轨道，由近地卫星变轨到椭圆轨道II，需要在近地点加速，即椭圆轨道II近地点的速度大于7.9km/s，可知卫星经过M点之后速度可能大于7.9km/s，B正确；

C．根据   解得 可知变更轨道后，卫星经过M点时距离地心间距不变，则卫星经过M点时的加速度也不变，C错误；

D．根据开普勒第三定律有  由于圆形轨道I的轨道半径大于椭圆轨道II的半长轴，则圆形轨道I的周期大于椭圆轨道II的周期，即卫星环绕地球运动的周期变小，D错误。

故选B。

4．A【详解】由于汽车以匀速行驶，行驶中保持最大输出功率不变，则有

经过t时间汽车速度恰好达到限速值，并以此速度匀速运动，则有

在此过程有  解得

5．A【详解】根据图像的斜率表示电场强度可知，的电场强度为零，由点电荷场强公式和电场叠加原理，设A处电荷的电荷量为，则有

解得且为正电荷，带电物块运动过程中受电场力和摩擦力，从到过程中，由动能定理有   解得    故选A。

6．C【详解】A．分离前整体分析有

由于a不变，x减小，则F增大。故A错误；

B．A、B分离时，对B有   解得

A、B分离时，弹簧弹力不为零，故B错误；

C．施加F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件，有2Mg=kx1    解得

A、B分离时，A上升的距离为   故C正确；

D．A、B分离后，B将做加速度减小的加速运动，当时，B达到最大速度，故D错误。故选C。

7．C【详解】设粒子在磁场中运动的最大半径为rm，最大速度为vm，如图所示

根据几何关系可得  解得

根据几何关系可知，粒子在磁场中转过的圆心角为

所以当r最大时，α有最大值为

粒子在磁场中运动的周期为

联立可得粒子在磁场中一个连续运动的最长时间为

故选C。

8．AB【详解】A．两波相遇时能够保持各自的运动特征，所以甲波的振幅仍为30 cm，故A正确；

B．甲波的第一个波谷与乙波的第一个波峰间的距离为

两者相遇需要的时间为  左侧波谷传播距离

相遇处为，相遇时该处质点的位移为-15 cm，故B正确；

C．由可知，两列波的频率不相同，不能产生稳定的干涉，所以此后该处质点的振动并不总是减弱的，故C错误。

D． 时，两列波的传播距离均为，此时两波均已离开处，所以处的质点位移为0，故D错误。故选AB。

9．BD【详解】AB．作出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，则有   解得

设临界角为，则有    解得

由几何关系可知，该光线在E点的入射角

由于   即有

所以该光线射到E点时会发生全反射，A错误，B正确；

CD．根据上述由几何关系可知，

该光线从M点传播到E点的时间   又由于    解得

C错误，D正确    故选BD。

10．BCD【详解】AB．滑块2下滑过程中，绳子拉力增大，合力先减小后反向增大，在B处速度最大，加速度为零，则加速度先减小后反向增大，故A错误，B正确；

C．当A下滑到C点时，物体2上升的高度为

则当物体2到达C时弹簧伸长的长度为d，此时弹簧的弹性势能等于物体1静止时的弹性势能，对于A与B及弹簧组成的系统，由机械能守恒定律应有

解得   C正确；

D．除A、C两点外，滑块l的速度只是滑块2沿绳方向的分速度，所以滑块1的速度大小始终小于滑块2的速度大小，D正确。故选BCD。

11．AD【详解】A．时刻，线框的加速度为

第末后直到第末这段时间内，拉力恒定为，此时线框在磁场中不受安培力，可知磁场宽度为  故A正确；

B．设线框的边长为，则进磁场的过程，从内的位移为

当线框全部进入磁场前的瞬间有

其中    联立解得    故B错误；

C．设线框穿过QP的初末速度分别为、，线圈全程做匀加速直线运动，则     由动能定理有

而      可得

即线框穿过OP的过程中产生的焦耳热大于4J，故C错误；

D．线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为   故D正确。

12．（每空2分）     AC/CA     10.9     624     大于

【详解】（1）[1]A．该实验中若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝，双缝与逃光筒不共轴所致，故A正确；

BC．为获取两个单色线光源，A处应为单缝、B处应为双缝，滤光片在凸透镜和A之间，故B错误，C正确；

D．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹间距将减小，根据相邻亮条纹间的距离为可知，应使用间距更大的双缝；而d减小，会使条纹间距变大，故D错误。

故选AC。

（2）[2]该游标卡尺的精度为，则在A位置时游标卡尺读数为

[3]相邻条纹间距  由可得所测单色光的波长为

（3）[4]若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，由可知，的测量值也将大于实际值。

13．（每空2分）     600     1.2              

【详解】（1）[1]由图甲可知，生理盐水柱的电阻为

[2]根据电阻定律   可得生理盐水的电阻率为

（2）[3]根据图乙电路，定值电阻若选，则通过电流表的最大电流约为

定值电阻若选，则通过电流表的最大电流约为

故为了电流表示数超过量程的，定值电阻应选。

（3）[4][5]由图乙根据欧姆定律可得   又

联立可得   可知图线与纵坐标的截距为

图线的斜率为   可得生理盐水的电阻率为

14．（10分。每空2分）（1）；（2）（或）

【详解】（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）

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

..........（2）  根据查理定律有 解得 .......（3）

（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

  解得  ........（4）

因为，所以此后封闭气体的体积不变，根据查理定律有   由（1）可得   解得（或）....（5）

15．(12分)（1）3N；（2）2m/s；

【详解】（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：.............（1）

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.....................（2）

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.............（3）

（2）物块a在传送带上运动时，由牛顿第二定律有.............（4）

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...............（5）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     ...........(6) 

 联立解得  ..............(7)

即第一次碰撞后瞬间物块b的速度大小为2m/s。

（除第（3）、（4）每式1分以外，其余各式均2分）

16．（1）垂直于纸面向外，；（2）；（3）

【详解】（1）从P点垂直于x轴发射的正离子恰好经过Q点进入第一象限，说明正离子在P点受向右的磁场力，由左手定则知磁场方向垂直于纸面向外。如图所示

设离子在圆形区域圆周运动的半径为r，则

由洛伦兹力提供向心力  解得

（2）设离子在第二象限磁场中圆周运动的周期为T，则

则在第一象限磁场中圆周运动的周期为

离子在圆形区域磁场中运动圆心角为90°，则运动时间

离子在两磁场之间匀速直线运动时间

离子在AC右侧区域磁场中运动圆心角为，运动时间

则离子从发射到第二次经过边界AC所用的时间

得

（3）如图所示，因所有离子均以恒定速率发射，故离子在圆形磁场中的轨迹半径均为r，又已知，易得所有离子经过圆形磁场后均水平向右飞出圆形磁场，然后穿过AC进入右侧磁场，离子在第一象限运动有   得

从C点进入右侧磁场的离子，经过半个周期打到屏上E点，则

从M点进入右侧磁场的离子，轨迹恰好与屏CG相切与D点，图中CF垂直于，则

  得

则探测板上有离子打到的区域为DE，其长度

（第一问4分，第二、三问各6分）