2023届湖南省郴州市九校联盟高三下学期高考适应考试模拟预测物理试题（含解析）

2023届湖南省郴州市九校联盟高三下学期高考适应考试模拟预测物理试题

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

一、单选题

1．2023年4月29日至5月3日，中国国际新能源、智能汽车博览会在石家庄举办，新能源是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、风能和核聚变能等。关于核聚变、衰变，下列说法正确的是（　　）

A．是核聚变反应，X粒子带负电

B．在核反应中会释放出核能，说明氘核和氚核的比结合能大于氦核

C．衰变为要经过4次衰变，4次衰变

D．若铀元素的半衰期为τ，则经过时间τ，8个铀核中有4个已经发生了衰变

2．如图甲所示为一列波在时刻的波形图，该波传播方向沿x轴的正方向，质点A的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A．该波的传播速度为

B．时质点A将运动到处

C．时，质点A的加速度达到最大且沿y轴负方向

D．波形图表示多个质点在不同时刻的位移，振动图像表示多个质点在任一时刻的位移

3．某游乐场有一打金蛋游戏，游戏示意图如下。弹珠的发射速度方向与斜面垂直、大小可以通过按压的力度来调整，若弹珠弹出后直接击中B点的金蛋为三等奖；若与斜面碰撞一次再击中金蛋为二等奖；若与斜面碰撞两次再击中金蛋为一等奖，已知斜面与水平方向夹角为45°，斜面AB长，弹珠与斜面碰撞瞬间弹珠在垂直于斜面方向上的速度反向、大小不变，沿斜面方向上的速度不变，取重力加速度，忽略空气阻力影响，以下说法正确的是（　　）

A．若最终得到三等奖，则弹珠发射的初速度大小为5m/s

B．最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为1：1：1

C．最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为2：3：4

D．最终得到一、二、三等奖的弹珠的初速度之比为4：3：2

4．用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图所示为某LED射灯内部结构示意图，发光体封装在半径为R、折射率为n的半球形介质中，MN是其圆形发光面的直径，其圆心与半球的球心O重合，已知真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）

A．光在该介质中的传播速度为

B．从O点发出的光在半球形介质中传播到球面所需要的时间为

C．由发光面边缘M（或N）发出的光射出半球形介质时，与MN面垂直的光入射角最小

D．为确保发光面发出的光第一次到达半球面时都不发生全反射，则该发光面的最大面积为

5．如图甲所示，理想变压器原副线圈匝数比，原线圈接有电流表，副线圈电路接有电压表V、电流表、滑动变阻器R等，所有电表都是理想交流电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定，当原线圈接入如图乙所示的交变电压时，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V的读数为88V

B．灯泡L两端电压的有效值为

C．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，两电流表的示数均减小

D．原线圈接入的交变电压的瞬时值表达式为

6．2023年4月16日，我国成功发射风云三号07星，如图所示为其发射过程的简化示意图：运载火箭将风云三号07星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，卫星运行稳定后实施变轨，进入预定圆轨道，已知圆轨道离地高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。对风云三号07星，下列说法正确的是（　　）

A．在椭圆轨道经过A点时的线速度等于第一宇宙速度

B．在椭圆轨道经过B点时的角速度等于

C．在椭圆轨道经过B点时的加速度小于在预定圆轨道经过B点时的加速度

D．在椭圆轨道的运行周期小于在预定圆轨道的运行周期

7．如图所示，倾角为37°的倾斜滑道AB和水平滑道BC在B点处平滑连接，甲从倾斜滑道A端由静止滑下后，与静止在B点的乙发生碰撞，碰后甲立即停止运动，乙沿水平直滑道滑行了一段距离后停止运动。假设甲和乙使用的滑板完全相同，且甲和乙发生的碰撞为弹性碰撞，则下列说法正确的是（　　）（）

A．甲、乙碰撞时间越长，相互作用力越大，对人的危害越大

B．甲的质量大于乙的质量

C．若滑板与两滑道之间的动摩擦因数均为0.2，则甲在倾斜滑道上滑行的距离小于乙在水平滑道上滑行的距离

D．甲、乙及滑板组成的系统机械能守恒

二、多选题

8．如图所示，G为静电计，M、N为平行板电容器的金属板，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度。若不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（　　）

A．保持开关S闭合，将两极板间距减小，两极板间的电场强度增大

B．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，静电计指针张开角度变大

C．断开开关S后，紧贴N极板插入金属板，静电计指针张开角度变小

D．断开开关S后，将两极板间距增大，两极板间的电势差U减小

9．截至2023年2月10日，“天问一号”环绕器已经在火星工作整整两年。如图所示，火星探测器在着陆过程中，当探测器下降到距离火星表面100m时，探测器悬停在空中进行观察，若下方火星表面不适合着陆，需沿水平方向调整悬停位置，调整过程的初始阶段可视为匀加速直线运动，悬停及调整时都由反冲发动机提供作用力。悬停时，反冲发动机的作用力为，调整过程的初始阶段的加速度大小为，此时反冲发动机的作用力为，与竖直方向的夹角为。若同一探测器在地球表面做测试，悬停时反冲发动机的作用力为，在调整过程的初始阶段，加速度大小也为a，此时反冲发动机的作用力为，与竖直方向的夹角为。已知火星表面重力加速度小于地球表面加速度，与均为锐角，两种情况下均不计空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）

A． B．

C． D．

10．静电透镜是由带电导体所产生的静电场来使电子束聚焦和成像的装置，它广泛应用于电子器件（如阴极时线示波管）和电子显微镜中。如图所示为某静电透镜示意图，图中虚线为等差等势面。实线为电场线，一电子束从左侧射入该区域后，沿POR轨迹运动，下列说法正确的是（　　）

A．O点的电场强度小于P点的电场强度

B．各点电势高低为

C．该电子束从P点到R点过程中动能一直增大

D．该电子束从P点到R点过程中电势能一直增大

11．如图所示，两条足够长的平行长直导轨MN、PQ固定于绝缘水平面内，它们之间的距离，导轨之间有方向竖直向上、大小的匀强磁场。导轨电阻可忽略不计，导轨左边接有阻值的定值电阻，质量为的导体棒AC垂直放在导轨上，导体棒接入回路中的阻值为。导体棒在外力作用下以的速度向右匀速运动，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计摩擦，则下列说法中正确的是（　　）

A．导体棒中感应电流的方向为

B．导体棒中感应电流的大小为0.2A

C．外力的功率为0.04W

D．撤去外力后导体棒最终会停下来，在此过程中电阻R上产生的热量为1.2J

三、实验题

12．某同学要验证机械能守恒定律，设计了如下实验。如图甲所示，把带孔的重金属球套在“L”形轻杆的直角弯头上，把球拉到一定高度后，由静止释放，在重力作用下，重球和轻杆一起绕转轴O自由下摆。

（1）如图乙所示，在轻杆转动轴的正下方装有一个横挡杆，把重球拉高当球的重心到达A点时由静止释放，当“L”形轻杆运动到竖直位置时，被横挡杆挡住，重球便离开“L”形轻杆沿水平方向抛出。用游标卡尺测量重球的直径如图丙所示，则重球的直径______mm。

（2）该同学测得的物理量有A点距离地面的高度H，球的重心最低点B距离地面的高度h，重球落地点到B点的水平距离x，重力加速度为g。设重球在B点的速度为v，由于重球不能看作质点，根据平抛运动规律，v可以表示为__________（用h、g、d、x表示）。若满足关系式________（用H、h、d表示）即可验证机械能守恒。

13．某实验小组想测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，器材如下：待测金属丝，电源E（电动势为3V、内阻不计），电流表（量程为0.6A、内阻为1.0Ω），电压表（量程为3V、内阻约为3kΩ），滑动变阻器R（最大阻值为15Ω），毫米刻度尺，开关S及导线若干。实验步骤如下：

（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值________mm。

（2）为减小误差，应选用乙图中的_________（填“a”或“b”）连接线路。

（3）实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图丙所示的图像，可得金属丝的电阻_______Ω，电阻率___________。（结果均保留两位有效数字）

（4）电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

四、解答题

14．如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑的绝热气缸中有加热装置，气缸壁内有卡槽，卡槽距缸底的高度。质量、横截面积的活塞停在卡槽处，其下方封闭有一定质量压强为、温度为的理想气体，现通过加热装置对缸内气体缓慢加热。已知外界大气压强保持不变，热力学温度与摄氏温度的关系，重力加速度。

（1）求活塞刚要离开卡槽时缸内气体的热力学温度；

（2）若活塞离开卡槽后继续上升了，该过程中气体吸收了的热量，求该过程中气体内能的变化量。

15．2023年4月8日，全国自由式及单板滑雪大跳台冠军赛在长白山和平滑雪场进行。如图所示为大跳台的结构布局简图，运动员从长度为、倾角为的滑道AB的A端由静止滑下，下滑至B端时恰好沿着切线方向进入半径的四分之一光滑圆弧滑道BC，然后从C点飞出做斜上抛运动，落在倾角为、长度为的滑道DE上的P点（图中未画出），落到P点后瞬间的速度大小为落到P点前瞬间速度大小的0.5倍，且落到P点后瞬间的速度沿斜面方向。之后以加速度大小在滑道DE上减速滑行，最后进入水平滑道EF以加速度大小减速滑行直至停止运动。已知倾斜滑道DE和水平滑道EF之间平滑连接，，，滑雪板和滑道AB之间的动摩擦因数为，重力加速度。

（1）求运动员到达C点时的速度大小；

（2）若运动员由C点运动到P点用时3.5s，求运动员在水平滑道EF上运动的距离。

16．如图所示，在水平绝缘固定板CD下方存在左右边界平行、方向垂直纸面向外的匀强磁场区域，磁场的左右边界相距（边界处有磁场）且与绝缘板分别垂直相交于C、D两点。竖直平行金属板M、N之间所加电压为时，将一质量为m、电荷量为+q的粒子从靠近N板的S点由静止释放，该粒子经电场加速后穿过M板上的小孔从与C点相距为d的A点水平向左射入磁场，结果刚好垂直打在绝缘板上。（不计粒子重力）

（1）求粒子从A点水平向左射入磁场时的速度大小；

（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）若M、N两个平行金属板之间的电压可调，为使该粒子从S点由静止释放后，在磁场中运动时不与挡板相碰，求加在M、N两板间的电压范围。

参考答案：

1．C

【详解】A．该反应为核聚变反应，根据质量数与电荷数守恒，可知X粒子的质量数与电荷数分别为

故X粒子为中子，不带电，A错误；

B．聚变过程释放出核能，说明氘核和氚核的比结合能小于氦核，B错误；

C．衰变为要经过的衰变次数为

经过的衰变次数为

C正确；

D．少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性元素，无法准确预测其衰变的个数，D错误。

故选C。

2．A

【详解】A．由图甲可知该波的波长为

由图乙可知该波的振动周期为

故该波的传播速度为

A正确；

B．在传播中质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，B错误；

C．时，质点A到达负向最大位移处，加速度达到最大且沿y轴正方向，C错误；

D．波形图表示的是连续介质中的各个质点在某一时刻的位移，振动图像表示的是某一质点在各个时刻的位移，D错误。

故选A。

3．B

【详解】A．将重力加速度g沿斜面方向和垂直于斜面方向分解

弹珠沿斜面方向做初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，在垂直于斜面方向上弹珠做类竖直上抛运动，若最終得到三等奖则有

解得

A错误；

BC．从发射出弹珠到击中金蛋，沿斜面方向弹珠一直在做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，三种情况的位移一样，所以三种情况运动的时间也相等，即

B正确，C错误；

D．因

得

D错误。

故选B。

4．D

【详解】A．真空中的光速为c，该介质的折射率为n，根据

解得光在该介质中的传播速度为

故A错误；

B．结合上述可知，从O点发出的光在半球形介质中传播到球面所需要的时间为

故B错误；

C．作出光路图如图所示

根据几何关系可知当由发光面边缘M（或N）发出的光与MN面垂直时，入射角最大，故C错误；

D．根据临界角与折射率的关系有

如果入射角最大的这条光线不发生全反射，则其他光线均不会发生全反射，根据临界条件为，设发光面的半径为r，由几何关系可知

发光面的最大面积为

解得

故D正确。

故选D。

5．B

【详解】A．由图乙可知理想变压器原线圈输入电压的有效值为440V，根据

可得副线圈的输出电压

电压表V的示数为有效值，即为44V，A错误；

B．设灯泡L两端电压的有效值为，灯泡L的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定义有

解得

B正确；

C．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，则由欧姆定律可知电流表的示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表的示数也增大，C错误：

D．根据

可知原线圈接入的交变电压的瞬时值表达式为

D错误。

故选B。

6．D

【详解】A．卫星在地球表面附近做匀速圆周运动，运行速度为第一宇宙速度，卫星在椭圆轨道A点时加速做离心运动，则线速度大于第一宇宙速度，故A错误；

B．卫星进入预定圆轨道做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得

又

联立解得卫星在预定圆轨道上的角速度为

由于卫星在椭圆轨道和预定圆轨道上经过B点时向心力相等，但曲率半径不相等，则卫星在椭圆轨道经过B点时的角速度不等于，故B错误；

C．由牛顿第二定律可得

解得

可知卫星在椭圆轨道和预定圆轨道经过B点时的加速度相同，故C错误；

D．设卫星在椭圆轨道的运行周期为，在预定圆轨道的运行周期为，根据开普勒第三定律有

解得

故D正确。

故选D。

7．C

【详解】A．甲、乙碰撞过程动量变化量大小相等，由动量定理

碰撞时间越短，相互作用力越大，对人的危害越大，A错误；

B．碰撞过程视为弹性碰撞，则碰撞过程动能和动量均守恒，设甲和乙的质量分别为和，碰撞前甲的速度为，碰撞后乙的速度为，由

得

甲、乙质量相等，B错误；

C．甲在倾斜潸道上下滑时加速度大小为

乙在水平滑道上滑行时加速度大小为

得

由

可知甲在倾斜滑道上滑行的距离小于乙在水平滑道上滑行的距离，C正确；

D．甲、乙及滑板在滑行过程中受摩擦力作用，机械能不守恒，D错误。

故选C。

8．AC

【详解】AB．保持开关S闭合，滑动变阻器R仅仅充当导线功能，电容器两极板间的电势差U不变，滑动变阻器R的滑片P向左移动不会影响静电计指针张角，静电计指针张开角度不变，将两极板间距d减小，由

可知两极板间的电场强度增大，故A正确，B错误；

CD．断开开关S后，电容器的带电量Q不变，若紧贴N极板插入金属板，相当于两极板间距d减小，根据

可知电容C增大，根据

可知两极板间的电势差U减小，静电计指针张开角度变小，若将两极板间距d增大，电容C减小，两极板间电势差U增大，故C正确，D错误。

故选AC。

9．BD

【详解】A．悬停时，根据平衡条件可知，在火星表面和地球表面分别有

、

由于火星表面重力加速度小于地球表面加速度，可知

故A错误；

B．在火星表面，水平方向加速时有

同理，在地球表面有

火星表面重力加速度小于地球表面加速度，则有

故B正确；

C．根据分析有

同理有

可得

即有

故C错误；

D．根据上述有

同理有

由于，则有

解得

故D正确。

故选BD。

10．BC

【详解】A．由题图知，O点附近的等势面比P点附近的等势面密集，则O点的电场强度大于P点的电场强度，故A错误；

B．根据电场线性质，沿电场线方向电势降低，则有

故B正确；

CD．电子束从P点到R点过程中，电场力一直做正功，因此该电子束从P点到R点过程中电势能一直减小，动能一直增大，故C正确，D错误。

故选BC。

11．ACD

【详解】A．根据楞次定律或右手定则可知，导体棒AC中感应电流的方向为，A正确；

B．感应电动势

由闭合电路欧姆定律得感应电流的大小

B错误；

C．匀速运动时导体棒受到的安培力大小

则外力

外力的功率

C正确；

D．由能量守恒定律可知，导体棒的动能全部转化为电路中产生的热量，即

故电阻R上产生的热量为

D正确。

故选ACD。

12．     14.15         

【详解】（1）[1]由题图丙可知，主尺刻度为14mm，游标尺第3格与主尺刻线对齐，且该游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，游标卡尺不估读，所以其读数为14.15mm。

（2）[2]重球在落到水平地面后，重球的尺寸不能忽略，根据平抛运动的规律，竖直方向有

水平方向有

联立解得

[3]若想验证机械能守恒，需满足关系式

将v代入整理得

13．     0.399/0.400/0.401     a     3.0     1.     偏大

【详解】（1）[1]金属丝直径为

。

（2）[2]由于电压表的内阻未知，电流表的内阻已知，为减小误差，应选用乙图中的a连接线路。

（3）[3]根据乙图中的a，可得

作出如图丙所示的图像

可得金属丝的电阻

[4]根据电阻定律可得电阻率

（4）[5]电路保持闭合，若测量时间较长，金属丝发热，温度升高，会使金属丝的电阻率增大，所以测量结果将偏大。

14．（1）；（2）

【详解】（1）已知

当活塞刚要离开卡槽时，根据受力分析则有

解得

气体加热至活塞刚要离开卡槽，气体经历等容变化，根据查理定律有

联立解得活塞刚要离开卡槽时，气体的热力学温度

（2）活塞离开卡槽上升过程中，是等压变化，故气体对外做功，则有

由热力学第一定律得

代入数据解得此过程中气体内能的变化量

15．（1）；（2）

【详解】（1）设运动员到达C点的速度为v，根据动能定理有

得运动员到达C点时的速度大小

（2）由（1）问可知运动运从C点滑出时的速度为

则水平方向速度为

则运动员在空中运动过程中水平方向位移

故

竖直方向上

从C点滑出后落到P点时竖直方向上的速度

结合水平方向速度为

故运动员落到P点前瞬间的速度

落到P点后瞬间的速度

依运动学规律

得到达E点速度

对水平滑道EF上的运动过程

运动员在水平滑道EF上运动的距离

16．（1）；（2）；（3）或

【详解】（1）由动能定理得

可得

（2）由于垂直碰撞绝缘板，可知粒子在磁场中的轨道半径

根据

得匀强磁场磁感应强度的大小

（3）若粒子从C点飞出磁场，半径为

根据

由对比得

同（1）理可知

得加在M、N两个竖直平行金属板之间的电压

若粒子从D点飞出磁场，根据几何关系可知

可得

根据

由对比得

同（1）理可知

得加在M、N两个竖直平行金属板之间的电压

因此粒子不与挡板相碰，应满足

或