2023年湖南省岳阳市高考物理一模试卷（含答案解析）

这是一份2023年湖南省岳阳市高考物理一模试卷（含答案解析），共17页。试卷主要包含了9km/s，2A，0×104J等内容，欢迎下载使用。
2023年湖南省岳阳市高考物理一模试卷1.  关于物理学研究方法，下面的一些说法中错误的是(    )A. 在科学研究中，理想模型是为了便于研究问题而对研究对象进行理想化抽象的过程。运用这种方法，人们就可以用模型来表示研究对象，使得研究变得简单、有效，从而便于人们去认识和把握问题的本质。物理学中通过抽象方法构建的理想化模型很多，例如元电荷就是理想化模型
B. 在物理学中，常常用物理量之比表示研究对象的某种性质，比值定义包含了“比较”的思想。例如，用静电力F与电荷量q之比定义电场强度E，在电场强度概念建立的过程中，比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小
C. 演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法，即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发，推出新结论的一种思维活动。比如，动能定理的得出用的就是演绎推理的方法
D. 物理概念是运用抽象、概括等方法进行思维加工的产物。科学前辈就是在追寻不变量的努力中，通过抽象、概括等方法提出了动量的概念2.  歼是我国自主研制的新一代隐身战斗机，具有隐身好、机动性强、战斗力强等特点。在某次模拟演习中，歼巡航时发现前方5km处有一敌机正在匀速逃跑。歼立即加速追赶，在追赶的过程中两飞机的图像如图所示。则下面说法正确的是(    )
A. 歼追上敌机的最短时间为14s
B. 歼加速时的加速度大小为
C. 在追上敌机前，歼与敌机的最大距离为900m
D. 在追击的过程中，歼的最大速度为3.  2022年10月31日15时37分我国长征五号B遥四运载火箭将梦天实验舱成功发射，梦天实验舱发射入轨后，于北京时间11月1日4时27分，成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13个小时。梦天实验舱的加入标志中国空间站三舱“T”字的基本构型完成，若已知空间站在轨运行可看成匀速圆周运动，运行周期为，地球同步卫星的运行周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是(    )A. 空间站在轨运行的线速度大于
B. 要实现梦天实验舱从低轨道与天和核心舱对接，需使梦天实验舱减速
C. 空间站离地面的高度
D. 根据以上条件不能求出空间站的质量4.  轻质细线吊着一质量为、边长为、电阻、匝数的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取。则下列判断正确的是(    )
 A. 线圈中感应电流的方向为adcba
B. 线圈中的感应电流大小为
C. 时间内线圈中产生的热量为
D. 6s 时线圈受安培力的大小为5.  在xOy竖直平面内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现让一个质量为m，电荷量为q的带正电小球从O点沿y轴正方向射入，已知电场强度大小为，磁感应强度大小为B，小球从O点射入的速度大小为，重力加速度为g，则小球的运动轨迹可能是(    )A.  B.
C.  D. 6.  2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是(    )
 A. 电子从a运到d的过程，做匀加速运动
B. 电子从a运动到d的过程，电势能先减小后增大
C. a处的电场强度与d处的电场强度相同
D. 电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直7.  如图所示，一台起重机从静止开始匀加速地将一质量的货物竖直吊起，在3s末货物的速度。不计空气阻力，g取，则下列说法正确的是(    )
 A. 在这3s内货物的重力做功为
B. 在这3s内货物的机械能减少了
C. 起重机在3s末的瞬时功率为
D. 起重机在这3s内的输出功率为8.  如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成角，该夹角及支架长短均可以调节，但三根支架的长度及它们与竖直方向的夹角始终相等，照相机的重心始终在支架的竖直轴上。已知，。则下列说法正确的是(    )A. 每根支架受到地面的摩擦力大小为
B. 照相机对每根支架的压力大小为
C. 若将每根支架与竖直方向夹角变小，则每根支架受到的地面的支持力将不变
D. 若将每根支架与竖直方向夹角变小，则每根支架受到的地面的摩擦力将变大
 9.  2022年6月17日，我国第三艘航母福建舰正式下水，如图甲所示，福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。电磁弹射系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图乙所示，电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势，内阻不计。两条足够长的导轨相距且水平放置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容。现将一质量为，电阻的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是(    )
 A. 开关K置于b后，金属块先做加速运动、后做减速运动
B. 开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为
C. 开关K置于b后，金属滑块获得的最大速度大小为
D. 开关K置于b后，电容器最终带电量为零10.  某幼儿园欲建造一个滑梯，根据空地大小和安全需要，对制作滑梯的板材与儿童裤料之间的动摩擦因数有一定要求。小明同学用如图乙所示的实验装置测量板材与儿童裤料间的动摩擦因数。他先取一种板材水平固定在桌面上，物块用儿童裤料包裹受重物的牵引在板材上由静止开始运动，细绳始终与桌面平行。当重物落地后，物块再运动一段距离后停在板材上，打点计时器打出的纸带记录了物块的运动的情况。

图丙为小明同学选取重物落地后的一段纸带，1、2、3、4、5是他选取的5个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。图上注明了他对各计数点间的测量结果，已知打点计时器电源的频率为50Hz。利用纸带测得的数据可求出打第2个计数点的速度大小为______ ，该物块在减速运动过程中的加速度大小______ 。计算结果均保留2位有效数字
若重力加速度g取，则板材与儿童裤料间动摩擦因数______ 。11.  某学习小组需要一个量程为3mA的电流表，在实验室仅找到某微安表G，量程，标识清晰，内阻标识模糊，大约几百欧姆。该小组决定先测微安表内阻，再进行改装。以下器材可供选择：
A.微安表量程，内阻约为几百欧姆
B.滑动变阻器
C.滑动变阻器
D.电阻箱
E.电源电动势约为
F.电源电动势约为
G.开关、导线若干
该同学先采用如图甲所示的电路测量G的内阻，实验步骤如下：
①按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；
②断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
③闭合，保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱，使G的示数为，记下此时电阻箱的阻值。

回答下列问题：
实验中电源应选用______ ，滑动变阻器应选用______ 填器材前面的序号；
若实验步骤③中调节后的电阻箱如图乙所示，此时电阻箱的读数为______ ，测得微安表G的内阻______ ，设微安表G的内阻的真实值为，测量值为，则______ 选填“>”、“<”或“=”；
若用第问中微安表G的测量值作为它的内阻，现将该表头G改装成一个量程为3mA的电流表，需要并联一个______ 的电阻保留一位小数。12.  游乐场中有一种叫魔盘的娱乐设施，游客可视为质点坐在转动的圆锥形魔盘上，当魔盘转动的角速度增大到一定值时，游客就会滑向魔盘边缘，其装置简化结构如图所示。已知盘面倾角为，游客与盘面之间的动摩擦因数为，游客到盘面顶点O的距离为，游客的质量为50kg，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求：
若盘面静止，游客受到盘面的摩擦力大小；
若游客随魔盘一起以角速度匀速转动，游客所受摩擦力的大小。
13.  如图所示，在y轴两侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小分别为和，且，坐标原点O处有一个质量为M、处于静止状态的中性粒子，分裂为两个带电粒子a和b，其中带正电的粒子a的电荷量为q，质量可以取的任意值。分裂时释放的总能量为E，并且全部转化为两个粒子的动能。不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，不计中性粒子分裂时间和质量亏损，不考虑相对论效应。设a粒子的速度沿x轴正方向，求：
粒子a在磁场、中运动的半径之比；
取多大时，粒子a在磁场中运动的半径最大，以及此时的最大半径；
取多大时，两粒子分裂以后又能在磁场的分界线y轴上相遇。

答案和解析 1.【答案】A 【解析】解：元电荷是带电体所带电荷量的最小值，不是理想化模型，故A错误；
B.在物理学中，经常用物理量之比表示研究对象的某种性质，比值定义包含了“比较”的思想。如，用静电力F与电荷量q之比来定义电场强度E，在电场强度概念建立的过程中，比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小，故B正确；
C.演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法，即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发，推出新结论的一种思维活动。比如，动能定理的得出用的就是演绎推理的方法，故C正确；
D.物理概念是运用抽象、概括等方法进行思维加工的产物。科学前辈就是在追寻不变量的努力中，通过抽象、概括等方法提出了动量的概念，故D正确。
本题选错误的，故选：A。
A.元电荷是带电体所带电荷量的最小值，是个物理常量；电场强度E定义时用到了比值定义法；动能定理可以用牛顿运动定律、运动学公式和功的概念推导出来，属于演绎推理；物理概念是思想加工的产物，用到了抽象、概括等方法。
本题目考查基本的物理知识，要求学生掌握物理学中基本概念、公式、理论，同时要知道这些概念、公式、理论的得出过程以及涉及到的科学思想。
 2.【答案】B 【解析】解：图像中图线斜率表示加速度，由，故B正确；
A.前14s内歼与敌机的位移分别为

，则，
 因此歼在第14s末并未追上敌机，所以最短时间大于14s；故A错误；
C.当歼与敌机速度相同时，即在第6s末，歼与敌机的距离最大，根据图像图线与x轴的面积表示位移可得歼与敌机的最大距离为，故C错误；
D.由图可知在第14s末歼达到最大速度，即，故D错误。
故选B。
此题利用图像分析追击与相遇问题，歼与敌机两者速度相等时相距最远；由图知，第14s末歼的速度最大，14s内两者是否追上可通过位移关系判断。
本题考查利用图像分析追击与相遇问题，两者速度相等相距最远是解题关键，两物体相遇需寻找位移关系。
 3.【答案】D 【解析】解：根据万有引力提供向心力有：，解得：
空间站在轨运行的线速度小于近地卫星的线速度，而近地卫星的线速度即第一宇宙速度，故A错误；
B.要实现梦天实验舱从低轨道与天和核心舱对接，需要梦天实验舱做离心运动，加速才能做离心运动，所以需使梦天实验舱加速，故B错误；
C.根据万有引力提供向心力有：
根据万有引力与重力的关系有：
联立可得

故C错误；
D.空间站属于环绕天体，无法求出质量。故D正确。
故选：D。
第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度；根据变轨原理分析B，根据万有引力提供向心力及万有引力与重力的关系分析解答C项；根据万有引力定律分析D项。
该题考查了人造卫星的相关知识，解决本题的关键是掌握处理卫星问题的两条思路：1、万有引力等于向心力。2、万有引力等于重力。要灵活选择向心力公式的形式。
 4.【答案】C 【解析】解：磁感应强度向里并且增大，由楞次定律可得，感应电流产生的磁场垂直纸面向外，线圈中感应电流的方向为逆时针，即abcda，故A错误；
B.根据法拉第电磁感应定律结合欧姆定律可得线圈中的感应电流大小为：

假设线框边长为l，则
联立两式代入数据解得
故B错误；
C.时间内金属环产生的热量为，故C正确；
D线圈的bcd部分在匀强磁场中受到安培力，受到安培力的大小等效为bd直棒受到的安培力，6s 时线圈受到的安培力为

故D错误。
故选：C。
根据楞次定律分析出线圈中感应电流的方向；
根据欧姆定律结合法拉第电磁感应定律得出电流的大小；
根据焦耳定律得出线圈产生的热量；
根据安培力的计算公式得出线圈受到的安培力的大小。
本题主要考查了电磁感应的相关应用，理解图像的物理意义，结合电学的计算公式和安培力的计算公式即可完成分析。
 5.【答案】C 【解析】解：小球射入时将初速度进行分解，其中分速度可使得小球受到的电场力、洛伦兹力与重力三力平衡，即：，解得：
根据左手定则可知沿x轴正方向，由题意知初速度沿y轴正方向，小球从O点射入的速度大小为，根据平行四边形法则可得分速度与y轴的夹角为，如下图所示

分速度的大小为
小球以分速度做匀速圆周运动，以分速度沿x轴正方向做匀速直线运动，两者的合运动轨迹即为小球的运动轨迹，小球在y轴方向上的位移只与匀速圆周运动有关，圆周运动轨迹如下图

圆周运动的轨迹与x轴正方向匀速直线运动合成后的轨迹即为小球实际运动轨迹，如下图所示

故C正确，ABD错误。
故选：C。
小球受重力、电场力与洛伦兹力作用，小球射入时将初速度进行分解，求得分速度，结合题意分析作图求解。
本题考查带电粒子在混合场的运动，学生可将初速度进行分解求得分速度再根据题意分析作图求解。
 6.【答案】BD 【解析】解：电子带负电，从a运到d的过程中，电场力先做正功，电势能减小，电子做加速运动，然后电场力做负功，电子做减速运动，电势能增大，故A错误，B正确；
C.沿着电场线方向电势降低，电场线的方向与等势面处处垂直，由图可知a处的电场强度与d处的电场强度方向不相同，故C错误；
D.电场线的方向与等势面处处垂直，而电场力的方向与电场线的切线方向相同或相反，故电场力方向与等势面的切线垂直，故电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直，故D正确。
故选：BD。
根据电势的变化情况结合电子的电性得出电势能的变化情况和电子的运动情况；利用等势面得出电场线的方向从而得出场强和电场力的方向。
本题主要考查了等势面的相关应用，能利用等势面得出场强的大小和方向。
 7.【答案】CD 【解析】解：A、物体向上加速运动的加速度大小为，物体上升的高度为，货物重力做负功，做功为，故A错误；
B、在这3s内货物的重力势能增加、动能增加，故这3s内货物的机械能增加，故B错误；
C、根据牛顿第二定律可得，解得起重机拉力为，起重机在3s末的瞬时功率为，故C正确；
D、起重机在这3s内的输出功率为，故D正确。
故选：CD。
根据加速度定义式求得加速度，再根据位移-时间公式求得货物上升的高度，根据功的公式求得重力的功，由于货物动能与重力势能均增加，可知机械能变大；根据牛顿第二定律求得拉力，再根据求解瞬时功率以及起重机的输出功率。
该题考查功的计算、牛顿第二定律的应用以及功率的计算等知识点，属于常见题型，难度适中。
 8.【答案】AC 【解析】解：对相机受力分析，竖直方向受力平衡，则
解得
根据牛顿第三定律可知照相机对每根支架的压力大小为
每根支架受到地面的摩擦力大小为支架受到的压力的水平分力，即
解得：
故A正确，B错误；
C.以整个装置为研究对象，设每根支架受到的地面的支持力为N，竖直方向上有受力平衡可得
解得
因此当每根支架与竖直方向夹角变小时，则每根支架受到的地面的支持力将不变，故C正确；
D.由AB选项分析可知
当每根支架与竖直方向夹角变小时，则每根支架受到的地面的摩擦力将变小，故D错误。
故选：AC。
对相机受力分析，根据竖直方向的受力平衡解得照相机与杆的作用力，对整个装置受力分析，运用受力平衡列式求解，解得杆对地面的压力及每根杆对地面的摩擦力。
本题解题的关键是确定正确的研究对象，运用受力平衡列式求解。
 9.【答案】BC 【解析】解：B、开关K置于b的瞬间，流过金属滑块的电流为，以金属滑块为研究对象，根据牛顿第二定律，代入数据解得，故B正确；
AC、金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，当电容器电压与滑块切割磁感线产生电动势相等时速度达到最大。设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属滑块的平均电流为I，在金属块滑动过程中，由动量定理得：

由电流的定义可得：
由电容的定义式可得：
电容器放电过程的电荷量变化为：
且有：
联立可得：
金属滑块运动后速度最大时，根据法拉第电磁感应定律可得：
联合解得：，故A错误，C正确；
D、由C选项分析可知，当金属滑块运动后速度最大时起飞，其两端电压为，代入数据解得：，即此时电容器两端电压为3V，电容极板上依然有电荷，未完全放电，故D错误。
故选：BC。
以金属滑块为研究对象，根据牛顿第二定律求解加速度的大小；金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，根据安培力的变化情况分析运动情况，根据动量定理、电容的定义、法拉第电磁感应定律可得求解最大速度；当金属滑块运动后速度最大时起飞，其两端电压为，电容极板上依然有电荷。
对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相当于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解。
 10.【答案】 【解析】解：已知打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，可得
匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，可求出打第2个计数点的速度大小为
根据逐差法求加速度可得
负号表示与运动方向相反，故加速度大小为；
对物块受力分析可得
又重力加速度大小为，可得
故答案为：，；。
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，求打第2个计数点的速度；根据逐差法求加速度；
根据牛顿第二定律推导计算动摩擦因数。
本题考查测量动摩擦因数，要求掌握实验原路、实验装置和纸带数据处理。
 11.【答案】 【解析】解：由于实验中各器件的阻值都比较大，为减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，另外闭合开关时认为电路中总电流不变，实际闭合开关后，电路总电阻变小，电路电流变大，闭合开关时微安表两端的电压变化越小，实验误差就越小，选用的电源电动势越大，则微安表两端的电压变化就会越小，故电源应选F；表头的满偏电流为，对应的电路中最小总电阻为，所以滑动变阻器应选择阻值较大的，故选C；
由图乙所示电阻箱可知，电阻箱的读数为；闭合开关时认为电路中总电流不变，流过微安表电流为，则流过电阻箱的电流为，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则；由于闭合后，总电阻减小，则总电流增大，所以通过电阻箱的真实电流大于，即，根据欧姆定律可知：，解得，可得
量程由原来的扩大到3mA，量程扩大到原来的10倍，需要并联的电阻大小为
故答案为：；C；；；>；。
根据实验原理与实验电路图选择滑动变阻器。
电阻箱各旋钮示数与独对应倍率的乘积之和是电阻箱读数；根据并联电路特点求出电流表内阻；根据实验电路图与实验步骤分析实验误差。
把表头改装成电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值。
本题考查半偏法测量电阻实验，解题关键是要清楚半偏法的原理，会根据欧姆定律以及串并联电路特点进行定量计算，并能判断实验的误差。
 12.【答案】解：若盘面静止，游客的受力分析如答图1所示

因

故游客受到盘面的摩擦力大小

代入数据解得：
当游客随魔盘以角速度匀速转动时，游客的受力分析如答图2所示

竖直方向有

水平方向有

解得

答：若盘面静止，游客受到盘面的摩擦力大小为300N；
若游客随魔盘一起以角速度匀速转动，游客所受摩擦力的大小为304N。 【解析】分析游客受力，由共点力平衡条件解答；
已知角速度，根据牛顿第二定律分析解答。
解决本题的关键知道游客做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。
 13.【答案】解：由洛伦兹力提供向心力
可得
粒子a在磁场中运动过程中比荷与速率都不会改变，所以磁场、中运动的半径之比与磁感应强度成反比，即
分裂过程由动量守恒得
根据能量守恒有
解得
则粒子a在右边磁场中运动的半径为
可知，当时，最大，其值为
粒子在磁场中做圆周运动的周期
粒子分裂后在磁场中的运动情况如图所示：

①两粒子在a点相遇时，粒子b的运动时间
粒子a的运动时间
两粒子运动时间相等，即
则
解得
②两粒子在b点相遇时，粒子b的运动时间
粒子a的运动时间
两粒子运动时间相等，即
则
解得
③两粒子在c点相遇时，粒子b的运动时间
粒子a的运动时间
两粒子运动时间相等，即
则
解得
答：粒子a在磁场、中运动的半径之比为；
取时，粒子a在磁场中运动的半径最大，最大半径为；
取，，时，两粒子分裂以后又能在磁场的分界线y轴上相遇。 【解析】由洛伦兹力提供向心力可以求出两种粒子的半径之比；
中性粒子分裂前后动量守恒，能量守恒，由此求出ab两种粒子的速度，根据洛伦兹力提供向心力可解得半径表达式，从而计算半径的最大值；
根据两个粒子在左右磁场的半径关系，找到粒子相遇的点，再分情况根据相遇时的等时性求出k的值。
本题的亮点在于粒子分裂后在两个磁场做匀速圆周运动的相遇情况，半径公式周期公式是解题的基础，根据半径特点从等时性找到粒子的相遇的情况。