2023届湖南省新高考高三下学期第五次大联考物理试题

全国大联考

2023届高三第五次联考·物理试卷

第Ⅰ卷（选择题共44分）

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分；选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。下列有关电磁波的说法中，正确的有（　　）

A. 同一种电磁波在不同的介质中传播时波长是相同的

B. 各种电磁波在真空中传播的速度是相同的

C. 有些电磁波不能在真空中传播

D. 电磁波能发生干涉现象而声波不能

2. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各个领域。几种电容式传感器如图所示，其中通过改变电容器两极板间的距离而引起电容变化的是（　　）

A.  B.

C.  D.

3. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用，同时原子钟具有体积小、重量轻等优点。原子钟通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟，氢原子能级示意图如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 用10eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁

B. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种不同频率的光子

C. 现用光子能量介于10.0eV～12.75eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中可能被处于基态的氢原子吸收的光子能量只有4种

D. 用氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光，照射逸出功为6.34eV的金属铂所产生的光电子的最大初动能为6.41eV

4. 月球蕴含丰富的能源和矿产资源，科学家发现在月球上含有丰富（氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，参与的一种核聚变反应方程式为。关于该聚变反应，下列表述正确的是（　　）

A. X中子（） B. 聚变反应前后质量保持不变

C. 该反应会放出能量 D. 目前核电站都采用聚变反应发电

5. 如图所示，在正方形ABCD的三个顶点A、B、C上分别固定着三个带电荷量相等的点电荷，其中A处点电荷带负电，B、C处点电荷均带正电。E、G、F三点四等分AB边，M、P、N三点四等分BC边。下列说法正确的是（　　）

A. M、N两点处的电场强度相同

B. P点电势高于G点电势

C. 负电荷在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小

D. 负电荷在F点具有的电势能比在E点具有的电势能大

6. 有一正方形匀质金属框，其质量为m，边长为L，距离金属框下底边H处有一垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该金属框在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出（金属框下端保持水平），设置合适的磁感应强度大小B，使其匀速通过磁场，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变

B. 金属框在通过磁场的过程中产生的热量为mgL

C. 仅改变H，金属框仍能匀速通过磁场

D. 仅改变，金属框仍能匀速通过磁场

7. 变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。如图甲所示，电路接在一正弦交流电源上，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，、、、均为定值电阻，，，电表均为理想电表。已知中电流随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 电流表A的示数为1.5A

B. 电压表V的示数为130V

C. 正弦交流电源的输出电压为V

D. 正弦交流电源的输出电功率为65W

8. PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，被人体吸入后会进入血液对人体形成危害，在静稳空气中，下列关于PM2.5的说法中，正确的是（　　）

A. 在其他条件相同时，温度越高，PM2.5的运动越激烈

B. PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

C. 周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动

D. 减少工业污染的排放对减少“雾霾”天气的出现没有影响

9. 如图所示，a、b两端接电压稳定的正弦交变电源，变压器的原、副线圈的匝数之比为n，且，定值电阻的阻值，电流表、电压表均为理想交流电表，其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器的滑片P时，电流表、电压表的示数变化量的绝对值分别用∆I和∆U表示。则以下说法正确的是（　　）

A.  B.

C. 变压器的输出功率一定减小 D. 变压器的输出功率可能先增大后减小

10. 均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为和。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速，波长大于20cm，振幅，且传播时无衰减。时刻A、B偏离平衡位置的位移相同、运动方向相反，时刻两者再次偏离平衡位置的位移相同、运动方向相反。则下列说法正确的是（　　）

A. 这列波的周期为0.6s

B. 这列波的周期为1.2s

C. 已知在时刻（），质点A位于波峰，该时刻B的位移一定为

D. 已知在时刻（），质点A位于波峰，该时刻B的位移一定为

11. 一有界匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，其中射线bc足够长，，其他地方磁场的范围足够大。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，以下说法正确的是（　　）

A. 从ab边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等

B. 从a点入射的粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长

C. 粒子在磁场中的最长运动时间不大于

D. 粒子在磁场中最长运动时间不大于

第Ⅱ卷（非选择题共56分）

二、实验探究题：本题2个小题，共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。

12. 为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学在水平桌面上组装了如图甲所示的实验装置。实验时，可在小车上安装一轻薄板，以增大空气对小车运动的阻力。实验中所用的小车质量为M。

（1）未装薄板时，往砝码盘中加入一小砝码，接通打点计时器的电源后，再释放小车，在纸带上打出一系列的点，纸带如图乙所示。A、B、C、D、E是选取的五个计数点，其中相邻计数点之间的时间间隔均为T，各计数点到第一个计数点A的距离分别为、、、，已知未装薄板时，小车所受空气阻力可忽略，则小车加速度a＝_______________（用题中给定的字母表示）。

（2）在（1）的装置基础上，给小车加装上薄板后，利用纸带求出小车不同时刻的速度，作出小车的v－t图像（如图丙所示），通过图像分析，可知随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力_______________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）v－t图像中，若曲线在时刻的切线斜率为k。计算物体受到的空气阻力时，若该同学仍然把砝码和砝码盘的总重力当作小车所受到的拉力，则时刻，他求得的空气阻力f＝_______________（用题中给定的字母表示）。

13. （1）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表的内阻及电源电动势。已知电压表量程为3V，内阻，电压表量程也为3V，内阻为几千欧（待测），电源电动势约为5V，电源内阻可忽略。按以下步骤进行操作。

①按图甲所示原理图完成电路连接；

②把、均调至最大阻值；

③闭合开关S，调节、，使、均有合适示数，分别为、，若调至、满足的关系，此时电阻箱的阻值为1500Ω，则可知电压表的内阻为___________Ω；

④若将调至4000Ω并保持不变，调节，记录多组对应、值，以为纵坐标，为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，则电源的电动势为___________（用已知量和已测得量计算出结果）。

（2）用伏安法测量电源电动势和内阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。

①闭合开关、，灵敏电流计⑥示数不为零，调节R和R＇使得灵敏电流计的示数为零，读出电流表和电压表的示数和；②改变滑动变阻器R、R＇的阻值，重新使得灵敏电流计的示数为零，读出电流表和电压表的示数和；③重复②操作，得到了多组I、U；④根据实验得到的多组数据作出的U-I图线如图丙所示，由此可得电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留2位有效数字）

三、计算题：本题3个小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 如图所示，透明液体中有一点光源O，位于液面下深度为d处，点光源向周围发出单色光，在液面形成一个半径为的圆形透光区域。

（1）求该液体的折射率；

（2）当点光源竖直向下运动时，经观察发现圆形透光区域的边缘背离圆心以速度v作匀速运动，试判断点光源O的运动性质并准确描述。

15. 如图所示，隔热汽缸（内壁光滑）呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d。筒内一个厚度不计的活塞封闭一定量的理想气体，活塞的横截面积为S、质量（g为重力加速度）。开始时活塞处于离汽缸底部的高度，外界大气压强，温度为27℃。

（1）求开始时气体的压强。

（2）现对汽缸内气体加热，当气体温度达到387℃时，求气体的压强。

16. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面上设置有AB和CD两个减速缓冲区，缓冲区内物块与斜面间的动摩擦因数为μ，且AB＝BC＝CD＝l。一质量为m的物块从斜面上O点由静止释放，若物块在运动全过程都受到一方向始终垂直于斜面向下、大小与速度大小成正比的变力F的作用，即，其中k为已知常量。已知物块通过AB段的时间与通过CD段的时间相等，且物块运动到D点时的加速度为零，重力加速度为g。

（1）求斜面上O点到A点的距离d。

（2）求物块在缓冲区内因摩擦产生的总热量。

（3）若将整个斜面设置为缓冲区，物块从斜面上距D点为s处由静止释放，物块运动到D点的加速度为零，求物块从释放点运动到D的总时间。

全国大联考

2023届高三第五次联考·物理试卷

第Ⅰ卷（选择题共44分）

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分；选对但不全的得2分，有选错的得0分。

【1题答案】

【答案】B

【2题答案】

【答案】C

【3题答案】

【答案】D

【4题答案】

【答案】C

【5题答案】

【答案】B

【6题答案】

【答案】D

【7题答案】

【答案】D

【8题答案】

【答案】AC

【9题答案】

【答案】BD

【10题答案】

【答案】BC

【11题答案】

【答案】AD

第Ⅱ卷（非选择题共56分）

二、实验探究题：本题2个小题，共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。

【12题答案】

【答案】    ①.     ②. 增大    ③.

【13题答案】

【答案】    ①. 3000    ②.     ③. 2.0    ④. 1.0

三、计算题：本题3个小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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题答案】

【答案】（1）；（2）竖直向下匀速运动

【15题答案】

【答案】（1）；（2）

【16题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）