湖南省常德市石门县2023年高三三月模拟考试物理试题（文理）试卷

这是一份湖南省常德市石门县2023年高三三月模拟考试物理试题（文理）试卷，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。

湖南省常德市石门县二中2023年高三三月模拟考试物理试题（文理）试卷
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，两根相距为L的平行直导轨水平放置，R为固定电阻，导轨电阻不计。电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置，杆与导轨之间有摩擦，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用，使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过R的电流I、杆与导轨间的摩擦生热Q、外力F、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是（　　）

A． B． C． D．
2、一列简谐横波沿x轴正向传播，波形如图所示，波速为10m/s。下列说法正确的是（ ）

A．该波的振幅为0.5m，频率为2Hz
B．此时P点向y轴负方向运动
C．再经0.9s，Q点有沿y轴正方向的最大加速度
D．再经1.05s，质点P沿波传播方向迁移了10.5m
3、用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（取）

A． B． C． D．
4、如图所示，真空中孤立导体球均匀带电，电荷量为+Q。试探电荷从P点由静止释放，只在电场力作用下运动到无限远处，电场力做功为W，若导体球电荷量变为+2Q，则该试探电荷从P点运动至无限远的过程中电场力做功为（ ）

A．2W B．4W C． W D．W
5、重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A．的中子数比中子数少20个
B．从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D．与是不同的元素
6、如图所示，P球质量为2m,物体Q的质量为m,现用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，物体Q位于墙壁和球P之间，已知P、Q均处于静止状态，轻绳与墙壁间的夹角为30°, 重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A．P对Q有方向竖直向下的摩擦力，大小为mg
B．若增大P球的质量，则P对Q的摩擦力一定变大
C．若增大Q球的质量，则P对Q的摩擦力一定变大
D．轻绳拉力大小为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、一列沿x轴传播的横波在t＝0.05 s时刻的波形图如图甲所示，P、Q为两质点，质点P的振动图象如图乙所示，下列说法中正确的是__________

A．该波的波速为20 m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．t＝0.1 s时刻质点Q的运动方向沿y轴正方向
D．t＝0.2 s时刻质点Q的速度大于质点P的速度
E.t＝0.3 s时刻质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离
8、阿列克谢·帕斯特诺夫发明的俄罗斯方块经典游戏曾风靡全球，会长自制了如图所示电阻为R的导线框，将其放在光滑水平面上，边长为L的正方形区域内有垂直于水平面向下的磁感应强度为B的匀强磁场。已知L>3l，现给金属框一个向右的速度（未知）使其向右穿过磁场区域，线框穿过磁场后速度为初速度的一半，则下列说法正确的是

A．线框进入磁场的过程中感应电流方向沿abcda
B．线框完全进入磁场后速度为初速度的四分之三
C．初速度大小为
D．线框进入磁场过程中克服安培力做的功是出磁场的过程中克服安培力做功的五分之七
9、某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则正确的是________

A．这列波的周期为4s
B．波速为0.5m/s
C．图乙是质点b的振动图象
D．从t1＝0到t2＝3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5m
E.t3＝9.5s时刻质点c沿y轴正方向运动
10、如图所示，在匀强电场中，有A、B、C、D、E、F六个点组成了一个边长为a=8 cm的正六边形，已知φF=2 V，φC=8 V，φD=8 V，一电子沿BE方向射入该电场。则下列说法正确的是（ ）

A．电子可能从F点射出
B．该电场的电场强度为25 V/m
C．该电场中A点电势为φA=2 V
D．如果电子从DE中点经过，则该电子在中点的电势能为6 eV
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）要描绘一只标有“9V、5W”字样小灯泡的完整伏安特性曲线，实验室可供如下器材：
A．电流表A1（量程1．6A，内阻约为1.5Ω）
B．电流表A2（量程3A，内阻约为1.2Ω）
C．电压表V（量程3V，内阻kΩ）
D．滑动变阻器（阻值1~11Ω，额定电流1.8A）
E．滑动变阻器（阻值1~111Ω，额定电流1.5A）
F．定值电阻kΩ
G．直流电源（电动势）
H．导线和开关
（1）请在虚线框中画出电路图_______

（2）滑动变阻器应选______；电流表应选______（填写元件前序号）
（3）灯泡两端实际电压与电压表读数U关系式为______
（4）根据该电路设计图进行实验，测得电压表的读数为U、电流表读数为I，若考虑电表的内阻，则此时灯泡的电阻为______（用题目中所给字母或符号表示）
12．（12分）用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
双量程电流表A：（量程）；
双量程电压表V：（量程）；
滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）；
滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）。

(1)为了调节方便，同时测量精度更高，实验中应选用的电流表量程为_______，电压表量程为_____V，应选用的滑动变阻器为____________（填写滑动变阻器符号）；
(2)依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件（图中已完成了部分连线），要求闭合开关时滑动变阻器的滑片P处于正确的位置，并正确选用电压表、电流表的量程___________；
(3)多次测量并记录电流表示数和电压表示数，应用这些数据画出了如图丙所示图像。由图像可以得出电池的电动势_______V，内阻_______；
(4)根据实验测得的、U数据，令，，由计算机作出的图线应是图丁中的_______（选填“”“”或“”）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示,小球A及水平地面上紧密相挨的若干个小球的质量均为m,水平地面的小球右边有一固定的弹性挡板;B为带有四分之一圆弧面的物体,质量为km(其中k为整数),半径为R,其轨道末端与水平地面相切。现让小球A从B的轨道正上方距地面高为h处静止释放,经B末端滑出,最后与水平面上的小球发生碰撞,其中小球之间、小球与挡板之间的碰撞均为弹性正碰,所有接触面均光滑,重力加速度为g.求：

(1)小球第一次从B的轨道末端水平滑出时的速度大小；
(2)若小球A第一次返回恰好没有冲出B的上端,则h与R的比值大小；
(3)若水平面上最右端的小球仪能与挡板发生两次碰撞,则k的取值大小.
14．（16分）如图，一固定的水平气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的横截面积为S，小活塞的横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l，气缸外大气压强为p0，温度为T，初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为2T，活塞在水平向右的拉力作用下处于静止状态，拉力的大小为F且保持不变。现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢向右移动，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，则：
(1)请列式说明，在大活塞到达两圆筒衔接处前，缸内气体的压强如何变化？
(2)在大活塞到达两圆筒衔接处前的瞬间，缸内封闭气体的温度是多少？
(3)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强是多少？

15．（12分）如图圆柱形导热气缸质量为，内部横截面积为，活塞的质量为，稳定时活塞到气缸底部的距离为。用竖直方向的力将活塞缓慢向上拉，直到气缸即将离开地面为止，此时活塞仍在气缸中，此过程中拉力做的功为。已知大气压强为，重力加速度为，环境温度不变，气缸密闭性良好且与活塞之间无摩擦。求：
（1）最终活塞到气缸底部的距离；
（2）上拉过程中气体从外界吸收的热量。




参考答案

一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A．t时刻杆的速度为
v=at
产生的感应电流

则I∝t；故A错误。
B．摩擦生热为

则Q∝t2，故B正确。
C．杆受到的安培力

根据牛顿第二定律得
F-f-F安=ma
得

F随t的增大而线性增大，故C错误。
D．外力F的功率为

P-t图象应是曲线，故D错误。
故选B。
2、C
【解析】
A．从图中可以看出振幅为0.5m，波长为4m，所以周期为

则频率为

故A错误；
B．因为波沿x轴正向传播，所以P点下一步会成为波峰，应该向y轴正方向运动，故B错误；
C．因为周期是0.4s，简谐横波沿x轴正向传播，所以经过0.9s后，相当于Q点经过0.1s到达波谷，此时加速度最大，并且沿着y轴正方向，故C正确；
D．质点P只会上下振动，不会沿波传播方向迁移，故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
本题考查力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
【详解】
一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而当绳子拉力达到F=10N的时候，绳子间的张角最大，为120°，此时两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图．

绳子与竖直方向的夹角为：θ=60°，绳子长为：L0=1m，则有：mg=2Fcosθ，两个挂钉的间距离：L＝，解得：L=m
4、A
【解析】
根据点电荷产生的电场的电势分布特点

可知，当导体球电荷量变为+2Q时，除无穷远处电势仍为0外，其它点的电势变为原来的两倍，则P点与无穷远处的电势差变为原来的两倍，根据

可知试探电荷仍从P点运动至无限远的过程中电场力做功为

故A正确，BCD错误。
故选A。
5、B
【解析】
的中子数为238-92=146个，的中子数为209-83=126个，则的子数比的中子数多20个，A错误；根据质量数守恒有：237-209=4×7，知发生了7次衰变，根据电荷数守恒有：93-83=2×7-4，知发生了4次衰变，B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D错误．
6、C
【解析】
A.Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和向上静摩擦力，即P对Q的摩擦力的方向向上，大小为mg．故A错误．
B.由A的分析可知，增大P的质量，P对Q的摩擦力不变，故B错误．
C.由B的分析可知，增大Q的质量，Q受到的静摩擦力增大，故C正确．
D.P、Q整体受到重力、支持力和绳子的拉力，共3个力作用，设绳子的拉力为F，在竖直方向：
Fcos30°=3mg
所以绳子的拉力：
F=2mg．
故D错误．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACD
【解析】
A．分析图甲确定波长λ＝4m，根据图乙确定周期T＝0.2s，则该波的波速

故A正确；
B．分析图乙可知，t＝0.05s时，质点P处于平衡位置沿y轴负方向运动，根据波动规律可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误；
C．分析图甲可知，t＝0.05s时，质点Q处于波谷，t＝0.1s时，质点Q位于平衡位置沿y轴正方向运动，故C正确；
D．t＝0.2s时刻，质点Q位于平衡位置，质点P位于波峰，质点Q的速度大于质点P，故D正确；
E．t＝0.3s时，质点Q位于平衡位置，质点P位于波谷，质点Q距平衡位置的距离小于质点P，故E错误．
故ACD。
8、BCD
【解析】
A．由右手定则可知，线框进磁场过程电流方向为adcba，故A错误；
B．将线框分为三部分，其中左右两部分切割边长同为2l，中间部分切割边长为l，由动量定理可得

其中

由于线框进、出磁场的过程磁通量变化相同，故速度变化两相同，故

故线框完全进入磁场后的速度为

故B正确；
C．根据线框形状，进磁场过程中，对线框由动量定理

解得

故C正确；
D．线框进、出磁场的过程中克服安培力做功分别为


故，故D正确；
故选BCD。
9、ABE
【解析】
A．由图乙可知，波的振动周期为4s，故A正确；
B．由甲图可知，波长λ=2m，根据波速公式

故B正确；
C．在t1=0时刻，质点b正通过平衡位置，与乙图情况不符，所以乙图不可能是质点b的振动图线，故C错误；
D．从t1=0 s到t2=3.0 s这段时间内为，所以质点a通过的路程为s=×4A=15cm=0.15m，故D错误；
E．因为t3＝9.5s＝2T，2T后质点c回到最低点，由于，所以t3=9.5s时刻质点c在平衡位置以上沿y轴正向运动，故E正确。
故选ABE。
10、BC
【解析】
A．因为是匀强电场，C、D两点电势相等，则CD必为等势线，AC与FD都与CD垂直，故CA与DF皆为电场方向，电子沿BE方向射入该电场，受到的电场力沿AC方向，不可能偏向F，选项A错误；
B．电场强度为
E==25V/m
B正确；
C．因AF、BE都与CD平行，进一步可知这是三条等势线，所以
φA=φF=2V，φB=φE=5V
选项C正确；
D．DE中点的电势为6.5 V，电子在中点的电势能为6.5eV，D错误。
故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 D A
【解析】
（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由题意可知，灯泡额定电压为9V，电压表量程为3V，把电压表量程扩大为9V，应给电压表串联一个定值电阻R3；电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示

（2）[2][3]灯泡额定电流为
A≈1.56A
电流表应选A；为方便实验操作，滑动变阻器应选择D；
（3）[4]定值电阻阻值是电压表内阻的2倍，则定值电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，故灯泡两端电压为U1=3U；
（4）[5]由图示电路图可知，电流表读数为I，则通过灯泡的电流为，则灯泡电阻

12、 1.45 1.3 c
【解析】
(1)[1] 由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右，则电流表量程应选用；
[2] 电源是一节旧的干电池（约1.5V），则电压表量程应选用；
[3]滑动变阻器选用时，方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。
(2)[4]电路连线如图所示

(3)[5]读取电源图像。轴截距为电动势，轴最小有效刻度为0.05V，经估读后得；
[6]图像斜率的绝对值等于电源内阻，读取图像数据并计算有

(4)[7]电源输出功率为

则纵坐标应为输出功率，则图像为输出功率的图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大后减小，图像应为c。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)(2)(3)
【解析】
(1)对AB由水平方向动量守恒有：

对AB由能量守恒有：

联立解得：

(2) 对AB由水平方向动量守恒有：

对AB由能量守恒有：

联立解得：

(3)要使小球与挡板发生两次碰撞，则有碰后小球A的速度小于等于B球的速度，由能量守恒有


联立解得：

14、 (1)在大活塞到达两圆筒衔接处前，缸内气体的压强保持不变；(2)；(3)。
【解析】
(1)在活塞缓慢右移的过程中，用P1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得：

解得：

在大活塞到达两圆筒衔接处前，缸内封闭气体的压强：且保持不变；
(2)在大活塞到达两圆筒衔接处前，气体做等压变化，设气体的末态温度为T1，由盖•吕萨克定律有：

其中：，，解得：
；
(3)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡的过程，封闭气体的体积不变，由气态方程：

解得：
。
15、（1）；（2）
【解析】
（1）以封闭的气体为研究对象，初始状态下，活塞受力平衡，有

所以气体压强
体积
气缸即将离开地面时，气缸受力平衡，有

所以压强
封闭气体体积
气体做等温变化，由玻意耳定律有

解得
（2）设活塞移动过程中气体对活塞做的功为，由动能定理有

由热力学第一定律有

结合等温变化
解得