2023屆湖南省汨羅市第二中學高三二診模擬考試物理試卷（含答案解析）

2023學年高考物理模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c，頻率νa＞νb＞νc，下列說法正確的是A．照射氫原子的光子能量為12.75eVB．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為νaC．從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光頻率為νcD．光a能使逸出功為10.2eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)2．如圖所示，金屬環(huán)M、N用不可伸長的細線連接，分別套在水平粗糙細桿和豎直光滑細桿上，當整個裝置以豎直桿為軸以不同大小的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，兩金屬環(huán)始終相對桿不動，下列判斷正確的是（）A．轉(zhuǎn)動的角速度越大，細線中的拉力越大B．轉(zhuǎn)動的角速度越大，環(huán)N與豎直桿之間的彈力越大C．轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的彈力相等D．轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的摩擦力大小不可能相等3．如圖所示，一小物塊在一足夠長的木板上運動時，其運動的v-t圖象，如圖所示，則下列說法正確的是（）A．木板的長度至少為12m B．木板的長度至少為6mC．小物塊在0～4s內(nèi)的平均速度是2m/s D．在0～4s內(nèi)，木板和小物塊的平均加速度相同4．利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及地球表面附近的重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期C．月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離5．如圖所示，圖甲為一簡諧橫波在t=0.10s時的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=2m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播 B．這列波的傳播速度為2m/sC．t=0.15s，P的加速度方向與速度方向相同 D．從t=0.10s到t=0.15s，P通過的路程為10cm6．質(zhì)量為m的光滑圓柱體A放在質(zhì)量也為m的光滑“V”型槽B上，如圖，α=60°，另有質(zhì)量為M的物體C通過跨過定滑輪的不可伸長的細繩與B相連，現(xiàn)將C自由釋放，則下列說法正確的是()A．當M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gB．當M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gC．當M=6m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.75gD．當M=5m時，A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．如圖所示，在光滑水平的平行導軌MN、HG左端接一阻值為的電阻（導軌電阻不計），兩軌道之間有垂直紙面向里的勻強磁場。一電阻也為的金屬桿，垂直兩導軌放在軌道上?，F(xiàn)讓金屬桿在外力作用下分別以速度v1、v2由圖中位置1勻速運動到位置2，兩次運動過程中桿與導軌接觸良好，若兩次運動的速度之比為，則在這兩次運動中下列說法正確的是（）A．R0兩端的電壓之比為U1:U2＝1:2B．回路中產(chǎn)生的總熱量之比Q1:Q2＝1:4C．外力的功率之比P1:P2＝1:2D．通過導體橫截面的電荷量q1:q2＝1:18．2019年1月3日10時26分，“嫦娥四號”探測器成功在月球背面著陸，標志著我國探月航天工程達到了一個新高度，如圖所示為“嫦娥四號”到達月球背面的巡視器。已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，則下列判斷中最接近實際的是（）A．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為9：4B．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為81：16C．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為9：2D．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為2：99．水平面上兩個質(zhì)量相等的物體甲和乙，它們分別在水平推力和作用下開始沿同一直線運動，運動一段時間后都先后撤去推力，以后兩物體又各自運動一段時間后靜止在同一位置，兩物體的動能—位移圖象如圖所示，圖中線段，則下列說法正確的是（）A．甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力B．兩個水平推力的大小關(guān)系是大于C．在兩物體的加速階段，甲的加速度等于乙的加速度D．物體甲克服摩擦力做的功大于物體乙克服摩擦力做的功10．如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為L的正三角形的三個頂點上；a、b電荷量均為q且為同種電荷，整個系統(tǒng)置于水平方向的勻強電場中．已知靜電力常量為k，若三個質(zhì)點均處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是A．如果a、b帶正電，那么c一定帶負電B．勻強電場場強的大小為C．質(zhì)點c的電荷量大小為D．勻強電場的方向與ab邊垂直指向c三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗興趣小組用如圖甲所示實驗裝置來驗證機械能守恒定律并求出當?shù)刂亓铀俣?。傾斜氣墊導軌傾角為30°，導軌上端與水平桌面相接并安裝有速度傳感器可以直接測出小物塊經(jīng)過上端時的速度，氣墊導軌和水平桌面上均有刻度值可讀出長度。導軌下端有一固定擋板，輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，測出不放小物塊時彈簧上端與傳感器之間的長度為L。氣墊導軌開始工作后把質(zhì)量為m的小物塊輕放在彈簧上端，用外力向下緩慢推動小物塊到不同位置后撤去外力，小物塊從靜止開始向上運動，經(jīng)過一段時間后落在水平桌面上。（1）通過實驗，該小組測出了多組不同的速度v和對應(yīng)的落點到導軌上的長度x，畫出了如圖乙所示的圖象，已知該圖象為一過原點的直線、直線斜率為k，則通過該象可求出當?shù)刂亓铀俣萭的值為_________，考慮到空氣阻力，該小組測出的值________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）通過事先對輕彈簧的測定，、研究得出彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系為。若每次釋放小物塊時彈簧的壓縮量均為L的n倍，為了驗證小物塊和輕彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，該小組需要驗證的表達式為__________________（用x、n、L表示）。12．（12分）利用如圖所示的裝置探究動能定理。將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復寫紙，將小球從不同的標記點由靜止釋放。記錄標記點到斜槽底端的高度H，并根據(jù)落點位置測量出小球離開斜槽后的豎直位移y，改變小球在斜槽上的釋放位置，在斜槽比較光滑的情況下進行多次測量，已知重力加速度為g，記錄數(shù)據(jù)如下：(1)小球從標記點滑到斜槽底端的過程，速度的變化量為______（用x、y、g表示）；(2)已知木板與斜槽末端的水平距離為x，小球從標記點到達斜槽底端的高度為H，測得小球在離開斜槽后的豎直位移為v，不計小球與槽之間的摩擦及小球從斜槽滑到切線水平的末端的能量損失。小球從斜槽上滑到斜槽底端的過程中，若動能定理成立，則應(yīng)滿足的關(guān)系式是______；(3)保持x不變，若想利用圖像直觀得到實驗結(jié)論，最好應(yīng)以H為縱坐標，以_____為橫坐標，描點畫圖。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一圓柱形汽缸豎直放置，汽缸正中間有擋板，位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S．開始時，活塞與汽缸底部相距L，測得氣體的溫度為T1．現(xiàn)緩慢降溫，讓活塞緩慢下降，直到恰好與擋板接觸但不擠壓．然后在活塞上放一重物P，對氣體緩慢加熱，讓氣體的溫度緩慢回升到T1，升溫過程中，活塞不動．已知大氣壓強為p1，重力加速度為g，不計活塞與汽缸間摩擦．(ⅰ)求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值；(ⅱ)整個過程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出的熱量為多少？14．（16分）如圖所示，一長為的水平傳送帶，以的速率逆時針轉(zhuǎn)動。把一質(zhì)量為的物塊A以速度大小推上傳送帶的右端，同時把另一質(zhì)量為的物塊B以速度大小推上傳送帶的左端。已知兩個物塊相撞后以相同的速度在傳送帶上運動，兩個物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度，物塊可視為質(zhì)點且碰撞時間極短。求：(1)經(jīng)多長時間兩個物塊相撞；(2)相撞后兩個物塊再經(jīng)多長時間相對傳送帶靜止；(3)物塊B與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量。15．（12分）如圖所示，帶電量為q（q為正電荷）的粒子質(zhì)量為m，O、A兩點長度為d且連線與x軸正方向為30°，不計粒子重力。（1）若在y軸右側(cè)加上平行于y軸的勻強電場E時，粒子以初速度v0沿x軸正方向從O點射出且恰好經(jīng)過A點，求：電場強度E的大小和方向；（2）若去掉電場，在坐標系空間內(nèi)加上垂直紙面的勻強磁場B，粒子仍以初速度v0沿x軸負方向從O點射出且也恰好經(jīng)過A點，求：磁感應(yīng)強度B的大小和方向以及粒子從O點出發(fā)到第一次經(jīng)過A點時所經(jīng)歷的時間。

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【答案解析】

根據(jù)公式，可知，n=3，因此受到激發(fā)后的氫原子處于第n=3能級；A．根據(jù)氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光子能量與從n=1躍遷到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氫原子的光子能量為：△E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A錯誤；B．頻率大小關(guān)系為va＞vb＞vc，從n=3躍遷到n=2輻射出的能量最小，即其對應(yīng)的光頻率為vc，故B錯誤；C．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量最大，輻射出的光頻率為va，故C錯誤；D．氫由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量12.09eV，依據(jù)光電效應(yīng)方程，所以能使逸出功為10.2eV的金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。2、C【答案解析】

AB．設(shè)細線與豎直方向的夾角為θ，對N受力析，受到豎直向下的重力GN，繩子的拉力T，桿給的水平支持力N1，因為兩環(huán)相對桿的位置不變，所以對N有因為重力恒定，角度恒定，所以細線的拉力不變，環(huán)N與桿之間的彈力恒定，AB錯誤；CD．受力分力如圖對M有所以轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的彈力相等；若以較小角速度轉(zhuǎn)動時，摩擦力方向右，即隨著角速度的增大，摩擦力方向可能變成向左，即故可能存在摩擦力向左和向右時相等的情況，C正確，D錯誤。故選C。3、B【答案解析】

AB．由圖像可知，當物塊和木板共速時，物塊相對木板的位移即為木板的最小長度，即選項A錯誤，B正確；C．小物塊在0～4s內(nèi)的位移負號表示物塊的位移向右，則平均速度是選項C錯誤；D．在0～4s內(nèi)，木板的位移根據(jù)可知，木板和小物塊的平均加速度不相同，選項D錯誤；故選B。4、D【答案解析】

A．根據(jù)地球表面物體重力等于萬有引力可得：所以地球質(zhì)量故A能計算出地球質(zhì)量，A項正確；B．由萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)v，T求得R，進而求得地球質(zhì)量，故B可計算，B項正確；CD．根據(jù)萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)T，r求得中心天體的質(zhì)量M，而運動天體的質(zhì)量m無法求解，故C可求解出中心天體地球的質(zhì)量，D無法求解環(huán)繞天體地球的質(zhì)量；故C項正確，D項錯誤；本題選擇不可能的，故選D。5、C【答案解析】

A．分析振動圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時Q點的速度方向沿y軸負方向，根據(jù)波動規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負方向的傳播，故A錯誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為故B錯誤；C．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P振動了，根據(jù)波動規(guī)律可知，t=0.15s時，質(zhì)點P位于平衡位置上方，速度方向沿y軸負方向振動，則加速度方向沿y軸負方向，兩者方向相同，故C正確；D．在t=0.10s時質(zhì)點P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P通過的路程s≠A=10cm故D錯誤。故選C。6、B【答案解析】

D.當A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動時，對A受力分析如圖根據(jù)牛頓運動定律有：解得B與C為繩子連接體，具有共同的運動情況，此時對于B和C有：所以，即解得選項D錯誤；C.當，A和B將發(fā)生相對滑動，選項C錯誤；A.當，A和B保持相對靜止。若A和B保持相對靜止，則有解得所以當M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項A錯誤；B.當M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項B正確。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【答案解析】

A．兩種情況下桿產(chǎn)生的電動勢分別為、回路中的總電阻為R。故回路中兩次的電流分別為、故電流之比為根據(jù)歐姆定律，R0兩端的電壓之比故A正確；B．兩次運動所用的時間為故產(chǎn)生的熱量之比為故B錯誤；C．由于棒做勻速直線運動，故外力的功率等于回路中的功率，故故C錯誤。D．兩種情況下磁通量的變化量相同，則通過導體橫截面的電荷量為故通過電阻橫截面的電荷量為q1:q2=1:1故D正確。故選AD。8、BC【答案解析】

AB．根據(jù)天體表面物體的重力等于萬有引力，有mg=G可得g=G所以地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為g故A錯誤，B正確；CD．當質(zhì)量為m的物體在環(huán)繞天體表面飛行時的速度即為天體第一宇宙速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有G可得第一宇宙速度v=所以地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為v故C正確，D錯誤。故選BC。9、AC【答案解析】

A．依題意及題圖可知，在動能減少階段，兩物體均做勻減速運動．物體受到的摩擦力大小等于圖象斜率的絕對值，易得甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力，故A正確；B．在動能增加階段，兩物體均做勻加速運動，圖象的斜率表示物體的合力，由題圖知得故小于，故B錯誤：C．在加速階段，兩物體受到的合力相等，易知兩物體的加速度大小相等，故C正確；D．整個運動階段，由動能定理可知，甲、乙兩物體克服摩擦力做的功分別等于和所做的功，根據(jù)功的公式容易得到，做的功小于做的功，所以物體甲克服摩擦力做的功小于物體乙克服摩擦力做的功，故D錯誤。故選：AC。10、AB【答案解析】

A.如果a、b帶正電，要使a、b都靜止，c必須帶負電，否則勻強電場對a、b的電場力相同，而其他兩個電荷對a和b的合力方向不同，兩個電荷不可能同時平衡．故A項正確；BD.設(shè)c電荷帶電量為Q，以c電荷為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件得a、b對c的合力與勻強電場對c的力等值反向，即：；所以勻強電場場強的大小為：，方向與ab邊垂直由c指向ab連線．故B項正確，D項錯誤；C.設(shè)c電荷帶電量為Q，根據(jù)平衡條件得c、b對a的合力與勻強電場對a的力等值反向，即：所以c球的帶電量為2q，故C項錯誤；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、偏大【答案解析】

（1）[1][2]物塊到達斜面頂端時的速度為v，則：物塊離開斜面后做斜上拋運動，運動時間：水平位移：整理得：由v2-x圖象可知圖象斜率：所以重力加速度：考慮空氣阻力影響，所測重力加速度偏大.（2）[3]每次釋放小物塊時彈簧的壓縮量均為L的n倍，則：彈簧的彈性勢能：以釋放點所處水平面為重力勢能的零勢面，由機械能守恒定律得：整理得：12、【答案解析】

(1)[1]小球離開斜槽底端后做平拋運動，則解得(2)[2]由(1)知在小球下滑過程中，不計小球與槽之間的摩擦，只有重力做功，則有解得(3)[3]為了更直觀，應(yīng)畫成直線，根據(jù)上式可知：最好應(yīng)以H為橫坐標，以為縱坐標，描點作圖。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(ⅰ)m＋(ⅱ)放熱【答案解析】(ⅰ)由題意可得，緩慢降溫過程是一個等壓過程初