2023屆湖南省會同高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，長度為R的不可伸長輕細(xì)繩OA、OB，一端固定在圓環(huán)上，另一端在圓心O處連接并懸掛一質(zhì)量為m的重物，初始時OA繩處于水平狀態(tài)。把圓環(huán)沿地面向右緩慢轉(zhuǎn)動，直到OA繩處于豎直狀態(tài)，在這個過程中A．OA繩的拉力逐漸增大B．OA繩的拉力先增大后減小C．OB繩的拉力先增大后減小D．OB繩的拉力先減小后增大2、兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．q1、q2為等量異種電荷B．N、C兩點(diǎn)間場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向C．N、D兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大D．將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢能先增大后減小3、伽利略在研究力和運(yùn)動的關(guān)系的時候，用兩個對接的斜面，一個斜面固定，讓小球從斜面上滾下，又滾上另一個傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計這個實(shí)驗(yàn)的目的是為了說明（）A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動到與釋放時相同的高度B．如果沒有摩擦，物體運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒C．維持物體做勻速直線運(yùn)動并不需要力D．如果物體不受到力，就不會運(yùn)動4、氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍是。則大量氫原子從高能級向低能級躍遷時可產(chǎn)生不同能量的可見光光子的種類有（）A．1種 B．2種 C．3種 D．4種5、一個質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度做勻速運(yùn)動，某一時刻開始受到恒力F的作用，質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大，其最小值為。質(zhì)點(diǎn)從開始受到恒力作用到速度減至最小的過程中A．該質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動B．經(jīng)歷的時間為C．該質(zhì)點(diǎn)可能做圓周運(yùn)動D．發(fā)生的位移大小為6、在光滑水平面上靜止著物體A，物體B與一質(zhì)量不計的彈簧相連并以一定速度與A相碰，如圖所示，則彈簧被壓縮的過程中①當(dāng)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時，兩物體速度相等②只有A、B速度相等時，系統(tǒng)的動量才守恒③作用過程中，系統(tǒng)的動量總是守恒的④A、B速度相等時，系統(tǒng)動能最小下列選項(xiàng)組，完整、正確的一組是（）A．①② B．①③④ C．①②④ D．③④二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、關(guān)于固體、液體、氣體和物態(tài)變化，下列說法中正確的是______________。A．液體表面存在著張力是因?yàn)橐后w表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離B．一定質(zhì)量的某種理想氣體狀態(tài)改變時，內(nèi)能必定改變C．0的鐵和0的冰，它們的分子平均動能相同D．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征E.擴(kuò)散現(xiàn)象在液體和固體中都能發(fā)生，且溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快8、某課外興趣小組欲利用如圖所示的電路探究光電效應(yīng)現(xiàn)象，V為理想電壓表。G為靈敏電流計。電路閉合后，用綠光照射光電管，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。保持滑動變阻器滑片P位置不變，以下說法正確的是（）A．保持入射光為綠光，若增大入射光強(qiáng)度，則靈敏電流計的示數(shù)會增大B．換用紫光照射光電管，逸出電子的最大初動能比綠光照射時大C．換用紅光照射光電管，則靈敏電流計的指針一定不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．換用黃光照射光電管，靈敏電流針指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若只增大入射光強(qiáng)度。靈敏電流計指針可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)9、水平放置的平行板電容器，極板長為l，間距為d，電容為C。豎直擋板到極板右端的距離也為l，某次充電完畢后電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，所帶電荷量為Q1如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球以初速度v從正中間的N點(diǎn)水平射人兩金屬板間，不計空氣阻力，從極板間射出后，經(jīng)過一段時間小球恰好垂直撞在擋板的M點(diǎn)，已知M點(diǎn)在上極板的延長線上，重力加速度為g，不計空氣阻力和邊緣效應(yīng)。下列分析正確的是（）A．小球在電容器中運(yùn)動的加速度大小為B．小球在電容器中的運(yùn)動時間與射出電容器后運(yùn)動到擋板的時間相等C．電容器所帶電荷量D．如果電容器所帶電荷量，小球還以速度v從N點(diǎn)水平射入，恰好能打在上級板的右端10、如圖甲所示在一條張緊的繩子上掛幾個擺，a、c擺的擺長相同且小于b擺的擺長。當(dāng)a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來。圖乙是c擺穩(wěn)定以后的振動圖像，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A．a(chǎn)、b、c單擺的固有周期關(guān)系為Ta=Tc<TbB．b、c擺振動達(dá)到穩(wěn)定時，c擺振幅較大C．達(dá)到穩(wěn)定時b擺的振幅最大D．由圖乙可知，此時b擺的周期Tb小于t0E.a擺的擺長為三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)利用DIS、定值電阻R0、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機(jī)上顯示出如圖乙所示的1/U－1/R關(guān)系圖線a.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b.(1)由圖線a可知電池a的電動勢Ea＝________V，內(nèi)阻ra＝________Ω.(2)若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，兩電池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)．12．（12分）如圖甲所示為測量電動機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動，在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個改裝了的電火花計時器，時間間隔為T的電火花可在卡紙上留下痕跡。（1）請將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序____。①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來④關(guān)閉電火花計時器，關(guān)閉電動機(jī)；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值（2）要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是____A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器（3）寫出角速度ω的表達(dá)式ω=___，并指出表達(dá)式中各個物理量的意義____。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，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二、第三象限內(nèi)有一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域△ABC，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，3a），C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，﹣3a），B點(diǎn)坐標(biāo)為(，-3a）．在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、場強(qiáng)大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，其與x軸的交點(diǎn)為Q．粒子束以相同的速度v0由O、C間的各位置垂直y軸射入，已知從y軸上y=﹣2a的點(diǎn)射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過O點(diǎn)．忽略粒子間的相互作用，不計粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場的縱坐標(biāo)范圍；（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距Q點(diǎn)最遠(yuǎn)？求出最遠(yuǎn)距離．14．（16分）如圖，在水橇跳臺表演中，運(yùn)動員在摩托艇水平長繩牽引下以16m/s的速度沿水面勻速滑行，其水橇（滑板）與水面的夾角為θ。到達(dá)跳臺底端時，運(yùn)動員立即放棄牽引繩，以不變的速率滑上跳臺，到達(dá)跳臺頂端后斜向上飛出。跳臺可看成傾角為θ的斜面，斜面長8.0m、頂端高出水面2.0m。已知運(yùn)動員與水橇的總質(zhì)量為90kg，水橇與跳臺間的動摩擦因數(shù)為、與水間的摩擦不計。取g=10m/s2，不考慮空氣阻力，求：(1)沿水面勻速滑行時，牽引繩對運(yùn)動員拉力的大小；(2)到達(dá)跳臺頂端時，運(yùn)動員速度的大小。15．（12分）如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，圓心為O，軌道半徑為R，B為軌道最低點(diǎn)。該裝置右側(cè)的圓弧置于水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場中。某一時刻一個帶電小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時，小球的動能為E0，進(jìn)入電場后繼續(xù)沿軌道運(yùn)動，到達(dá)C點(diǎn)時小球的電勢能減少量為2E0，試求：（1）小球所受重力和電場力的大小；（2）小球脫離軌道后到達(dá)最高點(diǎn)時的動能。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

以重物為研究對象，重物受到重力、OA繩的拉力、OB繩的拉力三個力平衡，構(gòu)成矢量三角形，置于幾何圓中如圖：在轉(zhuǎn)動的過程中，OA繩的拉力先增大，轉(zhuǎn)過直徑后開始減小，OB繩的拉力開始處于直徑上，轉(zhuǎn)動后一直減小，B正確，ACD錯誤。故選B。2、C【解析】

A．若是異種電荷，電勢應(yīng)該逐漸減小或逐漸增大，由圖象可以看出，應(yīng)該是等量的同種正電荷，故A錯誤；B．沿x正方向從N到C的過程，電勢降低，N、C兩點(diǎn)間場強(qiáng)方向沿x軸正方向．故B正確；C．φ?x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可得N、D兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大，故C正確；D．NC電場線向右，CD電場線向左，將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大．故D錯誤；【點(diǎn)睛】由圖象中電勢的特點(diǎn)可以判斷是同種等量正電荷．由電勢圖線的斜率可以判斷電場強(qiáng)度的大?。仉妶鼍€電勢降低，可以判斷電場強(qiáng)度的方向，可知電場力做功的正負(fù)，從而判斷電勢能的變化．3、C【解析】

本題考查了伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的物理意義，伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了力是維持運(yùn)動的原因的錯誤觀點(diǎn)．【詳解】伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)證明了：運(yùn)動不需力來維持，物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故ABD錯誤，C正確．故選C．【點(diǎn)睛】伽利略“理想斜面實(shí)驗(yàn)”在物理上有著重要意義，伽利略第一個把實(shí)驗(yàn)引入物理，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始.4、D【解析】

大量氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光子能量都大于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；大量氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光子能量都小于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于不可見光；可知只有4種可見光，故ABC錯誤，D正確。故選D。5、D【解析】

質(zhì)點(diǎn)減速運(yùn)動的最小速度不為0，說明質(zhì)點(diǎn)不是做直線運(yùn)動，力F是恒力所以不能做圓周運(yùn)動，而是做勻變速曲線運(yùn)動．設(shè)力F與初速度夾角為θ，因速度的最小值為可知初速度v0在力F方向的分量為，則初速度方向與恒力方向的夾角為150°，在恒力方向上有v0cos30°－t＝0在垂直恒力方向上有質(zhì)點(diǎn)的位移聯(lián)立解得時間為發(fā)生的位移為選項(xiàng)ABC錯誤，D正確；故選D．6、B【解析】

當(dāng)彈簧接觸A后，A做加速運(yùn)動，B做減速運(yùn)動，當(dāng)兩物體速度相等時彈簧處于最大壓縮狀態(tài)，則①正確；當(dāng)AB相互作用過程中，系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，則②錯誤，③正確；A、B速度相等時，彈簧彈性勢能最大，此時系統(tǒng)動能最小，則④正確；A．①②，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．①③④，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．①②④，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．③④，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選B。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、ACE【解析】

A．由于液體表面分子間距大于內(nèi)部分子間距，故表面處表現(xiàn)為引力，故A正確；B．一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，狀態(tài)變化時溫度可能不變，內(nèi)能也就可能不變，故B錯誤；C．因?yàn)闇囟仁欠肿悠骄鶆幽艿臉?biāo)志，溫度相同，則分子平均動能相同，故C正確；D．晶體分單晶體和多晶體，只有單晶體具有規(guī)則形狀，某些性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性，而多晶體沒有規(guī)則形狀，表現(xiàn)出各向同性，故D錯誤；E．氣體、液體和固體物質(zhì)的分子都在做無規(guī)則運(yùn)動，所以擴(kuò)散現(xiàn)象在這三種狀態(tài)的物質(zhì)中都能夠進(jìn)行，且溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故E正確。故選ACE。8、AB【解析】

A．保持入射光為綠光，若增大入射光強(qiáng)度，單位時間單位面積上照射出的光電子數(shù)目會增多，從而會使飽和電流增大，A符合題意；B．換用紫光照射光電管，即增大入射光頻率，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程知逸出電子的最大初動能比綠光照射時大，B符合題意；C．用綠光照射光電管，能發(fā)生光電效應(yīng)，說明綠光的頻率大于該金屬的截止頻率，但無法判斷紅光的頻率是否大于該金屬的截止頻率，即換用紅光照射光電管，也可能發(fā)生光電效應(yīng)，即靈敏電流計的指針可能會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C不符合題意；D．換用黃光照射光電管，靈敏電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明黃光的頻率小于該金屬的截止頻率，若只增大人射光強(qiáng)度，靈敏電流計指針依然不可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D不符合題意。故選AB。9、BD【解析】

根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動分析兩段過程的運(yùn)動時間，根據(jù)豎直方向?qū)ΨQ性分析小球在電容器的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律以及分析求解電荷量，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度從而求解豎直方向的運(yùn)動位移?！驹斀狻緼B．小球在電容器內(nèi)向上偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，出電容器后受到重力作用，豎直方向減速，水平方向由于不受力，仍然做勻速直線運(yùn)動，由于兩段過程在水平方向上的運(yùn)動位移相同，則兩段過程的運(yùn)動時間相同，豎直方向由于對稱性可知，兩段過程在豎直方向的加速度大小相等，大小都為g，但方向相反，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律有解得故C錯誤；D．當(dāng)小球到達(dá)M點(diǎn)時，豎直方向的位移為，則根據(jù)豎直方向的對稱性可知，小球從電容器射出時，豎直方向的位移為，如果電容器所帶電荷量，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)公式可知，相同的時間內(nèi)發(fā)生的位移是原來的2倍，故豎直方向的位移為，故D正確。故選BD。10、ABE【解析】

A．由單擺周期公式，知固有周期關(guān)系為Ta=Tc<Tb，故A正確；BC．因?yàn)門a=Tc，所以c擺共振，達(dá)到穩(wěn)定時，c擺振幅較大，b擺的振幅最小，故B正確，C錯誤；D．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，所以三個單擺的頻率相同，周期相同，故Tb等于t0。故D錯誤。E．由圖乙與前面的分析可知a擺的周期為t0。由解得故E正確。故選ABE。三、實(shí)驗(yàn)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、20.5小于大【解析】

(1)圖線與縱軸的交點(diǎn)表示外電路斷路時的，即，所以，由得，所以圖線的斜率為，即，所以；(2)當(dāng)兩外電阻相同時，由圖象可知，，即，所以由得，由公式可知，圖線的橫截距的絕對值表示內(nèi)阻的倒數(shù)，故由圖可知，電池內(nèi)電阻，又電池效率，在兩外電阻相等的情況下，有【點(diǎn)睛】本題考查了閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理的方法，應(yīng)用了圖象法及電源的輸入功率的表達(dá)式，難度較大．12、①③②④Dθ為n個點(diǎn)對應(yīng)的圓心角【解析】

(1)[1]該實(shí)驗(yàn)先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉(zhuǎn)動，再打點(diǎn)，最后取出卡片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．故次序?yàn)棰佗邰冖埽?2)[2]要測出角速度，需要測量點(diǎn)跟點(diǎn)間的角度，需要的器材是量角器，故選D；(3)[3]根據(jù)，則，[4]θ是n個點(diǎn)對應(yīng)的圓心角，T是電火花計時器的打點(diǎn)時間間隔。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、(1)(2)0≤y≤2a(3)，【解析】

(1)由題意可知，粒子在磁場中的軌跡半徑為r＝a由牛頓第二定律得Bqv0＝m故粒子的比荷(2)能進(jìn)入電場中且離O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)的粒子在磁場中的運(yùn)