2023年常德市高三年级模拟考试物理一、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.在《流浪地球》电影中，人类驱动地球逃离太阳系的原因，是为了躲避太阳即将发生的“氦闪”。现实中太阳的氦闪大概要等到50亿年之后，到时候太阳内部的氢被消耗完，氦被点燃而发生剧烈失控的恒星爆炸，这就是“氦闪”。“氦闪”产生的能量能够瞬间毁灭整个地球的生命和生态环境。下列关于太阳的说法正确的是（ ）A.目前太阳的能量来自于由氢聚变成为氦的核聚变反应B.在太阳内部发生核反应生成物氦原子核的比结合能比氢更小C.太阳辐射的电磁波中红外线主要用来杀菌D.若太阳光中通过色散分出来的黄光不能使某种金属发生光电效应，应该换频率更小的红光才有可能发生光电效应【答案】A【解析】【详解】A．目前太阳能量来自于由氢聚变成为氦的核聚变反应，A正确；B．在太阳内部发生核反应是核聚变反应，放出能量，生成物氦原子核比氢核稳定，比结合能比氢更大，故B错误；C．太阳辐射的电磁波中紫外线可以用来杀菌，红外线具有热效应，C错误；D．红光的频率比黄光小，黄光不能使某种金属发生光电效应说明黄光的频率小于该金属的极限频率，则红光更加不能使该金属发生光电效应，D错误。故选A。2.“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，阳春三月正是踏青放风筝的好时节。如图所示，在细线拉力的作用下，风筝静止在空中，下列说法正确的是（）A.人受到地面的作用力方向竖直向上B.气流对风筝的作用力的方向沿左上方C.气流对风筝的作用力与风筝受到的重力大小相等D.若气流对风筝的作用力大小不变，细线由实线位置变为虚线位置，则细线对人的拉力也不变【答案】B【解析】【详解】A．人在地面上受竖直向下的重力、向上的支持力、向右的摩擦力和斜向左上方的细线拉力，所以人受到地面的作用力，即支持力和摩擦力的合力的方向应斜向右上方，故A错误；BC．风筝受重力G，细线的拉力T和气流的作用力F处于平衡状态，如图所示重力G方向竖直向下，细线拉力T方向斜向右下方，气流对风筝的力F的方向一定斜向左上方，且大小等于重力G和细线拉力T的合力大小，故B正确，C错误；D．当细线由实线位置变为虚线位置，即T与G夹角减小，若气流对风筝的作用力大小不变，作出力的三角形，如图所示由此可知，细线的拉力减小，故D错误。故选B。3.在2022年3月23日天宫课堂中，叶光富老师利用手摇离心机将水油分离。手摇离心机可简化为在空间站中手摇小瓶的模型，如图乙所示，假设小瓶（包括小瓶中的油和水）的质量为m，P为小瓶的质心，OP长度为L，小瓶在t时间内匀速转动了n圈，以空间站为参考系，下列说法正确的是（ ）A.图乙中细线的拉力在竖直圆周运动的最低点时最大，最高点时最小B.水、油能分离的原因是小瓶里的水和油做圆周运动产生了离心现象，密度较小的油集中于小瓶的底部C.水和油成功分层后，水做圆周运动的向心力完全由瓶底对水的弹力提供D.细线的拉力大小为【答案】D【解析】【详解】A．瓶子受到的地球引力全部用来提供其随空间站绕地球做圆周运动的向心力，瓶子完全失重，所以瓶子在细线拉力的作用下做匀速圆周运动，细线拉力在任意位置大小都相等，故A错误；B．水油能分离的原因是混合物做圆周运动时，需要的向心力不一样，由于水和油的密度不同产生了离心现象，密度较大的水集中于小瓶的底部，B错误；C．水对油有指向圆心的作用力，水做圆周运动的向心力由瓶底对水的弹力和油对水的作用力的合力提供，C错误。D．小瓶转动的周期为细线的拉力大小为故D正确；故选D。4.如图甲，O、P为光滑水平面上相距0.3m的两点，O、P连线上存在与OP连线平行的电场，其上各点的电势随距O点的距离x变化的关系如图乙所示，图中斜虚线为图线在点P（0.3m，200V）的切线，切线与x轴交于0.5m处。现将一质量、电荷量的小物块从O点静止释放，下列说法正确的是（  ）A.该电场线的方向为由P指向O B.该物块在P点的电势能比O点的电势能大C.该物块运动到P点时，加速度大小为 D.该物块运动到P点时，速度大小为10m/s【答案】C【解析】【详解】A．由图知，O点电势大于P点电势，该电场线的方向由O指向P，故A错误；B．该物块带正电，在P点的电势能比O点的电势能小，故B错误；C．-x图像斜率大小代表电场强度大小，则P点场强E=1000N/C物块运动到P点时，加速度大小为故C正确；D．根据动能定理代入数据得故D错误。故选C。5.2023年2月，土耳其、叙利亚两国发生了大地震，造成了重大破坏与人员伤亡，我国及时派遣了多支专业搜救队并援助了大量急需物资。地震波既有横波，也有纵波，若一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t（图中实线）与（t+0.5）s（图中虚线）两个时刻x轴上－3~3km区间内的波形图如图所示，则下列说法正确的是（）A.该地震波的波长为3kmB.质点振动的周期一定为1sC.该地震波最小波速为4km/sD.从t时刻开始计时，x=0.5km处的质点比x=1.5km处的质点先回到平衡位置【答案】C【解析】【详解】A．相邻两波峰之间的距离是一个波长，所以波长为故A错误；B．由图可知，图中由实线变成虚线的时间为故故B错误；C．由该地震波最小波速为故C正确；D．在t时刻，x=0.5km处的质点和x=1.5km处的质点都在向负方向振动，所以x=1.5km处的质点先回到平衡位置，故D错误。故选C。6.如图所示，以棱长为L的正方体顶点O为原点建立三维坐标系，其中正方体的顶点P落在x轴上，顶点Q落在y轴上。一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（重力不计）由Q点沿x轴正方向以初速度射入正方体，第一次只加沿z轴负方向磁感应强度大小为B的匀强磁场，该粒子恰好能通过OQ的中点；第二次只加沿y轴负方向电场强度大小为E的匀强电场，该粒子恰好能通过OP的中点；第三次同时加上与前两次等大的磁场和电场，其中磁场方向不变，将电场方向调整为与yOz平面平行，与z轴正方向成30°角、与y轴正方向成60°角。则（）A.第一次和第二次该粒子在正方体内运动的时间相等B.电场强度和磁感应强度的大小满足C.第三次该粒子的运动为匀变速曲线运动D.第三次该粒子离开正方体时的位置坐标为（L，L，L）【答案】C【解析】【详解】A．第一次粒子在磁场中运动，半径为可知运动时间第二次粒子在电场中运动，运动时间故A错误；B．第二次运动中，粒子在方向上匀变速直线运动解得故有B错误；C．第三次运动过程中，带电粒子所受电场力洛伦兹力在平面内，如图所示，沿轴方向有电场力沿轴分量让粒子在轴正向加速，故粒子的运动为从点以速度沿轴正向做匀速直线运动以及沿轴正向做匀加速直线运动的合运动，即匀变速曲线运动，C正确；D．粒子在方向上解得方向上方向上的坐标为，故出射点坐标为，D错误。故选C。二、选择题：本题共5小题，每小题5分。共25分。在每小题给出的四个选项中，有多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.近日根据国际报道，光纤通信速率创造出了新的记录，每秒可以传达1.84Pbit，这相当于每秒可以传输约236个1TB硬盘的数据。目前正常的网速想要传输1TB硬盘的数据，需要花费四到八小时以上，如果这项技术能大规模商用，网速将得到大幅提升。光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所示，一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）A.光纤内芯的折射率比外套的小 B.光从左端空中进入光纤内芯后，其频率不变C.频率越大的光在光纤中传播的速度越大 D.内芯对这种激光的折射率【答案】BD【解析】公众号：高中试卷君【详解】A．激光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯的折射率比外套的大，故A错误；B．光从左端空中进入光纤内芯后，波长和波速会发生变化，但频率和周期不变，故B正确；C．频率越大的光，介质对它的折射率越大，根据光在光纤中传播的速度越小，故C错误；D．根据折射定律根据全反射公式联立解得故D正确。故选BD。8.在科幻题材的电影或动画中，经常提到太空电梯，建造太空电梯需要高强度的材料，目前纳米材料的抗拉强度几乎比钢材还高出100倍，使人们设想的太空电梯成为可能。其工作原理是从同步卫星高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯，另一端固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图甲所示。当航天员乘坐太空电梯时，图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，a－r图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员在太空电梯中随地球同步旋转所需要的向心加速度大小与r的关系，下列说法正确的是（）A.太空电梯上各点线速度与该点离地球球心的距离成反比B.航天员在r＝R处的线速度大小等于第一宇宙速度C.图中为地球同步卫星的轨道半径D.电梯舱在处的站点时，航天员处于完全失重状态【答案】CD【解析】【详解】A．太空电梯随地球一起旋转，角速度恒定，根据可知太空电梯上各点线速度与该点离地球球心的距离成正比，故A错误；B．地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，所以航天员在r＝R处的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，该加速度等于地球卫星做匀速圆周运动的加速度，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，该加速度等于地球同步卫星的加速度，因为，所以图中为地球同步卫星的轨道半径，故C正确；D．电梯舱在处的站点时，航天员的加速度等于地球同步卫星的加速度，处于完全失重状态，电梯舱对航天员的弹力等于零，航天员只受到万有引力，因此航天员处于完全失重状态，故D正确。故选CD。9.图甲是小明学习完电磁感应知识后设计的电动公交车无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中供电线圈埋在地下，受电线圈和电池系统置于车内，供电线路中接电阻R＝2Ω。小明查询资料得知电动公交车常规充电时输入电压范围一般是220V~400V，流过电池系统电流范围一般是10A~30A。当输入端ab接上380V正弦交流电后，这时电池系统cd两端的电压为600V，电池系统的电流为20A。若不计线圈及导线电阻，忽略线圈中的磁场损失，则下列说法正确的是（）A.无线充电技术与变压器的工作原理相同 B.若输入端ab接上380V直流电压，也能进行充电C.供电线圈和受电线圈匝数比可能为1：2 D.ab端的输入功率等于12kW【答案】AC【解析】【详解】A．无线充电技术与变压器工作原理相同，都是电磁感应原理，故A正确；B．若输入端ab接上380V直流电压，则供电线圈中电流不变，则在受电线圈中不会产生感应电流，则不能进行充电，故B错误；C．由于供电线圈中有电阻R，则供电线圈初级电压小于380V，根据则供电线圈和受电线圈匝数比可能为1：2，故C正确；D．因次级消耗功率为P=I2U2=20×600W=12000W=12kW供电线圈中由电阻R也消耗功率，则ab端的输入功率一定大于12kW，故D错误。故选AC。10.如图甲所示，倾角的光滑斜面体固定在水平面上，一质量为m＝2kg的滑块放在斜面上。t＝0时刻在滑块上施加一平行斜面体的拉力使其由静止开始运动，滑块的加速度随时间的变化规律如图乙所示，取沿斜面向上的方向为正，已知重力加速度g取，则下列说法正确的是（）A.0~1s内拉力与3~4s内拉力大小之比为4：1 B.0~1s内拉力做的功为9JC.2s时拉力做功的功率为30W D.0~4s内合力的冲量为0【答案】AD【解析】【详解】A．0~1s内加速度大小为3m/s2，方向沿斜面向上根据牛顿第二定律，可得3~4s内加速度大小为3m/s2，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律，可得联立，解得故A正确；B．由图可知，0~1s内滑块做初速度为零的匀加速直线运动，有拉力做的功为故B错误；C．根据图线与横轴所围面积表示速度变化，可知2s时滑块速度为由图可知，2s时滑块加速度为零，即所以2s时拉力做功的功率为故