2023届湖南省株洲市高三下学期适应性模拟考试(三模)物理试题

2023届湖南省株洲市高三下学期适应性模拟考试（三模）物理试题
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
做自由落体运动的物体在落地前最初3s下落的位移为（g取）（ ）
A．B．C．D．
第(2)题
汽车从发现情况到开始减速到停止运动的情景过程如下，已知减速过程的加速度大小为a，减速过程的平均速度大小为，减速过程时间是反应过程时间的5倍，反应过程可视为匀速，下列说法正确的是（）
A．汽车正常行驶的速度大小为
B
．反应过程的时间为
C
．减速过程位移是反应过程位移的倍
D
．从发现情况到汽车停止整个过程的平均速度大小为
第(3)题
下列仪器测得的物理量中，属于国际单位制中的基本量的是（）
A．B．
C．D．
第(4)题
如图所示的正四棱锥，底面为正方形，其中，a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷，
现将一带电荷量为的正试探电荷从O点移到c点，此过程中电场力做功为。

选无穷远处的电势为零。

则下列说法正确的是（ ）
A．a点固定的是负电荷
B．O点的电场强度方向平行于ab
C．c点的场强等于d点的场强
D．将电子由O点移动到d，电势能增加50eV
第(5)题
在匀强电场中有三点，如图所示，，，，已知，，则（ ）
A．电子在a处的电场力方向由a向b
B．电子在a处的电场力方向由a向c
C．ab是一条等势线
D．bc是一条等势线
第(6)题
如图所示，空间中存在与纸面平行的匀强电场，在纸面内从正方形的顶点A沿任意方向发射速度相同的带正电粒子，不计粒子重力和粒子间的相互作用，已知经过B点的粒子在B点时的动能是初动能的3倍，经过C点的粒子在C点时的动能是初动能的7倍，则经过D点的粒子在D点时的动能是初动能的（ ）
A．3倍B．4倍C．5倍D．6倍
第(7)题
一个小物块拴在一个轻弹簧上，并将弹簧和小物块竖直悬挂处于静止状态，以此时小物块所处位置为坐标原点O，以竖直向下为正方向建立Ox轴，如图所示。

先将小物块竖直向上托起使弹簧处于原长，然后将小物块由静止释放并开始计时，经过，小物块向下运动20cm第一次到达最低点，已知小物块在竖直方向做简谐运动，重力加速度，忽略小物块受到的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小物块的振动方程为（国际单位）
B．小物块的最大加速度为2g
C．小物块的最大速度为
D ．小物块在0～的时间内所经过的路程为85cm
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
据报道，中国空间站工程巡天望远镜（简称“CSST”）将于2024年前后投入运行，CSST以天宫空间站为太空母港，平时观测时远离空间站并与其共轨独立飞行，在需要补给或者维修升级时，主动与“天宫”交会对接，停靠太空母港。

已知空间站轨道半径与地球半径的比值为k，地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．CSST观测时线速度的大小为
B．CSST观测时加速度的大小为
C．若CSST观测时位于“天宫”后方，通过加速后可与“天宫”对接
D．CSST停靠太空母港时，组合体运行的周期为
第(2)题
关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．若仅知道氦气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，则不能算出氦气分子的体积
B．温度越高，分子热运动越缓慢
C．相同质量的水和冰在0°C时，分子平均动能一定相等
D．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子势能越大
E．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力的变化总是比斥力的变化快
第(3)题
如图所示，间距为的两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连接阻值为的电阻，磁感应强度大小为
、足够大的匀强磁场与导轨平面垂直。

质量为m、阻值为的金属棒ab垂直放在导轨上，且棒的两端始终与导轨接触良好。

导轨的上端点P、M分别与横截面积为的匝线圈的两端连接，线圈的轴线与磁感应强度大小均匀变化的匀强磁场平行。

开关
K闭合后，金属棒ab恰能保持静止。

已知重力加速度大小为g，其余部分电阻均不计。

则由此可知（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度均匀减小
B．流过电阻的电流为
C．匀强磁场的磁感应强度的变化率为
D．断开K之后，金属棒ab下滑的最大速度为
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。

直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。

在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，两根光滑平等金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为，电阻不计。

电阻
为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。

图1轨道端点间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。

图2轨道端点间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速
提升重物，电路中的电流为I。

求
（1）图1中a、b两点间的电压；
（2）在时间内，图1“发电机”产生的电能；
（3）在时间内，图2“电动机”输出的机械能。

第(2)题
高能粒子实验装置，是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，下图给出了一种该装置的简化模型。

在光滑绝缘的水平面区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场；在区域内存在沿轴正方向的匀强电场。

质量为、
电荷量大小为带负电的粒子1从点以一定速度释放，沿直线从坐标原点进入磁场区域后，与静止在点、质量为的
中性粒子2发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子2。

（不计碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的效应）（1）求电场强度的大小；
（2）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，求两粒子在磁场中运动的半径和从两粒子碰撞到下次再相遇的时间间隔；
（3）若两粒子碰撞后，粒子2首次离开第一象限时，撤去电场和磁场，经一段时间后，再在全部区域内加上与原来相同的磁场，此后两粒子的轨迹恰好不相交，求这段时间。

第(3)题
如图所示，质量均为m完全相同的两个弹性环A，B用不可伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在光滑水平细杆OM和足够长光滑竖直细杆O N上，杆OM与杆ON在O点用一小段圆弧平滑相连，A环通过O点时速率不变。

现将轻绳拉至水平位置伸直，B环位于O点，并同时由静止释放两环。

（1）若B环下降高度h（）时，B环加速度恰好为零，求此时绳中拉力大小；
（2）求A环从开始运动到O点过程中，轻绳对A环拉力所做的功；
（3）求A环和B环第一次碰撞前瞬间A、B两环速度的大小。

第(4)题
如图所示，质量为M、内部高为H、底面积为S的绝热汽缸内部带有加热装置，汽缸顶部有挡板，用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，用绳将活塞悬挂在天花板上，开始时缸内气体温度为T0，活塞到汽缸底部的距离为0.5H。

已知大气压强恒为p0，忽略活塞和汽缸壁的厚度，不计一切摩擦。

（1）求活塞刚碰到挡板时气体温度；
（2）汽缸内气体的温度从T0升高到3T0的过程中，气体吸收的热量为Q，求气体内能的增加量。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
兴趣小组同学通过实验研究某电子元件的伏安特性曲线，使用的器材如下∶电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线。

（1）该同学将此电子元件连接成如图甲所示的实验电路。

开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置
于___________（填“左”或“右”）端。

用此实验电路测得不同型号的该电子元件的多组电流和电压值，并由此分别绘出其I-U图像如图乙所示，根据图像可求得型号②元件在电压为0.8V时的电阻值为___________Ω。

（2）若导线6断路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，示数会发生明显变化的电表是___________。

（3）拆去导线2，将滑动变阻器调至适当阻值保持不变，接型号①元件时读得电流表的示数为140mA，改接型号②元件时电流表的示数为160mA。

若该电子元件被短路，则通过电源的电流为___________mA。

（结果保留3位有效数字）
第(2)题
某同学利用如图甲所示的装置来测量滑块 P 与水平桌面之间的动摩擦因数。

由静止释放物块Q，打点计时器打出的纸带如图乙所示，依打点先后顺序取计数点A、B、C及D、E、F，两相邻计数点间还有四个点未标出。

测得相邻两计数点间距离
为：x AB=2.75cm、x BC=4.96cm、x DE=5.26cm、x E F=2.22cm。

所用交流电的频率为50 Hz，取重力加速度g=9.8m/s²。

根据以上数据可得
（1）落地前P的加速度大小为___m/s2；
（2）Q落地后P的加速度大小为_____m/s²；滑块P与水平桌面间的动摩擦因数为____。

（结果保留2位小数）。