2023届湖南省长沙市五校联考高三下学期二模物理试题

2023届湖南省长沙市五校联考高三下学期二模物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。

气体由状态A经状态B变为状态C，其中过程为等温变化，如图所示。

已知
，，，，。

设过程气体吸收热量为，过程气体吸收
热量为。

下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态B时的体积为
B．气体在状态C时的压强为
C．过程气体体积变小
D．过程气体对外界做的功大于
第(2)题
CS/LR4是我国自主研制的第一种高精度狙击步枪。

某次性能测试中，弹头以初速度垂直射入一排竖直固定的钢板且未穿出，
如图所示。

若弹头所受阻力与其速度成正比，则弹头的速度和动能随时间、位移变化的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
稳定运行的空间站中，有如图所示的装置：甲、乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲的半径更小，轨道之间有一条粗糙的水平轨道CD相通。

一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过CD段后滑上乙轨道，最后离开圆轨道。

不计空间站内的空气阻力，若小球经过甲、乙最高点时的速度为v甲、v乙，与轨道间的弹力为F N甲、F N乙，则（ ）
A．v甲> v乙，F N甲>F N乙B．v甲> v乙，F N甲<F N乙
C．v甲< v乙，F N甲<F N乙D．v甲= v乙，F N甲>F N乙
第(4)题
水面下深度为h处有一点光源，发出两种不同颜色的光a和，光在水面上形成了如图所示的有光线射出的圆形区域，复色光圆
形区域的半径为h，单色光a圆形区域的半径为。

已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．单色光a的折射率为
B．单色光b的折射率为
C．单色光a在水中的传播速度为
D．单色光b传播到水面的最短时间为
第(5)题
质谱仪可以用来分析同位素。

如图所示，在容器A中有互为同位素的两种原子核，它们可从容器A下方的小孔无初速度飘入加速电场，经小孔垂直进入匀强磁场，分别打到M、N两点，距离分别为。

则分别打到M、N的两种粒子，在磁场中
运动的周期之比为（ ）
A
．B．
C．D．
第(6)题
一种新型合金材料的磁性随温度升高而减弱。

如图，A为由这种合金材料制作的长方体，B为位于A左侧的金属线圈。

若对A加热，则从左向右看（ ）
A．B中一定产生逆时针方向电流B．B中一定产生顺时针方向电流
C．B线圈一定有收缩的趋势D．B线圈一定有扩张的趋势
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧（不栓接），两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒
C．先放开左手，后放开右手，总动量向左
D．无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
第(2)题
如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体（不考虑分子势能）将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能下列说法正确的是（ ）
A．若发现欧姆表读数变大，则汽缸内气体内能一定减小
B．若推动活塞使汽缸内气体体积减小，则汽缸内气体内能减小
C．若推动活塞使汽缸内气体体积减小，则汽缸内气体压强减小
D．若推动活塞使汽缸内气体体积减小，则欧姆表读数将变小
第(3)题
“质子能量分析器”由半径分别为R A和R B的两个同心金属半球面构成，过其球心的截面如图所示，A、B球面上加有电压使质子偏转。

一束电荷量为e、质量为m的质子以不同的速度从偏转器左端M板的正中间小孔垂直入射，最后到达偏转器右端的探测板N，其中速度为v0的质子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板正中间；速度为v1的质子到达N板左边缘处的动能为E k1，速度为v2的质子到达N板右边缘处的动能为E k2，则下列说法正确的是（ ）
A．等势面C在处电场强度的大小为
B．等势面C所在处电场强度的大小为
C
．
D
．
第(4)题
如图所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，将一带电小球自C点h高处静止释放，一段时间后小球与正下方弹簧在A点开始接触并压缩弹簧，假设在释放到最低点B的过程中电场力对小球做功-5J，弹簧形变始终处于弹性限度范围，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从C点到B点，小球电势能增加5J
B．从C点到B点，小球与弹簧组成的系统机械能减少5J
C．小球从A运动到B过程中速度一直在减小
D．小球反弹后可重新到达C点
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学欲研究实验室可拆变压器工作时原线圈输入功率和副线圈输出功率之间的关系，可供选择的器材如下：
a.可拆变压器（如图1中所示，原线圈接线柱标注0、4、8、12，副线圈接线柱标注0、1、2）
b.学生电源
c.小灯泡（2.5V，2.0 W）
d.交流电压表（量程0~30V）
e.交流电压表（量程0~6V）
f.交流电流表（量程0~0.3A）
g.交流电流表（量程0~1.0A）
h.滑动变阻器（0~5Ω）
实验电路如图2：
(1)用笔画线代替导线将图1中的实物图补充完整________。

(2)连接好电路后，该同学将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，学生电源电压调至20V，打开电源开关，调整滑动变阻器滑片位置，当灯泡较亮时，读出四个电表的示数分别为，，，，通过计算发现，可能的原因是________（填选项标号）
A．未考虑电压表的内阻B．未考虑电压表的内阻
C．变压器漏磁D．由于涡流变压器铁芯发热
(3)继续调整滑动变阻器滑片位置，使灯泡更亮，测得四个电表的示数分别为、、、，则与的差值
将________（忽略电流表内阻的影响，选填“增大”或“减小”）。

(4)若将可拆变压器上水平放置的铁芯拆下，则要使小灯泡能够正常发光，左侧原线圈应选择接线柱“0”与________（选
填“4”或“12”）相连。

第(2)题
要测量一未知电阻的阻值，实验室提供的器材如下：
A.待测电阻
B.电源：电动势约为
C.电流表：量程为，内阻不超过
D.电流表：量程为，内阻为
E.滑动变阻器：最大阻值为
F.电阻箱：阻值
G.开关、导线若干
①由于没有电压表，甲同学利用电流表和电阻箱改装了一个的电压表（表盘刻度未改），则电流表应与电阻
箱_______（填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为____．该同学利用电流表内接法和电流表外接法分别测量两端的电压和通过的电流，读出两表的数据记录如下：
接法
物理量次数接法一接法二
123123 1.50 2.00 2.50 1.50 2.00 2.50
0.500.670.840.430.570.71
请你根据测量结果判断接法二是电流表__________（填“内”或“外”）接法．
用V表示改装后的电压表，在测量的以下实验电路中误差较小的是__________．
A. B.
C. D.
②为测量电阻，乙同学设计了如下电路，他确定：只要保持滑动变阻器的划片P位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．这是因为待测电阻__滑动变阻器R（填“远大于”、“远小于”或“大致等于”）．
他的操作步骤如下：
A.将滑动变阻器的滑片P放在最左端，闭合开关S；
B.将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变阻器，使电流表的指针达到满偏；
C.保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏；
D.读出电阻箱的示数，记为；
E.断开开关，整理器材．
请你根据已知量与测量量，写出待测电阻的表达式____，该测量值与真实值相比____（填“偏大”或“偏小”）．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，两大小相同的极板竖直正对放置，板间存在水平向右、大小为的匀强电场。

一个质量为、电荷量为的小球，紧贴左侧极板的上端（未接触）以初速度水平向右抛出。

已知左、右两极板间的电势差为
，极板足够长，小球可视为质点，不计空气阻力，，，重力加速度取。

（1）求小球打在右极板前瞬间，其速度与水平方向的夹角；
（2）仅将小球抛出时的初速度变为，若极板长度可调，为保证小球在板间运动中不撞到右极板，求极板的最大长度。

第(2)题
如图1所示，某带电量为＋q的点电荷以速率v沿x轴正方向运动。

已知运动的电荷会产生磁场，该运动电荷在x轴上各点产生的
磁感应强度恰为0，在y轴上距其r处的M点产生的磁感应强度为，其中k是静电常数，c是真空中的光速，皆为已知。

（1）如图2所示，求半径为R，大小为I的环形电流在其圆心处产生的磁感应强度的大小；
（2）如图3所示，两个质子和某一时刻相距为a，其中沿着两者的连线方向（y轴正方向）离开以速度运动；沿着垂
直于二者连线的方向（x轴正方向）以速度运动。

设和均较小，库仑定律仍然成立，已知质子的带电量为e。

a．不仅受到来自的库仑力，还会受到所激发的磁场的作用。

求受到的合力的大小并求出与y轴的夹角；
b．说明由质子和组成的系统动量并不守恒；
c．造成和动量之和不守恒的原因，是因为空间中存在电磁场，而电磁场也是有动量的。

求在图示时刻，电磁场的动量随
时间的变化率的大小和方向。

第(3)题
一列简谐横波沿x轴正向传播，t = 0时的图像如图所示，此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2s，Q质点回到平衡位置的最短时间为1s，已知t=0时两质点相对平衡位置的位移相同，则
（1）波的传播周期为多少秒？传播速度是多大？
（2）写出质点P经过平衡位置向上运动时的振动方程；
（3）从t=0时刻算起经过多长时间质点Q第二次回到平衡位置？。