2023屆湖南省懷化市高三下學(xué)期仿真考試（二模）物理試題

學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________

一、單選題

1．中國"嫦娥五號"在月球采集的約2公斤月壤中含有地球上鮮有的32He，32He是地球

上很難得到的清潔、安全和高效的核聚變發(fā)電燃料，被科學(xué)家們稱為"完美能源"。有關(guān)

3

2

He聚變的核反應(yīng)方程如下：①2H2H32HeX3.3MeV，①

1

1

He32He42He2Y12.86MeV；下列說法正確的是（

3

2

）

A．X為質(zhì)子，核反應(yīng)①、①又稱熱核反應(yīng)

B．32He的比結(jié)合能比42He的比結(jié)合能大

C．方程①中：反應(yīng)前后原子核總質(zhì)量相等

D．方程①中：核子平均釋放的能量約為2.14MeV

2．高錕是著名的華裔物理學(xué)家，因在光纖通信方面的研究獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，被人

們尊稱為光纖之父。光纖通信的主要部件為光導(dǎo)纖維，其由纖芯和包層兩部分組成，以

合適角度進(jìn)入光纖的光能夠在纖芯和包層分界面上發(fā)生全反射。如圖所示，一條長直光

導(dǎo)纖維的長度L15km，纖芯的折射率n1.6，在纖芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨

界角C60?，F(xiàn)一束細(xì)光從左端面中點(diǎn)射入，下列說法正確的是（

）

A．光導(dǎo)纖維中纖芯材料的折射率應(yīng)小于包層材料的折射率

B．為使射入的光在纖芯與包層的界面恰好發(fā)生全反射，光在左端面的入射角應(yīng)為37

C．若從左端射入的光能夠傳送到右端（無損失）則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)淖铋L時(shí)間約

，

為9.2105s

D．若從左端射入的光能夠傳送到右端（無損失）

，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)淖疃虝r(shí)間

約為6105s

3．為了激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和探究精神，某學(xué)校建有節(jié)能環(huán)保風(fēng)力發(fā)電演示系統(tǒng)，

該系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、交流電變壓器和用戶三部分構(gòu)成，簡易示意圖如下。t0時(shí)刻，

發(fā)電機(jī)線圈所在平面與磁場方向垂直，

風(fēng)輪機(jī)葉片通過升速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈以每

0.01

秒50轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知發(fā)電機(jī)線圈面積Sm2，匝數(shù)為N100匝，內(nèi)阻不計(jì)；

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勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2T。變壓器部分，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

10

n1:n21:4。在用戶部分電路中電表均為理想電表，定值電阻R1R24，D為理想二

極管（該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大）

，則（

）

A．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢e102sin50tV

B．電壓表的示數(shù)為402V

C．電流表的示數(shù)為52A

D．原線圈的輸入功率為800W

4．當(dāng)物體從高空下落時(shí)，在無風(fēng)的條件下，空氣對物體的阻力會(huì)隨物體速度的增大而

增大，因此物體下落一段距離后將會(huì)勻速下落，這個(gè)速度稱為此物體下落的穩(wěn)態(tài)速度。

物理學(xué)習(xí)興趣小組探究發(fā)現(xiàn)，在相同的環(huán)境條件下，球形物體的穩(wěn)態(tài)速度僅與球半徑及

質(zhì)量有關(guān)，下表是某學(xué)習(xí)興趣小組探究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（g取10m/s2）

小球

小球半徑r（103m）

小球質(zhì)量m（106kg）

A

0.5

B

0.5

C

1.5

D

2.0

E

2.5

100

2

16

5

40

45

40

40

20

小球穩(wěn)態(tài)速度v（m/s）

32

）

試根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析判斷下列說法正確的是（

A．探究球形物體所受空氣阻力f與球的速度v關(guān)系時(shí)應(yīng)該選擇B、C兩球

B．探究球形物體所受空氣阻力f與球的半徑r關(guān)系時(shí)應(yīng)該選擇A、B兩球

C．由上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出球形物體所受空氣阻力f與球的速度v及半徑r的關(guān)系式為

f5vr2

D．B、C兩球達(dá)到穩(wěn)態(tài)速度時(shí)所受空氣阻力之比為fB:fC1:3

5．

如圖甲所示為利用霍爾元件制作的位移傳感器。

將霍爾元件置于兩塊磁性強(qiáng)弱相同、

同名磁極相對放置的磁體正中間，

以中間位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系。

當(dāng)霍爾元件沿x軸方向移動(dòng)到不同位置時(shí)，將產(chǎn)生不同的霍爾電壓U，通過測量電壓U

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就可以知道位移x。已知沿x軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bkx（k為常數(shù)，且k>0）

，電流

I沿z方向大小不變。該傳感器靈敏度U，要使該傳感器的靈敏度變大，下列措施可

x

行的是（

）

A．把霍爾元件沿x方向的厚度變小

C．把霍爾元件沿z方向的長度變大

B．把霍爾元件沿y方向的高度變大

D．把霍爾元件沿y方向的高度變小

6．如圖所示，質(zhì)量為m的小球A從地面上斜拋，拋出時(shí)的速度大小為25m/s，方向與

水平方向夾角為53°角，在A拋出的同時(shí)有一質(zhì)量為3m的黏性小球B從某高處自由下

落，A上升到最高點(diǎn)時(shí)恰能擊中豎直下落中的黏性小球B，、兩球碰撞時(shí)間極短，

當(dāng)

AB

碰后A、B兩球粘在一起落回地面，不計(jì)空氣阻力，sin530.8，g取10m/s2。以下說

法正確的是（

）

A．小球B下落時(shí)離地面的高度是20m

B．小球A上升至最高處時(shí)離地面40m

C．小球A從拋出到落回地面的時(shí)間為3s

D．小球A從拋出到落回地面的水平距離為60m

二、多選題

7．赤道上某處固定有很長的豎直索道，太空電梯可沿索道上下運(yùn)動(dòng)。電影《流浪地球

2》有這樣一個(gè)片段，太空電梯沿索道勻速上升，某時(shí)刻站在太空電梯地板上的人突然

飄起來了，下列說法正確的是（

速度g取10m/s2）

）

（已知地球半徑R6.4103km，地球表面重力加

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A．太空電梯沿索道勻速上升時(shí)，太空電梯繞地心運(yùn)動(dòng)的角速度變大

B．太空電梯沿索道勻速上升時(shí)，太空電梯繞地心運(yùn)動(dòng)的線速度變大

C．站在太空電梯地板上的人突然飄起來時(shí)，太空電梯離地面的高度約為6.4103km

D．站在太空電梯地板上的人突然飄起來時(shí)，太空電梯離地面的高度約為3.6104km

8．一勻強(qiáng)電場的方向平行紙面，紙面內(nèi)A、B、C三點(diǎn)的位置如圖所示，AB=AC=1m，

①BAC=90°。帶正電的粒子P，其電荷量為1103C，粒子P以速度v1從A點(diǎn)出發(fā)能過B

點(diǎn)，在A到B的過程中粒子P的電勢能減少2.4J。若讓粒子P以速度v2從A點(diǎn)出發(fā)則

能過C點(diǎn)，在A到C的過程粒子P的動(dòng)能增加3.2J。粒子P在所有運(yùn)動(dòng)過程只受電場

力，下列結(jié)論正確的是（

）

A．B、C兩點(diǎn)的電勢相等

C．勻強(qiáng)電場的大小為4103V/m

U

3

B．UBA4

AC

D．若將粒子P從B移動(dòng)到C，電場力做

功0.8J

9．"戰(zhàn)繩"是一種時(shí)尚的健身器材，有較好的健身效果。如圖1所示，健身者把兩根相

同繩子的一端固定在P點(diǎn)，用雙手分別握住繩子的另一端，然后根據(jù)鍛煉的需要以不同

的頻率、不同的幅度上下抖動(dòng)繩子，使繩子振動(dòng)起來。某次鍛煉中，健身者以2Hz的頻

率開始抖動(dòng)繩端，t=0時(shí)，繩子上形成的簡諧波的波形如圖2所示，a、b為右手所握繩

子上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，二者平衡位置間距離為波長的2，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的位移為82cm。已

3

知繩子長度為12m，下列說法正確的是（

）

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A．a(chǎn)、b兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位差為4

3

B．t1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移仍為82cm，且速度方向向下

8

C．健身者增大抖動(dòng)頻率，將減少振動(dòng)從繩子端點(diǎn)傳播到P點(diǎn)的時(shí)間

D．健身者抖動(dòng)繩子端點(diǎn)（剛開始處于平衡位置）

，經(jīng)過0.4s振動(dòng)恰好傳到P點(diǎn)

10．如圖所示，兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.9m，與水平面夾角30，正

方形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向垂直于斜面向上。甲、乙是兩根

質(zhì)量相同、

電阻均為R4.86的金屬桿，

垂直于導(dǎo)軌放置。

甲置于磁場的上邊界ab處，

乙置于甲上方l處，現(xiàn)將兩金屬桿由靜止同時(shí)釋放，并立即在甲上施加一個(gè)沿導(dǎo)軌方向

的拉力F，

甲始終以a5m/s2的加速度沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，

乙進(jìn)入磁場時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，

g取10m/s2。則（

）

A．甲穿過磁場過程中拉力F隨時(shí)間均勻增大

B．每根金屬桿的質(zhì)量為0.3kg

C．乙穿過磁場過程中安培力的功率是3W

D．乙穿過磁場過程中，通過整個(gè)回路的電荷量為1C

3

11．如圖所示，小物塊質(zhì)量m1kg，長木板質(zhì)量M3kg（假設(shè)木板足夠長）

，各接觸

面摩擦系數(shù)從上至下依次為10.2，20.1，

小物塊以初速度v06m/s向右滑上木板，

木板初始受力F為14N，初速度為0，F(xiàn)維持1.5s后撤去，以初始狀態(tài)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，

g10m/s2，則（

）

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A．經(jīng)過1s二者速度第一次大小相等

B．速度第一次大小相等后二者一起加速，再一起減速

C．小物塊相對長木板向右最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)3m

D．經(jīng)過1.625s二者速度第二次大小相等

三、實(shí)驗(yàn)題

12．某乒乓球愛好者，利用手機(jī)研究乒乓球與球臺(tái)碰撞過程中能量損失的情況。實(shí)驗(yàn)步

驟如

①固定好手機(jī)，打開錄音功能；

①從一定高度由靜止釋放乒乓球；

①手機(jī)記錄下乒乓球與臺(tái)面碰撞的聲音，其隨時(shí)間（單位：s）的變化圖像如圖所示。

根據(jù)聲音圖像記錄的碰撞次序及相應(yīng)碰撞時(shí)刻，如下表所示。

碰撞次數(shù)

1

1.12

2

1.58

3

2.00

4

2.40

5

2.78

6

3.14

7

3.47

碰撞時(shí)刻（s）

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列向題：

（1）利用碰撞時(shí)間間隔，計(jì)算出第3次碰撞后乒乓球的彈起瞬間的速度大小為_____

m/s（保留2位有效數(shù)字，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8m/s2）

。

（2）設(shè)碰撞后彈起瞬間與該次碰撞前瞬間速度大小的比值為k，則每次碰撞損失的動(dòng)

能為碰撞前動(dòng)能的______倍（用k表示）

，第2次碰撞過程中k______（保留2位有效

數(shù)字）

。

13．某小組測量某金屬細(xì)桿（如圖甲）的電阻率，應(yīng)用了學(xué)生電源E、定值電阻R0、電

壓表V1和V2、電阻箱R等器材，操作步驟如下：

（1）用刻度尺測量金屬細(xì)桿的長度L，用游標(biāo)卡尺在不同部位測量金屬環(huán)橫截面的直

徑D，讀數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為______cm；

（2）按圖丙連接電路，a、b間器件表示金屬環(huán)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄兩塊電

壓表和電阻箱的讀數(shù)，繪制出丁圖，可計(jì)算出金屬環(huán)的阻值R______，用L、D、R

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表示出該金屬環(huán)的電阻率______；

（3）從系統(tǒng)誤差角度看，由丁圖計(jì)算出的阻值R______真實(shí)值（選填"大于"、"小于"

或"等于"）

。

四、解答題

14．氣壓式升降椅通過汽缸上下運(yùn)動(dòng)來支配椅子升降，其簡易結(jié)構(gòu)如圖所示，圓柱形汽

缸與椅面固定連接，其總質(zhì)量為m5kg。橫截面積為S20cm2的柱狀氣動(dòng)桿與底座固

定連接，可自由移動(dòng)的汽缸與氣動(dòng)桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，穩(wěn)定后測得封閉氣

體柱長度為L20cm。設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，不計(jì)摩擦，已知大氣壓強(qiáng)為

p01.0105Pa，室內(nèi)溫度T0300K，取g10m/s2。若質(zhì)量為M75kg的人盤坐在椅

面上，室內(nèi)溫度保持不變。求：

（1）穩(wěn)定后椅面下降的高度；

（2）穩(wěn)定后，室內(nèi)氣溫緩慢升高至T1303K，此過程中封閉氣體吸收熱量3J，求封閉

氣體內(nèi)能的變化量。

15．如圖所示，M、N為等離子體發(fā)電機(jī)的兩個(gè)極板，分別通過導(dǎo)線與平行板電容器的

兩個(gè)極板P、Q相連。M與N、P與Q的間距均為d，M、N中間有垂直于紙面向里的

勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)

帶電粒子）以速度v沿垂直于磁場的方向噴入磁場。P、Q間加一垂直于紙面向里的勻

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強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子以某一速度v0（未

知）沿平行于極板方向從A點(diǎn)射入電容器。不計(jì)離子的重力和電容器的邊緣效應(yīng)。

（1）已知離子在P、Q間恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求離子速度v0的大??；

（2