2023 年常德市高三年级物理模拟考试
参考答案及评分标准
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 2 3 4 5 6
A B D C C 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 8 9 10 11
BD CD AC AD ABD
三、实验题：本题共 2 小题，第 12 小题每空 2 分，第 13 小题最后 1 空 3 分，其余每空
2 分，共 15 分。
2
12．（1）1.050 （2 分） 2 C 2 Ld（ ） （ 分） （3） 2 （2 分） 2x t
13．（1）a （2 分） （2）100 （2 分） （3）380 （2 分） 160 （3 分）
四、计算题：本题共 3 小题，共 36 分。
14．（10 分）
（1）因被封的气体进行等压变化，设金属容器的体积为 V，由题意可知
V1 V= 2 （2 分）
T2 T2
其中 V1=5000 cm3，V 32=5500 cm ，T1=300K （1 分）
解得：T2=330K（或者 57℃） （2 分）
（2）蜡块从玻璃管中间位置压到玻璃管右端 B 点，此时容器内气体的压强为 p，则
p0 (V
1
+ LS) = pV
2 （3 分）
10
解得 p = p9 0 （2 分）
15．（12 分）
（1）设小车在 C 点的速度为 vC ，恰好通过最高点，由机械能守恒知此时速度是在圆弧
轨道 BCD（半径设为 R）上运动过程中的最小值，即 vC =1m/s，小车经过 C 点，由
mg mg m v
2
牛顿第二定律 0.5 = C （2 分）
R
得 R=0.2m （2 分）
（2）小车从 B 到 C，由动能定理得
1 mg2R = mv2 1 mv2C B 解得：vB=3m/s （2 分） 2 2
小车第一次从 A 到 B，由牛顿第二定律： F (mg + F 吸)=ma， （1 分）
v2B = 2aLAB （1 分）
物理参考答案 第 1 页 共 2 页
解得： LAB = 0.5m （或用动能定理解） （1 分）
小车第二次从 A 到 B，由动能定理： Pt (mg + F ) L 1= mv2吸 AB B （2 分） 2
解得：t=0.6s （1 分）
16．（14 分）
（1）恒流源和导体棒串联，通过串联负载的电流即是恒流源的输出电流，恒流源就是
要保证和它串联的负载电路的电流始终维持在输出电流。导体棒在磁场中运动时
产生的电动势对应的感应电流，并不会影响恒流源所产生电流的恒定，因此电路
的电流始终保持在 0.5A，故导体棒受到向右的安培力为：F 安 = BIL = 0.5N （1 分）
1对棒由动能定理：F d = mv2安 1 1 （1 分） 2
解得 v1 = 2m/s （1 分）
（2）当棒与线框发生弹性碰撞，因为两者质量相等，且线框静止，所以二者交换速度，
即第 1 次撞后，线框以 v1 = 2m/s 速度运动，棒静止，当线框右边从 d2 磁场左边界
D
运动到右边界的过程中，对线框由动量定理： ΣBI t = Σm v （1 分）
2
D累积求和得： Bq = mv2 mv1 （1 分） 2
B D d
又： q = 2
2
（1 分）
R2
解得 v2 =1.9m / s （1 分）
同理可得线框左边从 d2磁场左边界运动到右边界时线框速度 v3 = 1.8m/s；可知每次
线框经过磁场 d2 时，速度将减少 0.2m/s，线框以 v3 = 1.8m/s 与挡板弹性碰撞后，以
1.8m/s 速度返回，经过磁场 d2后，速度变为 v4 = 1.6m/s，
1 1线框以 v 24速度与棒第二次相碰，由能量守恒可得：Q = mv1 mv
2 = 0.36J (1 分）
2 2 4
（3）棒与线框第 2 次碰后，交换速度，棒以 1.6m/s 速度向左运动，线框静止，棒进入
d 磁场，因安培力不变，棒作匀减速运动，由：F ma，解得：a=1m/s2 1 安
棒在 d1磁场减速到速度为 0，然后以 a 反向加速，以 1.6m/s 速度出 d1磁场，再与
线框碰撞，线框每通过一次 d2磁场速度减小 0.2m/s，棒一共能与线框碰撞 9 次（最
后线框向左恰速度为零时挨到棒），棒第一次在磁场区域Ⅰ中向右运动的时间：
t v11 = = 2s （1 分） a
此后有 4 次在磁场区域Ⅰ中作匀减速直线运动，然后反向加速，用时分别为：
t2 = 2
v4 =3.2s （1 分）
a
t v53 = 2 =2.4s （1 分） a
t v4 = 2 6 =1.6s （1 分） a
t v5 = 2 7 =0.8s （1 分） a
故导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间：t 总=10s （1 分）
物理参考答案 第 2 页 共 2 页科目：物 理
（试题卷）
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答
题卡和本试题卷的封面上，并认真核对答题卡条形码上的
姓名、准考证号和科目。
2．选择题和非选择题均须在答题卡上作答，在本试题
卷和草稿纸上作答无效。考生在答题卡上按答题卡中注意
事项的要求答题。
3．本试卷共 6 页。如缺页，考生须及时报告监考老师，
否则后果自负。
4．考试结束，将本试题卷和答题卡一并交回。
姓 名
准考证号
祝 你 考 试 顺 利 ！
物理试卷 第 0 页 共 6 页
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
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
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
4π 2 2 D n mL．细线的拉力大小为
t2
物理试卷 第 1 页 共 6 页
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 O P 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
m =1×10 3 kg、电荷量 q = +2×10 5 C 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．该电荷在 P 点的电势能比 O 点的电势能大
C 2．该电荷运动到 P 点时，加速度大小为 20m/s
D．该电荷运动到 P 点时，速度大小为 10m/s
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 3km
B．质点振动的周期一定为 1s
C．该地震波最小波速为 4km/s
D．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
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 Oxyz，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 v0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 30o
角、与 y 轴正方向成 60o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 E=v0B
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)
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α = 60 °的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的
物理试卷 第 2 页 共 6 页
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 n 7．内芯对这种激光的折射率 =
2
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 r0为地球同步卫星的轨道半径
D．电梯舱在 r=r0处的站点时，航天员处于完全失重状态
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 12 kW
物理试卷 第 3 页 共 6 页
10．如图甲所示，倾角 α= 30°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 10m/s2，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 9J
C．2s 时拉力做功的功率为 30W
D．0 ~ 4s 内合力的冲量为 0
11．如图，水平平面内固定有两根足够长的平行导槽，质量为 2m 的U 型管恰好能在两
导槽之间自由滑动，其弯曲部分是半圆形，B 点为圆弧部分中点，轻弹簧右端固定
于 U 型管 C 点处，图为该装置的俯视图。开始 U 型管静止，一半径略小于管半径、
质量为 m 的小球以初速度 v0 从U型管 A 点向左射入，最终又从 A 点离开U 型管，
不计一切摩擦。下列说法正确的是
v
A．小球运动到 B 点时 U 型管的速度大小为 0
3
B 7v．小球运动到 B 点时小球的速度大小为 0
3
v
C．U 型管获得的最大速度为 0
3
1
D 2．弹簧获得的最大弹性势能为 mv
3 0
三、实验题：本题共 2 小题，第 12 小题每空 2 分，第 13 小题最后 1 空 3 分，其余每空
2 分，共 15 分。
12．（6 分）如图甲所示，某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证机械能守恒
定律，实验步骤如下：
①将长为 L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高 H，在导轨上靠右侧 P 点处安
装一个光电门；
②用 20 分度的游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度 d；
③接通气源及光电计时器，将滑块从靠近导轨左端某处自由释放，测得滑块通过光
电门时遮光时间为 t 。
根据上面的实验步骤回答下列问题：
（1）该同学用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度 d，示数如图乙所示，则 d=____cm。
（2）实验中已知当地重力加速度为 g，除上述步骤中测量的物理量之外，还需测量的物
理量是___________。
物理试卷 第 4 页 共 6 页
A．滑块的质量 M
B．气垫导轨的倾斜角度θ
C．滑块释放处遮光片到光电门的距离 x
D．滑块从开始运动至到达光电门所用的时间 t
（3）用题中所给的物理量及第（2）问中所选的物理量，如果满足等式 gH=____________
（不用代入数据），则验证了机械能守恒定律。
13．（9 分）传感器在现代生活中有着广泛的应用，某学习小组利用压力传感器设计了一
个测量压力大小的电路。压敏电阻的阻值 R 与所受压力大小 F 的对应关系如图甲所
示，压力 F 在 0~200N 范围内的图线为直线。
先利用如图乙所示的电路，测量 F=0 时压敏电阻的阻值 R0，再在电流表相应刻度
处标记对应的压力值。主要器材如下。
压敏电阻 R（F=0 时阻值 R0 在 90~110Ω之间）
电源（电动势 E=12V，内阻不计）
电流表 G1（量程 10 mA，内阻 Rg1=200Ω）
电流表 G2（量程 50 mA，内阻 Rg2 约为 100Ω）
定值电阻 R1=200Ω
滑动变阻器 R2
开关 S1、S2及导线若干
请完成下列问题：
（1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，导线 c 端应与______（填“a”或“b”）点连接。
（2）闭合开关 S1、S2，调节滑动变阻器接入回路部分的阻值，从最大值逐渐减小，电
流表 G2读数为 40 mA 时电流表 G1 读数为 8.0 mA，可知 R0=________Ω。
（3）断开开关 S2，不施加压力，继续调节滑动变阻器 R2，使电流表 G2达到半偏，半偏
电流刻度处标记 F=0，此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和电流表 G2内阻之和
为_________Ω。保持滑动变阻器阻值不变，施加压力，当电流表 G2示数为 30mA
时，压力 F=___________N
四、计算题：本题共 3 小题，共 36 分。
14．（10 分）某同学利用实验室闲置的 1m 长的玻璃管和一个标称 4.5L 的导热金属容器
做了一个简易温度计。如图所示，将 1m 长的直尺和玻璃管固定在木板上，直尺与
玻璃管两端对齐，玻璃管左端 A 开口，玻璃管右端 B 处用细软管与金属容器连接，
接口处均密封良好，在玻璃管内有一小段密封良好、可自由滑动的圆柱体蜡块（长
度可以忽略），蜡块与玻璃管的摩擦不计。大气压强始终为 P0，软管内部体积可忽
略，玻璃管内横截面积为 10cm2。当温度为 27℃时，蜡块刚好在玻璃管的正中间。
取绝对零度为-273℃。
物理试卷 第 5 页 共 6 页
（1）计算这个温度计测量温度的最大值。
（2）若用一个光滑密封的活塞从左端 A 缓慢向右推进，直到把蜡块从玻璃管中间位置
压到玻璃管右端 B 点，求此时金属容器中气体的压强。（由于导热，气体的温度保
持不变）
15．（12 分）如图甲所示为一款磁性轨道车玩具，如图乙所示为轨道的简化示意图，它
由水平直轨道 AB、光滑竖直圆轨道 BCD 等几段轨道平滑连接而组成。已知小车的
质量 m=50g，小车在整个轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面，磁力大小
恒为其重力的 0.5 倍，小车在轨道 AB 段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹
力的 0.2 倍。现将小车从 A 点由静止释放，第一次小车的动力装置提供恒定的牵引
力 F=0.6N，运动到 B 点时失去动力；第二次小车的动力装置提供恒定的功率
P=0.5W，运动到 B 点之前失去动力。两次小车都是恰好能通过竖直圆轨道 BCD，
且在圆轨道内的最小速度为 1m/s。假设小车可视为质点，不计空气阻力，重力加速
度 g =10m/s2 。
（1）求圆轨道 BCD 的半径；
（2）求第二次小车在轨道 AB 段动力装置提供动力的时间；
16．（14 分）如图所示，间距 L= 2.0m 的平行金属导轨放置在绝缘水平面上，导轨左端
连接恒流源，能确保电路中的电流 I 恒为 0.5A。空间分布两个宽度分别为 d1=2.0m
和 d2=0.4m、间距 D= 2.0m 的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场磁感应强度大小均为 B=
0.5T，方向均竖直向下。质量 m= 0.5kg、电阻为 R1的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，
质量 m= 0.5kg、边长为 0.5D、电阻 R2= 2.0Ω的正方形单匝线框的右边紧靠区域Ⅱ
左边界，一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为 0.5D。某时刻闭合开关 S，导体
棒开始向右运动。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞，导体
棒始终与导轨接触并且相互垂直，不计一切摩擦和空气阻力。求：
（1）导体棒第一次离开区域Ⅰ时的速度大小 v1；
（2）线框与导体棒从第 1 次碰撞至它们第 2 次碰撞过程中，线框产生的焦耳热 Q；
（3）导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间 t 总。
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