2021-2022学年湖南省株洲市攸县第二中学高三物理模拟试卷含解析

2021-2022学年湖南省株洲市攸县第二中学高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（2014?杏花岭区校级模拟）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行金属板电容器中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则下列说法正确的是（）A.电压表读数减小，电流表读数减小B.电源发热功率增大，电源效率降低C.电容器的电荷量减小，质点P将向上运动，且带负电D.R1上消耗的功率逐渐增大，R3消耗的功率逐渐增大参考答案：B电容；电功、电功率解：当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流I增大．电源发热功率Pr=I2R增大，电源效率η=，知电源效率降低，故B正确；电容器板间电压等于R3的电压．R4减小，ab间并联部分的总电阻减小，则R3的电压减小，R3上消耗的功率逐渐减小，电容器板间场强减小，质点P所受的电场力减小，所以质点P将向下运动，上极板带正电，故粒子带负电．故C错误；流过电流表的电流IA=I﹣I3，I增大，I3减小，则IA增大，所以电流表读数增大．R4的电压U4=U3﹣U2，U3减小，U2增大，则U4减小，所以电压表读数减小．故A错误；由于R1的阻值电流增大，故R1上消耗的功率逐渐增大，则R3的电压减小，电阻不变，故消耗功率减小，故D错误；故选：B2.根据玻尔理论，氢原子从第五能级跃迁到第三能级时辐射的光子恰能使金属A发生光电效应，则以下判断正确的是A．氢原子做上述跃迁时，它的电子轨道半径将减小B．氢原子从第五能级跃迁时，可能辐射出10种不同频率的光子C．氢原子从第五能级向较低能级跃迁时，可能辐射出的不同频率的光子中，一定能使金属A产生光电效应的有10种D．氢原子从第五能级向第四能级跃迁时产生的光子，一定不能使金属A产生光电效应现象参考答案：ABD3.一个物体从某一高度做自由落体运动。已知它在第1s内的位移恰为它在最后ls内位移的三分之一(g=10m／s)，则它开始下落时距地面的高度为

A．15m

B．20m

C．11.25m

D．31．25m参考答案：答案：B4.（单选）某同学设计的一个控制电路，可分别由客厅开关和房间开关独立控制过道的电灯．满足设计要求的电路是（）

A．B．C．D．参考答案：考点：传感器在生产、生活中的应用．分析：两个开关控制同一盏灯的通与断，将各电路分别分析即可．解答：解：A、两个开关串联，不能独立控制过道的电灯．故A错误；B、D、灯泡的控制电路中，开关不能与灯泡并联．故BD错误；C、该电路中，开关同时向上，或同时向下时，灯泡接通，一上一下时断开，可以独立控制过道的电灯，故C正确．故选：C5.在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是

A．重物下落的实际距离大于测量值

B．重物下落的实际距离小于测量值

C．重物的实际末速度v大于gt

D．重物的实际末速度v小于gt参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3-4模块）(5分)做简谐运动的质点，在不同时刻通过同一确定位置（非平衡位置和最大位移处）时必定相同的物理量是下列的哪些

；在通过平衡位置时具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代号）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回复力；e．动能；f．势能；g．动量。参考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答对第１空得3分，答对第2空得2分,共5分；漏选每空得１分，错选或不选得0分）7.将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①(2分)此单摆的周期T为

s.②(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)参考答案：.①0.8s

（2分）②摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

单摆的摆长r=

（1分）

摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即E=mv2/2=8.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，若测量F1时弹簧秤的弹簧与其外壳发生了摩擦（但所描出的细绳拉力的方向较准确），则用平行四边形定则作出的F1和F2的合力F与其真实值比较，F的大小偏________．参考答案：_小____9.P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为

m/s。参考答案：2.5m/s10.A物体靠在墙壁上，现用力向左缓慢推B物体，压缩弹簧，外力做功W，突然撤去外力，B物体将从静止开始向右运动，以后将带动A物体一起做复杂的运动，从A物体开始运动以后的过程中，弹簧的弹性势能最大值为

.参考答案：W11.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是

m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是

m/s。参考答案：

0.8

12.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为______m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为________m/s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24m/s

1.96m/s据题意，由于物体做平抛运动，则有h2-h1=gt2，可以求出物体在AB、BC段的运动时间为t=0.1s，则物体做平抛运动的初速度为v0=x/t=1.24m/s；轨迹上B点的速度为vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，则B点的速度为：vB=1.96m/s。13.升降机中站着一个人发现失重，则升降机可能在做竖直

运动，也可能在做竖直

过程．参考答案：减速上升，加速下降．【考点】超重和失重．【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，发现了自已的体重减少了，处于失重状态，所以具有向下的加速度，

那么此时的运动可能是减速上升，也可能是加速下降．故答案为：减速上升，加速下降．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3V，内阻1）

B．电流表（0~3A，内阻0.0125）C．电流表（0~0.6A，内阻0.125） D．电压表（0~3V，内阻3k）E．电压表（0~15V，内阻15k）

F．滑动变阻器（0~20，额定电流1A）G．滑动变阻器（0~2000，额定电流0.3A）

H．开关、导线（1）上述器材中应选用的是__________________；（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表______________接法；（填“内”或“外”）（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=_______A，U=_______V。（4）为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变请按要求在下面方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。（5）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径d=_______mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=______mm。参考答案：（1）ACDFH（2）外（3）0.48

2.20

（4）见解析（5）3.205

50.15（1）电源必须选择；由于电源电动势3V，待测电阻大约5Ω，故最大电流不超过0.6A，为减小误差，选择较小的量程，故选0.6A的电流表；由于电源电动势3V，为减小误差，电压表选择较小的量程，故选3V量程的电压表；为使操作方便，选择电阻值较小的滑动变阻器；故答案为：ACDFH。（2）由于＞，故待测电阻的阻值与电流表内阻相接近，如果采用内接法，电流表的分压作用较大，故应该选用安培表外接法。（3）电流表示数0.48A，电压表示数2.20V。（4）电路图如图所示（5）螺旋测微器的固定刻度读数3mm，可动刻度读数为0.01×20.5mm=0.205mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=3mm+0.205mm=3.205mm。游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=50mm+0.15mm=50.15mm。15.在“测小灯泡的伏安特性曲线’’实验中，电路图已经画好了一部分，如图所示。试将该电路图在答题纸上补画完整。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，图1为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc的中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动。设线框由N=800匝导线组成，每匝线圈的面积S=20cm2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm（见图2）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V？（假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动）

参考答案：解析：当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值εm=NBS0

①

ω0为线框转动的角速度，即摩擦轮转动的角速度。

发电机两端电压的有效值

U=εm

②

设自行车车轮的角速度为ω1，由于自行车车轮摩擦小轮之间无相对滑动，有

R1ω1=R0ω0

③

小齿轮转动的角速度与自行车转动的角速度相同，也为ω1。设大齿轮的角速度为ω，有

R3ω=rω1

④

由以上各式得

ω=

⑤

代入数据得

ω=3.2rad/s

⑥17.如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，AB之间高度差为20m,接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的总质量为70kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：位置ABC速度/（m/s）2.012.00时刻/s0410(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少；](2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小(g＝10m/s2)．参考答案：（1）从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为ΔE=mgh+-=70×10×20J+×70×2.02J-×70×12.02J=9100J.[来源:Z§xx§k.Com]（5分）

(2)人与雪橇在BC段做减速运动的加速度[来源:

WWW.KS5U.COM]a=m/s2=-2m/s2.根据牛顿第二定律=ma=70×(-2)=-140N.

（5分）

即在BC面所受阻力的大小为140N.18.如图a所示的平面坐标系xOy，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示．开始时刻，磁场方向垂直纸面向内（如图），t=0时刻有一带正电的粒子（不计重力）从坐标原点O沿x轴正向进入磁场，初速度为v0=2×103m/s．已知带电粒子的比荷为=1.0×104C/kg，其它有关数据见图中标示．试求：（1）t1=×10﹣4s时粒子所处位置的坐标（x1，y1）；（2）带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离h；（3）带电粒子是否还可以返回原点？如果可以，求返回原点经历的时间t′．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）由洛伦兹力提供向心力可以得到轨道半径，由轨道半径可得周期，由磁场的变化可以画出在第一段时间内粒子的运动轨迹，由运动轨迹的几何关系可得到粒子的坐标；（2）依据第一问得到的结果，可以得到在第二，第三时间段内的运动轨迹，由图可知粒子恰好在第三段时间末到达y轴，由此可得时间和第一次到达y轴时离出发点的距离h；（3）依据磁场变化的周期性，可知粒子的运动也存在对应的周期性，可做粒子的轨迹图，由图可知其返回的时间．解答：解：（1）由题意知，粒子进入磁场后在磁场中做圆周运动，设半径为R，周期为T，由洛伦兹力提供向心力，有：…①…②联解①②并代入数据得：T=4π×10﹣4s…③比较粒子在磁场中做圆周运动周