2021-2022学年湖南省岳阳市临湘五里中学高三物理模拟试卷含解析

2021-2022学年湖南省岳阳市临湘五里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.如图所示为一空腔导体周围的电场线分布．电场方向如图箭头所示，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圈周上的四点．其中M、N在一条直线电场线上，P、Q在一条曲线电场线上，下列说法正确的有(

)

A.M点的电场强度比N点的电场强度大

B.P点的电势比Q点的电势高

C.M,0间的电势差大于O,N间的电势差

D、一负电荷在P点的电势能大于在Q点的电势能参考答案：B2.（多选）在平直的轨道上，甲、乙两车相距为s，同向同时开始运动．甲在后以初速度v1，加速度a1做匀加速运动，乙在前作初速度为零，加速度为a2的匀加速运动．假定甲能从乙的旁边通过而互不影响，下列情况可能发生的是(

)A．a1=a2时，甲、乙只能相遇一次B．a1>a2时，甲、乙可能相遇二次C．a1>a2时，甲、乙只能相遇一次、D．a1<a2时，甲、乙可能相遇二次参考答案：ACD3.如图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动。如果电梯中人的总质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为(

)A.

B.

C.

D.参考答案：D4.（单选）如图所示为氢原子的能级图，若用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，则（）A．氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去B．有的氢原子能从基态跃迁到n=3的激发态上去C．氢原子最多能发射3种波长不同的光D．氢原子最多能发射10种波长不同的光参考答案：解：A、B氢原子的能级图得到，n=4的激发态与基态的能级差为△E=E4﹣E1=﹣0.85eV﹣（﹣13.6eV）=12.75eV，所以用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去．故A正确，B错误．C、D氢原子吸收光子的能量跃迁到n=4的激发态后，向低能级跃迁时，任意两个能级之间发生一次跃迁，共发射C=6种波长不同的光．故C错误，D错误．故选：A5.在同一匀强磁场中，α粒子（）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子A．运动半径之比是2∶1

B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1

D．受到的洛伦兹力之比是2∶1参考答案：B【考点定位】带电粒子在匀强磁场中的运动。【名师点睛】（1）熟记带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径、周期公式，可迅速求解此类选择题。（2）qvB＝和T＝，是求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的法宝。（3）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径与粒子的速率成正比，与粒子的比荷成反比，而周期与速率无关，与粒子的比荷成反比。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案：由万有引力提供向心力可知，，联立以上两式可得。7.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：

（1）用天平测出小球的质量，按上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离，使小球带上一定的电量.

（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）.

（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度.

（4）以电压为纵坐标，以__________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率.

（5）小球的带电量=__________________.（用、、等物理量表示）参考答案：（1）如图（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：带电小球的受力如图b，根据平衡条件有，又有，联立解得，，所以应以为横坐标.8.如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：

1

69.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）10.如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为___________。参考答案：（4分）11.

（选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是

．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明

能不能完全转化为

能．参考答案：答案：（2分）

内（2分）

机械（2分）12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴

方向（填“正”或“负”）；经过

s，Q点第一次到达波峰。参考答案：负，8

解析：图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振动的方向沿y轴负方向．由图甲可以看出波长λ=4m，由图乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离△x=8m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次出现波峰的时间．则t=s＝8s13.“探究动能定理”的实验装置如图甲所示，水平桌面上一小车在两条橡皮筋作用下，由静止状态被弹出，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。（1）关于该实验，下列说法正确的是

。A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6VB．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。（2）图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=

m/s。参考答案：①CD②0.83三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某小组同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．

A．用刻度尺测出物体下落高度h，用打点间隔数测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v．

B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v．

C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算得出高度h

D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．

（1）以上方案中只有一种正确，正确的是

。（填入相应的字母）

（2）在该实验中，有几个注意点，以下描述正确的是

。

A．为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上

B．可以选用质量很大的重锤，先用手托住，等计时器通电后再释放重锤

C．只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零

D．实验结果如果正确合理，得到的动能增加量应略大于重力势能的减小量参考答案：（1）D（2）AC（1）物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，v=gt，v=，都是自由落体运动的公式．故A、B错误．物体下落的高度是用米尺测量的，不是计算的，故C错误．D为验证机械能守恒定律的实验测量方案，故D正确．（2）选项B中重锤质量并不是越大越好，选项D中由于摩擦不可能完全消除，实验结果如果正确合理，得到的动能增加量应略小于重力势能的减小量，AC符合实验要求。15.“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。

（1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。其中，细绳CO对O点的拉力大小为

N；

（2）请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。由图求出合力的大小F合=

N（保留两位有效数字）；

（3）某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。那么，该弹簧的劲度系数k=

N/m（保留两位有效数字）。参考答案：(1)2.60

(2)如图所示

5.1（5.0-5.3之间均可）(3)60（59-61之间均可）（1）、（2）本题考查了“等效法”的应用和平行四边形定则等基础知识，对于这些基础知识在平时练习中要不断加强训练，以提高解题能力；同时注意弹簧秤的读数方法．（3）由题图可知1N对应的长度约为17mm，又F=kx,所以k=F/x=59N/m.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的绝缘轨道，AB段水平且光滑，BC段为圆心角θ=37°的光滑圆弧，圆弧半径r=2.0m，CD段为足够长的粗糙倾斜直轨，各段轨道均平滑连接．质量m=2.0×l0﹣2kg、可视为质点的小球被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行．（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过多少时间小球第二次达到B点？（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为多少？（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为多少？（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过1.4s小球第二次达到B点．（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为1.0×l05N/C．（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为1.265m/s．：解：（1）由于vB较小，上升高度很小，沿BC向上运动的路程远小于半径r，故小球在BC上做类似单摆的运动，周期为：．再次返回到B点的时间为半个周期：=1.4s

（2）小球到达C点之前的过程中，动能定理：W﹣mg（r﹣rcosθ）﹣qE（r﹣rcosθ）=，解得：E=1.0×l05N/C．

（3）设从C点到达最高点前小球滑行的距离为s，动能定理：﹣mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg+qE）cosθ=，解得：s=0.8m．

从最高点返回到C点过程中，动能定理：mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg﹣qE）cosθ=，解得：v'C=m/s=1.265m/s．

答：（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过1.4s小球第二次达到B点．（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为1.0×l05N/C．（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为1.265m/s．【点评】：该题的关键是用好动能定理，而动能定理的应用关键在与处理运动过程中合外力的功，要注意分清各个做里做功的正负，以及具体表达式．17.如图，质量M＝1kg的木板静止在水平面上，质量m＝1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2＝0.4，取g＝10m/s2，现给铁块施加一个水平向左的力F。(1)若力F恒为8N，经1s铁块运动到木板的左端。求木板的长度；(2)若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长。试通过分析与计算，在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象。参考答案：(1)1m(2)见解析[解析](1)对铁块，由牛顿第二定律得F－μ2mg＝ma1 ①对木板，由牛顿第二定律得μ2mg－μ1(M＋m)g＝Ma2 ②设木板的长度为L，经时间t铁块运动到木板的左端，则s木＝a2t2 ③s铁＝a1t2 ④又s铁－s木＝L ⑤联