广东省广州市汾水中学2022年高三物理模拟试题含解析

广东省广州市汾水中学2022年高三物理模拟试题含解析一、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1.2012年4月30日，西昌卫星发射中心发射了中圆轨道卫星，其绕地球运行的周期约为13小时。则该卫星与另一颗质量相同的地球同步轨道卫星相比，有A.轨道半径较大B.向心力相等C.动能较大D.角速度较小参考答案：C2.有一静电场，其电场强度方向平行于x轴．其电势φ随坐标x的改变而变化，变化的图线如右图所示，则下图中能正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是(设场强沿x轴正方向时取正值)(

)参考答案：A3.2016年9月15日，我国的空间实验室天宫二号在酒泉成功发射．9月16日，天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示，A点离地面高度约为380km，地球同步卫星离地面高度约为36000km．若天宫二号变轨前后质量不变，则下列说法正确的是（）A．天官二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B时速度最小B．天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期C．天官二号在轨道Ⅱ上运行的周期一定大于24hD．天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过A点时的速度一定小于在轨道Ⅱ上运行通过A点时的速度参考答案：D【考点】万有引力定律及其应用．【分析】卫星的变轨问题，如果提供的向心力小于所需要的向心力做离心运动，提供的向心力大于所需要的向心力做近心运动；利用开普勒第三定律比较周期；根据，得，轨道半径越大，周期越大．【解答】解：A、天宫二号在轨道Ⅰ上运行时，近地点B的速度最大，故A错误；B、因为椭圆轨道Ⅰ的半长轴小于圆轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律知天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期，故B错误；C、地球同步卫星的周期为24h，天宫二号的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以天宫二号在轨道Ⅱ上运行的周期一定小于24h，故C错误；D、天宫二号由轨道Ⅰ上的A点变轨到轨道Ⅱ要加速，做离心运动，轨道变高，所以天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过A点时的速度一定小于在轨道Ⅱ上运行通过A点时的速度，故D正确；故选：D4.（单选）如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c.和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。己知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(

)A.

B．

C.

D．参考答案：B5.有一个电流表G，内阻Rg=30W，满偏电流Ig=1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是【

】A．并联一个0.05W的电阻，电压表内阻是0.05W

B．并联一个2970W的电阻，电压表内阻是3000WC．串联一个0.05W的电阻，电压表内阻是0.05W

D．串联一个2970W的电阻，电压表内阻是3000W参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔的颜色为

色（填“红”或“黑”）（3）将开关S置于“1”挡时，量程为

mA；（4）定值电阻的阻值R2=

Ω，R3=

Ω。（结果取3位有效数字）（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为

mA。

参考答案：(1)如图；(2)黑；(3)10；(4)225，250；(5)0.780(0.78同样给分)

7.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（3，8）,此时R的速度大小为

cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是

。（R视为质点）参考答案：10

cm/s，

D

8.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______________，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）参考答案：

(1).

(2).吸热活塞处于平衡状态有:,所以被封闭气体压强为被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,根据可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.综上所述本题答案是：(1).

(2).吸热.9.(选修模块3—3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为5×1014m2，结果保留一位有效数字)参考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算对）解析：

1g水的分子数N=NA，1cm2的分子数n=N≈7×103（6×103～7×103都算对）。10.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16__11.如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后，发现下面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度

了（填“升高”或“降低”），下面气体压强的变化量

上面气体压强的变化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：升高

；等于12.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现

分布规律；T1温度下气体分子的平均动能

（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。参考答案：中间多、两头少；小于试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．考点：考查了分子平均动能【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．13.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲J．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（l4分）电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图(a)所示的矢量表示。科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性。当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化。

（1）如图(b）所示，有一电偶极子放置在电场强度为E。的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ，求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩；

（2）求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功；（3）求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能；

（4）现考察物质中的三个电偶极子，其中心在一条直线上，初始时刻如图(c）排列，它们相互间隔距离恰等于1。加上外电场EO后，三个电偶极子转到外电场方向，若在图中A点处引入一电量为+q0的点电荷(q0很小，不影响周围电场的分布），求该点电荷所受电场力的大小。参考答案：解析：（1）由题意可知电场力的力臂为lsinθ，故力矩M＝2×E0q×lsinθ＝E0qlsinθ。

（2）W＝2E0q×(l－lcosθ)＝E0ql（1－cosθ）。

（3）电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，电偶极子的方向与外加电场的夹角0或者π。

①当电偶极子方向与场强方向相同时，即夹角为零时（如图所示）由于电偶极子与电场垂直时电势能为零，所以该位置的电势能等于由该位置转到与电场垂直时电场力所做的功，电势能EP1=－E0ql。

②当电偶极子方向与场强方向相反时，即夹角π为时同理可得，电势能EP2=E0ql。

（4）由题意知F＝E0q0－217.（计算）如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d＝1m，导轨ac间横跨一质量为m＝1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触．棒的电阻r＝2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R＝2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想伏特表．整个装置放在磁感应强度B＝2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，试求：（1）若施加的水平恒力F＝8N，则金属棒达到稳定时速度为多少？（2）若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速度为1.5m/s，则此时电压表的读数为多少？（3）若施加的水平外力功率恒为P＝20W，经历t＝1s时间，棒的速度达到2m/s，则此过程中灯泡产生的热量是多少？参考答案：(1)=6m/s

(2)

(3)(1)当时，金属棒速度达到稳定，设稳定时速度为

解得=6m/s

(2)设电压表的读数为

则有

解得（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为，，有由功能关系得：

可得18.如图所示，质量M=4kg的平板小车停在光滑水平面上，车上表面高h1=1.6m．水平面右边的台阶高h2=0.8m，台阶宽l=0.7m，台阶右端B恰好与半径r=5cm的光滑圆弧轨道连接，B和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=53°，在平板小车的A处，质量m1=2kg的甲物体和质量m2=1kg的乙物体紧靠在一起，中间放有少量炸药（甲、乙两物体都可以看作质点）．小车上A点左侧表面光滑，右侧粗糙且动摩擦因数为μ=0.2．现点燃炸药，炸药爆炸后两物体瞬间分开，甲物体获得水平初速度5m/s向右运动，离开平板车后恰能从光滑圆弧轨道的左端B点沿切线进入圆弧轨道．已知车与台阶相碰后不再运动（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）炸药爆炸使两物块增加的机械能E；（2）物块在圆弧轨道最