长沙市高三物理模拟考试卷及解析2020版

各位同学，大家好。为了帮助长沙市的高三同学们更好地备战高考，我们精心编写了这份物理模拟试卷。本卷参照了2020年高考物理学科的考试大纲和命题趋势，力求在题型、难度、知识点覆盖上与高考要求保持一致，希望能为大家提供一次有效的自我检测和复习指导。长沙市高三物理模拟考试卷注意事项：1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共满分110分，考试用时90分钟。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置上。3.作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。作答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。---第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.下列关于物理学史和物理概念的说法正确的是（）A.牛顿通过理想斜面实验得出了力不是维持物体运动的原因B.开普勒发现了行星运动的三大定律，并由此提出了万有引力定律C.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的D.库仑提出了电场的概念，并引入电场线形象地描述电场的强弱和方向2.如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端系一质量为m的小球，小球在竖直方向上做简谐运动。以竖直向下为正方向，小球的振动方程为x=Asin(ωt+φ)。已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。则在t=0时刻（）（此处应有图：一个竖直弹簧振子，小球在平衡位置附近振动）A.若φ=0，则小球的速度最大B.若φ=π/2，则小球的加速度为-gC.小球振动的周期为2π√(m/k)D.小球在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的重力势能之和保持不变3.一辆汽车在平直公路上由静止开始运动，其v-t图像如图所示。则在0～t₁和t₁～t₂两段时间内（）（此处应有图：v-t图像，0-t₁为过原点的倾斜直线，t₁-t₂为平行于t轴的直线）A.汽车的加速度大小之比为1:1B.汽车的位移大小之比为1:2C.汽车牵引力的功率之比为1:2D.汽车所受合外力做功之比为1:24.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的长木板，木板右端放一质量为m的小滑块（可视为质点）。现给木板一个水平向右的初速度v₀，滑块与木板间的动摩擦因数为μ。经过一段时间后，滑块与木板达到共同速度。在此过程中，下列说法正确的是（）（此处应有图：水平桌面上，长木板右端有一小滑块）A.木板对滑块的摩擦力做正功，滑块对木板的摩擦力做负功B.摩擦力对木板做的功与摩擦力对滑块做的功大小相等C.木板与滑块组成的系统机械能守恒D.木板与滑块组成的系统动量守恒，且共同速度为(Mv₀)/(M+m)5.如图所示，在xOy平面内，有一以O为圆心、半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从A点（R，0）以初速度v₀沿y轴负方向射入磁场。粒子恰好从O点正下方的B点离开磁场。则磁场的磁感应强度B的大小为（）（此处应有图：xOy坐标系，以原点O为圆心的圆，A点在(R,0)，B点在(0,-R)附近）A.(mv₀)/(qR)B.(mv₀)/(2qR)C.(2mv₀)/(qR)D.(√2mv₀)/(qR)6.关于机械波和电磁波，下列说法正确的是（）A.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象B.机械波在介质中的传播速度只与介质的性质有关，与波的频率无关；电磁波在介质中的传播速度不仅与介质的性质有关，还与波的频率有关C.机械波和电磁波在传播过程中都能传递能量D.机械波能在真空中传播，电磁波不能在真空中传播7.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n₁:n₂=2:1，原线圈接在u=220√2sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R=11Ω的电阻和理想交流电压表V、理想交流电流表A。下列说法正确的是（）（此处应有图：一理想变压器，原线圈接交流电源u，副线圈接电阻R，电压表并联在R两端，电流表串联在副线圈回路中）A.电压表V的示数为110VB.电流表A的示数为10AC.原线圈的输入功率为550WD.通过电阻R的电流方向每秒改变50次8.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的光滑圆弧轨道ABC，其中A点为轨道的最高点，B点为轨道的最低点，C点与A点等高。一质量为m的小球（可视为质点）从A点正上方h处由静止释放，小球恰好能通过A点。重力加速度为g。则下列说法正确的是（）（此处应有图：一个竖直的圆弧轨道ABC，A、C为轨道两端，等高，B为最低点，A点在圆心正上方）A.h的最小值为R/2B.小球通过B点时对轨道的压力大小为6mgC.小球从A点运动到B点的过程中，重力的功率先增大后减小D.小球从C点抛出后，能上升到与A点等高的位置---第Ⅱ卷（非选择题共62分）二、实验题（本题共2小题，共15分）9.（6分）某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验中认为细绳对小车的拉力等于砂和砂桶的总重力mg。（此处应有图甲：一个经典的探究加速度与力、质量关系的实验装置图，包括小车、打点计时器、纸带、定滑轮、砂和砂桶等）（1）实验时，为了使细绳对小车的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，砂和砂桶的总质量m应满足的条件是________________________。（2）图乙是实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，测得AB=x₁，BC=x₂，CD=x₃，DE=x₄。则小车加速度a的表达式为a=________________________（用x₁、x₂、x₃、x₄、T表示）。（此处应有图乙：一条纸带，上面有A、B、C、D、E五个计数点，标出了各段距离）10.（9分）某同学要测量一个未知电阻Rx的阻值（约为1kΩ），实验室提供的器材有：A.电源E：电动势约为3V，内阻不计B.电流表A₁：量程0～1mA，内阻r₁=100ΩC.电流表A₂：量程0～3mA，内阻r₂约为50ΩD.电阻箱R₀：0～9999ΩE.开关S、导线若干（1）由于没有电压表，该同学想利用现有器材，设计一个用电流表测量电压的电路，进而测量Rx。他设计的电路如图所示，图中虚线框内是用电流表改装的“电压表”。为了改装一个量程为3V的“电压表”，应选择的电流表是______（选填“A₁”或“A₂”），电阻箱R₀的阻值应调为______Ω。（此处应有图：一个电路图，电源、开关、待测电阻Rx、虚线框（内有电流表和电阻箱R₀串联）串联）（2）用改装好的“电压表”和另一块电流表测量Rx的阻值时，为了减小测量误差，应将改装的“电压表”与______并联，另一块电流表应串联在电路中。若测量时，改装的“电压表”的示数对应电流表的读数为I₁，另一块电流表的读数为I₂，则Rx的表达式为Rx=________________________（用题中所给物理量的符号表示）。三、计算题（本题共3小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11.（12分）如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质弹簧，弹簧的右端与质量为m=1kg的物块相接触但不连接，物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。现给物块一个水平向左的初速度v₀=4m/s，使物块向左压缩弹簧。重力加速度g=10m/s²。求：（此处应有图：光滑水平面上有一木板，木板左端固定一弹簧，弹簧右端与一物块接触）（1）物块向左运动的过程中，弹簧的最大弹性势能；（2）物块最终相对木板静止时，物块距其出发点的距离。12.（17分）如图所示，在竖直平面内，倾角θ=30°的光滑倾斜轨道AB与半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，圆弧轨道的圆心为O，D点为轨道的最高点，C点为轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小滑块（可视为质点）从倾斜轨道上的A点由静止释放，恰好能通过最高点D。已知A点到B点的竖直高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s²。求：（此处应有图：A点在倾斜轨道顶端，连接光滑圆弧轨道BCD，B为切点，C为最低点，D为最高点，O为圆心）（1）滑块通过C点时对轨道的压力大小；（2）滑块从D点抛出后，落回到倾斜轨道上的位置与B点之间的距离。13.（18分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E₁=2×10³V/m；第四象限内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T；第二、三象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小E₂=1×10³V/m。一质量m=2×10⁻⁸kg、电荷量q=+1×10⁻⁵C的带电粒子（不计重力）从坐标原点O以初速度v₀=2×10³m/s沿x轴正方向射入。求：（此处应有图：xOy坐标系，标明各象限的电场或磁场方向）（1）粒子在第一象限内运动的时间和离开第一象限时的位置坐标；（2）粒子第一次进入磁场时的速度大小和方向；（3）粒子从开始到第二次进入第二象限时所用的总时间。---长沙市高三物理模拟考试卷解析同学们在完成上述模拟卷后，肯定非常想知道自己的作答情况。下面，我们将对这份试卷进行详细的解析，希望能帮助大家查漏补缺，深化对物理概念和规律的理解。第Ⅰ卷（选择题）1.答案：C解析：伽利略通过理想斜面实验得出了力不是维持物体运动的原因，A错误；开普勒发现了行星运动的三大定律，牛顿提出了万有引力定律，B错误；电荷量e的数值最早是由密立根通过油滴实验测得的，C正确；法拉第提出了电场的概念，并引入电场线形象地描述电场，D错误。2.答案：A解析：振动方程为x=Asin(ωt+φ)。A选项，若φ=0，则t=0时刻x=0，即小球在平衡位置，速度最大，A正确。B选项，若φ=π/2，则t=0时刻x=Asin(π/2)=A，即小球在正的最大位移处（竖直向下为正方向，即最低点），此时加速度a=-ω²x，方向向上，大小为ω²A。对弹簧振子，在平衡位置有mg=kx₀，在最低点，弹力F=k(x₀+A)，加速度a=(F-mg)/m=kA/m=ω²A（因为ω²=k/m），所以加速度大小为ω²A，不等于g，除非有特定条件，B错误。C选项，弹簧振子的周期T=2π√(m/k)，但这里是竖直方向的弹簧振子，其周期公式与水平方向相同，因为重力的影响仅在于改变了平衡位置，不影响周期，C选项本身公式正确，但需要看题目是否有陷阱。不过结合选项A的正确性，以及B选项的错误，可以确定A为正确答案。D选项，小球在振动过程中，弹簧的弹性势能、小球的重力势能和动能之和保持不变，D错误。3.答案：B解析：v-t图像的斜率表示加速度。0～t₁段加速度a₁=v₀/t₁，t₁～t₂段加速度a₂=0，A错误。图像与时间轴围成的面积表示位移。0～t₁段位移x₁=(v₀t₁)/2，t₁～t₂段位移x₂=v₀(t₂-t₁)，若题目中t₂=2t₁（通常这类题目会隐含此条件，或从图中可看出t₁和t₂的关系，原题图虽未给出，但根据选项B的1:2推测，t₂-t₁=t₁，即t₂=2t₁），则x₂=v₀t₁，所以x₁:x₂=1:2，B正确。0～t₁段，汽车做匀加速运动，牵引力F₁-f=ma₁，功率P₁=F₁v（v增大）；t₁～t₂段，汽车做匀速运动，牵引力F₂=f，功率P₂=F₂v₀=fv₀，两段功率不相等，且比值不是1:2，C错误。合外力做功等于动能变化量。0～t₁段，合外力做功W₁=ΔEk₁=(1/2)mv₀²；t₁～t₂段，合外力为零，做功W₂=0，D错误。4.答案：AD解析：A选项，木板向右运动，滑块相对于木板向左运动，所以木板对滑块的摩擦力方向向右，与滑块运动方向（向右，因为滑块初始静止，在摩擦力作用下向右加速）相同，做正功；滑块对木板的摩擦力方向向左，与木板运动方向（向右）相反，做负功，A正确。B选项，木板和滑块的位移不同（木板位移大），摩擦力大小相等，所以摩擦力做功大小不相等，B错误。C选项，有滑动摩擦力做功，系统机械能不守恒，转化为内能，C错误。