湖南省湘潭縣鳳凰中學(xué)2021-2022學(xué)年高三3月份模擬考試物理試題含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角條形碼粘貼處。2作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答

2、題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺繞過容器球心O的豎直軸線以角速度勻速轉(zhuǎn)動。質(zhì)量相等的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止。A、B和球心O點連線與豎直方向的夾角分別為、，則下列說法正確的是（）AA的向心力小于B的向心力B容器對A的支持力一定小于容器對B的支持力C若緩慢增大，則A、B受到的摩擦力一定都增大D若A不受摩擦力，則B受沿容器壁向下的摩擦力2、如圖所示，一根質(zhì)量為M、長為L的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵從銅管上端由靜止

3、下落，強(qiáng)磁鐵在下落過程中不與銅管接觸，在此過程中（ ）A桌面對銅管的支持力一直為MgB銅管和強(qiáng)磁鐵組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C銅管中沒有感應(yīng)電流D強(qiáng)磁鐵下落到桌面的時間3、下列核反應(yīng)方程正確的是（）A輕核聚變反應(yīng)方程中，x表示電子B鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程C核反應(yīng)方程為輕核聚變D放射性元素發(fā)生的衰變方程為4、如圖所示為六根導(dǎo)線的橫截面示意圖，導(dǎo)線分布在正六邊形的六個角，導(dǎo)線所通電流方向已在圖中標(biāo)出。已知每條導(dǎo)線在O點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則正六邊形中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向（ ）A大小為零B大小2B0，方向水平向左C大小4 B 0，方向水平向右D大小4 B 0，方向水平向左5、如圖所示，一個圓弧面在

4、點與水平面相切，圓弧面的半徑。在兩點間放平面薄木板。一個小物塊以的速度從點滑上木板，并恰好能運動至最高點。物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，取。則小物塊向上運動的時間為（）ABCD6、托卡馬克（Tokamak）是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達(dá)到較高的溫度再通過其他方式的進(jìn)一步加熱，就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將

5、高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須正比于溫度T二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在天文觀察中發(fā)現(xiàn)，一顆行星繞一顆恒星按固定軌道運行，軌道近似為圓

6、周。若測得行星的繞行周期T，軌道半徑r，結(jié)合引力常量G，可以計算出的物理量有（）A恒星的質(zhì)量B行星的質(zhì)量C行星運動的線速度D行星運動的加速度8、物塊套在光滑的豎直桿上，通過光滑的定滑輪用不可伸長的輕繩將物塊由A點勻速拉到B點，AB高度為h，則在運動過程中（ ）A繩中張力變小B繩子自由端的速率減小C拉力F做功為D拉力F的功率P不變9、如圖所示，A、B兩個矩形木塊用輕彈簧和一條與彈簧原長相等的輕繩相連，靜止在水平地面上，繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數(shù)為k，木塊A和木塊B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置，木塊A在此位置所受的壓力為F（Fmg），彈簧的彈性

7、勢能為E，撤去力F后，下列說法正確的是（ ）A當(dāng)A速度最大時，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)B彈簧恢復(fù)到原長的過程中，彈簧彈力對A、B的沖量相同C當(dāng)B開始運動時，A的速度大小為D全程中，A上升的最大高度為10、如圖所示，傾斜固定放置的帶電平行金屬板，兩板間距為，分別為上板和下板上的點，點高于點，距離大于，連線與上板夾角為，為銳角，平行板間存在水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電荷量為的粒子從直線上的P點沿直線向點運動，初速度大小為，則下列判斷正確的是（ ）A帶電粒子一定受到重力作用B上板一定帶正電C帶電粒子可能做勻變速直線運動D兩板間的電場強(qiáng)度可能大于三、實驗題：本題共2小題，共18分。把

8、答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11（6分）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一段總阻值約為10的均勻電阻絲的電阻率。在刻度尺兩端的接線柱a和b之間接入該電阻絲，金屬夾P夾在電阻絲上，沿電阻絲移動金屬夾，從而可改變接入電路的電阻絲長度。實驗提供的器材有：電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1）；電流表A1（量程00.6A）；電流表A2（量程0100mA）；電阻箱R（099.99）；開關(guān)、導(dǎo)線若干。實驗操作步驟如下：用螺旋測微器測出電阻絲的直徑D；根據(jù)所提供的實驗器材，設(shè)計如圖甲所示的實驗電路；調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值最大，將金屬夾夾在電阻絲某位置上；閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱接入電

9、路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；改變P的位置，調(diào)整_，使電流表再次滿偏；重復(fù)多次，記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)；(1)電流表應(yīng)選擇_（選填“A1”或“A2”）；(2)步驟中應(yīng)完善的內(nèi)容是_；(3)用記錄的多組R和L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示圖線，截距分別為r和l，則電阻絲的電阻率表達(dá)式=_（用給定的字母表示）；(4)電流表的內(nèi)阻對本實驗結(jié)果_（填“有”或“無”）影響。12（12分）某學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的實驗裝置探究動能定理。A、B處分別為光電門，可測得小車遮光片通過A、B處所用的時間；用小車遮光片通過光電門的平均速度表示小車通過A、B點時的速度，鉤碼上端為拉力

10、傳感器，可讀出細(xì)線上的拉力F。(1)用螺旋測微器測量小車上安裝的遮光片寬度如圖丙所示，則寬度d=_mm，適當(dāng)墊高木板O端，使小車不掛鉤碼時能在長木板上勻速運動。掛上鉤碼，從O點由靜止釋放小車進(jìn)行實驗；(2)保持拉力F=0.2N不變，僅改變光電門B的位置，讀出B到A的距離s，記錄對于的s和tB數(shù)據(jù)，畫出圖像如圖乙所示。根據(jù)圖像可求得小車的質(zhì)量m=_kg；(3)該實驗中不必要的實驗要求有_A鉤碼和拉力傳感器的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B畫出圖像需多測幾組s、tB的數(shù)據(jù)C測量長木板墊起的高度和木板長度D選用寬度小一些的遮光片四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的

11、文字說明、方程式和演算步驟。13（10分）如圖所示，豎直放置的U型管內(nèi)裝有水銀，右管封閉了一段長L=20cm的空氣柱，此時左右兩側(cè)的水銀面高度差h1=6cm，現(xiàn)從管的開口端慢慢倒入水銀，最終左管水銀面比右管水銀面高h(yuǎn)2=4cm，整個過程溫度不變，外界大氣壓p0=76cmHg。求(1)右管封閉空氣柱的最終長度L；(2)加入的水銀柱長度x。14（16分）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于“電源”，在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動生電動勢。設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒ab的長度為L

12、，在外力作用下以速度v水平向右勻速運動。此時金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設(shè)電子的電荷量為e，求電子從棒的一端運動到另一端的過程中f1做的功。(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場，該電場為渦旋電場，其電場線是一系列同心圓，單個圓上的電場強(qiáng)度大小處處相等，如圖乙所示。在某均勻變化的磁場中，將一個半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點a、b引出兩根導(dǎo)線，與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計的電流表串接起來，如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0，圓環(huán)兩端點a、b間的距離可忽略不計，除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生

13、電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I，電子的電荷量為e，求a.金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢E感大小；b.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大小。(3)直流電動機(jī)的工作原理可以簡化為如圖丁所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計。電阻為R的金屬桿ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道端點MP間接有內(nèi)阻不計、電動勢為E的直流電源。桿ab的中點O用水平繩系一個靜置在地面上、質(zhì)量為m的物塊，最初細(xì)繩處于伸直狀態(tài)（細(xì)繩足夠長）。閉合電鍵S后，桿ab拉著物塊由靜止開始做加速運動。由于桿ab切割磁感線，因而產(chǎn)生

14、感應(yīng)電動勢E，且E同電路中的電流方向相反，稱為反電動勢，這時電路中的總電動勢等于直流電源電動勢E和反電動勢E之差。a.請分析桿ab在加速的過程中所受安培力F如何變化，并求桿的最終速度vm；b.當(dāng)電路中的電流為I時，請證明電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為。15（12分）在水面上P點正下方有兩個點光源a、b，a、b分別發(fā)出紅光和綠光，它們對水的折射率分別為n1和n2。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在水面上只形成了一個半徑為R的藍(lán)色圓形區(qū)域，顯然這是紅光和綠光復(fù)合而成的。求：(i)a、b點的高度差是多少?(ii)若點光源a到P的距離加倍，圓圈邊緣為什么顏色?圓圖面積變化多少?參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分

15、，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】A根據(jù)向心力公式知，質(zhì)量和角速度相等，A、B和球心O點連線與豎直方向的夾角分別為、，所以A的向心力大于B的向心力，故A錯誤；B根據(jù)徑向力知，若物塊受到的摩擦力恰好為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，則由受力情況根據(jù)牛頓第二定律得解得若角速度大于，則會有沿切線向下的摩擦力，若小于，則會有沿切線向上的摩擦力，故容器對A的支持力不一定小于容器對B的支持力，故B錯誤；C若緩慢增大，則A、B受到的摩擦力方向會發(fā)生變化，故摩擦力數(shù)值不一定都增大，故C錯誤；D因A受的靜摩擦力為零，則B有沿容器壁向上滑動的趨勢，即B受沿容器壁向下

16、的摩擦力，故D正確。故選D。2、D【解析】C強(qiáng)磁鐵通過鋼管時，導(dǎo)致鋼管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；B磁鐵在銅管中運動的過程中，雖不計空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯誤；A由于圓管對磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對圓管有向下的力，則桌面對銅管的支持力FMg，故A錯誤；D因圓管對磁鐵有阻力，所以運動時間與自由落體運動相比會變長，即有，故D正確。故選D。3、D【解析】A據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，輕核聚變反應(yīng)方程為即x表示中子，故A項錯誤；B鈾核需要俘獲一個慢中子才能發(fā)生裂變，其中鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為故B項錯誤；C核反應(yīng)方程

17、為人工轉(zhuǎn)變，故C項錯誤；D據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，放射性元素發(fā)生的衰變方程為故D項正確。4、D【解析】根據(jù)磁場的疊加原理，將最上面電流向里的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場與最下面電流向外的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為；同理，將左上方電流向里的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場與右下方電流向外的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為，將右上方電流向里的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場與左下方電流向外的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為，如圖所示：根據(jù)磁場疊加原理可知：，由幾何關(guān)系可：與的夾角為，故將與合成，則它們的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為2B0，方向與B1的方

18、向相同，最后將其與B1合成，可得正六邊形中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4B0，方向水平向左，D正確，ABC錯誤。故選D。5、A【解析】設(shè)木板長度為。向上滑動過程能量守恒，有如圖所示由幾何關(guān)系得，又有運動過程有又有解以上各式得A正確，BCD錯誤。故選A。6、C【解析】A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內(nèi)部無法產(chǎn)生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫

19、度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】A設(shè)恒星質(zhì)量為M，根據(jù)得行星繞行有解得所以可以求出恒星的質(zhì)量，A正確；B行星繞恒星的圓周運動計算中，不能求出行星質(zhì)量，只能求出中心天體的質(zhì)量。所以B錯誤；C綜合圓周運動規(guī)律，行星繞行速度有所以可以求出行星運動的線速度，C正確；D由得行星運動的加速度所以可以求出行星運動的加速度，D正確。故選ACD。8、BD【解析】A因為物塊做勻速直線運動，在豎直方向上合力為零，則有

20、因為增大，減小，則拉力T增大，故A錯誤；B物塊沿繩子方向上的分速度該速度等于自由端的速度，增大，自由端速度v減小，故B正確；CF為變力，不能用功的定義。應(yīng)根據(jù)動能定理，拉力F做功等于克服重力做的功，即故C錯誤；D拉力的功率為可知拉力F的功率P不變，故D正確。故選BD。9、AD【解析】A由題意可知當(dāng)A受力平衡時速度最大，即彈簧彈力大小等于重力大小，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A正確；B由于沖量是矢量，而彈簧彈力對A、B的沖量方向相反，故B錯誤；C設(shè)彈簧恢復(fù)到原長時A的速度為v，繩子繃緊瞬間A、B共同速度為v1，A、B共同上升的最大高度為h，A上升最大高度為H，彈簧恢復(fù)到原長的過程中根據(jù)能量守恒得繩子

21、繃緊瞬間根據(jù)動量守恒定律得mv=2mv1A、B共同上升的過程中據(jù)能量守恒可得可得B開始運動時A的速度大小為A上升的最大高度為故C錯誤，D正確。故選AD。10、AB【解析】C帶電粒子在復(fù)合場中一定受洛倫茲力而做直線運動，一定為勻速運動，選項C錯誤；A帶電粒子沿做勻速直線運動，根據(jù)左手定則可知洛倫茲力垂直方向向上，而電場力方向垂直平行板向下，此二力不在一條直線上，可知一定受重力，選項A正確；B帶電粒子只受三個力，應(yīng)用矢量三角形定則可知洛倫茲力垂直向上，則粒子帶正電，選項B正確；D為銳角，可知和兩個力成銳角，此二力合力大于，又重力和電場力的合力大小等于，即，即，選項D錯誤。故選AB。三、實驗題：本題

22、共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、A2 電阻箱R的阻值 無 【解析】(1)1當(dāng)電流表A1接入電路，電流表滿偏時電路中的總電阻為；而當(dāng)電流表A2接入電路，電流表滿偏時電路中的總電阻為，可知電流表應(yīng)選擇A2；(2)2步驟中應(yīng)完善的內(nèi)容是：改變P的位置，調(diào)整電阻箱R的阻值，使電流表再次滿偏；(3)3當(dāng)每次都是電流表滿偏時，外電路的總電阻是恒定值，設(shè)為R0，則即由圖像可知即 (4)4若考慮電流表的內(nèi)阻，則表達(dá)式變?yōu)橐騌-L的斜率不變，則測量值不變，即電流表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果無影響。12、1.125 0.6 AC 【解析】(1)1根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，固

23、定刻度為1mm，可動刻度為12.50.01mm=0.125mm，則遮光片寬度：d=1mm+0.125mm=1.125mm。(2)2小車做勻加速直線運動，通過光電門的時間為tB，利用平均速度等于中間時刻的瞬時速度可知，小車通過光電門B的速度設(shè)通過光電門A的速度為vA，根據(jù)動能定理可知 解得 對照圖象可知，斜率解得小車的質(zhì)量m=0.6kg(3)3A小車受到的拉力可以通過拉力傳感器得到，不需要鉤碼和拉力傳感器的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故A錯誤；B為了減少實驗誤差，畫出s-vB2圖象需多測幾組s、tB的數(shù)據(jù)，故B正確；C實驗前，需要平衡摩擦力，不需要測量長木板墊起的高度和木板長度，故C錯誤；D選用寬度小一些的遮光片，可以減少實驗誤差，使小車經(jīng)過光電門時速度的測量值更接近真實值，故D正確。本題選不必要的，即錯誤的，故選AC。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）17.5m；（2）15cm【解析】(1)初態(tài)氣體的壓強(qiáng)初態(tài)氣體的體積末態(tài)氣體的壓強(qiáng)末態(tài)氣體的體積根據(jù)玻意耳定律得解得(2)加入的水銀柱長為解得14、 (1)；(2)a.；b.(3)a. ；b.見解析【解析】(1)金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力