2022年湖南省三湘名校高三下第一次測試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、圖中實(shí)線是某電場中一簇未標(biāo)明方向的電場線，虛線是一帶電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。根據(jù)此圖不能作出判斷的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)中，哪點(diǎn)的電勢較高B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)中，哪點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度哪點(diǎn)較大D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢能哪點(diǎn)較大2、如圖，正方形abcd中△abd區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，△bcd區(qū)域內(nèi)有方向平行bc的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）．一帶電粒子從d點(diǎn)沿da方向射入磁場，隨后經(jīng)過bd的中點(diǎn)e進(jìn)入電場，接著從b點(diǎn)射出電場，不計粒子的重力，則（）A．粒子帶正電B．電場的方向是由c指向bC．粒子在b點(diǎn)和d點(diǎn)的動能相等D．粒子在磁場、電場中運(yùn)動的時間之比為∶23、鈷－60放射性的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)。在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食品輻射保藏與保鮮等；在醫(yī)學(xué)上，常用于癌和腫瘤的放射治療。一個鈷60原子核（Co）放出一個β粒子后衰變成一個鎳核（Ni），并伴隨產(chǎn)生了γ射線。已知鈷60的半衰期為5.27年，該反應(yīng)中鈷核、β粒子、鎳核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3。下列說法正確的是（）A．核反應(yīng)中釋放的能量為（m2+m3－m1）c2B．核反應(yīng)中釋放出的γ射線的穿透本領(lǐng)比β粒子強(qiáng)C．若有16個鈷60原子核，經(jīng)過5.27年后只剩下8個鈷60原子核D．β粒子是鈷原子核外的電子電離形成的4、如圖甲所示，一傾角θ=30°的斜面體固定在水平地面上，一個物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F=kt(k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標(biāo)準(zhǔn)單位)的拉力沿斜面向，上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為1.5kgB．k的值為2.5N/sC．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．t=6s時，物塊的速度大小為2.2m/s5、一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運(yùn)動過程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g。現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為（）A．2（M﹣）B．M﹣C．2M﹣D．g6、圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為10：1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，電阻，與電容器連接成如圖所示的電路，其中電容器的擊穿電壓為8V，電表均為理想交流電表，開關(guān)S處于斷電狀態(tài)，則（）A．電壓表的讀數(shù)為10VB．電流表的讀數(shù)為0.05AC．電阻上消耗的功率為2.5WD．若閉合開關(guān)S，電容器會被擊穿二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊疊放在一起，距軸心距離為L，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動。已知圓盤與B之間的動摩擦因數(shù)為μ，B與A之間的動摩擦因數(shù)為0.5，假如最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）A．物塊A、B一起勻速轉(zhuǎn)動過程中加速度恒定B．物塊A、B一起轉(zhuǎn)動過程中所需向心力大小相等C．AB一起轉(zhuǎn)動的最大角速度為D．當(dāng)A、B恰發(fā)生相對運(yùn)動時圓盤對B的摩擦力為2mg8、通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，已知試探電荷q在場源電荷的電場中具所有電勢能表達(dá)式為式中k為靜電力常量，r為試探電荷與場源電荷間的距離）。真空中有兩個點(diǎn)電荷Q1、Q2分別固定在x坐標(biāo)軸的和的位置上。x軸上各點(diǎn)的電勢φ隨x的變化關(guān)系如圖所示。A、B是圖線與x的交點(diǎn)，A點(diǎn)的x坐標(biāo)是4.8cm，圖線上C點(diǎn)的切線水平。下列說法正確的是（）A．電荷Q1、Q2的電性相同 B．電荷Q1、Q2的電荷量之比為1∶4C．B點(diǎn)的x坐標(biāo)是8cm D．C點(diǎn)的x坐標(biāo)是12cm9、如圖所示，一個碗口水平、內(nèi)壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心O點(diǎn)固定一電荷量為Q的帶正電金屬球，兩個質(zhì)量相等的絕緣帶電小球A和B分別緊貼著內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。若小球A、B所帶電荷量很少，兩者間的作用力忽略不計，且金屬球和帶電小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則下列說法正確的是（）A．小球A運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．小球A運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)的電勢相等C．小球A的電荷量大于小球B的電荷量D．小球A的角速度大于小球B的角速度10、下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是________。A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B．光從光密介質(zhì)射人光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變小C．光的干涉，衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性D．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變小E.頻率相同、相位差恒定的兩列波相遇后能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋三、實(shí)驗(yàn)題：本題共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．（6分）某興趣小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計時器供實(shí)驗(yàn)選用：A．電磁打點(diǎn)計時器B．電火花打點(diǎn)計時器為使紙帶在運(yùn)動時受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計時器的限位孔．實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動．同學(xué)甲認(rèn)為此時摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動．看法正確的同學(xué)是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)_________（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動能定理．12．（12分）從坐標(biāo)原點(diǎn)O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，t=0時刻波的圖像如圖所示，此時波剛好傳播到M點(diǎn)，x=1m的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10cm，再經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)N坐標(biāo)x=-81m（圖中未畫出），則__________________．A．波源的振動周期為1.2sB．波源的起振方向向下C．波速為8m/sD．若觀察者從M點(diǎn)以2m/s的速度沿x軸正方向移動，則觀察者接受到波的頻率變大E．從t=0時刻起，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)N第一次到達(dá)波峰位置時，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為5.2m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．（10分）如圖所示，在豎直分界線的左側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，豎直屏與之間有方向向上的勻強(qiáng)電場。在處有兩個帶正電的小球和，兩小球間不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。若在兩小球間放置一個被壓縮且鎖定的小型彈簧（不計彈簧長度），解鎖彈簧后，兩小球均獲得沿水平方向的速度。已知小球的質(zhì)量是小球的倍，電荷量是小球的倍。若測得小球在磁場中運(yùn)動的半徑為，小球擊中屏的位置的豎直偏轉(zhuǎn)位移也等于。兩小球重力均不計。(1)將兩球位置互換，解鎖彈簧后，小球在磁場中運(yùn)動，求兩球在磁場中運(yùn)動半徑之比、時間之比；(2)若小球向左運(yùn)動求、兩小球打在屏上的位置之間的距離。14．（16分）如圖所示，半徑的四分之一光滑圓弧豎直放置，與粗糙水平地面平滑連接于點(diǎn)，整個空間存在場強(qiáng)大小的勻強(qiáng)電場，豎直邊界右側(cè)電場方向水平向右，左側(cè)電場方向豎直向上；小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）大小形狀相同，電荷量為，不帶電，質(zhì)量，。從點(diǎn)由靜止釋放，與靜止在地面上點(diǎn)的碰撞。已知與地面間動摩擦因數(shù)均為，P、D間距離，取，間碰撞為彈性碰撞且碰撞時間極短。求：（1）物塊運(yùn)動到點(diǎn)時，受到圓弧軌道支持力的大?。唬?）物塊碰撞后瞬間，速度的大小和方向；（3）物塊第一次碰撞后，過多長時間發(fā)生第二次碰撞。15．（12分）高鐵在改變?nèi)藗兂鲂泻蜕罘绞椒矫娴淖饔贸醪斤@現(xiàn)。某高鐵列車在啟動階段的運(yùn)動可看作在水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，列車的加速度大小為a。已知該列車（含乘客）的質(zhì)量為m，運(yùn)動過程中受到的阻力為其所受重力的k倍，重力加速度大小為g。求列車從靜止開始到速度大小為v的過程中，(1)列車運(yùn)動的位移大小及運(yùn)動時間；(2)列車牽引力所做的功。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A．粒子的運(yùn)動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點(diǎn)受到的電場力沿電場線向左，由于粒子的電性未知，所以電場線方向不能判斷，則無法確定哪點(diǎn)的電勢較高。故A錯誤，符合題意。B．由圖看出a處電場線比b處電場線疏，而電場線疏密表示場強(qiáng)的大小，即可判斷出a處場強(qiáng)較小，故B正確，不符合題意。C．帶電粒子在a處所受的電場力較小，則在a處加速度較小，故C正確，不符合題意。D．由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關(guān)系分析可知，電場力對粒子做負(fù)功，粒子的電勢能增大，則粒子在b點(diǎn)電勢能較大。故D正確，不符合題意。故選A.2、D【解析】

A．帶電粒子從d點(diǎn)沿da方向射入磁場，隨后經(jīng)過bd的中點(diǎn)e進(jìn)入電場，偏轉(zhuǎn)方向往右，由左手定則可知，粒子帶負(fù)電，故A錯誤；B．粒子從e點(diǎn)射出時，速度方向與bd的夾角為，即水平向右射出，在電場中做類平拋運(yùn)動，從b點(diǎn)射出電場，所受電場力方向由c指向b，負(fù)電荷所受電場力方向與場強(qiáng)方向相反，則電場方向由b指向c，故B錯誤；C．粒子從d到e過程中洛倫茲力不做功，但在e到b的類平拋運(yùn)動過程中，電場力做下功，則粒子在b點(diǎn)的動能大于在d點(diǎn)的動能，故C錯誤；D．假設(shè)ab邊長的一半為r，粒子從d點(diǎn)射入磁場的速度為v，因?yàn)榱Ｗ釉诖艌鲋羞\(yùn)動的時間為弧長de除以速率v，即，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，其在平行ab方向的分運(yùn)動速度大小為v的勻速直線運(yùn)動，分位移為r，可得粒子在電場中運(yùn)動時間為，故D正確。故選D。3、B【解析】

A．根據(jù)質(zhì)能方程可知核反應(yīng)中釋放的能量為A錯誤；B．根據(jù)三種射線的特點(diǎn)與穿透性，可知射線的穿透本領(lǐng)比粒子強(qiáng)，B正確；C．半衰期具有統(tǒng)計意義，對個別的原子沒有意義，C錯誤；D．根據(jù)衰變的本質(zhì)可知，粒子是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的，D錯誤。故選B。4、B【解析】

A．t=0時，彈簧拉力為零，物塊所受摩擦力等于其所受重力沿斜面的下滑分力，則故，yA錯誤；B．當(dāng)t=2s時，彈簧拉力，由題圖乙知，此時物塊所受摩擦力為零，則解得，故B正確；C．拉力增大到一定程度，物塊向上滑動，由題圖乙知，物塊與斜面之間的滑動摩擦力大小，則解得故C錯誤；D．由題圖乙可知物塊在t1=4.4s時開始運(yùn)動，此時在t=6s時在4.4s~6s內(nèi)，物塊受彈簧拉力的沖量摩擦力和重力下滑分力的沖量而解得故D錯誤。故選B。5、A【解析】

分別對氣球勻速上升和勻速下降過程進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解即可。【詳解】勻速下降時，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：氣球勻速上升時，受到重力，向上的浮力F，向下的阻力f，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：解得：故A正確，BCD錯誤。故選A?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵對氣球受力分析，要注意空氣阻力與速度方向相反，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解。6、C【解析】

A．開關(guān)斷開時，副線圈為R1和R2串聯(lián)，電壓表測量R2的電壓，由圖可知原線圈電壓為100V，所以副線圈電壓為10V，則電壓表的讀數(shù)是R2的電壓為5V≈7.07V，故A錯誤；B．由A的分析可知，副線圈電流為所以原線圈電流為故B錯誤；C．電阻R1、R2上消耗的功率為故C正確；D．當(dāng)開關(guān)閉合時，R1與R3并聯(lián)后和R2串聯(lián)，電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓，并聯(lián)部分電阻為R并=10Ω，所以并聯(lián)部分的電壓為最大值為，所以電容器不會被擊穿，故D錯誤。故選C。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BC【解析】

A．兩物體做勻速轉(zhuǎn)動的向心加速度大小恒定，方向始終指向圓心不恒定，故A錯誤；

B．根據(jù)向心力公式Fn＝mLω2可知，物塊A、B一起轉(zhuǎn)動過程中所需向心力大小相等，故B正確；

CD．對AB整體分析，當(dāng)最大靜摩擦力提供向心力，有μ?2mg=2mωB2L解得對A分析，B對A的最大靜摩擦力提供向心力，有0.5μ?mg=mωA2L解得AB一起轉(zhuǎn)動的最大角速度為，此時圓盤對B的摩擦力為故C正確，D錯誤。

故選：BC。8、CD【解析】

A．電勢能故電勢那么場源電荷附近電勢正負(fù)和場源電荷正負(fù)一致，故由圖可得原點(diǎn)處電荷帶正電，處電荷帶負(fù)電，故A錯誤；B．點(diǎn)處電勢為零，故有所以，電荷、的電荷量之比故B錯誤；C．點(diǎn)處電勢為零，根據(jù)電勢為零可得可得解得所以點(diǎn)的坐標(biāo)故C正確；D．點(diǎn)電荷周圍場強(qiáng)兩場源電荷電性相反，那么兩場源電荷在點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反，點(diǎn)電勢變化為零，故點(diǎn)場強(qiáng)為零，根據(jù)疊加定理可得兩場源電荷在點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，故有解得故D正確；故選CD。9、BD【解析】

A．小球A運(yùn)動軌跡上的各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等，根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)表達(dá)式可知小球A運(yùn)動軌跡上各處的電場強(qiáng)度大小相等、方向不同，A錯誤；B．以O(shè)為球心的同一球面是等勢面，小球A運(yùn)動軌跡上的各點(diǎn)電勢相等，B正確；C．帶電小球的電性無法確定，所以電荷量大小無法確定，C錯誤；D．對于任意一球，設(shè)其軌道上某點(diǎn)與O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為，碗的半徑為R，由牛頓第二定律又解得一定，越大，角速度越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，D正確。故選BD。10、ACE【解析】

A．發(fā)生全發(fā)射的條件是，光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，故A正確；B．光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，頻率不變，根據(jù)可知，折射率減小，所以速度增大，故B錯誤；C．光的衍射和干涉是波獨(dú)有的現(xiàn)象，所以可以說明光具有波動性，故C正確；D．紅光的波長大于紫光，根據(jù)條紋間距公式可知紅光的條紋間距大于紫光，故D錯誤；E．兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是頻率相同，相位差恒定，故E正確。故選ACE。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共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、B乙遠(yuǎn)大于【解析】

(1)[1]電磁打點(diǎn)計時器是通過機(jī)械振動打點(diǎn)的，而電火花打點(diǎn)計時器是通過電火花來打點(diǎn)，用電火花打點(diǎn)計時器能使紙帶在運(yùn)動時受到的阻力較小。故A不符合題意，B符合題意。

(2)[2]同學(xué)乙的做法正確。只有讓小車做勻速直線運(yùn)動才能夠判斷摩擦力與沙子和盤的重力大小相等，才能夠消除摩擦力的影響。對于甲同學(xué)，小車開始運(yùn)動時，沙子和盤的重力等于最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力要略大于滑動摩擦力。

(3)[3]對于砝碼、砝碼盤和沙子，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F=ma，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼、砝碼盤和沙子總質(zhì)量時，繩子的拉力F才近似等于砝碼、砝碼盤和沙子中重力mg。12、ABE【解析】AC、由函數(shù)關(guān)系可得本題說對應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)為：，由題條件可知當(dāng)x=1時，y=10cm,代入解得，P點(diǎn)在經(jīng)過第一次回到平衡位置，所以在波的傳播方向0.1s前進(jìn)了1m，所以波速為周期，故A正確；C錯誤；B、t=0時刻波剛好傳播到M點(diǎn)，則M點(diǎn)的振動方向即為波源的起振方向，結(jié)合波振動方向的判斷方法知波源的起振方向向下，故B正確；D、若觀察者從M點(diǎn)以2m/s的速度沿x軸正方向移動，由多普勒效應(yīng)知觀察者接受到波的頻率變小，故D錯誤；E、波傳播到N需要，剛傳到N點(diǎn)時N的振動方向向下，那么再經(jīng)過，所以質(zhì)點(diǎn)P一共振動了所以,在此過程中質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程為:

故E正確；綜上所述本題答案是:ABE點(diǎn)睛：根據(jù)波的傳播方向得到質(zhì)點(diǎn)P的振動方