湖南省天壹名校高三第三次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

湖南省天壹名校高三第三次模擬考試新高考物理試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、豎直向上拋出一物塊，物塊在運(yùn)動過程中受到的阻力大小與速度大小成正比，取初速度方向?yàn)檎较颉t物塊從拋出到落回拋出點(diǎn)的過程中列物塊的加速度、速度與時間的關(guān)系圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．2、冬季奧運(yùn)會中有自由式滑雪U型池比賽項(xiàng)目，其賽道橫截面如圖所示，為一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形賽道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的運(yùn)動員（按質(zhì)點(diǎn)處理）自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入賽道。運(yùn)動員滑到賽道最低點(diǎn)N時，對賽道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示運(yùn)動員從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中克服賽道摩擦力所做的功（不計(jì)空氣阻力），則（）A．，運(yùn)動員沒能到達(dá)Q點(diǎn)B．，運(yùn)動員能到達(dá)Q點(diǎn)并做斜拋運(yùn)動C．，運(yùn)動員恰好能到達(dá)Q點(diǎn)D．，運(yùn)動員能到達(dá)Q點(diǎn)并繼續(xù)豎直上升一段距離3、質(zhì)量為m的小球受到風(fēng)力作用，作用力大小恒定，方向與風(fēng)速方向相同。如圖所示，現(xiàn)在A、B周圍空間存在方向豎直向下的風(fēng)場，小球從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過到達(dá)B點(diǎn)。若風(fēng)速方向反向，小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過到達(dá)B點(diǎn)，重力加速度為g。則小球第一次從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，其機(jī)械的改變量為（）A． B． C． D．4、地動儀是世界上最早的感知地震裝置，由我國杰出的科學(xué)家張衡在洛陽制成，早于歐洲1700多年如圖所示，為一現(xiàn)代仿制的地動儀，龍口中的銅珠到蟾蜍口的距離為，當(dāng)感知到地震時，質(zhì)量為的銅珠（初速度為零）離開龍口，落入蟾蜍口中，與蟾蜍口碰撞的時間約為，則銅珠對蟾蜍口產(chǎn)生的沖擊力大小約為A． B．C． D．5、用一根長1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（?。〢． B． C． D．6、一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，以下描述正確的是A．若△t=，則在t時刻和（t+△t）時刻彈簧長度一定相等B．若△t=T，則在t時刻和（t+△t）時刻振子運(yùn)動的加速度一定相等C．若t和（t+△t）時刻振子運(yùn)動速度大小相等，方向相反，則△t一定等于的整數(shù)倍D．若t和（t+△t）時刻振子運(yùn)動位移大小相等，方向相反，則△t一定等于T的整數(shù)倍二、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、2019年9月11日，《自然天文學(xué)》雜志登載了英國倫敦大學(xué)一個研究小組的報(bào)告：他們成功通過開普勒望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，一顆代號為K2-18b的類地行星的大氣中有水汽，含量可能在0.1%至50%之間。如果K2-18b和地球均視為均勻球體，其半徑與地球半徑之比為p，其質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為q，則K2-18b和地球（）A．表面的重力加速度之比為 B．表面的重力加速度之比為C．第一宇宙速度之比為 D．第一宇宙速度之比為8、如圖，豎直放置的均勻等臂U型導(dǎo)熱玻璃管兩端封閉，管內(nèi)水銀封有A、B兩段氣柱，左管水銀面高于右管水銀面，高度差為h，穩(wěn)定時A、B氣柱的壓強(qiáng)分別為pA和pB，則A．若環(huán)境溫度升高，pA增大，pB減小B．若環(huán)境溫度降低，穩(wěn)定后AB氣柱的壓強(qiáng)比值增大C．若環(huán)境溫度升高，穩(wěn)定后AB氣柱壓強(qiáng)變化△pA一定小于△pBD．若環(huán)境溫度降低，穩(wěn)定后A處液面高度變化△h可能大于9、下列說法正確的是_______．A．氣體的溫度升高，每個氣體分子運(yùn)動的速率都增大B．已知阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可算出該氣體分子間的平均距離C．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作不遵守?zé)崃W(xué)第二定律D．附著層內(nèi)分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離時，液體與固體間表現(xiàn)為浸潤E.若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均增大10、如圖，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運(yùn)動的時間為三、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）某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)用游標(biāo)卡尺測量立方體小鋼塊的邊長d，測量結(jié)果如圖乙，則d=____cm。(2)用電磁鐵吸住小鋼塊，保持小鋼塊底面與水平面平行。用刻度尺測量小鋼塊與光電門的高度差h。(3)將電磁鐵斷電，小鋼塊由靜止開始下落，測得小鋼塊通過光電門的時間t=3.20ms。則小鋼塊通過光電門時的速度v=____________m/s。(4)改變小鋼塊與光電門的高度差h，重復(fù)步驟(2)(3)，得到多組數(shù)據(jù)。(5)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2一h圖像。若v2一h圖線為一條過原點(diǎn)的直線，且直線的斜率k=____，則說明小鋼塊下落過程中機(jī)械能守恒。（用題中給出的物理量符號表示）12．（12分）某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案．如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端．開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音．用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動的位移．（空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）（1）滑塊沿斜面運(yùn)動的加速度與重力加速度的比值為________．（2）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________．（3）以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________．A、滑塊的質(zhì)量B、當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮、長度測量時的讀數(shù)誤差D、小球落地和滑塊撞擊擋板不同時四、計(jì)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）導(dǎo)熱性能良好的兩個相同容器A、B由細(xì)軟管C連通，灌注一定量的某液體后將A的。上端封閉，如圖甲所示，A中氣柱長度為h，溫度為T0.保持A固定不動，緩慢豎直向下移動B，停止移動時位置如圖乙所示，此時A、B容器中液面高度差為，甲、乙兩圖中軟管底部相距為。保持兩容器位置不變，緩慢加熱氣體A，使得兩容器中液面再次持平，如圖丙所示。已知液體密度為ρ，重力加速度為g，求：①大氣壓強(qiáng)p0；②丙圖A容器中氣體溫度T。14．（16分）如圖所示，AC為光滑的水平桌面，輕彈簧的一端固定在A端的豎直墻壁上質(zhì)量的小物塊將彈簧的另一端壓縮到B點(diǎn)，之后由靜止釋放，離開彈簧后從C點(diǎn)水平飛出，恰好從D點(diǎn)以的速度沿切線方向進(jìn)入豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道小物體與軌道間無碰撞為圓弧軌道的圓心，E為圓弧軌道的最低點(diǎn)，圓弧軌道的半徑，，小物塊運(yùn)動到F點(diǎn)后，沖上足夠長的斜面FG，斜面FG與圓軌道相切于F點(diǎn)，小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，，取不計(jì)空氣阻力求：（1）彈簧最初具有的彈性勢能；（2）小物塊第一次到達(dá)圓弧軌道的E點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力大??；（3）判斷小物塊沿斜面FG第一次返回圓弧軌道后能否回到圓弧軌道的D點(diǎn)？若能，求解小物塊回到D點(diǎn)的速度；若不能，求解經(jīng)過足夠長的時間后小物塊通過圓弧軌道最低點(diǎn)E的速度大?。?5．（12分）二十世紀(jì)初，盧瑟福進(jìn)行粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，改變了人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。(1)如圖1所示，有兩個粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請?jiān)趫D1中分別畫出兩個粒子此后的運(yùn)動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質(zhì)量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導(dǎo)說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（超過90°）。盧瑟福根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。為了研究問題的方便，可作如下假設(shè)：①將粒子視為質(zhì)點(diǎn)，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉(zhuǎn)是粒子只與某一層中的一個原子核作用的結(jié)果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉(zhuǎn)的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設(shè)做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產(chǎn)生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認(rèn)為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設(shè)的合理性做出評價(jià)。

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、D【解析】

AB．物塊上升過程中，加速度方向向下，取初速度方向?yàn)檎较?，則加速度為負(fù)值，故AB錯誤；CD．由于物塊所受阻力與速度大小成正比，所以加速度隨速度變化而變化，其速度－時間圖像不是直線，而是曲線，故C錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】

在點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：對質(zhì)點(diǎn)從下落到點(diǎn)的過程運(yùn)用動能定理得：解得：由于段速度大于段速度，所以段的支持力小于段的支持力，則在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功，對段運(yùn)用動能定理得：因?yàn)?，可知，所以質(zhì)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離，ABC錯誤，D正確。故選D。3、C【解析】

若風(fēng)場豎直向下，則：若風(fēng)場豎直向上，則：解得則小球第一次從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，其機(jī)械的改變量為故選C。4、A【解析】

銅珠做自由落體運(yùn)動，落到蟾蜍口的速度為：以豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理可知：Ft-mgt=0-（-mv）解得：A．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選A.5、A【解析】

本題考查力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．【詳解】一個大小方向確定的力分解為兩個等大的力時，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而當(dāng)繩子拉力達(dá)到F=10N的時候，繩子間的張角最大，為120°，此時兩個掛釘間的距離最大；畫框受到重力和繩子的拉力，三個力為共點(diǎn)力，受力如圖．繩子與豎直方向的夾角為：θ=60°，繩子長為：L0=1m，則有：mg=2Fcosθ，兩個掛釘?shù)拈g距離：L＝，解得：L=m6、B【解析】

A．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若△t=，則在t時刻和（t+△t）時刻振子的位移相反，在t時刻和（t+△t）時刻彈簧長度可能不相等，故A項(xiàng)錯誤；B．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若△t=T，則在t時刻和（t+△t）時刻振子的位移相同，t時刻和（t+△t）時刻振子運(yùn)動的加速度一定相等，故B項(xiàng)正確；C．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若t和（t+△t）時刻振子運(yùn)動速度大小相等，方向相反，則t和（t+△t）時刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t有可能不等于的整數(shù)倍，故C項(xiàng)錯誤；D．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，若t和（t+△t）時刻振子運(yùn)動位移大小相等，方向相反，則△t一定不等于T的整數(shù)倍，故D項(xiàng)錯誤。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、AD【解析】

根據(jù)星球表面物體受到的萬有引力等于物體的重力有得星球表面重力加速度故可知A正確，B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度故可知C錯誤，D正確。故選AD。8、BC【解析】

AC．假設(shè)若環(huán)境溫度升高后，不變化，則兩部分氣體均做等容變化，由查理定律得：由題意知：，則水銀柱向左移動，增大，的體積減小，溫度升高，由理想氣體狀態(tài)方程可知，的壓強(qiáng)增大，由于，則的壓強(qiáng)也增大，故A錯誤，C正確；B．假設(shè)若環(huán)境溫度降低后，不變化，則兩部分氣體均做等容變化，由查理定律得：由題意知：，若溫度降低，壓強(qiáng)都減小，左邊氣體壓強(qiáng)降的多，則水銀柱會向下移動，將減小，由于，減小，壓強(qiáng)減小的多，壓強(qiáng)減小的少，若環(huán)境溫度降低，穩(wěn)定后、氣柱的壓強(qiáng)比值增大，故B正確；D．假設(shè)若環(huán)境溫度降低，水銀柱向下運(yùn)動，但，所以左側(cè)氣體的壓強(qiáng)仍然大于右側(cè)的壓強(qiáng)，所以穩(wěn)定后左側(cè)的液面仍然低于右側(cè)的液面，所以小于，故D錯誤；故選BC。9、BDE【解析】

A．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，氣體溫度升高，分子的平均動能增加，分子的平均速率增大，不是每個氣體分子運(yùn)動的速率都增大，故A錯誤；B．知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可求出氣體的摩爾體積，然后求出每個氣體分子占據(jù)的空間大小，從而能求出氣體分子間的平均距離，故B正確；C．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，產(chǎn)生了其他影響，即消耗了電能，所以不違背熱力學(xué)第二定律，故C錯誤；D．附著層內(nèi)分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離時，附著層內(nèi)分子間作用表現(xiàn)為斥力，附著層有擴(kuò)展趨勢，液體與固體間表現(xiàn)為浸潤，故D正確；E．若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均增大，故E正確．故選BDE．10、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動量定理：，其中，解得，選項(xiàng)D正確；故選CD.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、0.963.02g【解析】

(1)[1]．用游標(biāo)卡尺測量立方體小鋼塊的邊長d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。(3)[2]．小鋼塊通過光電門時的速度(4)[3]．由，則v2=2gh，則做出的v2-h圖像的斜率為2g。12、CD【解析】

（1）由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊的運(yùn)動時間相同，

對滑塊，位移：x=at2；對小球，位移：H=gt2，解得：；

（2）設(shè)斜面傾角為α，則：sinα=，cosα=，

對滑塊，由牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，

加速度：，解得：μ=；

（3）由μ=可知，能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是長度x、h、H測量時的讀數(shù)誤差，同時要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時也會造成誤差，故選CD．【點(diǎn)睛】本題考查了測動摩擦因數(shù)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動、牛頓第二定律即可正確解題，解題時要注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用；知道實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的關(guān)鍵．四、計(jì)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；②?！窘馕觥?/p>

①由狀態(tài)甲到狀態(tài)乙，A容器中氣體等溫變化由玻意耳定律得解得②由狀態(tài)甲到狀態(tài)丙，可看作等壓變化由蓋一呂薩克定律由幾何知識解得14、；30N；2．【解析】

（1）設(shè)小物塊在C點(diǎn)的速度為，則在D點(diǎn)有：設(shè)彈簧最初具有的彈性勢能為，則：代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：；設(shè)小物塊在E點(diǎn)的速度為，則從D到E的過程中有：設(shè)在E點(diǎn)，圓軌道對小物塊的支持力為N，則有：代入數(shù)據(jù)解得：，由牛頓第三定律可知，小物塊到達(dá)圓軌道的E點(diǎn)時對圓軌道的壓力為30

設(shè)小物體沿斜面FG上滑的最大距離為x，從E到最大距離的過程中有：

小物體第一次沿斜面上滑并返回F的過程克服摩擦力做的功為，則