2022年湖南省永州市江華瑤族自治縣第一中學高三物理模擬試卷含解析

2022年湖南省永州市江華瑤族自治縣第一中學高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖為一電源電動勢為E，內(nèi)阻為r的恒定電路，電壓表A的內(nèi)阻為10kΩ，B為靜電計，C1、C2分別是兩個電容器，將開關(guān)閉合一段時間，下列說法正確的是（）A.若C1＞C2，則電壓表兩端的電勢差大于靜電計兩端的電勢差B.若將變阻器滑動觸頭P向右滑動，則電容器C2上帶電量增大C.C1上帶電量為零D.再將電鍵S打開，然后使電容器C2兩極板間距離增大，則靜電計張角也增大參考答案：CD試題分析：由于靜電計的兩個電極是彼此絕緣的，電壓表是由電流表改裝成的，電路穩(wěn)定后，電路中沒有電流，電壓表兩端沒有電壓，而電容器充電，兩端存在電壓．所以電壓表兩端的電勢差小于靜電計兩端的電勢差，故A錯誤；電路穩(wěn)定后，電容器的電壓等于電源的電動勢，保持不變，將變阻器滑考點：電容器的動態(tài)分析【名師點睛】靜電計的兩個電極是彼此絕緣的，電壓表是由電流表改裝成的，電路穩(wěn)定后，電路中沒有電流，電壓表兩端沒有電壓，電容器不帶電．電路穩(wěn)定后，電容器的電壓等于電源的電動勢。2.氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的A．溫度和體積

B．體積和壓強C．溫度和壓強

D．壓強和溫度參考答案：A解析：由于溫度是分子平均動能的標志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積。因此答案A正確。3.（單選）下列說法正確的是(

)A．只知道光在某種介質(zhì)中的折射率，是不能計算出光在這種介質(zhì)中的傳播速度的B．衍射條紋的寬度與入射光的波長沒有關(guān)系C．頻率為v的光照射某金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ekm，則改用頻率為2v的光照射時，該金屬產(chǎn)生光電子的最大初動能變?yōu)镋km+hvD．光從真空中射入某種介質(zhì)時，只要入射角足夠大，就一定能發(fā)生全反射參考答案：C4.（單選）如圖所示，兩塊粘連在一起的物塊a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，放在水平的光滑桌面上，現(xiàn)同時給它們施加方向如圖所示的力Fa和拉力Fb，已知Fa＞Fb，則a對b的作用力（）A．必為推力B．必為拉力C．可能為推力，也可能為拉力D．不可能為零參考答案：考點：牛頓運動定律的應(yīng)用-連接體．專題：壓軸題；牛頓運動定律綜合專題．分析：對整體受力分析，由牛頓第二定律可求得整體的加速度，再用隔離法分析a的合力，分析合力與兩分力的關(guān)系可得出ab間的力的性質(zhì)．解答：解：整體水平方向受兩推力而做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得：a=；對a由牛頓第二定律可得：Fa+T=maaT=﹣Fa+=﹣；若mbFa＞maFb，T為負值，b對a為推力；若mbFa＜maFb，T為正值值，則b對a為拉力；故選：C．點評：本題考查整體法與隔離法的應(yīng)用，一般先用整體法求出整體加速度或表達式，再選取其中一個物體進行分析即可求出；本題的難點在于最后對公式的分析．5.一物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖所示。在A點，物體開始與彈簧接觸，到B點時，物體速度為零，然后被彈回。下列說法中正確的是（

）A．物體從A下降到B的過程中，速率不斷變小。B．物體從B點上升到A的過程中，速率不斷變大。C．物體在B點時，所受合力為零。D．物體從A下降到B，以及從B上升到A的過程中，速率都是先增大，后減小。參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某放射性元素經(jīng)過6天后，只剩下1/8沒有衰變，它的半衰期是

天。為估算某水庫的庫容，可取一瓶無毒的該放射性元素的水溶液，測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變8×107次。現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后在水庫中取水樣1.0m3（可認為溶液己均勻分布），測得水樣每分鐘衰變20次。由此可知水庫中水的體積約為

m3。參考答案：2

2.5×1057.在真空的贏角坐標系中，有兩條互相絕緣且垂直的長直導(dǎo)線分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示。已知真空中距無限長通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強度B=kI/r（r≠0），k=2×l0-7Tm/A，若，I1=400A，I2=3．0A。則：在xOz平面內(nèi)距原點，r=0．lm的各點中x、z坐標為

處磁感應(yīng)強度最小，最小值為___T。參考答案：8.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點．已知c點與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點】平拋運動．【分析】平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．9.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無法用天

平稱量物體的質(zhì)量。為了在這種環(huán)境測量物體的質(zhì)量，某科學小組設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設(shè)衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測量工具。實驗時物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

；②實驗時需要測量的物理量有

；③待測質(zhì)量的表達式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運動周期T、小球運動圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）10.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負極，A、B之間有很強的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A(yù)或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

11.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲12.質(zhì)量為2kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用靜止開始運動，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖，g=10m/s2，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為4.1W，從開始運動到x=9m處共用時t=4.5s．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：根據(jù)功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物體受到恒力的作用，并且圖象的斜率表示的是物體受到的力的大小，由此可以判斷物體受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判斷功率的大小．解答：解：對物體受力分析，物體受到的摩擦力為Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由圖象可知，斜率表示的是物體受到的力的大小，OA段的拉力為5N，AB段的拉力為1.5N，所以物體在OA段做勻加速運動，在AB段做勻減速直線運動；在OA段的拉力為5N，物體做加速運動，當速度最大時，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入數(shù)值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物體勻減速運動，最大速度的大小為3m/s，拉力的大小為1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，從3m到9m用時t′=2.5s所以從開始運動到x=9m處共用時t總=2+2.5=4.5s故答案為：4.1，4.5點評：本題考查了對功的公式W=FL的理解，根據(jù)圖象的分析，要能夠從圖象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物體受到的拉力的大小，本題很好的考查了學生讀圖和應(yīng)用圖象的能力．13.圖中豎直方向的平行線表示勻強電場的電場線，但未標明方向．一個帶電量為﹣q的微粒，僅受電場力的作用，從M點運動到N點，動能增加了△Ek（△Ek＞0），則該電荷的運動軌跡可能是虛線a（選填“a”、“b”或“c”）；若M點的電勢為U，則N點電勢為U+．參考答案：【考點】：電場線；電勢．【分析】：根據(jù)動能定理，通過動能的變化判斷出電場力的方向，從而判斷軌跡的彎曲程度，根據(jù)動能定理求出M、N兩點間的電勢差，從而求出N點的電勢．：解：從M點運動到N點，動能增加，知電場力做正功，則電場力方向向下，軌跡彎曲大致指向合力的方向，可知電荷的運動軌跡為虛線a，不可能是虛線b．電場力方向方向向下，微粒帶負電，則電場強度方向向上，N點的電勢大于M點的電勢，根據(jù)動能定理知，﹣qUMN=△Ek，則N、M兩點間的電勢差大小UMN=﹣由UMN=φM﹣φN，φM=U，解得φN=U+故答案為：a，U+．【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道軌跡彎曲與合力方向的大致關(guān)系，本題的突破口在于得出電場力方向，再得出電場強度的方向，從而知道電勢的高低．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．則c的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上有正方形線框abcd，邊長為L、電阻為R、質(zhì)量為m．虛線PP′和QQ′之間有一垂直水平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，寬度為H，且H>L。線框在恒力F0作用下開始向磁場區(qū)域運動，cd邊運動位移s后進入磁場，ab邊進入磁場前某時刻，線框已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。當cd邊開始離開磁場時的一瞬間，撤去恒力F0，重新施加外力F，使得線框做加速度大小為F0/m的勻減速直線運動，最終離開磁場．求：（1）cd邊剛進入磁場時ab邊兩端的電壓Uab?（2）cd邊從PP′位置到QQ′位置的過程中安培力所做的總功？（3）取cd邊剛要離開磁場的時刻為起始時刻，寫出在線框離開磁場的過程中，外力F隨時間t變化的關(guān)系式？參考答案：見解析17.如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB=120°，頂點O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R=a，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率n=，求光束在桌面上形成的光照亮部分的面積．參考答案：【考點】：光的折射定律．【專題】：光的折射專題．【分析】：當半徑為R的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，經(jīng)過第一次折射時，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光線不發(fā)生偏折．當?shù)诙握凵鋾r，由于入射角等于30°，而玻璃的折射率，可得臨界角與入射角的關(guān)系，判斷光線會發(fā)生光的全反射，作出光路圖，可根據(jù)幾何關(guān)系可確定光斑的半徑．：解：如圖所示，射到OA界面的入射角α=30°，則sinα=故入射光線能從圓錐側(cè)面射出．設(shè)折射角為β，無限接近A點的折射光線為AC，根據(jù)折射定律有：

sinβ=nsinα解得：β=60