甘肅省張掖市民樂縣第一中學高三3月份模擬考試新高考物理試題及答案解析

甘肅省張掖市民樂縣第一中學高三3月份模擬考試新高考物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、靜止在湖面的小船上有兩個人分別向相反方向水平拋出質(zhì)量相同的小球，甲向左拋，乙向右拋，如圖所示．甲先拋，乙后拋，拋出后兩小球相對岸的速率相等，若不計水的阻力，則下列說法中正確的是（）A．兩球拋出后，船往左以一定速度運動，乙球受到的沖量大一些B．兩球拋出后，船往右以一定速度運動，甲球受到的沖量大一些C．兩球拋出后，船的速度為零，甲球受到的沖量大一些D．兩球拋出后，船的速度為零，兩球所受的沖量相等2、如圖所示，一光滑的輕桿傾斜地固定在水平面上，傾角大小為30°，質(zhì)量分別為，m甲、m乙的小球甲、乙穿在光滑桿上，且用一質(zhì)量可忽略不計的細線連接后跨過固定在天花板上的光滑定滑輪，當整個系統(tǒng)平衡時，連接乙球的細線與水平方向的夾角大小為60°，連接甲球的細線呈豎直狀態(tài)。則m甲：m乙為（）A．1： B．1：2C．：1 D．：23、家電待機耗電問題常常被市民所忽略。北京市電力公司曾舉辦“計量日進您家”活動，免費上門為市民做家庭用電耗能診斷分析。在上門實測過程中，技術人員發(fā)現(xiàn)電視機待機一天的耗電量在0.2度左右，小小機頂盒一天的待機耗電量更是高達0.4度。據(jù)最新統(tǒng)計溫州市的常住人口約1000萬人，參考下表數(shù)據(jù)，估算每年溫州市家庭用電器待機耗電量約為()家庭常用電器電視機洗衣機空調(diào)電腦戶均數(shù)量（臺）2121電器待機功耗（W/臺）10204040A．4×105度 B．4×107度 C．4×109度 D．4×1011度4、如圖甲所示，一線圈匝數(shù)為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時間內(nèi)磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示，則該段時間內(nèi)線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為（）A．V B．2VC．V D．從0均勻變化到2V5、如圖所示，鐵板傾斜放置，傾角為，磁鐵吸在鐵板上并處于靜止狀態(tài)，磁鐵的質(zhì)量為，重力加速度為，則下列說法正確的是（）A．磁鐵可能只受兩個力作用 B．磁鐵一定受三個力作用C．鐵板對磁鐵的摩擦力大小為 D．鐵板對磁鐵的作用力大小為6、圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）A．交流電的頻率是100HzB．0.02s時線圈平面與磁場方向平行C．0.02s時穿過線圈的磁通量最大D．電流表的示數(shù)為20A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、如圖所示,一固定斜面傾角為θ,將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出,擊中了斜面上的P點;將小球B從空中某點以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面擊中Q點。不計空氣阻力,重力加速度為A．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanB．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanC．小球A、B在空中運動的時間比為2D．小球A、B在空中運動的時間比為tan8、某機車發(fā)動機的額定功率為P=3.6×106W，該機車在水平軌道上行駛時所受的阻力為f=kv（k為常數(shù)），已知機車的質(zhì)量為M=2.0×105kg，機車能達到的最大速度為vm=40m/s，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．機車的速度達到最大時所受的阻力大小為9×104NB．常數(shù)k=1.0×103kg/sC．當機車以速度v=20m/s勻速行駛時，機車所受的阻力大小為1.6×104ND．當機車以速v=20m/s勻速行駛時，機車發(fā)動機的輸出功率為9×105W9、質(zhì)量為m的物塊在t＝0時刻受沿固定斜面向上的恒力F1作用，從足夠長的傾角為θ的光滑斜面底端由靜止向上滑行，在t0時刻撤去恒力F1加上反向恒力F2(F1、F2大小未知)，物塊的速度－時間(v－t)圖象如圖乙所示，2t0時刻物塊恰好返回到斜面底端，已知物體在t0時刻的速度為v0，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．物塊從t＝0時刻開始到返回斜面底端的過程中重力的沖量大小為2mgt0sinθB．物塊從t0時刻到返回斜面底端的過程中動量的變化量大小為3mv0C．F1的沖量大小為mgt0sinθ＋mv0D．F2的沖量大小為3mgt0sinθ－3mv010、荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計劃．登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為G，則下列說法正確的是A．飛船在軌道上運動時，運行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠB．飛船在軌道Ⅰ上的機械能大于在軌道Ⅱ上的機械能C．飛船在P點從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點朝速度反方向噴氣D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運動的角速度，可以推知火星的密度三、實驗題：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）某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度（圈數(shù)）的關系．實驗裝置如圖所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，各指針的位置記為x．測量結果及部分計算結果如下表所示（n為彈簧的圈數(shù)，重力加速度取9.80m/s2）．已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88cm．（1）將表中數(shù)據(jù)補充完整：①________；②________．

P1

P2

P3

P4

P5

P6

x0（cm）

2.04

4.06

6.06

8.05

10.03

12.01

x（cm）

2.64

5.26

7.81

10.30

12.93

15.41

n

10

20

30

40

50

60

k（N/m）

163

①

56.0

43.6

33.8

28.8

（m/N）

0.0061

②

0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

（2）以n為橫坐標，為縱坐標，在答題卷給出的坐標紙上畫出1/k－n圖像．（3）題（2）圖中畫出的直線可近似認為通過原點．若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關系的表達式為k＝_____N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0（單位為m）的關系的表達式為k＝_____N/m．12．（12分）某同學用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。(1)實驗室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應的字母），缺少的器材是____________。(2)對于實驗要點，下列說法正確的是____________。A．應選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘B．安裝器材時必須保證打點計時器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過程中，應用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗證機械能守恒(3)該同學選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計時點分別標號為1、2、3、4、5、6，計時點1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交流電頻率為f，則從打計時點2到打計時點5的過程中，為了驗證機械能守恒定律，需檢驗的表達式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實驗中存在的平均阻力大小F=__________(結果用m、g、x1、x2、x3)表示）。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）1011年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一．某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10m，C是半徑R=10m圓弧的最低點，質(zhì)量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s1，到達B點時速度vB=30m/s．取重力加速度g=10m/s1．（1）求長直助滑道AB的長度L；（1）求運動員在AB段所受合外力的沖量的I大??；（3）若不計BC段的阻力，畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖，并求其所受支持力FN的大?。?4．（16分）如圖所示，一半徑為R=30.0cm，橫截面為六分之一圓的透明柱體水平放置，O為橫截面的圓心，該柱體的BO面涂有反光物質(zhì)，一束光豎直向下從A點射向柱體的BD面，入射角i=45°，進入柱體內(nèi)部后，經(jīng)過一次反射恰好從柱體的D點射出。已知光在真空中的速度為c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin45°=0.707，sin15°=0.259，sin22.5°=0.383，試求：（結果保留3位有效數(shù)字）(1)透明柱體的折射率；(2)光在該柱體的傳播時間t。15．（12分）如圖所示，A、B和M、N為兩組平行金屬板。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，自A板中央小孔進入A、B間的電場，經(jīng)過電場加速，從B板中央小孔射出，沿M、N極板間的中心線方向進入該區(qū)域。已知極板A、B間的電壓為U0，極板M、N的長度為l，極板間的距離為d。不計粒子重力及其在a板時的初速度。（1）求粒子到達b板時的速度大小v；（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U，粒子能從M、N間的區(qū)域從右側(cè)飛出。求粒子射出該區(qū)域時沿垂直于板面方向的側(cè)移量y；（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強磁場，粒子恰好從N板的右側(cè)邊緣飛出，求磁感應強度B的大小和方向。

參考答案一、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、C【解析】

設小船的質(zhì)量為M，小球的質(zhì)量為m，甲球拋出后，根據(jù)動量守恒定律有：mv=（M+m）v′，v′的方向向右．乙球拋出后，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：（M+m）v′=mv+Mv″，解得v″=1．根據(jù)動量定理得，所受合力的沖量等于動量的變化，對于甲球，動量的變化量為mv，對于乙球動量的變化量為mv-mv′，知甲的動量變化量大于乙球的動量變化量，所以拋出時，人給甲球的沖量比人給乙球的沖量大．故C正確．2、A【解析】

分別對甲、乙受力分析如圖所示，以甲球為研究對象，則甲球受到重力和繩的拉力的作用，直桿對甲球沒有力的作用，否則甲球水平方向受力不能平衡，所以T=m甲g以乙球為研究對象，根據(jù)共點力平衡條件，結合圖可知，繩的拉力T與乙球受到的支持力N與豎直方向之間的夾角都是30°，所以T與N大小相等，得綜上可得故A項正確，BCD三項錯誤。3、C【解析】

溫州市的常住人口約1000萬人，平均每戶的人口按3人計算，溫州大約330萬戶家庭，一個家庭電器的待機功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W；所有用電器待機的總功為：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h）=456192×104KW?h≈4.6×109度；故選C。4、A【解析】

與線圈軸線成30°角穿過線圈的向右磁感應強度均勻增加，故產(chǎn)生恒定的感應電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應定律，有：由圖可知：Wb/s代入數(shù)據(jù)解得：VA正確，BCD錯誤。故選A。5、D【解析】

AB．磁鐵受到重力、鐵板對磁鐵的彈力、摩擦力、鐵板對磁鐵的磁場力共四個力，選項AB錯誤；C．根據(jù)力的平衡可知，鐵板對磁鐵的摩擦力大小為，選項C錯誤；D．鐵板對磁鐵的作用力與磁鐵的重力等大反向，選項D正確。故選D。6、B【解析】

A．根據(jù)圖乙，交變電流周期為頻率為A錯誤；BC．時，電流最大，線圈平面與磁場方向平行，穿過線圈的磁通量為零，B正確，C錯誤；D．根據(jù)圖乙，電流的最大值電流的有效值所以電流表示數(shù)為，D錯誤。故選B。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、BC【解析】

AB、由題圖可知，斜面的傾角θ等于小球A落在斜面上時的位移與水平方向的夾角，則有tanθ=12gt2v0t；小球ACD、設小球A在空中運動的時間為t1，小球B在空中運動的時間為t2，則由平拋運動的規(guī)律可得tanθ=128、AD【解析】

A．機車的速度達到最大時所受的阻力故A項正確；B．據(jù)阻力為f=kv可得故B項錯誤；CD．機車以速度20m/s勻速行駛時，則有機車以速度20m/s勻速行駛時，機車發(fā)動機的輸出功率故C項錯誤，D項正確。9、BC【解析】

A．根據(jù)沖量的定義式可知物塊從時刻開始到返回斜面底端的過程中重力的沖量大小為故A錯誤；B．由于在時撤去恒力加上反向恒力，物塊在時恰好回到斜面的底端，所以在沿固定斜面向上的恒力的時間與撤去恒力加上反向恒力后回到底端的時間相等，設物體在沿固定斜面向上的恒力作用下的位移為，加速度為，取沿斜面向上為正；根據(jù)位移時間關系可得根據(jù)速度時間關系可得撤去沿固定斜面向上的恒力時的速度為撤去恒力加上反向恒力作用時的加速度為，則有聯(lián)立解得物塊在時的速度為物塊從時刻到返回斜面底端的過程中動量的變化量為即物塊從時刻到返回斜面底端的過程中動量的變化量大小為，故B正確；C．物體在沿固定斜面向上的恒力作用下，根據(jù)動量定理可得解得的沖量大小為故C正確；D．撤去恒力加上反向恒力作用時，根據(jù)動量定理可得解得故D錯誤；故選BC。10、AD【解析】

A．根據(jù)開普勒第三定律，可知，飛船在軌道上運動時，運行的周期TⅢ＞TⅡ＞TⅠ。故A正確。

BC．飛船在P點從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達軌道Ⅰ，則在軌道Ⅰ上機械能小于在軌道Ⅱ的機械能。故BC錯誤。D．據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，火星的密度為：。聯(lián)立解得火星的密度：故D正確。三、實驗題：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、（1）①81.7②0.0122（2）如圖所示（3）（1.67—1.83）×103/n、（3.31—3.62）/l0【解析】試題分析：（1）①中；②（2）圖線如圖：（3）③由圖線可知直線的斜率為，故直線方程滿足，即（N/m）（在之間均可）④由于60匝彈簧的總長度為11.88cm；則n匝彈簧的原長滿足，代入可得：．（在之間均可）考點：測量彈簧的勁度系數(shù)實驗；12、BC刻度尺B【解析】

(1)[1][2]本實驗的實驗目的是驗證的正確性，因此可以不測量物體的質(zhì)量，即可不用天平。打點計時器應接220V的交流電源，打點計時器用來記錄物體的運動時間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時用到的刻度尺；(2)[3]A.應選用體積較小且質(zhì)量較大的重錘，以減小阻力帶來的誤差，選項A錯誤；B.由于紙帶和打點計時器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應使限位孔豎直，選項B正確；C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運動，選項C錯誤；D.重力加速度應取當?shù)氐淖杂陕潴w加速度，而不能用△h=gT2去求，選項D錯誤；(3)[4]打計時點2時的速度打計時點5時的速度則要驗證的機械能量守恒的表達式為：(4)[5]根據(jù)動能定理有：解得：四、計算題：