益陽(yáng)市重點(diǎn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三3月份第一次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k的輕彈簧以及質(zhì)量不計(jì)的底盤構(gòu)成，當(dāng)質(zhì)量為m的物體豎直射向空中時(shí)，底盤對(duì)物體的支持力為6mg(g為重力加速度)，已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為θ＝60°，則此時(shí)每根彈簧的伸長(zhǎng)量為A．3mgkB．4mgkC．5mg2．如圖，傾角為的斜面固定在水平面上，質(zhì)量為的小球從頂點(diǎn)先后以初速度和向左水平拋出，分別落在斜面上的、點(diǎn)，經(jīng)歷的時(shí)間分別為、；點(diǎn)與、與之間的距離分別為和，不計(jì)空氣阻力影響。下列說(shuō)法正確的是（）A．B．C．兩球剛落到斜面上時(shí)的速度比為1∶4D．兩球落到斜面上時(shí)的速度與斜面的夾角正切值的比為1∶13．如圖所示為某彈簧振子在0～5s內(nèi)的振動(dòng)圖象，由圖可知，下列說(shuō)法中正確的是()A．振動(dòng)周期為5s，振幅為8cmB．第2s末振子的速度為零，加速度為負(fù)向的最大值C．從第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)D．第3s末振子的速度為正向的最大值4．甲、乙兩物體同時(shí)同地沿同一直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)刻兩物體的加速度方向相同B．時(shí)刻兩物體的速度方向相同C．甲物體的加速度逐漸減小D．時(shí)刻兩物體相遇5．如圖甲所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過(guò)改變電路中的元件參數(shù)對(duì)同一電容器進(jìn)行兩次充電，對(duì)應(yīng)的電荷量q隨著時(shí)間t變化的曲線如圖乙中的a、b所示。曲線形狀由a變化為b，是由于（）A．電阻R變大B．電阻R減小C．電源電動(dòng)勢(shì)E變大D．電源電動(dòng)勢(shì)E減小6．滑索速降是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性、刺激性和娛樂(lè)性的現(xiàn)代化體育游樂(lè)項(xiàng)目。可跨越草地、湖泊、河流、峽谷，借助高度差從高處以較高的速度向下滑行，使游客在有驚無(wú)險(xiǎn)的快樂(lè)中感受刺激和滿足。下行滑車甲和乙正好可以簡(jiǎn)化為下圖所示的狀態(tài)，滑車甲的鋼繩與索道恰好垂直，滑車乙的鋼繩正好豎直。套在索道上的滑輪質(zhì)量為m，滑輪通過(guò)輕質(zhì)鋼繩吊著質(zhì)量為M的乘客，則（）A．滑輪a、b都只受三個(gè)力作用B．滑輪b不受摩擦力的作用C．甲一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．乙中鋼繩對(duì)乘客的拉力小于乘客的總重力二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，頂點(diǎn)C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點(diǎn)，光滑直導(dǎo)軌的上端點(diǎn)D到A、B兩點(diǎn)的距離均為L(zhǎng)，D在AB邊上的豎直投影點(diǎn)為O．一對(duì)電荷量均為－Q的點(diǎn)電荷分別固定于A、B兩點(diǎn)．在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對(duì)原電場(chǎng)的影響)，將小球由靜止開始釋放，已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且，忽略空氣阻力，則A．軌道上D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為B．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其加速度為零C．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能為D．小球沿直軌道CD下滑過(guò)程中，其電勢(shì)能先增大后減小8．如圖1所示，矩形線圈放在光滑絕緣水平面上，一部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈用絕緣直桿連接在豎直墻上．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按如圖2所示的規(guī)律變化時(shí)，則在0-t時(shí)間內(nèi)A．桿對(duì)線圈的作用力一直是拉力 B．軒對(duì)線圈的作用力先是拉力后是推力C．桿對(duì)線的作用力大小恒定 D．桿對(duì)線圈的作用力先減小后増大9．1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文《三體問(wèn)題》指出：兩個(gè)質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽(yáng)和地球）所在同一平面上有5個(gè)特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)。若飛行器位于這些點(diǎn)上，會(huì)在太陽(yáng)與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等B．該衛(wèi)星在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)C．該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度D．該衛(wèi)星在L2處所受太陽(yáng)和地球引力的合力比在L1處大10．如圖所示，在一電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中放一金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，則有（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都為零 B．a(chǎn)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，b點(diǎn)不為零C．a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢(shì)相等 D．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高三、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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用圖甲所示的裝置探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”。圖中長(zhǎng)木板水平固定，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和m遠(yuǎn)小于滑塊（含滑塊上的砝碼）的質(zhì)量M。(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)選用________________（填“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電火花計(jì)時(shí)器”）。(2)該同學(xué)回到教室處理數(shù)據(jù)時(shí)才發(fā)現(xiàn)做實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記了平衡摩擦力，也沒有記下小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和。圖乙為實(shí)驗(yàn)中所得的滑塊的加速度a與滑塊（含滑塊上的砝碼）的質(zhì)量的倒數(shù)的關(guān)系圖象。取g=10m/s2，根據(jù)圖象可求出小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和約為________________kg，滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________________。12．（12分）某研究性學(xué)習(xí)小組從一個(gè)數(shù)碼設(shè)備中拆下了一個(gè)舊電池，已知該電池的電動(dòng)勢(shì)約為12V內(nèi)阻約為2Ω，該小組的同學(xué)為了測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻為2kΩ)B．電流表(量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)C．定值電阻4kΩD．定值電阻8kΩE.定值電阻1ΩF.定值電阻3ΩG.滑動(dòng)變阻器0～20ΩH.滑動(dòng)變阻器0～2kΩI.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電阻R1應(yīng)選____________，電阻R2應(yīng)選__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________。(選填相應(yīng)器材前面的字母)(2)開關(guān)閉合以前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至__________(填“最左端”或“最右端”)，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，可得到多組電壓表和電流表的讀數(shù)U和I，利用得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U－I圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝__________V，內(nèi)阻r＝__________Ω。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，為折射率的扇形玻璃磚截面，一束單色光照射到面上的點(diǎn)，在點(diǎn)折射后的光線平行于。已知點(diǎn)是的中點(diǎn)，點(diǎn)是延長(zhǎng)線上一點(diǎn)，°。①求入射光在點(diǎn)的入射角；②通過(guò)計(jì)算判斷光射到弧能否從弧射出。14．（16分）1932年美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問(wèn)題?，F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和恢學(xué)設(shè)備中?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計(jì)，在加速器中被加速，加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動(dòng)能所需時(shí)間；(2)若此回旋加速器原來(lái)加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動(dòng)能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動(dòng)能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動(dòng)能，請(qǐng)你通過(guò)分析，提出一種簡(jiǎn)單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設(shè)α粒子在此回旋加速器中運(yùn)行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時(shí)進(jìn)入加速電場(chǎng)，該粒子在加速器中能獲得的最大動(dòng)能？（在此過(guò)程中，粒子未飛出D形盒）15．（12分）如圖所示，有一棱鏡，，．某同學(xué)想測(cè)量其折射率，他用激光筆從面上的點(diǎn)射入一束激光，從點(diǎn)射出時(shí)與面的夾角為，點(diǎn)到面垂線的垂足為，．求：①該棱鏡的折射率②改變?nèi)肷浼す獾姆较?，使激光在邊恰好發(fā)生全反射，其反射光直接到達(dá)邊后是否會(huì)從邊出射？請(qǐng)說(shuō)明理由。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

對(duì)物體m，受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N-mg=ma；其中：N=6mg；解得：a=5g；再對(duì)質(zhì)量不計(jì)的底盤和物體m整體分析，受兩個(gè)拉力和重力，根據(jù)牛頓第二定律，有：豎直方向：2Fcos60°-mg=ma；解得：F=6mg；根據(jù)胡克定律，有：x=F2、D【解析】

A．平拋運(yùn)動(dòng)落在斜面上時(shí)，豎直方向的位移和水平方向上位移比值一定解得可知時(shí)間與初速度成正比，所以，故A錯(cuò)誤；B．落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離可知距離與初速度的平方成正比，所以，故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)速度與水平方向的夾角為，有則知小球落在斜面上時(shí)速度方向相同，所以兩球落到斜面上時(shí)的速度與斜面的夾角相同，夾角正切值的比為1∶1，則落到斜面上時(shí)的速度為則可知?jiǎng)偮涞叫泵嫔蠒r(shí)的速度與初速度成正比，所以兩球剛落到斜面上時(shí)的速度比為1∶2，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3、D【解析】

A．由題圖可知振動(dòng)周期為4s，振幅為8cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．第2s末振子在最大位移處，速度為零，位移為負(fù)，加速度為正向的最大值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．從第1s末到第2s末振子的位移增大，振子在做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．第3s末振子在平衡位置，向正方向運(yùn)動(dòng)，速度為正向的最大值，選項(xiàng)D正確.4、B【解析】

A．由圖象可知，斜率表示加速度，則時(shí)刻兩物體的加速度方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．v-t圖象中速度在時(shí)間軸的同一側(cè)表示速度方向相同，則時(shí)刻兩物體的速度方向相同，選項(xiàng)B正確；C．由斜率表示物體的加速度可知，甲物體的切線斜率越來(lái)越大，即加速度逐漸增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．v-t圖象所圍面積表示位移，相遇表示位移相等，由圖象可得，時(shí)刻兩物體不相遇，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。5、A【解析】

由圖象可以看出，最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化，只是充電時(shí)間發(fā)生了變化，說(shuō)明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變化，即電源的電動(dòng)勢(shì)不變，而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時(shí)間變長(zhǎng)了，說(shuō)明充電電流變小了，即電阻變大了，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、C【解析】

AB．設(shè)索道的傾角為，甲圖中，對(duì)乘客，根據(jù)牛頓第二定律得解得對(duì)滑輪和乘客組成的整體，設(shè)滑輪受到的摩擦力大小為，由牛頓第二定律得解得故滑輪只受重力和鋼繩的拉力兩個(gè)力作用；乙圖中，對(duì)乘客分析知，乘客只受重力和鋼繩的拉力兩個(gè)力作用，這兩個(gè)力必定平衡，若這兩個(gè)力的合力不為零，且合力與速度不在同一直線上，乘客不能做直線運(yùn)動(dòng)，故該乘客做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)滑輪和乘客組成的整體可知，滑輪一定受到摩擦力，故A、B錯(cuò)誤；C．由上分析知，甲一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙中鋼繩對(duì)乘客的拉力等于乘客的總重力，故D錯(cuò)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得,軌道上D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為:，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理可得軌道上C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也為:，在C點(diǎn)，由牛頓定律可得：，解得a=0，選項(xiàng)B正確；從D到C，電場(chǎng)力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，選項(xiàng)C正確；小球沿直軌道CD下滑過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，則其電勢(shì)能先減小后增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.點(diǎn)睛：解答此題關(guān)鍵是搞清兩個(gè)點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)分布情況，利用對(duì)稱的思想求解場(chǎng)強(qiáng)及電勢(shì)的關(guān)系；注意立體圖與平面圖形的轉(zhuǎn)化關(guān)系.8、BD【解析】

AB.磁通量先減小后增大，根據(jù)楞次定律可知，桿對(duì)線圈的作用力先是拉力后是推力，A錯(cuò)誤，B正確；CD.由于磁場(chǎng)均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，感應(yīng)電流恒定，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大，由F=BIL可知，桿對(duì)線圈的作服力先減小后增大，C錯(cuò)誤，D正確．9、AD【解析】

A．據(jù)題意知，衛(wèi)星與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等，故A正確；B．衛(wèi)星受的合力為地球和太陽(yáng)對(duì)它引力的合力，這兩個(gè)引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．由于衛(wèi)星與地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，衛(wèi)星的軌道半徑大，根據(jù)公式分析可知，衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度，故C錯(cuò)誤；D．由題可知，衛(wèi)星在L1點(diǎn)與L2點(diǎn)的周期與角速度是相等的，衛(wèi)星的合力提供向心力，根據(jù)向心力的公式可知，在L1點(diǎn)處的半徑小，所以在L1點(diǎn)處的合力小，故D正確。故選AD。10、AC【解析】

AB．金屬空心導(dǎo)體放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，最終處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都為零，A正確，B錯(cuò)誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體上，以及導(dǎo)體的內(nèi)部的電勢(shì)處處相等，即為等勢(shì)體，則a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)，C正確，D錯(cuò)誤；

故選AC。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(guò)程。11、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器0.020.2【解析】

(1)[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，振針振動(dòng)，計(jì)時(shí)器與紙帶存在較大摩擦，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由火花放電，摩擦小，故選用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器誤差?。?2)[2]根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)滑塊有變形后得圖像斜率表示合外力則有由于小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和m遠(yuǎn)小于滑塊（含滑塊上的砝碼）的質(zhì)量M，則小吊盤和盤中物塊的總重力近似等于合力，所以小吊盤和盤中物塊的總質(zhì)量為[3]乙圖中縱截距則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為12、DFG最右端12.51.69【解析】

（1）[1][2][3]．電壓表量程為0～3V，內(nèi)阻為2kΩ，則要要使此電壓表的量程擴(kuò)大到12V左右，則需串聯(lián)一個(gè)8kΩ的電阻，故定值電阻選擇D；電源內(nèi)阻為2Ω左右，R2做為保護(hù)電阻，則應(yīng)該選擇與內(nèi)阻阻值相當(dāng)?shù)腇即可；滑動(dòng)變阻器選擇與內(nèi)阻阻值差不多的G即可；（2）[4]．開關(guān)閉合以前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至阻值最大的最右端；（3）[5][6]．根據(jù)圖像可知外電路電流為0時(shí)電壓表讀數(shù)為2.5V，則此時(shí)路段電壓為5×2.5V=12.5V，即電源電動(dòng)勢(shì)為E=12.5V，內(nèi)阻四、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(shuō)明、方程式和