2022屆郴州市重點中學高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖，某同學將一足球靜止擺放在收納架上。他估測得足球的直徑約為20cm，質量約為0.48kg，收納架兩根平行等高的橫桿之間的距離d約為12cm。忽略足球的形變以及球與橫桿之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2，則可估算出一根橫桿對足球的彈力約為（）A．2.4N B．3.0N C．4.0N D．4.8N2、在平直公路上行駛的甲車和乙車，它們沿同一方向運動的圖像如圖所示。已知時刻乙車在甲車前方處，下列說法正確的是（）A．時，甲、乙兩車相遇B．內(nèi)，甲、乙兩車位移相等C．甲、乙兩車之間的最小距離為D．相遇前甲、乙兩車之間的最大距離為18m3、百余年前，愛因斯坦的廣義相對論率先對黑洞作出預言。2019年4月10日21點整，天文學家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認為黑洞為一個密度極大的球形天體，質量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運動。已知光速為，以黑洞中心為起點，到黑洞外圈視界邊緣的長度為臨界半徑，稱為史瓦西半徑。下面說法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為4、一物體沿傾角為30°的粗糙斜面從頂端由靜止開始下滑，運動的位移x—時間t關系圖像是一段拋物線，如圖所示，g=10m/s2。則（）A．下滑過程中物體的加速度逐漸變大B．t=0.5s時刻，物體的速度為0.5m/sC．0~0.5s時間內(nèi)，物體平均速度為1m/sD．物體與斜面間動摩擦因數(shù)為5、航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現(xiàn)的。電磁驅動原理如圖所示,在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小,則合上開關S的瞬間（）A．兩個金屬環(huán)都向左運動B．兩個金屬環(huán)都向右運動C．從左側向右看，鋁環(huán)中感應電流沿順時針方向D．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力6、乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個質量為m的小物塊，小物塊相對斜面靜止（設纜車保持豎直狀態(tài)）則（）A．小物塊受到的支持力方向豎直向上B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物塊受到的靜摩擦力為D．小物塊受到的滑動摩擦力為二、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、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R＝10Ω，其余電阻均不計。從某時刻開始在c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓。則下列說法中正確的有（）A．當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為22VB．當單刀雙擲開關與b連接時，在t＝0.01s時刻，電流表示數(shù)為4.4AC．當單刀雙擲開關由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5HzD．當單刀雙擲開關由a撥向b時，原線圈的輸入功率變小8、A、B兩物體質量均為m，其中A帶正電，帶電量為q，B不帶電，通過勁度系數(shù)為k的絕緣輕質彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)在施加豎直向上的勻強電場，電場強度E=，式中g為重力加速度，若不計空氣阻力，不考慮A物體電量的變化，則以下判斷正確的是（）A．從開始到B剛要離開地面過程，A物體速度大小先增大后減小B．剛施加電場的瞬間，A的加速度為4gC．從開始到B剛要離開地面的每段時間內(nèi)，A物體的機械能增量一定等于電勢能的減少量D．B剛要離開地面時，A的速度大小為2g9、如圖所示，衛(wèi)星a沒有發(fā)射停放在地球的赤道上隨地球自轉；衛(wèi)星b發(fā)射成功在地球赤道上空貼著地表做勻速圓周運動；兩衛(wèi)星的質量相等。認為重力近似等于萬有引力。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b做勻速圓周運動所需的向心力大小相等B．b做勻速圓周運動的向心加速度等于重力加速度gC．a(chǎn)、b做勻速圓周運動的線速度大小相等，都等于第一宇宙速度D．a(chǎn)做勻速圓周運動的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期10、如圖所示，兩根間距為L、電阻不計、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平故置。導軌所在空間存在方向與導軌所在平面垂直、磁感應強度大小為B的勻強磁場。平行金屬桿ab、cd的質量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2，長度均為L，且始終與導軌保持垂直。初始時兩金屬桿均處于靜止狀態(tài)，相距為x0?，F(xiàn)給金屬桿ab一水平向右的初速度v0，一段時間后，兩金屬桿間距穩(wěn)定為x1，下列說法正確的是（）A．全屬桿cd先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動B．當全屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為C．在整個過程中通過金屬桿cd的電荷量為D．金屬桿ab、cd運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱為三、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）同學們利用西紅柿自制了水果電池，現(xiàn)在通過實驗測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，(1)甲同學采用圖a測量電路測量水果電池的電動勢，用電壓表測量結果如圖b所示，讀數(shù)為___，測量結果比水果電池電動勢___（選填“偏小”、“偏大”或“相等”）。(2)實驗室可提供以下器材，乙同學設計了電路圖測量水果電池電動勢和內(nèi)阻。微安表（，內(nèi)阻為）；電阻箱；開關（一個）；導線若干。①請在虛線框中畫出乙同學設計的電路圖_______（如圖c所示）；②同學們完成了實驗數(shù)據(jù)記錄，通過圖像法來分析數(shù)據(jù)，做出與的圖像如圖d所示，則電源電動勢為___，水果電池的內(nèi)阻為____。（結果保留三位有效數(shù)字）12．（12分）某研究性學習小組為了測量某電源的電動勢E和電壓表V的內(nèi)阻Rv，從實驗室找到實驗器材如下：A．待測電源（電動勢E約為2V，內(nèi)阻不計）B．待測電壓表V（量程為1V，內(nèi)阻約為100Ω）C．定值電阻若干（阻值有：50.0Ω，100.0Ω，500.0Ω，1.0kΩ）D．單刀開關2個(1)該研究小組設計了如圖甲所示的電路原理圖，請根據(jù)該原理圖在圖乙的實物圖上完成連線______。(2)為了完成實驗，測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，則圖甲R1=_____Ω；R2=_____Ω。(3)在R1、R2選擇正確的情況進行實驗操作，當電鍵S1閉合、S2斷開時，電壓表讀數(shù)為0.71V；當S1、S2均閉合時，電壓表讀數(shù)為0.90V；由此可以求出Rv=____Ω；電源的電動勢E=_____（保留2位有效數(shù)字）。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）一長木板在水平地面上運動，在t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度－時間圖像如圖所示．己知物塊與木板的質量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：（1）物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；（2）從t=0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大?。?4．（16分）如圖所示，固定在豎直面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道cde與長s=2.2m的水平軌道bc相切于c點，傾角θ=37°的斜軌道ab通過一小段光滑圓弧與水平軌道bc平滑連接。質量m=1kg的物塊B靜止于斜軌道的底端b處，質量M=3kg的物塊A從斜面上的P處由靜止沿斜軌道滑下，與物塊B碰撞后黏合在一起向右滑動。已知P處與c處的高度差H=4.8m，兩物塊與軌道abc間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，A、B均視為質點，不計空氣阻力。求：(1)A與B碰撞后瞬間一起滑行的速度大?。?2)物塊A、B到達e處時對軌道的壓力大小。15．（12分）如圖所示，在直角坐標xOy平面內(nèi)，第一、二象限有平行y軸的勻強電場，第三、四象限有垂直坐標平面的勻強電磁場。一質量為m、電荷量為q的正電粒子，從坐標原點O以大小為v0，方向與x軸正方向成的速度沿坐標平面射入第一象限，粒子第一次回到x軸時，經(jīng)過x軸上的P點（圖中未標出），已知電場強度大小為E，粒子重力不計，sin=0.6，cos=0.8(1)求p點的坐標；(2)若粒子經(jīng)磁場偏轉后，第二次回到x軸的位置與坐標原點O的距離為OP的一半，求磁場的磁感應強度大小和方向。

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、B【解析】

設每根橫桿對足球的彈力方向與豎直方向夾角為α，由幾何關系可知對足球豎直方向有解得FN=3N故選B。2、B【解析】

AD．0時刻，乙車在甲車前處，前內(nèi)乙車的速度大于甲車的速度，所以兩車的距離逐漸變大，在時刻速度相等，距離最遠，圖線和時間軸圍成的面積為位移AD錯誤；B．圖線和時間軸圍成的面積為位移，前內(nèi)，根據(jù)幾何關系可知甲乙兩車的圖線和時間軸圍成的面積相等，所以二者位移相等，B正確；C．甲車速度大于乙車速度，二者最終可以相遇，最小距離為0m，C錯誤。故選B。3、B【解析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運動，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯誤。故選B。4、D【解析】

A．由勻變速直線運動位移公式代入圖中數(shù)據(jù)解得a=2m/s2A錯誤；B．根據(jù)運動學公式t=0.5s代入方程解得B錯誤；C．0~0.5s時間內(nèi)，物體平均速度C錯誤；D．由牛頓第二定律有mgsin30°－μmgcos30°=ma解得動摩擦因數(shù)D正確。故選D。5、C【解析】

AB．若環(huán)放在線圈兩邊，根據(jù)“來拒去留”可得，合上開關S的瞬間，環(huán)為阻礙磁通量增大，則環(huán)將向兩邊運動，故AB錯誤；C．線圈中電流為右側流入，磁場方向為向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，電流由左側向右看為順時針，故C正確；D．由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，則銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)受到的安培力，故D錯誤。故選C。6、C【解析】

由題知：木塊的加速度大小為a，方向沿斜面向上，分析木塊受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向。根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向?！驹斀狻緼B．以木塊為研究對象，分析受力情況為重力mg，斜面的支持力N和摩擦力為靜摩擦力f，根據(jù)平衡條件可知支持力N垂直于斜面向上，摩擦力f沿斜面向上，故AB錯誤；CD．由于小物塊和斜面保持相對靜止，小物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得解得，方向平行斜面向上，故C正確，D錯誤。故選C。【點睛】本題首先要正確分析木塊的受力情況，其次要能根據(jù)牛頓第二定律列式，求摩擦力。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、AB【解析】

A．當單刀雙擲開關與a連接時，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10∶1，輸入電壓＝220V故根據(jù)變壓比公式可得輸出電壓為22V，電壓表的示數(shù)為22V，故A正確；B．當單刀雙擲開關與b連接時，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為5∶1，輸入電壓U1＝220V，故根據(jù)變壓比公式，輸出電壓為44V，根據(jù)歐姆定律，電流表的示數(shù)即為輸出電流的有效值故B正確；C．由圖象可知，交流電的周期為，所以交流電的頻率為當單刀雙擲開關由a撥向b時，變壓器不會改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50Hz。故C錯誤；D．當單刀雙擲開關由a撥向b時，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓增加，故輸出電流增加，故輸入電流也增加，則原線圈的輸入功率變大，故D錯誤。故選AB。8、BD【解析】

AB．在未施加電場時，A物體處于平衡狀態(tài)，當施加上電場力瞬間，A物體受到的合力為施加的電場力，故有：qE=4mg=ma解得：a=4g，方向向上B剛要離開地面時，彈簧的拉力為mg，此時A物體合力為2mg，加速度為2g，向上，從開始到B剛要離開地面過程，A物體做加速度逐漸變小的加速運動，即A物體速度一直增大，故A錯誤B正確；C．從開始到彈簧恢復原長的過程，A物體的機械能增量等于電勢能與彈性勢能的減少量的和，從彈簧恢復原長到B剛要離開地面的過程，A物體的機械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的增加量的差值，故C錯誤；D．當B離開地面時，此時B受到彈簧的彈力等于B的重力，從施加電場力到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為：根據(jù)動能定理可知：解得：故D正確。故選：BD。9、BD【解析】

A．兩衛(wèi)星的質量相等，到地心的距離相等，所以受到地球的萬有引力相等。衛(wèi)星a在赤道上隨地球自轉而做圓周運動，萬有引力的一部分充當自轉的向心力，衛(wèi)星b在赤道上空貼著地表做勻速圓周運動，萬有引力全部用來充當公轉的向心力，因此a、b做勻速圓周運動所需的向心力大小不相等，A項錯誤；B．對衛(wèi)星b重力近似等于萬有引力，萬有引力全部用來充當公轉的向心力，所以向心加速度等于重力加速度g，B項正確；C．衛(wèi)星b在赤道上空貼著地表做勻速圓周運動，其公轉速度就是最大的環(huán)繞速度，也是第一宇宙速度，衛(wèi)星a在赤道上隨地球自轉而做圓周運動，自轉的向心力小于衛(wèi)星b的公轉向心力，根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星a的線速度小于b的線速度，即a的線速度小于第一字宙速度，C項錯誤；D．a(chǎn)在赤道上隨地球自轉而做圓周運動，自轉周期等于地球的自轉周期，同步衛(wèi)星的公轉周期也等于地球的自轉周期，所以a做勻速圓周運動的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期，D項正確。故選BD。10、CD【解析】

A．因為最終兩金屬桿保持穩(wěn)定狀態(tài)，所以最終兩金屬桿所受的安培力均為零，即回路中無感應電流，穿過回路的磁通量不再改變，則兩金屬桿最終的速度相同，所以金屬桿ab先做加速度逐漸減小。的減速直線運動，最后做勻速直線運動，金屬桿cd先做加速度逐漸減小的加速直線運動，最后做勻速直線運動，A項錯誤；B．兩金屬桿中的電流大小始終相等，根據(jù)安培力公式F安=BIL可知兩金屬桿所受的安培力大小時刻相等，再根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知當金屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為，B項錯誤；C．設從金屬桿ab獲得一水平向右的初速度v0到最終達到共同速度所用的時間為t。則在這段時間內(nèi)，回路中的磁通量的變化量=BL（x1-x0）根據(jù)法拉第電磁感應定律有由閉合電路歐姆定律有設在這段時間內(nèi)通過金屬桿cd的電荷量為q，所以有聯(lián)立以上各式解得q=C項正確；D．設兩金屬桿最終的共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律有設金屬桿ab、cd產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則由能量守恒定律有解得Q=D項正確。故選CD。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、偏?。ň桑窘馕觥?/p>

(1)[1]電壓表的最小分度為0.1V，由圖可知，電壓表的讀數(shù)為0.71V，由于誤差0.71V－0.75V均可[2]由于電池有內(nèi)阻，則電壓表測的為電源路端電壓，則測量值小于電動勢(2)[3]由題所給器材可知，可用微安表和電阻箱進行測量，電路圖如圖[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形得電動勢等圖像斜率為由于誤差均可[5]截距的絕對值為則12、10050871.9【解析】

(1)[1]根據(jù)電路原理圖，實物連線如圖所示：(2)[2][3]根據(jù)分壓規(guī)律串聯(lián)在電路中的總電阻約為所以和阻值太大不能用，否則電壓表的示數(shù)不滿足題中要求；為了在閉合時，能夠有效的保護電路，所以，。(3)[4][5]當電鍵閉合、斷開時當、均閉合時解得，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、（3）3.23，3.33（2）s=3.325m【解析】試題分析：（3）設物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ3和μ2，木板與物塊的質量均為m．v-t的斜率等于物體的加速度，則得：在3-3．5s時間內(nèi)，木板的加速度大小為．對木板：地面給它的滑動摩擦力方向與速度相反，物塊對它的滑動摩擦力也與速度相反，則由牛頓第二定律得μ3mg+μ2?2mg=ma3，①對物塊：3-3．5s內(nèi)，物塊初速