2021-2022學(xué)年湖南省株洲市攸縣第二中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖南省株洲市攸縣第二中學(xué)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.（2014?杏花嶺區(qū)校級模擬）如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，平行金屬板電容器中帶電質(zhì)點P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則下列說法正確的是（）A.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)減小B.電源發(fā)熱功率增大，電源效率降低C.電容器的電荷量減小，質(zhì)點P將向上運動，且?guī)ж?fù)電D.R1上消耗的功率逐漸增大，R3消耗的功率逐漸增大參考答案：B電容；電功、電功率解：當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，其接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知干路電流I增大．電源發(fā)熱功率Pr=I2R增大，電源效率η=，知電源效率降低，故B正確；電容器板間電壓等于R3的電壓．R4減小，ab間并聯(lián)部分的總電阻減小，則R3的電壓減小，R3上消耗的功率逐漸減小，電容器板間場強(qiáng)減小，質(zhì)點P所受的電場力減小，所以質(zhì)點P將向下運動，上極板帶正電，故粒子帶負(fù)電．故C錯誤；流過電流表的電流IA=I﹣I3，I增大，I3減小，則IA增大，所以電流表讀數(shù)增大．R4的電壓U4=U3﹣U2，U3減小，U2增大，則U4減小，所以電壓表讀數(shù)減?。蔄錯誤；由于R1的阻值電流增大，故R1上消耗的功率逐漸增大，則R3的電壓減小，電阻不變，故消耗功率減小，故D錯誤；故選：B2.根據(jù)玻爾理論，氫原子從第五能級躍遷到第三能級時輻射的光子恰能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)，則以下判斷正確的是A．氫原子做上述躍遷時，它的電子軌道半徑將減小B．氫原子從第五能級躍遷時，可能輻射出10種不同頻率的光子C．氫原子從第五能級向較低能級躍遷時，可能輻射出的不同頻率的光子中，一定能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的有10種D．氫原子從第五能級向第四能級躍遷時產(chǎn)生的光子，一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象參考答案：ABD3.一個物體從某一高度做自由落體運動。已知它在第1s內(nèi)的位移恰為它在最后ls內(nèi)位移的三分之一(g=10m／s)，則它開始下落時距地面的高度為

A．15m

B．20m

C．11.25m

D．31．25m參考答案：答案：B4.（單選）某同學(xué)設(shè)計的一個控制電路，可分別由客廳開關(guān)和房間開關(guān)獨立控制過道的電燈．滿足設(shè)計要求的電路是（）

A．B．C．D．參考答案：考點：傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用．分析：兩個開關(guān)控制同一盞燈的通與斷，將各電路分別分析即可．解答：解：A、兩個開關(guān)串聯(lián)，不能獨立控制過道的電燈．故A錯誤；B、D、燈泡的控制電路中，開關(guān)不能與燈泡并聯(lián)．故BD錯誤；C、該電路中，開關(guān)同時向上，或同時向下時，燈泡接通，一上一下時斷開，可以獨立控制過道的電燈，故C正確．故選：C5.在利用重錘下落驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，產(chǎn)生誤差的主要原因是

A．重物下落的實際距離大于測量值

B．重物下落的實際距離小于測量值

C．重物的實際末速度v大于gt

D．重物的實際末速度v小于gt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.（選修3-4模塊）(5分)做簡諧運動的質(zhì)點，在不同時刻通過同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時必定相同的物理量是下列的哪些

；在通過平衡位置時具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代號）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回復(fù)力；e．動能；f．勢能；g．動量。參考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答對第１空得3分，答對第2空得2分,共5分；漏選每空得１分，錯選或不選得0分）7.將一單擺掛在測力傳感器的探頭上,用測力探頭和計算機(jī)組成的實驗裝置來測定單擺擺動過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計算機(jī)屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設(shè)擺球在最低點時重力勢能Ep=0,已測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動時的機(jī)械能E的表達(dá)式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點時根據(jù)牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長r=

（1分）

擺球在擺動過程中機(jī)械能守恒,其機(jī)械能等于擺球在最低點的動能,即E=mv2/2=8.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，若測量F1時彈簧秤的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦（但所描出的細(xì)繩拉力的方向較準(zhǔn)確），則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實值比較，F(xiàn)的大小偏________．參考答案：_小____9.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點，已知P離振源較近，P、Q兩點的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：2.5m/s10.A物體靠在墻壁上，現(xiàn)用力向左緩慢推B物體，壓縮彈簧，外力做功W，突然撤去外力，B物體將從靜止開始向右運動，以后將帶動A物體一起做復(fù)雜的運動，從A物體開始運動以后的過程中，彈簧的彈性勢能最大值為

.參考答案：W11.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：

0.8

12.某同學(xué)在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為______m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為________m/s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運動，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運動時間為t=0.1s，則物體做平拋運動的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點的速度為：vB=1.96m/s。13.升降機(jī)中站著一個人發(fā)現(xiàn)失重，則升降機(jī)可能在做豎直

運動，也可能在做豎直

過程．參考答案：減速上升，加速下降．【考點】超重和失重．【分析】當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度；當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，發(fā)現(xiàn)了自已的體重減少了，處于失重狀態(tài)，所以具有向下的加速度，

那么此時的運動可能是減速上升，也可能是加速下降．故答案為：減速上升，加速下降．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：A．電池組（3V，內(nèi)阻1）

B．電流表（0~3A，內(nèi)阻0.0125）C．電流表（0~0.6A，內(nèi)阻0.125） D．電壓表（0~3V，內(nèi)阻3k）E．電壓表（0~15V，內(nèi)阻15k）

F．滑動變阻器（0~20，額定電流1A）G．滑動變阻器（0~2000，額定電流0.3A）

H．開關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是__________________；（填寫各器材的字母代號）（2）實驗電路應(yīng)采用電流表______________接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）設(shè)實驗中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I=_______A，U=_______V。（4）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0~0.5A范圍內(nèi)改變請按要求在下面方框內(nèi)畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖。（5）某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑d=_______mm。另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如下圖所示，則該工件的長度L=______mm。參考答案：（1）ACDFH（2）外（3）0.48

2.20

（4）見解析（5）3.205

50.15（1）電源必須選擇；由于電源電動勢3V，待測電阻大約5Ω，故最大電流不超過0.6A，為減小誤差，選擇較小的量程，故選0.6A的電流表；由于電源電動勢3V，為減小誤差，電壓表選擇較小的量程，故選3V量程的電壓表；為使操作方便，選擇電阻值較小的滑動變阻器；故答案為：ACDFH。（2）由于＞，故待測電阻的阻值與電流表內(nèi)阻相接近，如果采用內(nèi)接法，電流表的分壓作用較大，故應(yīng)該選用安培表外接法。（3）電流表示數(shù)0.48A，電壓表示數(shù)2.20V。（4）電路圖如圖所示（5）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)3mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=3mm+0.205mm=3.205mm。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3mm=0.15mm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=50mm+0.15mm=50.15mm。15.在“測小燈泡的伏安特性曲線’’實驗中，電路圖已經(jīng)畫好了一部分，如圖所示。試將該電路圖在答題紙上補(bǔ)畫完整。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖1為其結(jié)構(gòu)示意圖。圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc的中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑r0＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖2所示。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線圈在磁極間轉(zhuǎn)動。設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線組成，每匝線圈的面積S=20cm2，磁極間的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm（見圖2）?，F(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V？（假定摩擦小輪與自行車之間無相對滑動）

參考答案：解析：當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動時，通過摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生一正弦交流電動勢，其最大值εm=NBS0

①

ω0為線框轉(zhuǎn)動的角速度，即摩擦輪轉(zhuǎn)動的角速度。

發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值

U=εm

②

設(shè)自行車車輪的角速度為ω1，由于自行車車輪摩擦小輪之間無相對滑動，有

R1ω1=R0ω0

③

小齒輪轉(zhuǎn)動的角速度與自行車轉(zhuǎn)動的角速度相同，也為ω1。設(shè)大齒輪的角速度為ω，有

R3ω=rω1

④

由以上各式得

ω=

⑤

代入數(shù)據(jù)得

ω=3.2rad/s

⑥17.如圖所示，某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點滑至B點，AB之間高度差為20m,接著沿水平路面滑至C點停止．人與雪橇的總質(zhì)量為70kg.表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問題：位置ABC速度/（m/s）2.012.00時刻/s0410(1)人與雪橇從A到B的過程中，損失的機(jī)械能為多少；](2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小(g＝10m/s2)．參考答案：（1）從A到B的過程中，人與雪橇損失的機(jī)械能為ΔE=mgh+-=70×10×20J+×70×2.02J-×70×12.02J=9100J.[來源:Z§xx§k.Com]（5分）

(2)人與雪橇在BC段做減速運動的加速度[來源:

WWW.KS5U.COM]a=m/s2=-2m/s2.根據(jù)牛頓第二定律=ma=70×(-2)=-140N.

（5分）

即在BC面所受阻力的大小為140N.18.如圖a所示的平面坐標(biāo)系xOy，在整個區(qū)域內(nèi)充滿了勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直坐標(biāo)平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的關(guān)系如圖b所示．開始時刻，磁場方向垂直紙面向內(nèi)（如圖），t=0時刻有一帶正電的粒子（不計重力）從坐標(biāo)原點O沿x軸正向進(jìn)入磁場，初速度為v0=2×103m/s．已知帶電粒子的比荷為=1.0×104C/kg，其它有關(guān)數(shù)據(jù)見圖中標(biāo)示．試求：（1）t1=×10﹣4s時粒子所處位置的坐標(biāo)（x1，y1）；（2）帶電粒子進(jìn)入磁場運動后第一次到達(dá)y軸時離出發(fā)點的距離h；（3）帶電粒子是否還可以返回原點？如果可以，求返回原點經(jīng)歷的時間t′．參考答案：考點：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：（1）由洛倫茲力提供向心力可以得到軌道半徑，由軌道半徑可得周期，由磁場的變化可以畫出在第一段時間內(nèi)粒子的運動軌跡，由運動軌跡的幾何關(guān)系可得到粒子的坐標(biāo)；（2）依據(jù)第一問得到的結(jié)果，可以得到在第二，第三時間段內(nèi)的運動軌跡，由圖可知粒子恰好在第三段時間末到達(dá)y軸，由此可得時間和第一次到達(dá)y軸時離出發(fā)點的距離h；（3）依據(jù)磁場變化的周期性，可知粒子的運動也存在對應(yīng)的周期性，可做粒子的軌跡圖，由圖可知其返回的時間．解答：解：（1）由題意知，粒子進(jìn)入磁場后在磁場中做圓周運動，設(shè)半徑為R，周期為T，由洛倫茲力提供向心力，有：…①…②聯(lián)解①②并代入數(shù)據(jù)得：T=4π×10﹣4s…③比較粒子在磁場中做圓周運動周