湖南師范大學(xué)附中2021-2022學(xué)年高三（最后沖刺）物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在如圖所示裝置中，輕桿一端固定著一個質(zhì)量可以忽略不計的定滑輪，兩物體質(zhì)量分別為m1、m2，輕繩一端固定于a點(diǎn)，懸點(diǎn)a、b間的距離遠(yuǎn)大于滑輪的直徑，動滑輪質(zhì)量和一切摩擦不計。整個裝置穩(wěn)定時下列說法正確的是（）A．α可能大于βB．m1一定大于m2C．m1可能大于2m2D．輕桿受到繩子的作用力2、如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷Q固定，電子僅在庫侖力作用下，做以Q點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動，M、P、N為橢圓上的三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)。φM、φN和EM、EN分別表示電子在M、N兩點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度，則電子從M點(diǎn)逆時針運(yùn)動到N點(diǎn)（）A．φM＞φN，EM＜EN B．φM＜φN，EM＞ENC．電子的動能減小 D．電場力對電子做了正功3、如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有由M到N的恒定電流I，細(xì)線的拉力不為零，兩細(xì)線豎直．現(xiàn)將勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小保持不變，方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，在這個過程中()A．細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大B．細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大C．細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小D．細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小4、圖甲中豎直放置的電磁鐵通入圖乙所示電流，當(dāng)t=t1時，測得上下兩磁極之間的中央處O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0；若在O點(diǎn)水平固定一個閉合導(dǎo)體小圓環(huán)（圓心即O點(diǎn)），電磁鐵仍通入圖乙所示的電流，當(dāng)t=t1時，測得O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圓環(huán)中感應(yīng)電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A．B0 B．B0－B C．B0+B D．05、位于貴州的“中國天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)．通過FAST測得水星與太陽的視角為(水星、太陽分別與觀察者的連線所夾的角),如圖所示,若最大視角的正弦C值為,地球和水星繞太陽的運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動,則水星的公轉(zhuǎn)周期為A．年 B．年 C．年 D．年6、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的水平方向勻強(qiáng)電場，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點(diǎn)在紙面內(nèi)以的速度水平向左開始運(yùn)動，以后恰好以大小為的速度通過N點(diǎn)．已知重力加速度g,不計空氣阻力．則下列正確的是（）A．小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間B．可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向左C．從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中小球的機(jī)械能先增大后減小D．從M到N的運(yùn)動過程中速度大小一直增大二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，正方形abcd處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與此平面平行。一質(zhì)子由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，電場力做功為W，該質(zhì)子由a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)，克服電場力做功為W。已知W＞0，則（）A．電場強(qiáng)度的方向沿著ab方向B．線ac是一條等勢線C．c點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢D．電子在d點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能8、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是2：1，AB兩點(diǎn)之間始終加（V）的交變電壓。R是輸電線的電阻，L是標(biāo)有“100V、100W”的白熾燈。M是標(biāo)有“100V、200W”的電動機(jī)，其線圈電阻r=10。開關(guān)S斷開時，電動機(jī)正常工作。下列說法正確的是（）A．輸電線的電阻阻值B．電動機(jī)的輸出功率為180WC．開關(guān)S閉合后，電動機(jī)的電功率減小D．開關(guān)S閉合后，白熾燈的功率為100W9、如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達(dá)圓弧導(dǎo)軌的最低點(diǎn)前瞬間對導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運(yùn)動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)10、如圖甲所示，a、b兩個絕緣金屬環(huán)套在同一個光滑的鐵芯上。t＝0時刻a、b兩環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，a環(huán)中的電流i隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．t2時刻兩環(huán)相互吸引B．t3時刻兩環(huán)相互排斥C．t1時刻a環(huán)的加速度為零D．t4時刻b環(huán)中感應(yīng)電流最大三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與小車動能變化的關(guān)系．（1）為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量M________（填“需要”、“不需要”）遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．（2）圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點(diǎn)，sAD=_________cm．已知電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計時器在打D點(diǎn)時紙帶的速度v=_________m/s（保留兩位有效數(shù)字）．（3）該同學(xué)畫出小車動能變化與拉力對小車所做的功的ΔEk—W關(guān)系圖像，由于實(shí)驗(yàn)前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實(shí)驗(yàn)圖線（實(shí)線）應(yīng)該是____________．12．（12分）測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)的裝置如圖(a)。水平固定的長木板一端有定滑輪，另一端有打點(diǎn)計時器。細(xì)線繞過定滑輪將木塊和鉤碼相連，木塊靠近打點(diǎn)計時器，紙帶穿過打點(diǎn)計時器后固定在木塊上。接通打點(diǎn)計時器，放開木塊，鉤碼觸地后不再彈起，木塊繼續(xù)向前運(yùn)動一段距離后停在木板上。某次紙帶的數(shù)據(jù)如圖(b)，打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz，每相鄰兩點(diǎn)間還有1個點(diǎn)未畫出，數(shù)值單位為cm。由圖(b)數(shù)據(jù)可知，鉤碼觸地后木塊繼續(xù)運(yùn)動的加速度大小為___m/s2；若取g＝10m/s2，則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為___；某小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理完成后，發(fā)現(xiàn)操作中滑輪的高度變化造成細(xì)線與木板的上表面不平行，如圖(c)，這樣他們測得的動摩擦因數(shù)與實(shí)際值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。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）如圖，在x0y平面坐標(biāo)系的第Ⅰ象限內(nèi)有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，它的場強(qiáng)大小為E=4×105V/m，第Ⅱ象限有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場—個帶正電粒子以速度大小v0=2×107m/s從上A點(diǎn)沿y軸正方向射人電場，并從C點(diǎn)進(jìn)入磁場.已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（0.2m，0），該粒子的比荷=2.5×109C/kg，不計粒子的重力.(1)求C點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)求粒子剛進(jìn)入磁場時的速度；(3)若要使粒子不能進(jìn)入第Ⅲ象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.14．（16分）地面上空間存在一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，O、P是電場中的兩點(diǎn)在同一豎直線上，O在P上方，高度差為L；一長L的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端分別系質(zhì)量均為m的小球A、B，A不帶電，B的電荷量為q（q＞0）。分別水平拉直細(xì)線釋放小球，小球運(yùn)動到P點(diǎn)時剪斷細(xì)線之后，測得A從P點(diǎn)到落地所用時間為t，B從P點(diǎn)到落地所用時間為2t。重力加速度為g。求：(1)電場強(qiáng)度的大小；(2)B從P點(diǎn)到落地通過的水平距離。15．（12分）如圖所示，由某種透明介質(zhì)構(gòu)成的棱鏡橫截面為一等腰梯形，其中，AB的邊長為，BC的邊長為，為長度的，一束光線剛好從E點(diǎn)沿與平行的方向射入棱鏡，該光線在棱鏡內(nèi)恰好通過的中點(diǎn)F。已知光在真空中的光速為c。求：(i)此種介質(zhì)的折射率；(ii)光線在介質(zhì)中的傳播時間。

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

對m1分析可知繩子的拉力大小，對滑輪分析，由于滑輪放在一根繩子上，繩子兩端的張力相等，故可知兩繩子和豎直方向上的夾角相等，由共點(diǎn)力的平衡關(guān)系可得出兩質(zhì)量的關(guān)系．【詳解】對m1分析可知，m1受拉力及本身的重力平衡，故繩子的拉力等于m1g；對于動滑輪分析，由于滑輪跨在繩子上，故兩端繩子的拉力相等，它們的合力一定在角平分線上；由于它們的合力與m1的重力大小相等，方向相反，故合力豎直向上，故兩邊的繩子與豎直方向的夾角α和β相等；故A錯誤；由以上可知，兩端繩子的拉力等于m1g，而它們的合力等于m1g，因互成角度的兩分力與合力組成三角形，故可知1m1g＞m1g，即m1一定小于1m1．但是m1不一定大于m1，故BC錯誤。輕桿受到繩子的作用力等于兩邊繩子的合力，大小為，選項(xiàng)D正確；故選D。【點(diǎn)睛】本題要注意題目中隱含的信息，記住同一繩子各部分的張力相等，即可由幾何關(guān)系得出夾角的關(guān)系；同時還要注意應(yīng)用力的合成的一些結(jié)論．2、D【解析】

考查點(diǎn)電荷場強(qiáng)分布，電場力做功與電勢能的變化?！驹斀狻緼B．在正電荷形成的電場中，越靠近點(diǎn)電荷的位置場強(qiáng)越大，電勢越高，所以EM＜EN，φM＜φN，故AB錯誤；CD．當(dāng)電子從M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動時，庫侖力對電子先做正功，后做負(fù)功，運(yùn)動的速度先增加后減小，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子的電勢能先減小后增加，電場力所做的總功為正，所以總的電勢能減小，動能增大，故C錯誤，D正確。故選D。3、A【解析】

開始時，金屬棒的重力和安培力大小相等．當(dāng)磁場方向由垂直紙面向里緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，知安培力的大小FA=BIL不變，方向由豎直向上向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮鶕?jù)共點(diǎn)力平衡知，細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，因?yàn)榻饘侔羰苤亓?、拉力和安培力平衡，重力和安培力的合力于拉力大小等值方向，重力和安培力的大小不變，之間的夾角由180°變?yōu)?0°，知兩個力的合力一直增大，所以拉力一直增大，故A正確，BCD錯誤．4、B【解析】

設(shè)a點(diǎn)電勢更高，由右手螺旋定則可知，O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，大小為B0；若在O點(diǎn)水平固定一個閉合導(dǎo)體小圓環(huán)，當(dāng)t=t1時穿過閉合導(dǎo)體小圓環(huán)的磁通量增大，由楞次定律可知，從上往下看，小圓環(huán)有順時針的感應(yīng)電流，由右手螺旋定則可知，小圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，由矢量合成得則圓環(huán)中感應(yīng)電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故B正確，ACD錯誤。故選B。5、A【解析】

最大視角的定義，即此時觀察者與水星的連線應(yīng)與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得：，結(jié)合題中已知條件sinθ=k，由萬有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D錯誤，A正確.故選A.【點(diǎn)睛】向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或要求解的物理量選取應(yīng)用，物理問題經(jīng)常要結(jié)合數(shù)學(xué)幾何關(guān)系解決.6、A【解析】

小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，豎直方向做自由落體運(yùn)動，結(jié)合運(yùn)動公式和動能定理解答.【詳解】水平方向，小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，到達(dá)N點(diǎn)時，水平速度仍為v0，則豎直速度；因小球豎直方向在重力作用下做自由落體運(yùn)動，則由vy=gt可知小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間，選項(xiàng)A正確；帶正電的小球所受的電場力水平向右，可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向右，選項(xiàng)B錯誤；從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，可知小球的機(jī)械能先減小后增大，選項(xiàng)C錯誤；因電場力水平向右，重力豎直向下，可知電場力和重力的合力方向斜向右下方，則從M到N的運(yùn)動過程中，合力先做負(fù)功，后做正功，則動能先減小后增加，即速度先減小后增加，選項(xiàng)D錯誤；故選A.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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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】

B．由題意可知，一質(zhì)子由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，電場力做功為W；該質(zhì)子由a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)，電場力做功為-W；根據(jù)公式可知又根據(jù)幾何關(guān)系可知，b、d兩點(diǎn)關(guān)于ac連線軸對稱，所以ac是此勻強(qiáng)電場中的等勢線，B正確；AC．由于質(zhì)子由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，電場力做正功，所以，所以電場強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪庇赼c線，指向b點(diǎn)，A錯誤C正確；D．根據(jù)，又電子帶負(fù)電，所以電勢低的地方電勢能高，即電子在d點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能，D錯誤。故選BC。8、AC【解析】

A．開關(guān)S斷開時，電動機(jī)正常工作，副線圈兩端電壓100V，副線圈電流根據(jù)變壓器原理可知，原線圈兩端電壓200V，原線圈電流1A，在原線圈回路解得故A正確；B．電動機(jī)的輸出功率為故B錯誤；CD．開關(guān)S閉合后，副線圈回路電流變大，則原線圈回路電流變大，電阻R上分壓變大，則原線圈兩端電壓減小，根據(jù)變壓器原理，副線圈兩端電壓減小，小于100V，則電動機(jī)的電功率減小，白熾燈的功率小于100W，故C正確D錯誤。故選AC。9、AC【解析】

A．金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機(jī)械能守恒，mgr＝mv2在到達(dá)最低點(diǎn)前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進(jìn)入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據(jù)q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。10、ACD【解析】

AB．相互吸引還是相互排斥，就要看電流是增大還是減小，t2時刻與t3時刻，均處于電流減小階段，根據(jù)楞次定律，可知兩環(huán)的電流方向相同，則兩環(huán)相互吸引，A正確，B錯誤；C．t1時刻，a中電流產(chǎn)生磁場，磁場的變化使b中產(chǎn)生電流，才使兩線圈相互作用，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知磁場變化越快，電動勢越大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流也越大，所以，作用力最大的時刻，也就是a中電流變化最快的時刻；在乙圖中，“變化最快”也就是曲線的斜率最大。t1時刻斜率為0，因此兩線圈沒有作用力，則加速度為零，C正確；D．雖然t4時刻的電流為零，但是根據(jù)該點(diǎn)的斜率，電流是變化的，也就是磁通量變化率最大，那么b環(huán)中感應(yīng)電動勢最大，則感應(yīng)電流最大，D正確。故選ACD。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，不要求寫出演算過程。11、需要2.100.50D【解析】(1)為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，則繩中拉力要等于砂和砂桶的總重力，即小車質(zhì)量M需要遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．(2)由圖得打點(diǎn)計時器在打D點(diǎn)時紙帶的速度(3)理論線，實(shí)驗(yàn)線，則隨著功的增大，兩線間距變大．故D項(xiàng)正確．12、30.3不變【解析】

[1]鉤碼觸地后木塊做減速運(yùn)動，計算其加速度大小應(yīng)該用紙帶的后一段，即5~1點(diǎn)之間的部分；[2]鉤碼觸地后，木塊只在滑動摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動，有f=maf=mg木塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.3；[3]由于鉤碼觸地后細(xì)線不再提供拉力，減速運(yùn)動的加速度與之前的加速運(yùn)動情況無關(guān)，所以不影響測量結(jié)果，測得的動摩擦因數(shù)與實(shí)際值相比不變。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、（l）（0，0.4m）；（2），與y軸的夾角為；（3）．【解析】試題分析：（1）粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動，即沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動，沿x軸