2022年湖南省衡陽(yáng)市重點(diǎn)名校高三第三次測(cè)評(píng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)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、下列說(shuō)法正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B．高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子、中子和電子都不具有波動(dòng)性C．盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)D．核反應(yīng)方程中的為質(zhì)子2、大氣壓強(qiáng)為。某容器的容積為10L，裝有壓強(qiáng)為的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開(kāi)口打開(kāi)，待氣體達(dá)到新的平衡時(shí)，容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)氣體的質(zhì)量之比為（）A．1∶9 B．1∶10 C．1∶11 D．1∶203、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1，原線圈接入如圖乙所示的正弦式交變電流，A、V均為理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，R是定值電阻，L是燈泡，Rt是熱敏電阻（電阻隨溫度升高而減?。?。以下說(shuō)法正確的是（）A．交變電流的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為10VC．當(dāng)溫度升高時(shí)，燈泡L變亮D．當(dāng)溫度降低時(shí)，理想變壓器輸入功率增大4、2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功著陸在月球背面開(kāi)始了對(duì)月球背面區(qū)域的科學(xué)考察之旅。由于月球在繞地球的運(yùn)行過(guò)程中永遠(yuǎn)以同一面朝向地球，導(dǎo)致地球上的任何基站信號(hào)都無(wú)法直接穿透月球與嫦娥四號(hào)建立聯(lián)系，為此，我國(guó)特意于2018年5月21日成功發(fā)射了嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”，如下圖所示，若忽略除地球和月球外其他天體的影響，運(yùn)行在地月第二拉格朗日點(diǎn)（L2點(diǎn)）的“鵲橋”的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為同時(shí)參與了以L2點(diǎn)為中心的自轉(zhuǎn)和與月球一起繞地球的公轉(zhuǎn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，以確保嫦娥四號(hào)和地球之間始終能夠正常的進(jìn)行通訊聯(lián)系。以下關(guān)于月球和中繼星“鵲橋”運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)中正確的是：A．月球的自轉(zhuǎn)周期與其繞地球的公轉(zhuǎn)周期一定是相同的B．“鵲橋”的公轉(zhuǎn)周期一定大于月球的公轉(zhuǎn)周期C．“鵲橋”的自轉(zhuǎn)的周期一定等于其繞地球公轉(zhuǎn)的周期D．“鵲橋”繞L2點(diǎn)自轉(zhuǎn)的向心力一定是地球和月球?qū)ζ淙f(wàn)有引力的合力5、2019年4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)布了人類(lèi)歷史上的首張黑洞照片，我國(guó)科學(xué)家也參與其中做出了巨大貢獻(xiàn)。經(jīng)典的“黑洞”理論認(rèn)為，當(dāng)恒星收縮到一定程度時(shí)，會(huì)變成密度非常大的天體，這種天體的逃逸速度非常大，大到光從旁邊經(jīng)過(guò)時(shí)都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此時(shí)該天體就變成了一個(gè)黑洞。若太陽(yáng)演變成一個(gè)黑洞后的密度為、半徑為，設(shè)光速為，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量為G，則的最小值是（）A． B． C． D．6、將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的變壓器改裝成輸出電壓為30V的變壓器，副線圈原來(lái)的匝數(shù)為30匝，原線圈的匝數(shù)不變，則副線圈應(yīng)增加的匝數(shù)為（）A．150匝 B．144匝 C．130匝 D．120匝二、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、如圖是利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的小車(chē)，若小車(chē)在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，在這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車(chē)所受阻力恒為f，那么這段時(shí)間內(nèi)()A．小車(chē)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)B．小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)C．電動(dòng)機(jī)所做的功為D．電動(dòng)機(jī)所做的功為8、如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度處，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過(guò)傳感器測(cè)量出滑塊的速度和離地高度并作出如圖乙所示滑塊的圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，取，由圖象可知（）A．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgB．輕彈簧原長(zhǎng)為0.2mC．彈簧最大彈性勢(shì)能為0.5JD．小滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小為0.4J9、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10、大量天文觀測(cè)表明宇宙中的恒星（其實(shí)是銀河系中的恒星）超過(guò)70%是以雙星形式存在的。如圖所示為某星系中由兩顆恒星A。B組成的雙星系統(tǒng)，兩恒星環(huán)繞連線上的O點(diǎn)（未畫(huà)出）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)到它們球心間的距離為L(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)，已知引力常量為G，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果可以確定的物理量是（）A．兩恒星的線速度之和B．兩恒星的線速度之比C．兩恒星的質(zhì)量之比D．兩恒星的質(zhì)量之和三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）要描繪一只標(biāo)有“9V、5W”字樣小燈泡的完整伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室可供如下器材：A．電流表A1（量程1．6A，內(nèi)阻約為1.5Ω）B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為1.2Ω）C．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻kΩ）D．滑動(dòng)變阻器（阻值1~11Ω，額定電流1.8A）E．滑動(dòng)變阻器（阻值1~111Ω，額定電流1.5A）F．定值電阻kΩG．直流電源（電動(dòng)勢(shì)）H．導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)（1）請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出電路圖_______（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______；電流表應(yīng)選______（填寫(xiě)元件前序號(hào)）（3）燈泡兩端實(shí)際電壓與電壓表讀數(shù)U關(guān)系式為_(kāi)_____（4）根據(jù)該電路設(shè)計(jì)圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得電壓表的讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為I，若考慮電表的內(nèi)阻，則此時(shí)燈泡的電阻為_(kāi)_____（用題目中所給字母或符號(hào)表示）12．（12分）某同學(xué)想測(cè)量滑塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).如圖甲所示，表面粗糙、一端裝有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上；木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個(gè)輕小動(dòng)滑輪，鉤碼和拉力傳感器通過(guò)繞在滑輪上的輕細(xì)繩相連，細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，放開(kāi)鉤碼，滑塊在長(zhǎng)木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（忽略滑輪的摩擦）.①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在___________（填“交流電源”或“直流電源”）上.②如圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，s1、s2是紙帶中兩段相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間為T(mén)，由此可求得小車(chē)的加速度大小為_(kāi)____________（用、、T表示）.③改變鉤碼的個(gè)數(shù)，得到不同的拉力傳感器示數(shù)和滑塊加速度,重復(fù)實(shí)驗(yàn).以F為縱軸，a為橫軸，得到的圖像是縱軸截距大小等于b傾角為θ的一條斜直線，如圖丙所示,則滑塊和輕小動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為_(kāi)______________kg；滑塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)______________.（設(shè)重力加速度為g）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）角反射器是由三個(gè)互相垂直的反射平面所組成，入射光束被它反射后，總能沿原方向返回，自行車(chē)尾燈也用到了這一裝置。如圖所示，自行車(chē)尾燈左側(cè)面切割成角反射器陣列，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，假設(shè)角反射器的一個(gè)平面平行于紙面，另兩個(gè)平面均與尾燈右側(cè)面夾角，且只考慮紙面內(nèi)的入射光線。(1)為使垂直于尾燈右側(cè)面入射的光線在左側(cè)面發(fā)生兩次全反射后沿原方向返回，尾燈材料的折射率要滿(mǎn)足什么條件？(2)若尾燈材料的折射率，光線從右側(cè)面以角入射，且能在左側(cè)面發(fā)生兩次全反射，求滿(mǎn)足的條件。14．（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一傾角為θ的斜面CD與半徑為R的光滑圓弧軌道ABC相切于C點(diǎn)，B是最低點(diǎn)，A與圓心O等高。將一質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)正上方高h(yuǎn)處由靜止釋放后沿圓弧軌道ABC運(yùn)動(dòng)，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，取B點(diǎn)所在的平面為零勢(shì)能面，試求：(1)小滑塊在釋放處的重力勢(shì)能Ep；(2)小滑塊第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN；(3)小滑塊沿斜面CD向上滑行的最大距離x。15．（12分）引力波探測(cè)于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來(lái)源之一，假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在二者萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得P星的周期為T(mén)，P、Q兩顆星的距離為l，P、Q兩顆星的軌道半徑之差為△r（P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑），引力常量為G，求：(1)Q、P兩顆星的線速度之差△v；(2)Q、P兩顆星的質(zhì)量之差△m。

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、C【解析】

A．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性，A錯(cuò)誤；B．任何運(yùn)動(dòng)的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性，B錯(cuò)誤；C．原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的提出是建立在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，C正確；D．根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷X為中子，D錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

以原來(lái)所有氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，氣體等溫膨脹，末狀態(tài)：p2=1.0×105Pa，設(shè)體積為V2，由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得V2=100L即容器中剩余10L壓強(qiáng)為P0的原來(lái)氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為100L，所以剩下氣體的質(zhì)量與原來(lái)氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比故ACD錯(cuò)誤，B正確；

故選B。3、B【解析】

A．交變電流的周期T=0.02s，則頻率為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．變壓器原線圈電壓有效值為U1，則解得U1=110V則選項(xiàng)B正確；C．當(dāng)溫度升高時(shí)，Rt阻值減小，則次級(jí)電阻減小，因次級(jí)電壓不變，則次級(jí)電流變大，電阻R上電壓變大，則燈泡L電壓減小，則燈泡L變暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)溫度降低時(shí)，Rt阻值變大，則次級(jí)電阻變大，因次級(jí)電壓不變，則次級(jí)電流變小，則理想變壓器次級(jí)功率減小，則輸入功率減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。4、A【解析】

A.月球一面始終朝著地球，說(shuō)明月球也有自轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)周期等于其公轉(zhuǎn)周期，故A正確；B.地月系統(tǒng)的拉格朗日點(diǎn)就是小星體在該位置時(shí)，可以與地球和月球基本保持相對(duì)靜止，故中繼星“鵲橋”隨拉格朗日點(diǎn)L2繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于月球繞地球的周期，故B錯(cuò)誤；C.為確保嫦娥四號(hào)和地球之間始終能夠正常的進(jìn)行通訊聯(lián)系，所以“鵲橋”的自轉(zhuǎn)的周期要小其繞地球公轉(zhuǎn)的周期，故C錯(cuò)誤；D.中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點(diǎn)L2運(yùn)動(dòng)過(guò)程，只受到地球和月球萬(wàn)有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動(dòng)力作用，故D錯(cuò)誤。5、B【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有得第一宇宙速度則第二宇宙速度為所以選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】

副線圈匝數(shù)為n2=30匝，輸入電壓U1=220V，輸出電壓U2=6V，根據(jù)變壓比公式有原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)，輸入電壓也不變，輸出電壓變?yōu)?0V，根據(jù)變壓比公式有聯(lián)立得故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。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、AD【解析】

AB．小車(chē)電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律，P/v?f=ma故小車(chē)的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)小車(chē)啟動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有W電?fs=這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為W電=fS+故C錯(cuò)誤，D正確．故選AD.點(diǎn)睛：小車(chē)電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，牽引力不斷減小，故小車(chē)的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)；結(jié)合動(dòng)能定理列式求解電動(dòng)機(jī)所做的功．8、BC【解析】

A．在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，△Ek=△EP=mg△h，圖線的斜率絕對(duì)值為：所以：m=0.2kg故A錯(cuò)誤；B．在Ek-h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說(shuō)明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長(zhǎng)的0.2m。故B正確；C．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時(shí)，增加的重力勢(shì)能即為彈簧最大彈性勢(shì)能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J故C正確；

D．由圖可知，當(dāng)h=0.18m時(shí)的動(dòng)能最大；在滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動(dòng)能最大時(shí)，滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J故D錯(cuò)誤；故選BC。9、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。10、AD【解析】

AB．設(shè)兩恒星的軌道半徑分別為、，雙星系統(tǒng)有相同的周期，則有聯(lián)立可得故無(wú)法確定兩恒星的線速度之比，而兩恒星的線速度之和可以確定，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．又聯(lián)立解得故可以確定兩恒星的質(zhì)量之和，但無(wú)法確定兩恒星的質(zhì)量之比，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、DA【解析】

（1）[1]描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由題意可知，燈泡額定電壓為9V，電壓表量程為3V，把電壓表量程擴(kuò)大為9V，應(yīng)給電壓表串聯(lián)一個(gè)定值電阻R3；電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示（2）[2][3]燈泡額定電流為A≈1.56A電流表應(yīng)選A；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D；（3）[4]定值電阻阻值是電壓表內(nèi)阻的2倍，則定值電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍，故燈泡兩端電壓為U1=3U；（4）[5]由圖示電路圖可知，電流表讀數(shù)為I，則通過(guò)燈泡的電流為，則燈泡電阻12、交流電源2tanθ【解析】

由題中“測(cè)量滑塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)”可得，本題考查動(dòng)摩擦因數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)處理、牛