廣東省廣州市汾水中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析

廣東省廣州市汾水中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2012年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了中圓軌道衛(wèi)星，其繞地球運(yùn)行的周期約為13小時(shí)。則該衛(wèi)星與另一顆質(zhì)量相同的地球同步軌道衛(wèi)星相比，有A.軌道半徑較大B.向心力相等C.動(dòng)能較大D.角速度較小參考答案：C2.有一靜電場，其電場強(qiáng)度方向平行于x軸．其電勢φ隨坐標(biāo)x的改變而變化，變化的圖線如右圖所示，則下圖中能正確表示該靜電場的場強(qiáng)E隨x變化的圖線是(設(shè)場強(qiáng)沿x軸正方向時(shí)取正值)(

)參考答案：A3.2016年9月15日，我國的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在酒泉成功發(fā)射．9月16日，天宮二號(hào)在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行，如圖所示，A點(diǎn)離地面高度約為380km，地球同步衛(wèi)星離地面高度約為36000km．若天宮二號(hào)變軌前后質(zhì)量不變，則下列說法正確的是（）A．天官二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過近地點(diǎn)B時(shí)速度最小B．天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期可能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期C．天官二號(hào)在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定大于24hD．天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度一定小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度參考答案：D【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】衛(wèi)星的變軌問題，如果提供的向心力小于所需要的向心力做離心運(yùn)動(dòng)，提供的向心力大于所需要的向心力做近心運(yùn)動(dòng)；利用開普勒第三定律比較周期；根據(jù)，得，軌道半徑越大，周期越大．【解答】解：A、天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)，近地點(diǎn)B的速度最大，故A錯(cuò)誤；B、因?yàn)闄E圓軌道Ⅰ的半長軸小于圓軌道Ⅱ的半徑，根據(jù)開普勒第三定律知天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期，故B錯(cuò)誤；C、地球同步衛(wèi)星的周期為24h，天宮二號(hào)的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以天宮二號(hào)在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于24h，故C錯(cuò)誤；D、天宮二號(hào)由軌道Ⅰ上的A點(diǎn)變軌到軌道Ⅱ要加速，做離心運(yùn)動(dòng)，軌道變高，所以天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度一定小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度，故D正確；故選：D4.（單選）如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c.和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。己知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)(

)A.

B．

C.

D．參考答案：B5.有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=30W，滿偏電流Ig=1mA，要把它改裝成為量程為0～3V的電壓表，關(guān)于改裝方法和改裝后的電壓表內(nèi)阻，下列說法正確的是【

】A．并聯(lián)一個(gè)0.05W的電阻，電壓表內(nèi)阻是0.05W

B．并聯(lián)一個(gè)2970W的電阻，電壓表內(nèi)阻是3000WC．串聯(lián)一個(gè)0.05W的電阻，電壓表內(nèi)阻是0.05W

D．串聯(lián)一個(gè)2970W的電阻，電壓表內(nèi)阻是3000W參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.12．某同學(xué)將量程為200μA、內(nèi)阻為500Ω的表頭μA改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表，設(shè)計(jì)電路如圖（a）所示。定值電阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S為單刀雙擲開關(guān)，A、B為接線柱。回答下列問題：（1）按圖（a）在圖（b）中將實(shí)物連線；（2）表筆的顏色為

色（填“紅”或“黑”）（3）將開關(guān)S置于“1”擋時(shí)，量程為

mA；（4）定值電阻的阻值R2=

Ω，R3=

Ω。（結(jié)果取3位有效數(shù)字）（5）利用改裝的電流表進(jìn)行某次洞里時(shí)，S置于“2”擋，表頭指示如圖（c）所示，則所測量電流的值為

mA。

參考答案：(1)如圖；(2)黑；(3)10；(4)225，250；(5)0.780(0.78同樣給分)

7.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=8cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（3，8）,此時(shí)R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：10

cm/s，

D

8.如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的．開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞上升，經(jīng)過足夠長時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，則活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為______________，在該過程中，缸內(nèi)氣體______（填“吸熱”或“放熱”）．（設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知AB=h，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g）參考答案：

(1).

(2).吸熱活塞處于平衡狀態(tài)有:,所以被封閉氣體壓強(qiáng)為被封閉氣體體積增大,氣體對(duì)外界做功,因?yàn)闅怏w溫度不變,因此內(nèi)能不變,根據(jù)可以知道,在該過程中,缸內(nèi)氣體吸熱.綜上所述本題答案是：(1).

(2).吸熱.9.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個(gè)水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對(duì)）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對(duì)）。10.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運(yùn)行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：_4:1___；__

1:16__11.如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度

了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強(qiáng)的變化量

上面氣體壓強(qiáng)的變化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

參考答案：升高

；等于12.如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在兩種不同溫度下的速率分布情況，可知，一定溫度下氣體分子的速率呈現(xiàn)

分布規(guī)律；T1溫度下氣體分子的平均動(dòng)能

（選填“大于”、“等于”或“小于”）T2溫度下氣體分子的平均動(dòng)能。參考答案：中間多、兩頭少；小于試題分析：由圖可知，兩種溫度下氣體分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)．由于T1時(shí)速率較低的氣體分子占比例較大，則說明溫度下氣體分子的平均動(dòng)能小于溫度下氣體分子的平均動(dòng)能．考點(diǎn)：考查了分子平均動(dòng)能【名師點(diǎn)睛】要注意明確分子平均動(dòng)能為統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)并不是所有分子的速率均增大，同時(shí)注意圖象的性質(zhì)，能明確如何判斷分子平均速率的變化和溫度的變化．13.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過三個(gè)不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對(duì)外界做功400J，在過程c中，若外界對(duì)系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對(duì)氣體做功___▲_____J，全過程中系統(tǒng)▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲J．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個(gè)小球以相同的速率v沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，碰后B球停止不動(dòng)，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向?yàn)檎较颍O(shè)A球碰后的速度為v′，由動(dòng)量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動(dòng)能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（l4分）電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對(duì)正負(fù)點(diǎn)電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點(diǎn)，電偶極子的方向?yàn)閺呢?fù)電荷指向正電荷，用圖(a)所示的矢量表示?？茖W(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時(shí)，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時(shí)由于電偶極子的排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性。當(dāng)加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)，最后都趨向于沿外電場方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場發(fā)生變化。

（1）如圖(b）所示，有一電偶極子放置在電場強(qiáng)度為E。的勻強(qiáng)外電場中，若電偶極子的方向與外電場方向的夾角為θ，求作用在電偶極子上的電場力繞O點(diǎn)的力矩；

（2）求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)到外電場方向的過程中，電場力所做的功；（3）求電偶極子在外電場中處于力矩平衡時(shí)，其方向與外電場方向夾角的可能值及相應(yīng)的電勢能；

（4）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個(gè)電偶極子，其中心在一條直線上，初始時(shí)刻如圖(c）排列，它們相互間隔距離恰等于1。加上外電場EO后，三個(gè)電偶極子轉(zhuǎn)到外電場方向，若在圖中A點(diǎn)處引入一電量為+q0的點(diǎn)電荷(q0很小，不影響周圍電場的分布），求該點(diǎn)電荷所受電場力的大小。參考答案：解析：（1）由題意可知電場力的力臂為lsinθ，故力矩M＝2×E0q×lsinθ＝E0qlsinθ。

（2）W＝2E0q×(l－lcosθ)＝E0ql（1－cosθ）。

（3）電偶極子在外電場中處于力矩平衡時(shí)，電偶極子的方向與外加電場的夾角0或者π。

①當(dāng)電偶極子方向與場強(qiáng)方向相同時(shí)，即夾角為零時(shí)（如圖所示）由于電偶極子與電場垂直時(shí)電勢能為零，所以該位置的電勢能等于由該位置轉(zhuǎn)到與電場垂直時(shí)電場力所做的功，電勢能EP1=－E0ql。

②當(dāng)電偶極子方向與場強(qiáng)方向相反時(shí)，即夾角π為時(shí)同理可得，電勢能EP2=E0ql。

（4）由題意知F＝E0q0－217.（計(jì)算）如圖所示，水平放置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a，b，c，相距均為d＝1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m＝1kg的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸．棒的電阻r＝2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R＝2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想伏特表．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，試求：（1）若施加的水平恒力F＝8N，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多少？（2）若施加的水平外力功率恒定，棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為1.5m/s，則此時(shí)電壓表的讀數(shù)為多少？（3）若施加的水平外力功率恒為P＝20W，經(jīng)歷t＝1s時(shí)間，棒的速度達(dá)到2m/s，則此過程中燈泡產(chǎn)生的熱量是多少？參考答案：(1)=6m/s

(2)

(3)(1)當(dāng)時(shí)，金屬棒速度達(dá)到穩(wěn)定，設(shè)穩(wěn)定時(shí)速度為

解得=6m/s

(2)設(shè)電壓表的讀數(shù)為

則有

解得（3）設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為，，有由功能關(guān)系得：

可得18.如圖所示，質(zhì)量M=4kg的平板小車停在光滑水平面上，車上表面高h(yuǎn)1=1.6m．水平面右邊的臺(tái)階高h(yuǎn)2=0.8m，臺(tái)階寬l=0.7m，臺(tái)階右端B恰好與半徑r=5cm的光滑圓弧軌道連接，B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=53°，在平板小車的A處，質(zhì)量m1=2kg的甲物體和質(zhì)量m2=1kg的乙物體緊靠在一起，中間放有少量炸藥（甲、乙兩物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)）．小車上A點(diǎn)左側(cè)表面光滑，右側(cè)粗糙且動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2．現(xiàn)點(diǎn)燃炸藥，炸藥爆炸后兩物體瞬間分開，甲物體獲得水平初速度5m/s向右運(yùn)動(dòng)，離開平板車后恰能從光滑圓弧軌道的左端B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道．已知車與臺(tái)階相碰后不再運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）炸藥爆炸使兩物塊增加的機(jī)械能E；（2）物塊在圓弧軌道最