湖南省婁底市雙峰一中等五校重點(diǎn)中學(xué)高三第三次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

湖南省婁底市雙峰一中等五校重點(diǎn)中學(xué)高三第三次模擬考試新高考物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過相同加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出后都打在同一個(gè)與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。粒子重力不計(jì)。下列說法中正確的是（）A．在熒光屏上只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)B．三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度相同C．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1∶1D．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1∶2∶22、如圖所示，一個(gè)物體在豎直向上的拉力F作用下豎直向上運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體速度v隨時(shí)間變化規(guī)律如圖甲、乙所示，物體向上運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小不變，取重力加速度大小g=10m/s2則物體的質(zhì)量為A．100g B．200g C．250g D．300g3、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出六種不同頻率的光子。讓輻射出的光子照射某種金屬，所有光線中，有三種不同波長(zhǎng)的光可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則下列有關(guān)說法中正確的是（）A．受到激發(fā)后的氫原子處于n=6能級(jí)上B．該金屬的逸出功小于10.2eVC．該金屬的逸出功大于12.75eVD．光電子的最大初動(dòng)能一定大于2.55eV4、2019年8月我國(guó)已經(jīng)建成了新托卡馬克（EAST）裝置一中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL—2M），為“人造太陽”創(chuàng)造了條件，其等離子溫度有望超過2億攝氏度，將中國(guó)的聚變堆技術(shù)提升到了新的高度。設(shè)該熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前氘核（）的質(zhì)量為，氚核（）的質(zhì)量為，反應(yīng)后氦核（）的質(zhì)量為，中子（）的質(zhì)量為。關(guān)于聚變的說法正確的是（）A．核裂變比核聚變更為安全、清潔B．由核反應(yīng)過程質(zhì)量守恒可知。C．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，比結(jié)合能較聚變前減少D．HL—2M中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是5、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根水平放置的平行粗糙金屬導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN．現(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流I的大小與時(shí)間t成正比，即I=kt，其中k為常量，不考慮電流對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的影響，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于金屬棒的加速度a、速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是A． B．C． D．6、“世紀(jì)工程”﹣港珠澳大橋已于2018年10月24日9時(shí)正式通車，大橋主橋部分由約為6.7km海底隧道和22.9km橋梁構(gòu)成，海底隧道需要每天24小時(shí)照明，而橋梁只需晚上照明。假設(shè)該大橋的照明電路可簡(jiǎn)化為如圖所示電路，其中太陽能電池供電系統(tǒng)可等效為電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源，電阻R1、R2分別視為隧道燈和橋梁路燈，已知r小于R1和R2，則下列說法正確的是（）A．夜間，電流表示數(shù)為B．夜間，開關(guān)K閉合，電路中電流表、電壓表示數(shù)均變小C．夜間，由于用電器的增多，則太陽能電池供電系統(tǒng)損失的電功率增大D．當(dāng)電流表示數(shù)為I則太陽能電池供電系統(tǒng)輸出電功率為EI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、一列橫波沿軸傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與坐標(biāo)原點(diǎn)相距，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過第一次到達(dá)最大位移處。由此可知A．這列波沿軸負(fù)方向傳播B．這列波的波長(zhǎng)為C．這列波的傳播速度為D．這列波的頻率為E.該時(shí)刻起內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過的路程為8、下列說法正確的是A．鈾238發(fā)生α衰變成釷234時(shí),α粒子與釷234的質(zhì)量之和等于鈾238的質(zhì)量．B．鈾238發(fā)生α衰變成釷234時(shí),α粒子與釷234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能．C．β衰變中釋放的β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流．D．核反應(yīng)方程14N+He→17O+X中,X是質(zhì)子且反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒．9、如圖所示，一小球固定在輕桿上端，AB為水平輕繩，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則桿對(duì)小球的作用力方向可能是()A．F1 B．F2 C．F3 D．F410、甲、乙兩車在平直公路上同向行駛時(shí)的v-t圖像如圖所示，t0時(shí)刻，兩車并排行駛，下列說法正確的是（）A．t=0時(shí)，甲車在乙車前0.68v0t0B．兩車速度相等的時(shí)刻為1.2t0C．兩車再次并排行駛的時(shí)刻為1.4t0D．兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為0.04v0t0三、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)設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門時(shí)間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時(shí)間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時(shí)，該直線斜率k0=__________。（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）如圖所示，用做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的裝置驗(yàn)證機(jī)能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開始向右滑動(dòng)，在桌面右端上方固定一個(gè)速度傳感，記錄小球離開桌面時(shí)的速度（記作v）。小球落在地面上，記下落點(diǎn)，小球從桌面右邊緣飛出點(diǎn)在地面上的投影點(diǎn)為O，用刻度尺測(cè)量落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x。通過改變小球的初速度，重復(fù)上述過程，記錄對(duì)應(yīng)的速度v和距離x。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗(yàn)證小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，只需驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)過程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同學(xué)按如圖所示測(cè)量高度h和水平距離x，其中存在測(cè)量錯(cuò)誤的是________（填“h”或“x”），正確的測(cè)量方法應(yīng)是________。（2）若小球在下落過程中的加速度為a，則x與v的關(guān)系式為x=________。（3）該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了縱、橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇________為橫坐標(biāo)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)得到的加速度為________。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗(yàn)證了小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。四、計(jì)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）電動(dòng)自行車已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂械囊环N常用交通工具，以下是某型號(hào)電動(dòng)自行車的相關(guān)參數(shù)：名稱車身質(zhì)量滿載載重前后車輪直徑額定轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)額定電壓電動(dòng)機(jī)額定電流額定機(jī)械輸出功率參數(shù)40kg80kg40cmr/min48V20A835W該電動(dòng)自行車采用后輪驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，其中額定轉(zhuǎn)速是電動(dòng)自行車在滿載情況下在平直公路上以額定功率勻速行進(jìn)時(shí)的車輪轉(zhuǎn)速，求：（1）電動(dòng)自行車以額定轉(zhuǎn)速行進(jìn)時(shí)的速度v0；（2）在額定工作狀態(tài)時(shí)，損失的功率有80%是由于電動(dòng)機(jī)繞線電阻生熱而產(chǎn)生的，則電動(dòng)機(jī)的繞線電阻為多大；（3）滿載（車身質(zhì)量+滿載載重）情況下，該車以速度v=5m/s沿著坡度為θ=4.59°的長(zhǎng)直坡道向上勻速行駛時(shí)，受到的摩擦阻力為車重（含載重）重量的0.02倍，求此狀態(tài)下電動(dòng)自行車實(shí)際運(yùn)行機(jī)械功率（sin4.59°=0.08；重力加速度g=10m/s2）。14．（16分）電荷周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)雖然看不見，但是它卻是客觀存在的，可以通過實(shí)驗(yàn)對(duì)它進(jìn)行觀察和研究。如圖所示，是一個(gè)均勻帶電球，把一個(gè)系在絲線上的帶電量為、質(zhì)量為的試探小球先后依次掛在圖中三個(gè)不同位置，調(diào)整絲線長(zhǎng)度，使小球靜止時(shí)的三個(gè)位置與帶電球的球心處于同一水平線上，三處的絲線與豎直方向的夾角分別為，且。已知重力加速度為。(1)對(duì)帶電小球靜止于位置時(shí)的受力進(jìn)行分析，畫出受力示意圖，并求小球所受電場(chǎng)力的大??；(2)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)帶電球產(chǎn)生的電場(chǎng)在位置處的場(chǎng)強(qiáng)大小的表達(dá)式，并據(jù)此比較三個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系。15．（12分）如圖所示，讓小球從圖中的A位置靜止擺下，擺到最低點(diǎn)B處擺線剛好被拉斷，小球在B處恰好未與地面接觸，小球進(jìn)入粗糙的水平面后向右運(yùn)動(dòng)到C處進(jìn)入一豎直放置的光滑圓弧軌道。已知擺線長(zhǎng)，，小球質(zhì)量，B點(diǎn)C點(diǎn)的水平距離，小球與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)，g取。（1）求擺線所能承受的最大拉力為多大；（2）要使小球不脫離圓弧軌道，求圓弧軌道半徑R的取值范圍。

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、A【解析】

ABC．根據(jù)動(dòng)能定理得則進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度因?yàn)橘|(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為2：1：1，則初速度之比為，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則知時(shí)間之比為，在豎直方向上的分速度則出電場(chǎng)時(shí)的速度因?yàn)榱Ｗ拥谋群刹煌瑒t速度的大小不同，偏轉(zhuǎn)位移因?yàn)閯t有與粒子的電量和質(zhì)量無關(guān)，則粒子的偏轉(zhuǎn)位移相等，熒光屏將只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，故A正確，BC錯(cuò)誤；D．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)粒子做功W=qEy因?yàn)镋和y相同，電量之比為1：1：2，則電場(chǎng)力做功為1：1：2，故D錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

由乙圖可得后，物體勻速，則有前，物體勻加速，則有，代入數(shù)據(jù)有A．100g與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．200g與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．250g與分析相符，故C正確；D．300g與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選：C。3、B【解析】

A．根據(jù)公式可知所以由躍遷規(guī)律可得由第4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，產(chǎn)生6種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；BC．由題意及能級(jí)差關(guān)系可知躍遷到基態(tài)的三種光能使其發(fā)生光電效應(yīng)，所以金屬逸出功小于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量金屬逸出功大于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量故B正確，C錯(cuò)誤；D．由于金屬的逸出功不知具體數(shù)值，所以根據(jù)可知光電子的最大初動(dòng)能也不能確定具體值，故D錯(cuò)誤；故選B。4、D【解析】

A．輕核聚變比核裂變更為安全、清潔，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，根據(jù)質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程，則有聚變后比結(jié)合能將增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒知HL—2M中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是選項(xiàng)D正確。故選D。5、D【解析】

AB、由題，棒中通入的電流與時(shí)間成正比，I=kt，棒將受到安培力作用，當(dāng)安培力大于最大靜摩擦力時(shí)，棒才開始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma，而F=BIL，I=kt，得到BkL?t-f=ma，可見，a隨t的變化均勻增大。當(dāng)t=0時(shí)，f=-ma，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知AB錯(cuò)誤，故AB錯(cuò)誤。

CD、速度圖象的斜率等于加速度，a增大，則v-t圖象的斜率增大。故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6、C【解析】

A．夜間，橋梁需要照明，開關(guān)K閉合，電阻R1、R2并聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流表示數(shù)，故A錯(cuò)誤；B．夜間，開關(guān)K閉合，總電阻減小，干路電流增大，電路中電流表示數(shù)變大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)能量守恒定律可知，夜間，由于用電器的增多，則太陽能電池供電系統(tǒng)損失的電功率增大，故C正確；D．當(dāng)電流表示數(shù)為I，則太陽能電池供電系統(tǒng)總功率為EI，輸出功率為EI﹣I2r，故D錯(cuò)誤。故選C.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、BCE【解析】

A．題圖中質(zhì)點(diǎn)正由平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”可知，波沿軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．由波形圖可知解得故B正確；CD．由題知，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)第一次到達(dá)最大位移處，則有解得故頻率根據(jù)故C正確，D錯(cuò)誤；E．因故質(zhì)點(diǎn)走過的路程為，故E正確。故選BCE。8、BD【解析】

A、鈾238、釷234發(fā)生衰變時(shí)質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B、幾個(gè)粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個(gè)復(fù)合粒子時(shí)所放出的能量叫結(jié)合能，結(jié)合能數(shù)值越大，分子就越穩(wěn)定，所以鈾238發(fā)生α衰變成釷234時(shí),α粒子與釷234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能，故B正確；C、β射線的本質(zhì)是原子核內(nèi)部一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和電子產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤；D、設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m，電荷數(shù)為n，則有：4+14=17+m，2+7=8+n，解得：m=1，n=1，所以X表示質(zhì)子，故D正確；【點(diǎn)睛】發(fā)生衰變時(shí)質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，幾個(gè)粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個(gè)復(fù)合粒子時(shí)所放出的能量叫結(jié)合能，結(jié)合能數(shù)值越大，分子就越穩(wěn)定，β射線的本質(zhì)是原子核內(nèi)部一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和電子產(chǎn)生的．9、BC【解析】

小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則桿對(duì)小球的作用力方向在重力與繩子拉力夾角的對(duì)頂角范圍內(nèi)（不含水平方向），如圖所示；所以桿對(duì)小球的作用力方向可能是F2和F3，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。10、BC【解析】

A．根據(jù)“面積”大小表示位移，由圖象可知0到內(nèi)，甲車通過的位移為乙車通過的位移為根據(jù)題意則有時(shí)，乙車在甲車前故A錯(cuò)誤；B．甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為乙車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度為兩車速度相等，則有解得故B正確；C．設(shè)兩車再次并排行駛的時(shí)刻為，甲車通過的位移為乙車通過的位移為其中解得故C正確；D．甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為故D錯(cuò)誤；故選BC。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、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此需要測(cè)量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點(diǎn)的速度大小，在測(cè)量速度時(shí)我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度；

故；

（3）若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點(diǎn)睛】考查求瞬時(shí)速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時(shí)本題為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，要注意通過分析題意明確實(shí)驗(yàn)的基本原理才能正確求解。12、h從桌面到地面的距離v【解析】

（1