湖南省常德市2022届高三物理模拟试卷及解析

2022年常德市高三年级模拟考试物理一、选择题：本题共6小题，每小题4分。共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列关于核反应方程的说法，正确的是（）2341A．HHHen是衰变11202351136901B．UnXeSr10n是目前人类获得核能的主要方式92054380234234C．ThPaX中的X是质子90912231D．HHHen是核聚变，反应后的总质量较聚变前增加11202．用同样的交流电分别给甲、乙两个电路中同样的灯泡供电，结果两个电路中的灯泡均能正常发光，其中乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，则甲、乙两个电路消耗的电功率之比为（）A．1：1C．2：1B．1：2D．4：13．近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视频中，一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车在互相追赶，两车均做直线运动，其运动情况如图乙所示，t=0时，两车车头刚好并排，则（）A．10s末和谐号的加速度比复兴号的大B．32s时复兴号的速度为80m/sC．0到32s内，在24s末两车头相距最远D．两车头在24s末再次并排4．如图所示，水平传送带AB间的距离为16m，质量分别为2kg、4kg的物块P、Q，通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平。当传送带以8m/s的速度逆时针转动时，Q恰好静止。重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当传送带以8m/s的速度顺时针转动时，下列说法正确的是（）第1页共9页学科网（北京）股份有限公司 A．Q与传送带间的动摩擦因数为0.6B．Q从传送带左端运动到右端所用的时间为2.6sC．Q在运动过程中所受摩擦力始终不变D．O从传送带左端运动到右端的过程中P处于失重状态5．如图所示，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以初动能E从MN连线上的P点k0水平向右射出，在大小为E、方向竖直向下的匀强电场中运动。已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力忽略不计，则粒子到达MN连线上的某点（未画出）时（）2mEk0A．所用时间为EqB．动能为3Ek04Ek0C．若P点的电势为0，则该点电势为qD．若仅增大初速度，速度与竖直方向的夹角不变6．如图所示，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆竖直光滑，一根轻弹簧一端固定在N点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，开始时整个装置处于静止状态。现在让金属框绕MN轴转动，其角速度逐渐增大，即t，式中β是一个常数。则在角速度逐渐增大的过程中，下列判断正确的是（）A．小球的重力势能减小第2页共9页学科网（北京）股份有限公司 B．PQ杆对小球的作用力不断增大C．PQ杆对小球的作用力垂直指向MND．PQ杆对小球的作用力做正功二、选择题：本题共4小题，每小题5分。共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星捕获，进入环火星圆轨道，经变轨调整后，进入着陆准备轨道，如图所示。已知“天问一号”火星探测器的火星着陆准备轨道半长轴为a，周期为T1的椭圆轨道，我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星1轨道半径为r，周期为T2，引力常量为G。则下列判断正确的是（）233ar12A．22TT12B．“天问一号”在A点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开启发动机向前喷气C．“天问一号”在环火星圆轨道A点的加速度大于着陆准备轨道A点的加速度D．由题目已知数据可以估算火星质量及火星质量和地球质量的比值8．某小组利用频闪照相的方法研究小球摆动的运动过程，在远处从与小球摆动平面垂直的视角拍摄小球在摆动过程中的多个位置的照片。从小球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次。得到了一张记录小球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中小球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对该实验进行分析可知（）A．小球从A位置运动到最低点O的过程中摆球的重力功率先增大后变小B．小线被刻度尺挡住的前后瞬间绳子拉力不变C．小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒D．小球从A点运动到B点的过程中，重力的冲量为09．如图所示，真空中同一平面内固定两点电荷Qq和Qq4，以点电荷Q1为圆心的12圆上有A、B、C、D四点，其中C点为两点电荷连线与圆的交点且场强为零，AB和CD为第3页共9页学科网（北京）股份有限公司 两条互相垂直的直径。关于A、B、C、D四点，下列说法正确的是（）A．C处电势最高B．A、B两处电场强度相同C．C点到Q1、Q2的距离之比为1：2D．电子从A点沿着圆弧顺时针运动到B点过程中，电势能先增大后减小10．如图所示，在xOy平面内，0xa区域有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，axa2区域有垂直于纸面向外的匀强磁场（大小未知）。一质量为m、带电2qBa量为q（q＞0）、速度大小为v的粒子由坐标原点O沿x轴正方向射入磁场，仅在m洛伦兹力的作用下，粒子最后又从y轴射出磁场区域。下列说法正确的是（）A．粒子可能从y轴负方向垂直y轴射出磁场33B．粒子在axa2区域的轨道半径可能是a2mC．粒子在两磁场中的运动时间之和可能为2qBD．仅减小粒子的入射速度，该粒子一定从y轴射出磁场区域三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。11．（6分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，整个装置位于水平桌面上，位移传感器连接计算机。让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。利用计算机描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。第4页共9页学科网（北京）股份有限公司 （1）根据图线可知，木块的加速度a=________m/s2；（2）为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是________。（已知当地的重力加速度为g）（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是________。A．A点与传感器距离适当大些B．木板的倾角不宜过大也不宜过小C．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻12．（9分）电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面a、b固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。（1）若用电压表监测a、b电极板间的电势差，则与电压表“+”接线柱相连的是图甲中的________电极板（选填“a”或“b”）。（2）某次监测中，用电压表测出a、b电极间的电势差U，已知a、b电极板间的距离d，磁感应强度B，血管壁厚度不计，则用上述物理量表示血流速度的表达式为________；若U=150μV，d=3.0mm，B=0.12T，根据数据可估算出血流速度为________m/s（结果保留两位有效数字）。（3）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某研究性学习小组在a、b间设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数I和电阻箱的示数1R，绘制出R图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，如图丙所示。I已知灵敏电流计G的内阻为Rg，则血液接入电路的电阻为________（用题中的字母k、b、Rg表示）。13．（13分）如图所示，PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值R=3Ω的电阻：导轨间距为L=1m，导轨电阻不计。长为lm，质量m=0.5kg，电阻r=1Ω的金属棒水平放置在导轨上，它与导轨的滑动摩擦因数μ=0.5，导轨平面的倾角为θ=37°，在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为B=1T。今让金属棒AB由静止开始下滑，沿导轨第5页共9页学科网（北京）股份有限公司 下滑距离为s=20m时速度恰达到最大。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）画出导体棒在运动过程中的受力示意图，并指出金属棒AB中电流的方向；（2）金属棒达到的最大速率；（3）金属棒由静止开始沿导轨下滑距离为s=20m的过程中，电阻R上产生的焦耳热QR。14．（15分）如图甲所示，质量为M=1kg、长度L=1.5m的木板A静止在光滑水平面上（两表面与地面平行），在其右侧某一位置有一竖直固定挡板P。质量为m=3kg的小物块B（可视为质点）以v=4m/s的初速度从A的最左端水平冲上A，一段时间后A与P发生弹性碰撞。以碰撞瞬间为计时起点，取水平向右为正方向，碰后0.3s内B的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）B刚冲上A时，挡板P离A板右端的最小距离；（2）A与P第1次碰撞到第2次碰撞的时间间隔内产生的热量；（3）A与P碰撞几次，B与A分离？第6页共9页学科网（北京）股份有限公司 （二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。15．[物理——选修3−3]（13分）（1）（5分）下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动是布朗运动B．单晶体和多晶体均有固定的熔点C．相同质量的0°C的水和冰的内能相同D．热量可以由低温物体传递给高温物体E．空调既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性（2）（8分）工业测量中，常用充气的方法较精确地测量特殊容器的容积和检测密封性能。为测量某空香水瓶的容积，将该瓶与一带活塞的气缸相连，气缸和香水瓶内气体压强均为P0，气缸内封闭气体体积为V0，推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为P，香水瓶导热性良好，环境温度保持不变。（i）求香水瓶容积V；（ii）若密封性能合格标准为：在测定时间内，漏气质量小于原密封质量的1%视为合格。将该空香水瓶封装并静置较长一段时间，发现瓶内气体温度从T升高到1.2T，其压强由P变为1.16P，通过计算判断该瓶密封性能是否合格。第7页共9页学科网（北京）股份有限公司 16．[物理——选修3−4]（13分）（1）（5分）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是________。A．水滴对a光的折射率大于对b光的折射率B．a光在水滴中的传播速度等于b光在水滴中的传播速度C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距D．a、b光在由空气进入水滴后波长要变长E．若a光、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射（2）（8分）一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时的波形图如图甲所示，图乙为介质中质点A的振动图象。（i）求波的传播方向及波速；（ii）t=0.1s时，波刚好传播到坐标原点O，质点B平衡位置的坐标xB=−2.5m（图中未画出），求质点B处于波谷位置的时刻。第8页共9页学科网（北京）股份有限公司 第9页共9页学科网（北京）股份有限公司 2022年常德市高三年级模拟考试物理参考答案及评分细则12345678910BCCBDDBDACACACD11．（1）1（2分）（2）倾斜木板与水平面的夹角(或者A点到位移传感器的高度)（2分）（3）AB（2分）UbvRRxg12．（1）a（2分）（2）dB（2分）0.42m/s（2分）（3）k（3分）13．（13分）（1）AB棒受力示意图如图所示（2分）金属棒AB电流的方向B到A（2分）（2）对金属棒运动过程分析，可知合外力为零时金属棒达到最大速度于是有mgsinBILmgcos①（1分）F安fEFN根据欧姆定律有I②（1分）Rr根据法拉第电磁感应定律EBLvm③（1分）由①～③并代入数据得vm4m/s④（1分）mg12（3）由能量守恒定律可得Qmvmmgcossmgssin⑤（2分）2R电阻R与金属棒串联，有QRQ⑥（2分）Rr由④⑤⑥并代入数据得QR=12J⑦（1分）14．（15分）（1）由题图乙得：碰后B的速度vB=3m/s，即A第1次与P碰前瞬间B的速度为vB0=3m/s，设此时A的速度vA0，对A、B系统由动量守恒定律有mv＝MvA0＋mvB0（2分）代入数据解得vA0=3m/s（1分）Δv由题图乙得：0~0.3s，B的加速度大小a2B＝||＝5m/sΔt由牛顿第二定律有μmg＝maB解得μ＝0.5（1分）A第1次与P碰撞前A一直向右加速，A与P的距离最短为xAm1对A由动能定理有：μmgx2Am＝MvA0代入数据得：xAm＝0.3m（1分）2（2）在A、B不分离时，A每次与P碰后到下次与P再次碰撞前，最后两者共速。（1分）设A与P第2次碰撞前的速度为v1。以水平向右为正方向，对A、B系统由动量守恒定律可得：mvB0－MvA0＝(M＋m)v1解得：v1＝1.5m/s（1分）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司第1页共3页 A与P第1次碰撞到第2次碰撞的时间间隔内的热量111Q=mv222B0＋MvA0-(M＋m)v1=13.5J（2分）222（3）A第1次与P碰前，B在木板A上的滑动距离为x相对1，对A、B组成的系统，由能111量守恒有：mv2＝Mv22A0＋mvB0＋μmgx相对1（1分）代入数据得：x相对1=0.4m222A第1次与挡板P碰后到共速的过程中，对A、B系统，由能量守恒有：111mv222A0＋MvB0＝(M＋m)v1＋μmgx相对2（1分）解得x相对2＝0.9m222假设第3次碰撞前，A与B仍不分离，A第2次与挡板P相碰后到共速的过程中，以水平向右为正方向，由动量守恒有：mv1－Mv1＝(M＋m)v2（1分）解得：v2＝0.75m/s111由能量守恒有：mv2221＋Mv1＝(M＋m)v2＋μmgx相对3（1分）解得：x相对3＝0.225m222由于x相对＝x相对1＋x相对2+x相对3=1.525m>L=1.5m（1分）故不能发生第３次碰撞。所以A与P碰撞2次，B与A分离。（1分）15．（13分）（1）（5分）ABD（2）（8分）(ⅰ)缓慢变化过程中，由玻意耳定律可得pV00VpVVpV00（2分）解得pp0（1分）V(ⅱ)设温度由T变化为1.2T后，压强由p变为1.16P，体积变为1，pVpV11TTV1.16根据气体状态方程有12（2分）解得96.70（1分）0V11.2可知漏气量占比为3.3％（1分）故该香水瓶瓶盖密封性不合格（1分）16.（13分）（1）（5分）ACE（2）（8分）(ⅰ)由题图乙可知t＝0.1s时，质点A正经过平衡位置沿y轴负方向运动，结合题图甲可知，波的传播方向为沿x轴负方向（2分）λ由题图甲可知波长λ＝0.1m，由题图乙可知周期为T＝0.2s波速为v＝T代入数据可得v＝0.5m/s（2分）xOB(ⅱ)波从O点传播到B点所需时间tOB＝（1分）质点B第一次离开平衡位置是向v3上运动的，到波谷位置所需时间为t2＝(n＋)T(n＝0,1,2,3，…)（1分）4所以质点B处于波谷位置的时刻t＝0.1s＋tOB＋t2（1分）代入数据解得t＝(5.25＋0.2n)s(n＝0,1,2,3，…)（1分）注：计算题有其他解法请参照给分。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司第2页共3页 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