湖南省湖湘教育三新探索協(xié)作體2021-2022學(xué)年高三第一次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示為某齒輪傳動裝置中的A、B、C三個齒輪，三個齒輪的齒數(shù)分別為32、12、20，當齒輪繞各自的軸勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C三個齒輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為A．8:3:5 B．5:3:8C．15:40:24 D．24:40:152、2019年11月11日出現(xiàn)了難得一見的“水星凌日”現(xiàn)象。水星軌道在地球軌道內(nèi)側(cè)，某些特殊時刻，地球、水星、太陽會在一條直線上，且水星處于地球和太陽之間，這時從地球上可以看到水星就像一個小黑點一樣在太陽表面緩慢移動，天文學(xué)稱之為“水星凌日”。在地球上每經(jīng)過年就會看到“水星凌日”現(xiàn)象。通過位于貴州的“中國天眼（目前世界上口徑最大的單天線射電望遠鏡）觀測水星與太陽的視角（觀察者分別與水星、太陽的連線所夾的角），則的最大值為（）A． B． C． D．3、如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，電勢分別為10V、20V、30V，實線是一帶電粒子（不計重力）在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，下列說法正確的是（）A．粒子在三點所受的電場力不相等B．粒子必先過a，再到b，然后到cC．粒子在三點所具有的動能大小關(guān)系為Ekb＞Eka＞EkcD．粒子在三點的電勢能大小關(guān)系為Epc＜Epa＜Epb4、現(xiàn)用某一頻率的光照射鋅板表面，能發(fā)生光電效應(yīng)，若（）A．只增大入射光的頻率，遏止電壓不變B．只增大入射光的頻率，鋅的逸出功變大C．只增大入射光的強度，飽和光電流變大D．只增大入射光的強度，光電子的最大初動能變大5、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓管形軌道豎直放置在光滑水平地面上，且恰好處在兩固定光滑擋板M、N之間，圓軌道半徑為1m，其質(zhì)量為1kg，一質(zhì)量也為1kg的小球（視為質(zhì)點）能在管內(nèi)運動，管的內(nèi)徑可不計。當小球運動到軌道最高點時，圓軌道對地面的壓力剛好為零，取g＝10m/s2。則小球運動到最低點時對軌道的壓力大小為A．70N B．50N C．30N D．10N6、如圖，若x軸表示時間，y軸表示位置，則該圖像反映了某質(zhì)點做勻速直線運動時，位置與時間的關(guān)系。若令x軸和y軸分別表示其它的物理量，則該圖像又可以反映在某種情況下，相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系。下列說法中正確的是（）A．若x軸表示時間，y軸表示動能，則該圖像可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運動過程中，物體動能與時間的關(guān)系B．若x軸表示頻率，y軸表示動能，則該圖像可以反映光電效應(yīng)中，光電子最大初動能與入射光頻率之間的關(guān)系C．若x軸表示時間，y軸表示動量，則該圖像可以反映某物體在沿運動方向的恒定合外力作用下，物體動量與時間的關(guān)系D．若x軸表示時間，y軸表示感應(yīng)電動勢，則該圖像可以反映靜置于磁場中的某閉合回路，當磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大時，閉合回路的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，小車質(zhì)量為，小車頂端為半徑為的四分之一光滑圓弧，質(zhì)量為的小球從圓弧頂端由靜止釋放，對此運動過程的分析，下列說法中正確的是（g為當?shù)刂亓铀俣龋ǎ〢．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為B．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為C．若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車速度為D．若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車速度為8、電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進的殺傷武器。下圖是電磁炮的原理示意圖，與電源的正、負極相連的水平平行金屬軌道位于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道所在平面向上，通電的導(dǎo)體滑塊將在磁場中向右加速，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)為電源正極B．僅增大電源電動勢滑塊出射速度變大C．僅將磁場反向，導(dǎo)體滑塊仍向右加速D．僅減小彈體質(zhì)量，其速度變化率增大9、如圖所示，正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，E、F、G、H分別為四條邊的中點,且GH連線水平，O為正方形的中心。豎直平面內(nèi)分布有一勻強電場、電場方向與水平面成45°角?，F(xiàn)自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．電場方向一定由O指向DB．粒子從O到G，電勢能逐漸減小C．粒子返回至H點時速率也為D．若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經(jīng)過DE間某點10、如圖所示，兩塊長方體滑塊A和B疊放在傾角為θ的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分別為m1和m1，A與C的動摩擦因數(shù)為μ1，B與A的動摩擦因數(shù)為μ1．兩滑塊AB在斜面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說法正確的是（）A．斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左B．滑塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1＝tanθC．滑塊A受到斜面對其摩擦力的大小為μ1（m1+m1）gcosθD．滑塊B所受的摩擦力大小為μ1m1gcosθ三、實驗題：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）某實驗小組要測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，設(shè)計如圖甲所示裝置，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹椤?1)對于實驗的要求，下列說法正確的是_______；A．將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，平衡摩擦力B．鉤碼的質(zhì)量要遠小于木塊的質(zhì)量C．要保證長木板水平D．接通電源的同時釋放木塊(2)按正確的操作要求進行操作，打出的一條紙帶如圖乙所示，打點計時器使用的是的交流電源，紙帶上的點每5個點取1個記數(shù)點，但第3個記數(shù)點沒有畫出，則該木塊的加速度_____；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)若木塊的質(zhì)量為，鉤碼的質(zhì)量為，則木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為_____（用、、、表示結(jié)果）。12．（12分）圖甲為測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炑b置，不可伸長的輕擺線一端固連在鉛質(zhì)小圓柱的上端，另一端固定在O點。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點附近安置一組光電門，測出小圓柱運動到最低點通過光電門的擋光時間t，用游標卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖乙所示。忽略空氣阻力，實驗步驟如下：(1)小圓柱的直徑d＝________cm；(2)測出懸點到圓柱中心的距離l，并測出對應(yīng)的擋光時間△t；(3)改變擺線的長度，重復(fù)步驟(2)，多測幾組數(shù)據(jù)；(4)以懸點到圓柱重心的距離l為縱坐標，以_______為橫坐標，得到的圖象是一條通過坐標原點的直線，如圖丙所示。計算得該圖線的斜率為k，則當?shù)刂亓铀俣萭=_______(用物理量的符號表示)。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）如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點?，F(xiàn)將A無初速釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.2m；A和B的質(zhì)量均為m=0.1kg，A和B整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）與B碰撞前瞬間A對軌道的壓力N的大小；（2）碰撞過程中A對B的沖量I的大??；（3）A和B整體在桌面上滑動的距離l。14．（16分）如圖所示，寬度為的區(qū)域被平均分為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ、Ⅲ有勻強磁場，它們的磁感應(yīng)強度大小相等，方向垂直紙面且相反，長為，寬為的矩形abcd緊鄰磁場下方，與磁場邊界對齊，O為dc邊的中點，P為dc邊中垂線上的一點，OP=3L．矩形內(nèi)有勻強電場，電場強度大小為E，方向由a指向O．電荷量為q、質(zhì)量為m、重力不計的帶電粒子由a點靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場，運動軌跡剛好與區(qū)域Ⅲ的右邊界相切．（1）求該粒子經(jīng)過O點時速度大小v0；（2）求勻強磁場的磁感強度大小B;（3）若在aO之間距O點x處靜止釋放該粒子，粒子在磁場區(qū)域中共偏轉(zhuǎn)n次到達P點，求x滿足的條件及n的可能取值．15．（12分）如圖所示，在磁感應(yīng)強度為、方向豎直向下的磁場中有兩個固定的半徑分別為和的水平放置的金屬圓環(huán)形導(dǎo)線圍成了如圖回路，其總電阻為，開口很小，兩開口端接有間距也為的且足夠長的兩個固定平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與水平面夾角為，處于磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直于導(dǎo)軌向下的勻強磁場中。質(zhì)量為、電阻為、長為的金屬棒與導(dǎo)軌良好接觸。滑動變阻器的最大電阻為，其他電阻不計，一切摩擦和空氣阻力不計，重力加速度為。求：(1)電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電動勢；(2)若開關(guān)閉合、斷開，求滑動變阻器的最大功率；(3)若開關(guān)斷開，閉合，棒由靜止釋放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑過程中最大速度以及某段時間內(nèi)通過棒某一橫截面的最大電荷量。

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

三個齒輪同緣轉(zhuǎn)動，所以三個齒輪邊緣的線速度相等，即為：vA=vB=vC三個齒輪的齒數(shù)分別為32、12、20，根據(jù)得A、B、C三個齒輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為A.8:3:5與計算結(jié)果不符，故A錯誤。B.5:3:8與計算結(jié)果不符，故B錯誤。C.15:40:24與計算結(jié)果相符，故C正確。D.24:40:15與計算結(jié)果不符，故D錯誤。2、A【解析】

由于水星每隔N年就會處于地球、太陽之間，且三者共線，那就意味著每經(jīng)過N年水星會比地球多轉(zhuǎn)一圈，則且年，解得年由得所以視角最大的時候應(yīng)該是水星與地球連線與水星軌道相切的時候，此時故選A。3、D【解析】

A．因表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的，由此可判斷電場是勻強電場，所以帶電粒子在電場中各點受到的電場力相等。選項A錯誤。B．由題中的圖可知，電場的方向是向上的，帶負電的粒子將受到向下的電場力作用，帶負電的粒子無論是依次沿a、b、c運動，還是依次沿c、b、a運動，都會的到如圖的軌跡。選項B錯誤。CD．帶負電的粒子在電場中運動時，存在電勢能與動能之間的互化，由題意和圖可知，在b點時的電勢能最大，在c點的電勢能最小，可判斷在c點的動能最大，在b點的動能最小。選項C錯誤，D正確。4、C【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律而遏止電壓可知遏止電壓的大小與照射光的頻率有關(guān)，只增大入射光的頻率，遏止電壓增大，A錯誤；B．金屬的逸出功與入射光無關(guān)，B錯誤；CD．光強度只會影響單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目，只增大入射光的強度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增大，飽和光電流變大，對光電子的最大初動能不影響，C正確D錯誤。故選C。5、A【解析】

抓住小球運動到最高點時，圓軌道對地面的壓力為零，求出最高點的速度，根據(jù)動能定理求出小球在最低點的速度，從而結(jié)合牛頓第二定律求出軌道對小球的支持力，根據(jù)牛頓第三定律得出小球?qū)A軌道的最大壓力．【詳解】當小球運動到最高點時速度最小，此時圓軌道對地面的壓力為零，可知小球?qū)A軌道的彈力等于圓軌道的重力，根據(jù)牛頓第二定律得，mg+N=m，N=mg，解得最高點的速度v1=；小球從最高點到最低點，根據(jù)動能定理得，mg?2R=，解得v2=；根據(jù)牛頓第二定律得，N′?mg=m，聯(lián)立解得N′=7mg=70N，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖淖畲髩毫′=7mg=70N，故A正確，BCD錯誤；故選：A.6、C【解析】

圖中的直線表示是一次函數(shù)的關(guān)系；A．若物體受恒定合外力作用做直線運動，則物體做勻加速直線運動，其速度與時間圖像是線性關(guān)系，由物體的動能，速度的平方與時間的圖像就不是線性關(guān)系了，所以此圖像不能表示反映某物體受恒定合外力作用做直線運動過程中，物體動能與時間的關(guān)系，故選項A錯誤；B．在光電效應(yīng)中，由于，說明動能與頻率是一次函數(shù)的關(guān)系，但是當頻率=0時，動能應(yīng)該是負值，與現(xiàn)在的圖像不相符，故選項B錯誤；C．若物體在沿運動方向的恒定合外力作用下，物體做勻加速直線運動，由動量定理可得物體的動量，故C正確；D．當磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大時，電動勢的大小是不變的，所以選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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】

AB．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，設(shè)圓弧半徑為R，當小球運動到半徑與豎直方向的夾角為θ時，速度為v．

根據(jù)機械能守恒定律有：mv2=mgRcosθ由牛頓第二定律有：N-mgcosθ=m解得小球?qū)π≤嚨膲毫椋篘=3mgcosθ其水平分量為Nx=3mgcosθsinθ=mgsin2θ根據(jù)平衡條件知，地面對小車的靜摩擦力水平向右，大小為：f=Nx=mgsin2θ可以看出：當sin2θ=1，即θ=45°時，地面對車的靜摩擦力最大，其值為fmax=mg．故A錯誤，B正確．CD．若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車的速度設(shè)為v′，小球的速度設(shè)為v．小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv-Mv′=0；系統(tǒng)的機械能守恒，則得：mgR=mv2+Mv′2，解得：v′=．故C正確，D錯誤．故選BC．【點睛】本題中地面光滑時，小車與小球組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，但系統(tǒng)的總動量并不守恒．8、BD【解析】

A．根據(jù)左手定則可知，受到的安培力向右，電流方向由下向上流過滑塊，則b為電源正極，故A錯誤；B．僅增大電源電動勢，流過滑塊的電流增大，安培力增大，加速度增大，速度變化增大，故B正確；C．僅將磁場反向，根據(jù)左手定則可知，滑塊向左加速，故C錯誤；D．僅減小彈體質(zhì)量，滑塊的合力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度增大，速度變化量增大，故D正確。故選BD。9、AD【解析】

A．自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點，可知粒子沿OG方向做勻減速運動，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場力斜向右上方，即電場方向一定由O指向D，選項A正確；B．粒子從O到G，電場力做負功，則電勢能逐漸增加，選項B錯誤；C．粒子返回至O點時速率為，則到達H點的速度大于v0，選項C錯誤；D．設(shè)正方形邊長為2L，粒子速度方向向左時，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g，因粒子恰能到達G點，則僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g，則當粒子水平位移為L時，則：豎直位移則粒子一定經(jīng)過DE間某點，選項D正確；故選AD。10、AC【解析】

A．把AB看成一個整體，AB對C的壓力在水平方向的分力為Nx＝（m1+m1）gcosθ?sinθ方向水平向右，AB對C的摩擦力在水平方向的分力為fx＝fcosθ，方向水平向左。因為AB一起加速下滑，所以（m1+m1）gsinθ＞f，則Nx＞fx，所以斜面C有向右的運動趨勢，則斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左。故A正確；B．因為AB一起加速下滑，所以μ1（m1+m1）gcosθ＜（m1+m1）gsinθ則μ1＜tanθ，故B錯誤；C．把AB看成一個整體，滑塊A與斜面之間的摩擦力為f＝μ1（m1+m1）gcosθ故C正確；D．滑塊AB一起加速下滑，其加速度為a＝gsinθ﹣μ1gcosθB與A之間的摩擦力是靜摩擦，則AB之間的摩擦力為f′＝m1a＝mg（sinθ﹣μ1cosθ）故D錯誤。故選AC.三、實驗題：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、C0.737【解析】

(1)[1]AB．本實驗不需要平衡摩擦力，也不需要使鉤碼的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量，選項AB錯誤；C．為了能使木塊對長木板的正壓力等于木塊的重力，長木板必須水平，選項C正確；D．接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定，再釋放木塊，選項D錯誤。故選C。(2)[2]每打5個點取一個記數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小，則有求得。(3)[3]由牛頓第二定律得求得。12、1.02【解析】

(1)[1]．小圓柱的直徑d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.(2)[2][3]．根據(jù)機械能守恒定律得所以得到則以懸點到圓柱重心的距離l為縱坐標，以為橫坐標。其中故四、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、（1）3N；（2）