2022年湖南省衡陽市重點(diǎn)名校高三第三次測評物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用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在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列說法正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光的波動性B．高速運(yùn)動的質(zhì)子、中子和電子都不具有波動性C．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說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，把容器的開口打開，待氣體達(dá)到新的平衡時，容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(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，燈泡L變亮D．當(dāng)溫度降低時，理想變壓器輸入功率增大4、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面開始了對月球背面區(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都無法直接穿透月球與嫦娥四號建立聯(lián)系，為此，我國特意于2018年5月21日成功發(fā)射了嫦娥四號中繼星“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)動可簡化為同時參與了以L2點(diǎn)為中心的自轉(zhuǎn)和與月球一起繞地球的公轉(zhuǎn)兩個運(yùn)動，以確保嫦娥四號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)動的認(rèn)識中正確的是：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)隊發(fā)布了人類歷史上的首張黑洞照片，我國科學(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，會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)過時都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此時該天體就變成了一個黑洞。若太陽演變成一個黑洞后的密度為、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖是利用太陽能驅(qū)動的小車，若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，在這一過程中電動機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為f，那么這段時間內(nèi)()A．小車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動B．小車做勻加速運(yùn)動C．電動機(jī)所做的功為D．電動機(jī)所做的功為8、如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動，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，通過傳感器測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，以地面為零勢能面，不計空氣阻力，取，由圖象可知（）A．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgB．輕彈簧原長為0.2mC．彈簧最大彈性勢能為0.5JD．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J9、如圖所示，在一電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中放一金屬空心導(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)的電場強(qiáng)度都為零 B．a(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，b點(diǎn)不為零C．a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢相等 D．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高10、大量天文觀測表明宇宙中的恒星（其實(shí)是銀河系中的恒星）超過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)（未畫出）做勻速圓周運(yùn)動，觀測到它們球心間的距離為L，轉(zhuǎn)動的周期為T，已知引力常量為G，根據(jù)觀測結(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。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。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．滑動變阻器（阻值1~11Ω，額定電流1.8A）E．滑動變阻器（阻值1~111Ω，額定電流1.5A）F．定值電阻kΩG．直流電源（電動勢）H．導(dǎo)線和開關(guān)（1）請在虛線框中畫出電路圖_______（2）滑動變阻器應(yīng)選______；電流表應(yīng)選______（填寫元件前序號）（3）燈泡兩端實(shí)際電壓與電壓表讀數(shù)U關(guān)系式為______（4）根據(jù)該電路設(shè)計圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得電壓表的讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為I，若考慮電表的內(nèi)阻，則此時燈泡的電阻為______（用題目中所給字母或符號表示）12．（12分）某同學(xué)想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).如圖甲所示，表面粗糙、一端裝有定滑輪的長木板固定在水平實(shí)驗(yàn)臺上；木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個輕小動滑輪，鉤碼和拉力傳感器通過繞在滑輪上的輕細(xì)繩相連，細(xì)繩與長木板平行，放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運(yùn)動（忽略滑輪的摩擦）.①實(shí)驗(yàn)開始前打點(diǎn)計時器應(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數(shù)點(diǎn)間的距離，相鄰計數(shù)點(diǎn)時間為T，由此可求得小車的加速度大小為_____________（用、、T表示）.③改變鉤碼的個數(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,則滑塊和輕小動滑輪的總質(zhì)量為_______________kg；滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)______________.（設(shè)重力加速度為g）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）角反射器是由三個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，自行車尾燈也用到了這一裝置。如圖所示，自行車尾燈左側(cè)面切割成角反射器陣列，為簡化起見，假設(shè)角反射器的一個平面平行于紙面，另兩個平面均與尾燈右側(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，小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，空氣阻力不計，重力加速度為g，取B點(diǎn)所在的平面為零勢能面，試求：(1)小滑塊在釋放處的重力勢能Ep；(2)小滑塊第一次運(yùn)動到B點(diǎn)時對軌道的壓力FN；(3)小滑塊沿斜面CD向上滑行的最大距離x。15．（12分）引力波探測于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。雙星的運(yùn)動是產(chǎn)生引力波的來源之一，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)在二者萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動，測得P星的周期為T，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錯誤；B．任何運(yùn)動的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性，B錯誤；C．原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說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錯誤。故選C。2、B【解析】

以原來所有氣體為研究對象，初狀態(tài)：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的開關(guān)打開，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)量與原來氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比故ACD錯誤，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，Rt阻值減小，則次級電阻減小，因次級電壓不變，則次級電流變大，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錯誤；D．當(dāng)溫度降低時，Rt阻值變大，則次級電阻變大，因次級電壓不變，則次級電流變小，則理想變壓器次級功率減小，則輸入功率減小，選項(xiàng)D錯誤。故選B。4、A【解析】

A.月球一面始終朝著地球，說明月球也有自轉(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，可以與地球和月球基本保持相對靜止，故中繼星“鵲橋”隨拉格朗日點(diǎn)L2繞地球運(yùn)動的周期等于月球繞地球的周期，故B錯誤；C.為確保嫦娥四號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錯誤；D.中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點(diǎn)L2運(yùn)動過程，只受到地球和月球萬有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動力作用，故D錯誤。5、B【解析】

根據(jù)萬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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、AD【解析】

AB．小車電動機(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故小車的運(yùn)動是加速度不斷減小的加速運(yùn)動，故A正確，B錯誤；CD．對小車啟動過程，根據(jù)動能定理，有W電?fs=這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為W電=fS+故C錯誤，D正確．故選AD.點(diǎn)睛：小車電動機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，牽引力不斷減小，故小車的運(yùn)動是加速度不斷減小的加速運(yùn)動；結(jié)合動能定理列式求解電動機(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，圖線的斜率絕對值為：所以：m=0.2kg故A錯誤；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，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，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時的動能最大；在滑塊整個運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，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錯誤；故選BC。9、AC【解析】

AB．金屬空心導(dǎo)體放在勻強(qiáng)電場中，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)部的場強(qiáng)處處為零，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零，A正確，B錯誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體上，以及導(dǎo)體的內(nèi)部的電勢處處相等，即為等勢體，則a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢，C正確，D錯誤；

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錯誤；CD．又聯(lián)立解得故可以確定兩恒星的質(zhì)量之和，但無法確定兩恒星的質(zhì)量之比，選項(xiàng)D正確，C錯誤。故選AD。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、DA【解析】

（1）[1]描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(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，則通過燈泡的電流為，則燈泡電阻12、交流電源2tanθ【解析】

由題中“測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)”可得，本題考查動摩擦因數(shù)測量實(shí)驗(yàn)，根據(jù)打點(diǎn)計時器數(shù)據(jù)處理、牛