2022年湖南省各地高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、下列說法中正確的是A．α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子B．玻爾理論不僅能解釋氫的原子光譜，也能解釋氦的原子光譜C．熱核反應(yīng)的燃料是氫的同位素，裂變反應(yīng)的燃料是鈾D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量2、人們射向未來深空探測器是以光壓為動力的，讓太陽光垂直薄膜光帆照射并全部反射，從而產(chǎn)生光壓．設(shè)探測器在軌道上運行時，每秒每平方米獲得的太陽光能E=1.5×104J，薄膜光帆的面積S=6.0×102m2，探測器的質(zhì)量m=60kg，已知光子的動量的計算式，那么探測器得到的加速度大小最接近A．0.001m/s2 B．0.01m/s2 C．0.0005m/s2 D．0.005m/s23、如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上，細(xì)線另一端跨過定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢向上移動一小段距離，斜面體始終靜止．移動過程中（）A．細(xì)線對小球的拉力變小B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大D．地面對斜面的摩擦力變小4、如圖所示，一圓球固定在水平地面上，球心為O。直細(xì)棒AB的B端擱在地面上，棒身靠在球面上并和球心在同一豎直平面內(nèi)，切點為P，細(xì)棒與水平面之間的夾角為θ。若移動棒的B端沿水平地面靠近圓球，使切點P恰好以O(shè)點為圓心做勻速圓周運動，則A．B端向右勻速運動 B．θ角隨時間均勻增大C．PB長度隨時間均勻減小 D．以上說法都不對5、如右圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置一個電荷量為＋Q的點電荷，關(guān)于C、D兩點的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是()A．場強(qiáng)相同，電勢相等B．場強(qiáng)不相同，電勢相等C．場強(qiáng)相同，電勢不相等D．場強(qiáng)不相同，電勢不相等6、高速公路的ETC電子收費系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長度是識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離．某汽車以21.6km/h的速度勻速進(jìn)入識別區(qū)，ETC天線用了0.3s的時間識別車載電子標(biāo)簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機(jī)發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿．已知司機(jī)的反應(yīng)時間為0.7s，剎車的加速度大小為5m/s2，則該ETC通道的長度約為（）A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m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，abcd為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L左右兩端接有定值電阻R1和R2，R1=R2=R，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌與棒的電阻．兩根相同的輕質(zhì)彈簧甲和乙一端固定，另一端同時與棒的中點連接．初始時刻，兩根彈簧恰好處于原長狀態(tài)，棒獲得水平向左的初速度，第一次運動至最右端的過程中Rl產(chǎn)生的電熱為Q，下列說法中正確的是A．初始時刻棒所受安培力的大小為B．棒第一次回到初始位置的時刻，R2的電功率小于C．棒第一次到達(dá)最右端的時刻，兩根彈簧具有彈性勢能的總量為D．從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的電熱大于8、2019年11月5日，我國成功發(fā)射了“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的第3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由靜止地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星組成。中圓地球軌道衛(wèi)星軌道周期是12個小時左右，“同步軌道”衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，衛(wèi)星運行軌道面與地球赤道面的夾角叫做軌道傾角。根據(jù)軌道傾角的不同，可將“同步軌道”分為靜止軌道（傾角為零）、傾斜軌道（傾角不為零）和極地軌道。根據(jù)以上信息，下列說法正確的有（）A．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的高度等于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的高度B．中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度C．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，靜止在揚州上空D．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，每天同一時間經(jīng)過揚州上空9、如圖所示，地球質(zhì)量為M，繞太陽做勻速圓周運動，半徑為R．有一質(zhì)量為m的飛船，由靜止開始從P點在恒力F的作用下，沿PD方向做勻加速直線運動，一年后在D點飛船掠過地球上空，再過三個月，又在Q處掠過地球上空．根據(jù)以上條件可以得出A．DQ的距離為B．PD的距離為C．地球與太陽的萬有引力的大小D．地球與太陽的萬有引力的大小10、如圖所示，紙面內(nèi)虛線1、2、3相互平行，且間距均為L。1、2間的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，2、3間的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長為的正方形線圈PQMN電阻為R，各邊質(zhì)量和電阻都相同，線圈平面在紙面內(nèi)。開始PQ與1重合，線圈在水平向右的拉力作用下以速度為向右勻速運動。設(shè)PQ剛進(jìn)入磁場時PQ兩端電壓為，線圈都進(jìn)入2、3間磁場中時，PQ兩端電壓為；在線圈向右運動的整個過程中拉力最大為F，拉力所做的功為W，則下列判斷正確的是（）A． B． C． D．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）為“驗證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5kg的鉤碼．用墊塊將長木板附定滑輪的一端墊起，調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，連接紙帶，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：（1）圖乙中紙帶的____端與滑塊相連（選填“左”或“右”）．（1）圖乙中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m／s1．（3）不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg（g取9.8m／s1，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．12．（12分）如圖甲所示，是一塊厚度均勻、長寬比為5：4的長方形合金材料薄板式電阻器，a、b和c、d是其兩對引線，長方形在a、b方向的長度大于在c、d方向的長度。已知該材料導(dǎo)電性能各向同性。某同學(xué)想測定該材料的電阻率。他選取的器材有：①多用電表；②游標(biāo)卡尺；③螺旋測微器；④學(xué)生電源；⑤電壓表V（量程：3V，內(nèi)阻約為3k）；⑥電流表A（量程：0.6A，內(nèi)阻約為0.2）；⑦滑動變阻器R0（最大阻值10）；⑧開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）用多用電表粗測該電阻器的電阻值。他首先調(diào)整多用電表“指針定位螺絲”，使指針指在零刻度；再將選擇開關(guān)旋至電阻擋“×1”擋位，兩支表筆金屬部分直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0”。然后，用兩支表筆分別連接電阻器的a、b引線，多用電表表盤指針位置如圖乙所示。a、b兩引線之間的電阻值R=___________。（2）用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量薄板的寬度和厚度，結(jié)果如圖丙所示，則寬度L=_______mm，厚度D=_______mm。（3）為了精確測定a、b兩引線之間的電阻值R，該同學(xué)在圖丁所示的實物中，已經(jīng)按圖丁中電路圖正確連接了部分電路；請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成剩余電路的連接_______。（4）若該同學(xué)保持電路不變，只將a、b引線改接為c、d引線，測量c、d之間的電阻值，則測量c、d之間電阻值的相對誤差___________（填“大于”、“小于”或“等于”）測量a、b之間電阻值的相對誤差。（5）計算該材料電阻率的表達(dá)式___________。(式中用到的物理量的符號均要取自（1）（2）（3）問)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，把一個橫截面為等邊三角形玻璃棱鏡的一個側(cè)面放在水平桌面上，直線與共線。在S處放一光源，使其發(fā)出的直線光束與夾角，該光束射向棱鏡的側(cè)面上的一點。調(diào)整光源S的位置，使棱鏡另一側(cè)面出射的光線射在D點，且恰有。不考慮光線在棱鏡中的反射，求：（i）棱鏡玻璃的折射率；（ii）棱鏡的出射光線與人射光線間的夾角。14．（16分）如圖，一固定的水平氣缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞。大圓筒內(nèi)側(cè)截面積為2S，小圓筒內(nèi)側(cè)截面積為S，兩活塞用剛性輕桿連接，間距為2l，活塞之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。初始時大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)?，F(xiàn)通過滑輪用輕繩水平牽引小活塞，在輕繩右端系托盤（質(zhì)量不計）。已知整個過程中環(huán)境溫度T0、大氣壓p0保持不變，不計活塞、滑輪摩擦、活塞導(dǎo)熱良好。求：（i）緩慢向托盤中加沙子，直到大活塞與大圓簡底部相距，停止加沙，求此時沙子質(zhì)量；（ii）在（i）情景下對封閉氣體緩慢加熱可以使活塞回到原處，求回到原處時封閉氣體的溫度。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為的帶有圓弧的滑塊A靜止放在光滑的水平面上，圓弧半徑R=1.8m，圓弧的末端點切線水平，圓弧部分光滑，水平部分粗糙，A的左側(cè)緊靠固定擋板，距離A的右側(cè)S處是與A等高的平臺，平臺上寬度為L=0.5m的M、N之間存在一個特殊區(qū)域，B進(jìn)入M、N之間就會受到一個大小為F=mg恒定向右的作用力。平臺MN兩點間粗糙，其余部分光滑，M、N的右側(cè)是一個彈性卡口，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m的小滑塊B從A的頂端由靜止釋放，當(dāng)B通過M、N區(qū)域后碰撞彈性卡口的速度v不小于5m/s時可通過彈性卡口，速度小于5m/s時原速反彈，設(shè)m=1kg，g=10m/s2，求：(1)滑塊B剛下滑到圓弧底端時對圓弧底端的壓力多大？(2)若A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，保證A與平臺相碰前A、B能夠共速，則S應(yīng)滿足什么條件？(3)在滿足(2)問的條件下，若A與B共速時，B剛好滑到A的右端，A與平臺相碰后B滑上平臺，設(shè)B與MN之間的動摩擦因數(shù)0＜μ＜1，試討論因μ的取值不同，B在MN間通過的路程。

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】試題分析：盧瑟福通過α粒子散射實驗否定了湯姆生的棗糕模型，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)是盧瑟福通過α粒子轟擊氮核而發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，選項A錯．波爾理論把原子能級量子化，目的是解釋原子輻射的線狀譜，但是波爾理論只能很好的解釋氫原子的線狀譜，在解釋氦的原子光譜和其他原子光譜時并不能完全吻合，選項B錯．熱核反應(yīng)主要是氘核氚核在高溫高壓下發(fā)生的聚變反應(yīng)，氘核和氚核都是氫的同位素，裂變主要是鈾核裂變，選項C對．中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核是聚變反應(yīng)，該過程釋放能量，選項D錯．考點：原子原子核2、A【解析】

由E=hv，P＝以及光在真空中光速c=λv知，光子的動量和能量之間關(guān)系為E=Pc．設(shè)時間t內(nèi)射到探測器上的光子個數(shù)為n，每個光子能量為E，光子射到探測器上后全部反射，則這時光對探測器的光壓最大，設(shè)這個壓強(qiáng)為p壓；每秒每平方米面積獲得的太陽光能：p0＝?E由動量定理得F?＝2p壓強(qiáng)p壓＝對探測器應(yīng)用牛頓第二定律F=Ma可得a＝代入數(shù)據(jù)得a=1.0×10-3m/s2故A正確，BCD錯誤．故選A.點睛：該題結(jié)合光子的相關(guān)知識考查動量定理的應(yīng)用，解答本題難度并不大，但解題時一定要細(xì)心、認(rèn)真，應(yīng)用動量定理與牛頓第二定律即可解題．3、D【解析】

此題是力學(xué)分析中的動態(tài)變化題型，其中球的重力以及支持力方向都沒變，故可畫動態(tài)三角形，如圖，可知T慢慢增大，N減小，故AB錯；可由隔離法分析斜面與地面之間力的作用，已知球給斜面的壓力減小，故斜面對地面壓力減小，對地面摩擦力f=Nsin4、B【解析】

A．將B點速度沿著平行桿和垂直桿方向分解，如圖所示：

故其中v1=vp，P點做勻速圓周運動，故vp不變，由于θ變大，故v變大，即B端向右加速，故A錯誤；

B．結(jié)合幾何關(guān)系，經(jīng)過時間t后的θ角增加為：故θ角隨時間均勻增大，故B正確；

C．PB的長度等于CB的長度，由于B點向右是加速運動，故PB長度不是隨時間均勻減小，故C錯誤；

D．由于B正確，故D錯誤；故選B。5、B【解析】

根據(jù)電場的疊加原理，C、D兩點的場強(qiáng)如圖由于電場強(qiáng)度是矢量，故C、D兩點的場強(qiáng)相等，但不相同；兩個等量同種電荷的電場關(guān)于兩電荷的連線和連線的中垂線對稱，故根據(jù)電場的對稱性，可知C、D兩個點的電勢都與P點的電勢相同；故選B．6、D【解析】

汽車的速度21.6km/h＝6m/s，汽車在前0.3s+0.7s內(nèi)做勻速直線運動，位移為：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，隨后汽車做減速運動，位移為：3.6m，所以該ETC通道的長度為：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC錯誤，D正確【點睛】本題的關(guān)鍵是明確汽車的兩段運動的特點，然后合理選擇公式．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、BD【解析】

A.由F=BIL及I==，得安培力大小為FA=BIL=，故A錯誤；B.由于安培力始終對MN做負(fù)功，產(chǎn)生焦耳熱，由動能定理得：當(dāng)棒再次回到初始位置時，速度小于v0，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于BLv0，則R2的電功率小于，故B正確；C.由能量守恒得知，當(dāng)棒第一次達(dá)到最右端時，物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能，兩個電阻相同并聯(lián)，故產(chǎn)生的熱量相同，則電路中產(chǎn)生總熱量為2Q，所以兩根彈簧具有的彈性勢能為，故C錯誤；D.由于安培力始終對MN做負(fù)功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達(dá)到最左端的過程中，棒平均速度最大，安培力平均值最大．從初始時刻到第一次運動至最右端的過程中電路中產(chǎn)生總熱量為2Q，則從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于×2Q，故D正確．8、ABD【解析】

A．“同步軌道“衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得同步衛(wèi)星的周期相同，則其軌道半徑相等，距地面高度相等，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力解得中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑小，線速度大，故中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度，故B正確；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期雖與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但不能與地球表面相對靜止，不能靜止在揚州上空，故C錯誤；D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則每過24h都運動一圈，則每天同一時間經(jīng)過揚州上空，故D正確。故選ABD。9、ABC【解析】

根據(jù)DQ的時間與周期的關(guān)系得出D到Q所走的圓心角，結(jié)合幾何關(guān)系求出DQ的距離．抓住飛船做勻加速直線運動，結(jié)合PD的時間和PQ的時間之比得出位移之比，從而得出PD的距離．根據(jù)位移時間公式和牛頓第二定律，結(jié)合地球與太陽之間的引力等于地球的向心力求出引力的大?。驹斀狻康厍蚶@太陽運動的周期為一年，飛船從D到Q所用的時間為三個月，則地球從D到Q的時間為三個月，即四分之一個周期，轉(zhuǎn)動的角度為90度，根據(jù)幾何關(guān)系知，DQ的距離為，故A正確；因為P到D的時間為一年，D到Q的時間為三個月，可知P到D的時間和P到Q的時間之比為4：5，根據(jù)得，PD和PQ距離之比為16：25，則PD和DQ的距離之比為16：9，，則，B正確；地球與太陽的萬有引力等于地球做圓周運動的向心力，對PD段，根據(jù)位移公式有：，因為P到D的時間和D到Q的時間之比為4：1，則，即T=t，向心力，聯(lián)立解得地球與太陽之間的引力，故C正確D錯誤．10、ABD【解析】

A．只有PQ進(jìn)入磁場，PQ切割磁感線產(chǎn)生電動勢電路中電流PQ兩端電壓選項A正確；C．受到的安培力進(jìn)入過程克服安培力做功都進(jìn)入1、2間后磁場回路無電流，不受安培力，拉力為0，不做功；PQ進(jìn)入右邊磁場、MN在左邊磁場中，MN切割磁感線產(chǎn)生電動勢，PQ切割右邊磁感線產(chǎn)生電動勢回路中電流PQ和MN受到安培力大小分別為需要拉力最大為選項C錯誤；B．PQ進(jìn)入右邊磁場過程中克服安培力做功都進(jìn)入右邊磁場后，PQ和MN都切割磁場，回路無電流，安培力為0，選項B正確；D．PQ出磁場后，只有MN切割磁感線，線圈受到安培力PQ出磁場過程中安培力做功整個過程克服安培力做功選項D正確。故選ABD.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、右端1.651.97【解析】

（1）滑塊拖動紙帶下落的運動過程中，速度越來越快，所以相等時間內(nèi)運動的位移越來越大，進(jìn)而判斷哪端與滑塊相連；（1）根根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT1可以求出加速度的大?。唬?）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma即可求解質(zhì)量；【詳解】（1）[1]．因為打點計時器每隔0.01s打一個點，兩個計數(shù)點之間還有4個打點未畫出，所以兩個計數(shù)點的時間間隔為T=0.1s，時間間隔是定值，滑塊拖動紙帶下落的運動過程中，速度越來越快，所以相等時間內(nèi)運動的位移越來越大．所以圖乙中紙帶的右端與滑塊相連；

（1）[1]．根據(jù)△x=aT1利用逐差法，有：．（3）[3]．由A步驟可知，取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊受到的合外力為：F=0.5×9.8=4.9N根據(jù)牛頓第二定律得：.【點睛】探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量，實驗時要注意小車質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量．紙帶處理時能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．12、650.601.200小于【解析】

(1)[1]開關(guān)旋至電阻擋“×1”擋位，故電阻為6。(2)[2][3]游標(biāo)卡尺讀數(shù)為