湖南省婁底市雙峰一中等五校重點中學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中學高三第三次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號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，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，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，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、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點由靜止釋放，經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場，射出后都打在同一個與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點。粒子重力不計。下列說法中正確的是（）A．在熒光屏上只出現(xiàn)1個亮點B．三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間之比為2∶1∶1D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶2∶22、如圖所示，一個物體在豎直向上的拉力F作用下豎直向上運動，拉力F與物體速度v隨時間變化規(guī)律如圖甲、乙所示，物體向上運動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．光電子的最大初動能一定大于2.55eV4、2019年8月我國已經(jīng)建成了新托卡馬克（EAST）裝置一中國環(huán)流器二號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，將中國的聚變堆技術(shù)提升到了新的高度。設(shè)該熱核實驗反應(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，在豎直向下的勻強磁場中有兩根水平放置的平行粗糙金屬導軌CD、EF，導軌上放有一金屬棒MN．現(xiàn)從t=0時刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流I的大小與時間t成正比，即I=kt，其中k為常量，不考慮電流對勻強磁場的影響，金屬棒與導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隨時間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是A． B．C． D．6、“世紀工程”﹣港珠澳大橋已于2018年10月24日9時正式通車，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小時照明，而橋梁只需晚上照明。假設(shè)該大橋的照明電路可簡化為如圖所示電路，其中太陽能電池供電系統(tǒng)可等效為電動勢為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、一列橫波沿軸傳播，某時刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點的平衡位置與坐標原點相距，此時質(zhì)點沿軸正方向運動，經(jīng)過第一次到達最大位移處。由此可知A．這列波沿軸負方向傳播B．這列波的波長為C．這列波的傳播速度為D．這列波的頻率為E.該時刻起內(nèi)質(zhì)點走過的路程為8、下列說法正確的是A．鈾238發(fā)生α衰變成釷234時,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,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，小球處于靜止狀態(tài)，則桿對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的v-t圖像如圖所示，t0時刻，兩車并排行駛，下列說法正確的是（）A．t=0時，甲車在乙車前0.68v0t0B．兩車速度相等的時刻為1.2t0C．兩車再次并排行駛的時刻為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）某同學設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度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，當小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗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，用做平拋運動實驗的裝置驗證機能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開始向右滑動，在桌面右端上方固定一個速度傳感，記錄小球離開桌面時的速度（記作v）。小球落在地面上，記下落點，小球從桌面右邊緣飛出點在地面上的投影點為O，用刻度尺測量落點到O點的距離x。通過改變小球的初速度，重復(fù)上述過程，記錄對應(yīng)的速度v和距離x。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗證小球在平拋運動過程中機械能守恒，只需驗證平拋運動過程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同學按如圖所示測量高度h和水平距離x，其中存在測量錯誤的是________（填“h”或“x”），正確的測量方法應(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）該同學在坐標紙上畫出了縱、橫坐標，以為縱坐標，畫出的圖象為一條過原點的直線，圖線的斜率為k，那么該同學選擇________為橫坐標，根據(jù)平拋運動得到的加速度為________。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了小球在平拋運動過程中機械能守恒。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）電動自行車已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂械囊环N常用交通工具，以下是某型號電動自行車的相關(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)速電動機額定電壓電動機額定電流額定機械輸出功率參數(shù)40kg80kg40cmr/min48V20A835W該電動自行車采用后輪驅(qū)動直流電動機，其中額定轉(zhuǎn)速是電動自行車在滿載情況下在平直公路上以額定功率勻速行進時的車輪轉(zhuǎn)速，求：（1）電動自行車以額定轉(zhuǎn)速行進時的速度v0；（2）在額定工作狀態(tài)時，損失的功率有80%是由于電動機繞線電阻生熱而產(chǎn)生的，則電動機的繞線電阻為多大；（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°的長直坡道向上勻速行駛時，受到的摩擦阻力為車重（含載重）重量的0.02倍，求此狀態(tài)下電動自行車實際運行機械功率（sin4.59°=0.08；重力加速度g=10m/s2）。14．（16分）電荷周圍存在電場，電場雖然看不見，但是它卻是客觀存在的，可以通過實驗對它進行觀察和研究。如圖所示，是一個均勻帶電球，把一個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不同位置，調(diào)整絲線長度，使小球靜止時的三個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)對帶電小球靜止于位置時的受力進行分析，畫出受力示意圖，并求小球所受電場力的大??；(2)根據(jù)電場強度的定義，推導帶電球產(chǎn)生的電場在位置處的場強大小的表達式，并據(jù)此比較三個位置的電場強度的大小關(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，小球進入粗糙的水平面后向右運動到C處進入一豎直放置的光滑圓弧軌道。已知擺線長，，小球質(zhì)量，B點C點的水平距離，小球與水平面間動摩擦因數(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、A【解析】

ABC．根據(jù)動能定理得則進入偏轉(zhuǎn)電場的速度因為質(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)電場中運動時間，則知時間之比為，在豎直方向上的分速度則出電場時的速度因為粒子的比荷不同，則速度的大小不同，偏轉(zhuǎn)位移因為則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)一個亮點，故A正確，BC錯誤；D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對粒子做功W=qEy因為E和y相同，電量之比為1：1：2，則電場力做功為1：1：2，故D錯誤。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錯誤；B．200g與分析不符，故B錯誤；C．250g與分析相符，故C正確；D．300g與分析不符，故D錯誤；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能級向低能級躍遷時，產(chǎn)生6種不同頻率的光子，故A錯誤；BC．由題意及能級差關(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能也不能確定具體值，故D錯誤；故選B。4、D【解析】

A．輕核聚變比核裂變更為安全、清潔，選項A錯誤；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B錯誤；C.兩個輕核結(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C錯誤；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D正確。故選D。5、D【解析】

AB、由題，棒中通入的電流與時間成正比，I=kt，棒將受到安培力作用，當安培力大于最大靜摩擦力時，棒才開始運動，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t=0時，f=-ma，根據(jù)數(shù)學知識可知AB錯誤，故AB錯誤。

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、BCE【解析】

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

A、鈾238、釷234發(fā)生衰變時質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；B、幾個粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個復(fù)合粒子時所放出的能量叫結(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,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)部一個中子變成一個質(zhì)子和電子產(chǎn)生的，故C錯誤；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；【點睛】發(fā)生衰變時質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動能，幾個粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個復(fù)合粒子時所放出的能量叫結(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)部一個中子變成一個質(zhì)子和電子產(chǎn)生的．9、BC【解析】

小球處于靜止狀態(tài)，則桿對小球的作用力方向在重力與繩子拉力夾角的對頂角范圍內(nèi)（不含水平方向），如圖所示；所以桿對小球的作用力方向可能是F2和F3，故BC正確，AD錯誤。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，乙車在甲車前故A錯誤；B．甲車做勻速直線運動，速度為乙車做勻加速直線運動，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錯誤；故選BC。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、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應(yīng)等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門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速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

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

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；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；【點睛】考查求瞬時速度的方法，理解機械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗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】

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