湖南省湖湘教育三新探索协作体2021-2022学年高三第一次模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：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、如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为32、12、20，当齿轮绕各自的轴匀速转动时，A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A．8:3:5 B．5:3:8C．15:40:24 D．24:40:152、2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、水星、太阳会在一条直线上，且水星处于地球和太阳之间，这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼（目前世界上口径最大的单天线射电望远镜）观测水星与太阳的视角（观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角），则的最大值为（）A． B． C． D．3、如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（）A．粒子在三点所受的电场力不相等B．粒子必先过a，再到b，然后到cC．粒子在三点所具有的动能大小关系为Ekb＞Eka＞EkcD．粒子在三点的电势能大小关系为Epc＜Epa＜Epb4、现用某一频率的光照射锌板表面，能发生光电效应，若（）A．只增大入射光的频率，遏止电压不变B．只增大入射光的频率，锌的逸出功变大C．只增大入射光的强度，饱和光电流变大D．只增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大5、如图所示，内壁光滑的圆管形轨道竖直放置在光滑水平地面上，且恰好处在两固定光滑挡板M、N之间，圆轨道半径为1m，其质量为1kg，一质量也为1kg的小球（视为质点）能在管内运动，管的内径可不计。当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，取g＝10m/s2。则小球运动到最低点时对轨道的压力大小为A．70N B．50N C．30N D．10N6、如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是（）A．若x轴表示时间，y轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系B．若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系C．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系D．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系二、多项选择题：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，有多个选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、如图所示，小车质量为，小车顶端为半径为的四分之一光滑圆弧，质量为的小球从圆弧顶端由静止释放，对此运动过程的分析，下列说法中正确的是（g为当地重力加速度）（）A．若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为B．若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为C．若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为D．若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为8、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。下图是电磁炮的原理示意图，与电源的正、负极相连的水平平行金属轨道位于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道所在平面向上，通电的导体滑块将在磁场中向右加速，下列说法正确的是（）A．a为电源正极B．仅增大电源电动势滑块出射速度变大C．仅将磁场反向，导体滑块仍向右加速D．仅减小弹体质量，其速度变化率增大9、如图所示，正方形ABCD位于竖直平面内，E、F、G、H分别为四条边的中点,且GH连线水平，O为正方形的中心。竖直平面内分布有一匀强电场、电场方向与水平面成45°角。现自O点以初速度水平向左射出一带正电粒子，粒子恰能到达G点。若不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．电场方向一定由O指向DB．粒子从O到G，电势能逐渐减小C．粒子返回至H点时速率也为D．若仅将初速度方向改为竖直向上，粒子一定经过DE间某点10、如图所示，两块长方体滑块A和B叠放在倾角为θ的斜面体C上。已知A、B质量分别为m1和m1，A与C的动摩擦因数为μ1，B与A的动摩擦因数为µ1．两滑块AB在斜面体上以相同加速度自由下滑，斜面体C在水平地面上始终保持静止，则下列说法正确的是（）A．斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左B．滑块A与斜面间的动摩擦因数µ1＝tanθC．滑块A受到斜面对其摩擦力的大小为µ1（m1+m1）gcosθD．滑块B所受的摩擦力大小为µ1m1gcosθ三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组要测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示装置，已知当地的重力加速度为。(1)对于实验的要求，下列说法正确的是_______；A．将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力B．钩码的质量要远小于木块的质量C．要保证长木板水平D．接通电源的同时释放木块(2)按正确的操作要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是的交流电源，纸带上的点每5个点取1个记数点，但第3个记数点没有画出，则该木块的加速度_____；（结果保留三位有效数字）(3)若木块的质量为，钩码的质量为，则木块与长木板间的动摩擦因数为_____（用、、、表示结果）。12．（12分）图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下：(1)小圆柱的直径d＝________cm；(2)测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间△t；(3)改变摆线的长度，重复步骤(2)，多测几组数据；(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以_______为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量均为m=0.1kg，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）与B碰撞前瞬间A对轨道的压力N的大小；（2）碰撞过程中A对B的冲量I的大小；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l。14．（16分）如图所示，宽度为的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场，它们的磁感应强度大小相等，方向垂直纸面且相反，长为，宽为的矩形abcd紧邻磁场下方，与磁场边界对齐，O为dc边的中点，P为dc边中垂线上的一点，OP=3L．矩形内有匀强电场，电场强度大小为E，方向由a指向O．电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放，经电场加速后进入磁场，运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切．（1）求该粒子经过O点时速度大小v0；（2）求匀强磁场的磁感强度大小B;（3）若在aO之间距O点x处静止释放该粒子，粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点，求x满足的条件及n的可能取值．15．（12分）如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为和的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为，开口很小，两开口端接有间距也为的且足够长的两个固定平行导轨，导轨与水平面夹角为，处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为、电阻为、长为的金属棒与导轨良好接触。滑动变阻器的最大电阻为，其他电阻不计，一切摩擦和空气阻力不计，重力加速度为。求：(1)电磁感应中产生的电动势；(2)若开关闭合、断开，求滑动变阻器的最大功率；(3)若开关断开，闭合，棒由静止释放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑过程中最大速度以及某段时间内通过棒某一横截面的最大电荷量。

参考答案一、单项选择题：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、C【解析】

三个齿轮同缘转动，所以三个齿轮边缘的线速度相等，即为：vA=vB=vC三个齿轮的齿数分别为32、12、20，根据得A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A.8:3:5与计算结果不符，故A错误。B.5:3:8与计算结果不符，故B错误。C.15:40:24与计算结果相符，故C正确。D.24:40:15与计算结果不符，故D错误。2、A【解析】

由于水星每隔N年就会处于地球、太阳之间，且三者共线，那就意味着每经过N年水星会比地球多转一圈，则且年，解得年由得所以视角最大的时候应该是水星与地球连线与水星轨道相切的时候，此时故选A。3、D【解析】

A．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等。选项A错误。B．由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会的到如图的轨迹。选项B错误。CD．带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间的互化，由题意和图可知，在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，可判断在c点的动能最大，在b点的动能最小。选项C错误，D正确。4、C【解析】

A．根据光电效应的规律而遏止电压可知遏止电压的大小与照射光的频率有关，只增大入射光的频率，遏止电压增大，A错误；B．金属的逸出功与入射光无关，B错误；CD．光强度只会影响单位时间内逸出的光电子数目，只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，饱和光电流变大，对光电子的最大初动能不影响，C正确D错误。故选C。5、A【解析】

抓住小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，求出最高点的速度，根据动能定理求出小球在最低点的速度，从而结合牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力，根据牛顿第三定律得出小球对圆轨道的最大压力．【详解】当小球运动到最高点时速度最小，此时圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得，mg+N=m，N=mg，解得最高点的速度v1=；小球从最高点到最低点，根据动能定理得，mg⋅2R=，解得v2=；根据牛顿第二定律得，N′−mg=m，联立解得N′=7mg=70N，根据牛顿第三定律，小球对轨道的最大压力N′=7mg=70N，故A正确，BCD错误；故选：A.6、C【解析】

图中的直线表示是一次函数的关系；A．若物体受恒定合外力作用做直线运动，则物体做匀加速直线运动，其速度与时间图像是线性关系，由物体的动能，速度的平方与时间的图像就不是线性关系了，所以此图像不能表示反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系，故选项A错误；B．在光电效应中，由于，说明动能与频率是一次函数的关系，但是当频率=0时，动能应该是负值，与现在的图像不相符，故选项B错误；C．若物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体做匀加速直线运动，由动量定理可得物体的动量，故C正确；D．当磁感应强度随时间均匀增大时，电动势的大小是不变的，所以选项D错误。故选C。二、多项选择题：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，有多个选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、BC【解析】

AB．若地面粗糙且小车能够静止不动，设圆弧半径为R，当小球运动到半径与竖直方向的夹角为θ时，速度为v．

根据机械能守恒定律有：mv2=mgRcosθ由牛顿第二定律有：N-mgcosθ=m解得小球对小车的压力为：N=3mgcosθ其水平分量为Nx=3mgcosθsinθ=mgsin2θ根据平衡条件知，地面对小车的静摩擦力水平向右，大小为：f=Nx=mgsin2θ可以看出：当sin2θ=1，即θ=45°时，地面对车的静摩擦力最大，其值为fmax=mg．故A错误，B正确．CD．若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车的速度设为v′，小球的速度设为v．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv′=0；系统的机械能守恒，则得：mgR=mv2+Mv′2，解得：v′=．故C正确，D错误．故选BC．【点睛】本题中地面光滑时，小车与小球组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统的总动量并不守恒．8、BD【解析】

A．根据左手定则可知，受到的安培力向右，电流方向由下向上流过滑块，则b为电源正极，故A错误；B．仅增大电源电动势，流过滑块的电流增大，安培力增大，加速度增大，速度变化增大，故B正确；C．仅将磁场反向，根据左手定则可知，滑块向左加速，故C错误；D．仅减小弹体质量，滑块的合力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度增大，速度变化量增大，故D正确。故选BD。9、AD【解析】

A．自O点以初速度水平向左射出一带正电粒子，粒子恰能到达G点，可知粒子沿OG方向做匀减速运动，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力竖直向下，则电场力斜向右上方，即电场方向一定由O指向D，选项A正确；B．粒子从O到G，电场力做负功，则电势能逐渐增加，选项B错误；C．粒子返回至O点时速率为，则到达H点的速度大于v0，选项C错误；D．设正方形边长为2L，粒子速度方向向左时，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度为向右的g，因粒子恰能到达G点，则仅将初速度方向改为竖直向上，粒子的加速度水平向右，大小为g，则当粒子水平位移为L时，则：竖直位移则粒子一定经过DE间某点，选项D正确；故选AD。10、AC【解析】

A．把AB看成一个整体，AB对C的压力在水平方向的分力为Nx＝（m1+m1）gcosθ∙sinθ方向水平向右，AB对C的摩擦力在水平方向的分力为fx＝fcosθ，方向水平向左。因为AB一起加速下滑，所以（m1+m1）gsinθ＞f，则Nx＞fx，所以斜面C有向右的运动趋势，则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左。故A正确；B．因为AB一起加速下滑，所以μ1（m1+m1）gcosθ＜（m1+m1）gsinθ则μ1＜tanθ，故B错误；C．把AB看成一个整体，滑块A与斜面之间的摩擦力为f＝μ1（m1+m1）gcosθ故C正确；D．滑块AB一起加速下滑，其加速度为a＝gsinθ﹣μ1gcosθB与A之间的摩擦力是静摩擦，则AB之间的摩擦力为f′＝m1a＝mg（sinθ﹣μ1cosθ）故D错误。故选AC.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、C0.737【解析】

(1)[1]AB．本实验不需要平衡摩擦力，也不需要使钩码的质量远小于木块的质量，选项AB错误；C．为了能使木块对长木板的正压力等于木块的重力，长木板必须水平，选项C正确；D．接通电源，待打点计时器打点稳定，再释放木块，选项D错误。故选C。(2)[2]每打5个点取一个记数点，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，则有求得。(3)[3]由牛顿第二定律得求得。12、1.02【解析】

(1)[1]．小圆柱的直径d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.(2)[2][3]．根据机械能守恒定律得所以得到则以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以为横坐标。其中故四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）3N；（2）