湖南省三湘名校教育联盟2021-2022学年高三上学期第二次大联考物理试题【含答案解析】

三湘名校教育联盟·2022届高三第二次大联考上各题的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3．本卷命题范围：高考范围．计划建造核动力航母．有一种核裂变的方程为00）C．核反应方程可以简化为02．遥控小汽车在水平面上做直线运动，通过手机的连拍功能拍下的四张照片组成如图所示的情景，测得车头之间的距离分别为AB7cm、AC16cm、AD27cm．已知手机每1s拍5张照片，）A．0.3m/sC．0.6m/s）B．m(ag)tC．m(ag)tD．mat荷固定在同一竖直线上，荷连线的垂直平分一个水平向右的初速度，小球在从A点运动到B点的过程中（）A．速度先变大后变小C．电势能先变大后变小B．加速度先变大后变小D．受到的电M10kg的物块静止在光滑水平面上，质量100N/m的轻弹簧一端与劲度系数为5．如图所示，m5kg的小物块轻放在物块M上，并将物块M缓相连，轻弹簧另一端固定在墙面上．现将一质量动摩擦力，重力加速度g取2．若两物块始终一起运动，）20cmD．边的中点O处沿各个方向射入磁场，若已知粒子的质量为m，电荷量为q，正三角形边长为L，粒L子运动的轨道半径为，不计粒子的重力及带电粒子之间的相互作用，则（）2mvA．该磁场的磁感应强度为2qL多项符合题目要求．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．在如图所示的理想变压器电路中，L为灯泡，R为滑动变阻器，R为定值电阻，电路中电键S12闭合，在变压器的原线圈输入有效值恒定的正弦交流电，发现灯泡较暗，为了使灯泡变亮些，下列举措可行的是（）A．仅将滑片P向上移1B．仅将滑片P向上移2C．仅将滑片P向右移D．仅将电键S断开8．如图所示，小球放在内壁光滑的V形容器中，容器AB面竖直，BC面倾斜．若整个装置水平向右做加速运动，越且来越大，则（）A．球对AB面的压力越来越大B．球对AB面的压力大小不变小C．球对BC面的压力越来越D．球对BC面的压力大小不变9．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功与“天和”核心舱对接，3名航天员顺利进入“天和”核心舱．发射载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，简化示意图如图所示，先把飞船发射到近地圆轨道Ⅰ，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨接近．Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道．P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，P、Q之间的距离为2L，地球半径为R．下列说法正确的是（）A．载人飞船在轨道Ⅲ上的机械能比在轨道Ⅱ上大L2B．载人飞船在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上运动的周期之比为3R2R2C．载人飞船在轨道Ⅲ上P处与Q处的加速度大小之比为．(2LR)2LⅠ和轨道Ⅳ的线速度大小之比为RD．载人飞船在轨道10．如图所示，足够长的下端接有阻值为R的电阻，整个装置处在量为m、长为L、电阻不计的金属棒放在导轨上，在沿导轨光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨所在平面的倾角为30，导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．质平面且与棒垂直的拉力F作用下金属棒垂直于导轨1沿导轨向上匀加速直线运动，金属棒运动过程中做初速度为零、加速度为2g（g为重力加速度）的始终与导轨垂直并与两导轨接触良好，金属导轨的电阻不计，则在金属棒沿导轨向上运动t时间的0过程中（）B．拉力F的冲量大小为mgtB2L2gtA．拉力F与时间成正比204R0BLgt2C．通过电阻R的电量为D．电阻R上产生的焦耳热等于拉力与重力的做功之和4R三、非选择题：共56分．第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答．第15～016题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题：共43分．11．（6分）某同学利用如图甲所示的实验装置探究动量定理，用天平测量重物的质量m200g，把打点计时器固定在铁架台上，纸带下端连接重物，上端穿过限位孔后用固定在橫杆上的夹子夹住．（1）该同学接通打点计时器电源，释放重物，重复实验，从打出的纸带中选出一条理想的纸带，如50Hz10m/s2．在打计数点图乙所示．每相邻两计数点间还有1个点未标出，打点频率为，取g5的过程中重力的冲量的大小I______Ns，重物动量改变量的大小1和Δ，则本次实验_______%．I4V12．（9分）某同学设计了如图甲所示电路测量某一电源的电动势和内阻，被测电源的电动势约为，R10Ω，滑动变阻器010Ω2.5VR阻值变化范围为，两个电压表，一个量程为，一2定值电阻14V个量程为．2.5V（1）请根据电路图，将图乙中的实物连接完整．其中，电压表的量程为_______（填”或“4V”）．（2）闭合电“键前，将滑动变阻器接人电路的电阻调为最大，闭合电键后，调滑节动变阻器，将滑动U、U，根据测的示数得的多12变阻器接入电路的电阻逐渐变小，记录每次调后节电压表、UUU1组U、U，作图线，作出的图像斜率为，图像与纵轴的截距为，则电源的电动R1ka1212（3）本实验由于电压表的_________，使测量的电源电动势与真实值相比偏________（填“大”或“小”）．13．（13分）如图所示是《愤怒的小鸟》游戏中的一个场景，小鸟被弹射器弹出时速度与水平方向37l1.25h弹射点距地面的高度为h．立柱P的高度为，最高点为A，最离x8h．小鸟只有击中立柱P才能摧毁所有目标．已知B，立柱与弹射器的水平距m，重力加速度为低点为小鸟的质量为g．不计空气阻力．（1）要摧毁所有目标，求小鸟离开弹射器的最小初速度；（2）若弹射方向不变，改变小鸟弹射初速度的大小，使小鸟击中A点，求小鸟击中A点时的动能．14．（15分）如图所示，三象限内，有沿x轴正方向的匀强电场，在平面直角坐标系xOy的第二、xa之间，有垂直于E，在y轴与(a,0)电场强度大小为坐标平面向里的匀强磁场，在x轴上坐标为q(q0)的带电粒子，粒子经电场加速后进入磁场，的P点，由静止释放一个质量为m、电荷量为粒子恰好不从xa射出磁场，不计粒子的重力，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）粒子从静止释放到第n次经过y轴所用的时间；（3）若使该粒子从P点以一定的初速度沿y轴负方向射出，粒子经电场、磁场，则粒子从P点射出的初速度多大．（二）选考题：共13分．请考生从两道题中任选一题作答．如果多做，则磁场偏转后，刚好垂直于xa射出按第一题计分．15．【选修3-3】（13分）（1）（5分）下列说法正确的是_________．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性B．水蒸气的实际压强越大，相对湿度越大C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动D．实际气体的内能包括气体分子之间的相互作用的势能E．对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大（2）（8分）如图所示，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，右管口封闭，管内有两段水银A、B，右管中封闭气柱长为20cm，左管中封闭气柱长为10cm，水银柱A长为10cm，水银柱A上液面到管口的高度足够大，水银柱B在右管中液面比左管中液面高10cm，大气压强为75cmHg．现在向左①左管中倒入的水银柱的长为多少？②左管中气柱长变为多少？（1）（5分）一列简谐横波在介质中沿x轴传播，在t0.25s时刻的波形如图甲所示，质点P的平A．这列波沿x轴负向传播B．B．波的传播速度为2m/sC．图甲中质点P再经过0.25s到达平衡位置D．平衡位置在x3.5m处的质点的振动方程为y20sint(cm)E．从t0.5s时刻开始，经过，质点P运动的路程为5s2m（2）（8分）如图所示为某玻璃砖的截面图，由半径为R的四分之一圆ABE与长方形BCDE组成，2R30BE长为，BC长为，一束单色光以平行于的方向照射到圆弧面上的点，，F①玻璃砖对光的折射率；②试判断光在BC面上从F点传播到BC所用的时间．能否发生全反射，并求光1．D根据质量数、电荷数守恒，X的核子数为132，A项错误；X的质子数为54，因此中子数为78，B项错误；核反应参与物不能少了一个中子，C项错误；核反应过程释放能量，因此生成的X可得：aAC2ABT20.5m/s2，拍第三张照片时遥控小汽车的速度大小：2．C根据ΔxaT2vADAB0.5m/s，由vvaT得拍第四张照片时遥控小汽车的速度大小为：2T343v0.6m/s，故C正确，ABD错误．43．B设敲击过程铁锤对钉子的平均作用力为F，由题意可知，速度的变化量为Δvat，则(Fmg)tmΔvmat，解得Ftm(ga)t，B项正确．4．D杆上各点的电势相等，因此电势能不变，小球受到的电场力竖直向下，因此水平方向合力为零，加速度始终为零，速度保持不变，电场力先变大后变小，因此D项正确．5．C若两物块一起运动，则加速度始终相，同设向右拉动的最大距离为x，则系统受力的最大值kxFkx，由牛顿第二定律知，系统的最大加速度aMm，而小物块的加速度由两者之间的mmgma，解得x(mM)g0.15m，故C正确，ABD错误．静摩擦力提供，有kv2mv26．B根据牛顿第二定律qvBm，解得B，由图可知，粒子在磁场中运动时间最长时，rqLL，故B正确，T2m轨迹与AC边相切。若粒子能过A点，在磁场中运动时间才为t33qB3vACD错误．7．BD仅将滑片P向上移，原线圈匝数变多，根据变压比可知，副线圈输出电压变小，灯泡变暗，1不符合要求，A错误；仅将滑片P向上移，副线圈匝数变多，根据变压比，副线圈两端的电压增大，2灯泡分到的电压增大，灯泡变亮，B项正确；仅将滑片P向右移，R接入电路的电阻变大，副线圈1电路中的电流变小，灯泡变暗，C项错误；仅将电键S断开，副线圈电路中的电阻变大，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，则灯泡两端的电压增大，灯泡变亮，D项正确．8．AD将BC对球的压力分解为水平方向和竖直方向的分力由于竖直方向的分力始终等于球的重力，因此BC对球的压力始终不变，球对BC面的压力不变，C项错误，D项正确；由于AB面对球的压力与BC对球的压力的水平分力提供合外力，由于加速度增大，合外力增大，而BC对球的压力的水平分力不变，因此AB对球的压力增大，即球对AB面的压力越来越大，A项正确，B项错误．9．AC载人飞船在Ⅲ轨道和Ⅱ轨道上运行时机械能守恒，在Q点由Ⅱ轨道变到Ⅲ轨道需要点火加RL33，T速，所以载人飞船在Ⅲ轨道上的机械能比在Ⅱ轨道上大，故A正确：由开普勒第三定律种：T1223TL3，故B错误；设地球质量为M，载人飞船的质量为m，万有引力常量为G，由牛R33解得：T1Mm(2LR)2Mm顿第二定律得：Gma，GPma，解得载人飞船在Ⅲ轨道P处与Q处的加速R2QaR2(2LR)2，故C正确：由万有引力提供向心力得：，解得载人飞船在Ⅰ轨道和Ⅳ轨道的线速度大小之比为：度大小之比为：PaQMmmR2v2Mmv24R(2LR)2m2LRG1,Gv2LR，故D错误．R1v410．BC由题意知，FmgsinBvma,vat，因此有FmgLBLg2222t，A项错误；R2R金属棒向上运动t时间的过程中，平均作用力F1mgmgtmgB2L2gB2L2gt，则4R022R00拉力的冲量大小IFtmgtBLg22t2，B项正确：t时间内金属棒沿导轨向上运动的距离4R0000x12at214gt2，通过电阻的电量qBLxBLgt20R，C项正确；根据动能定理，4R00RWWW1mv2，即WWQ12mv2，D项错误．2FGFG11．（1）0.32（2分）0.312（2分）（2）2.5（2分）解析：（1）在打计数点1和5的过程中重力的冲量的大小为：Imgt0.2100.16Ns0.32Ns；打计数点1时重物的速度大小为；v3.915.46102m/s1.17125m/s，打计数点5时重物的速度大小为：20.041v10.1511.70102m/s2.73125m/s，在打计数点1和5的过程中重物动量改变量的大小20.045Δpmvmv0.2(2.731251.17125)kgm/s0.312kgm/s为：．51ΔIΔp100%0.320.312100%2.5%．（2）I0.324Vk12．（1）见解析（2分）（1分）（2）a（2分）（2分）（3）分流作用（1分）小（1分）解析：（1）实物连接如图所示，由于闭合电键前，滑动变阻器接入电路的电阻调为最大，两个电压2V表的示数相同，约为将滑动变阻器接入电路的电阻调小，则的示数变小，的示数变大，4V应选用量程为的电压表．因此EUU1r，则UUEr欧姆定律，1UU，则电1（2）由闭合电路源的电动势2R112R1Ea,rk．（3）由于本实验电压表的分流作用，使测量的电源电动势比真实值小．13．解：（1）要摧毁所有目标，当小鸟击中立柱P的B点时，小鸟离开弹射器的初速度最小，设最小初速度为v．0xvtcos（2分）水平方向：0hvtsin12gt2（2分）竖直方向：05v14gh（2分）解得70（2）设小鸟初速度为v时击中A点．1xvTcos（2分）水平方向：1竖直方向：0.25hvTsin1gT2（2分）21从弹出到击中A点，由动能定理得0.25mghE1mv（2分）212kA37792Emgh（1分）解得kA1qEamv2（1分）14．解：（1）设粒子进磁场时的速度大小为v，根据动能定理有2112qEav解得（1分）1mra（1分）由题意知，粒子在磁场中做圆周运动的半径1v21r1qvBm（1分）根据牛顿第二定律12EmB解得（1分）qa1qEat2（1分）（2）设粒子第一次在电场中运动时间为t，则2m112mat解得（1分）qE112mtt，则2qB22ma2ma（1分）设粒子每次在磁场中运动的时间为2qE2qEtnt1(n1)tn(n1)数n为奇数，则12ma（1分）①若粒子经过y轴的次24qE22ma（1分）t(n1)tntn1n②若粒子经过y轴的次数n为偶数，则24qE12vtan（3）设粒子从P点射出的初速度大小为v，粒子进磁场时速度与y轴负方向夹角为，则10v0（1分）a设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据题意知cos（1分）2r2v粒子进磁场时的速度v21（1分）sinv2根据牛顿第二定律qvBm（1分）2r222qEa解得v0（1分）m15．（1）CDE（5分）解析：空调既能制热又能制冷，只能说明在不自发的条件下热传递方向可以逆向，不违背热力学第二定律，故A错误；据湿度的定义可知，水蒸气的实际压强越大，绝对湿度越大，但相对湿度不一定越大，B错误；布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，间接反映了液体或气体分子的无规则运动，故C正确；实际气体的分子间相互作用力不能忽略，故其内能包括气体的pV分子动能分和子势能，故D正确；对一定质量的理想气体，根据k，当它的压强、体积都增T大时，温度也增大，其内能一定增大，所以E正确．（2）解：①开始时，左管中气柱的压强p85cmHg（1分）1右管中气柱的压强为pp10cmHg75cmHg（1分）21当右管中气柱长度变为18cm时，设右管中气柱压强为p2气体发生的是等温变化，则pLSpLS（1分）22222503解得p2cmHg（1分）B水银柱左、右管中水银液面高度差为