2022-2023学年湖南省郴州市龙潭中学高三物理模拟试题含解析

2022-2023学年湖南省郴州市龙潭中学高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则

A.a一定带正电，b一定带负电B.a加速度减小，b加速度增大C.a电势能减小，b电势能增大D.a和b的动能一定都增大参考答案：

答案：BD2.1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4×106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是

A．0.6小时

B．1.6小时

C．4.0小时

D．24小时参考答案：答案：B解析：由开普勒行星运动定律可知，恒量，所以，r为地球的半径，h1、t1、h2、t2分别表示望远镜到地表的距离，望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期（24h），代入数据得：t1=1.6h。3.伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是

A．实验检验，数学推理

B．数学推理，实验检验C．提出假设，实验检验

D．实验检验，合理外推参考答案：C试题分析：这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广．故选C.4.（单选题）一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两极板间的距离增大，则电容器的电容C、电容器所带电量Q和极板间的电场强度E的变化情况是

（

）A.C、Q、E都逐渐增大

B.C、Q、E都逐渐减小C.C、Q逐渐减小，E不变

D.C、E逐渐减小，Q不变参考答案：B5.如图，两轮用齿轮传动，且不打滑，图中两轮的边缘上有A、B两点，它们的角速度分别为和，线速度大小分别为和，到各自转轴O1、O2的距离分别为、且.当轮子转动时，这两点则下列关系式正确的是（

）A、

B、

C、

D、参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为一圆拱桥，最高点的半径为40m。一辆质量为1.2×103kg的小车，以10m／s的速度经过拱桥的最高点。此时车对桥顶部的压力大小为_________N；当过最高点的车速等于_________m/s时，车对桥面的压力恰好为零。（取g=10m／s2）参考答案：

20

7.如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v=

m/s。a是电源的

极。参考答案：2200

正8.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为

，若将弹簧拉长至13cm时，物体所受的摩擦力为

(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。参考答案：200N/m

，

4N9.（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________。②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车受到的合力；（2）小车的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。10.“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）

某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。①实验过程是________的（填写“正确”“不正确”）；②实验结论__________________________________________（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法①如果横坐标取_____________，就可获得如图3所示的图线；

②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将__________(填“不变”“增大”或“减小”)。参考答案：)(1)①正确（2分）；②不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，从E-△t图象并不能得到E与△t成反比的结论。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②变大

11.如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．则小物块落地点距飞出点的水平距离s＝

m，物块的初速度v0＝

m/s。参考答案：0.904.012.1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2kg。(1)请你画出Δv2—x变化图象，(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是：(

)

A.实验前未平衡摩擦力

B.实验前未平衡摩擦力过大C.实验时所挂的钩码质量太大

D.实验时所挂的钩码质量太小参考答案：(1)画图（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC13.（4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为

W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________。参考答案：1；(1.5,1.5)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1伏多一点。甲同学找来了一个土豆做实验，当用量程为0～3V、内阻约50k，的电压表测其两极时读数为0．96V，但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V．0．5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光，检查灯泡、线路均无故障。据你猜想，出现这种现象的原因是

(不要求写分析、推导过程)(2)乙同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0．32mA，根据前面电压表测得的0．96V电压，估算出“土豆电池”的内阻值，其值为

(3)为了更准确测定一个“土豆电池”的电动势和内阻，实验室提供了以下一些器材可供选择A．电流表A1(量程为0～06A，内阻r1=ln)B．灵敏电流表A4,(量程为0～0．6mA，内阻r=800C．灵敏电流表A，(量程为0～250A，内阻未知)D．滑动变阻器R(最大阻值约10)E．定值电阻R。(阻值2kD．)F变阻箱R’(0～99991))G．开关s和导线若干①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻，实验中除了带有锌、铜两电极的水果电池外，还应选择的器材是

(填器材前的字母代号)；②利用①问中选择的器材，在右方框中画出测量的的电路图(图中要标明相关器材的字母代号)。参考答案：答案：（1）水果电池的内阻太大（2分）（2）3.0×10（2分）（3）①B、F、G（2分）②电路图如图示（4分）15.当千分尺的两个小砧合拢时，会听到“嗒”、“嗒”声响，此时若套筒上可动刻度的零刻线与固定刻度的零刻线不重合，说明该千分尺存在零误差，如图甲所示，零误差为

mm，用这个千分尺去测量长度时，实际长度就是读数与这个零误差的修正值．若用这个千分尺测某滚球珠直径时的显示如图乙所示，则滚珠的实际直径为d0=

mm.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1（a，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y＝a的上方和直线x＝2a的左侧区域内，有一沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E．一质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当速度方向沿x轴正方向时，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力。⑴求磁感应强度B的大小；⑵粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标；⑶若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限，当速度方向沿x轴正方向的夹角=30°时，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t．参考答案：⑴设粒子在磁场中做圆运动的轨迹半径为R，牛顿第二定律有（2分）粒子自A点射出，由几何知识

（1分）解得

（2分）⑵粒子从A点向上在电场中做匀减运动，设在电场中减速的距离为y1（2分）得（1分）所以在电场中最高点的坐标为（a，）（2分）⑶粒子在磁场中做圆运动的周期

（1分）粒子从磁场中的P点射出，因磁场圆和粒子的轨迹圆的半径相等，OO1PO2构成菱形，故粒子从P点的出射方向与y轴平行，粒子由O到P所对应的圆心角为

=60°由几何知识可知，粒子由P点到x轴的距离

S=acos

粒子在电场中做匀变速运动，在电场中运动的时间

（1分）粒子由P点第2次进入磁场，由Q点射出，PO1QO3构成菱形，由几何知识可知Q点在x轴上，粒子由P到Q的偏向角为=120°则

粒子先后在磁场中运动的总时间

（1分）粒子在场区之间做匀速运动的时间

（1分）解得粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间

（2分）17.如图甲所示，在圆形水池正上方，有一半径为r的圆形储水桶。水桶底部有多个沿半径方向的水平小孔，小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R，水桶底部与水池水面之间的高度差是h。为了维持水桶水面的高度不变，用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方。水泵由效率为η1的太阳能电池板供电，电池板与水平面之间的夹角为α，太阳光竖直向下照射（如图乙所示），太阳光垂直照射时单位时间、单位面积接受的能量为E0。水泵的效率为η2，水泵出水口单位时间流出水的质量为m0，流出水流的速度大小为v0（不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力）。求：（1）水从小孔喷出时的速度大小；（2）水泵的输出功率；（3）为了使水泵的工作能维持水面的高度不变，太阳能电池板面积的最小值S。参考答案：18.近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为．每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全．如下图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为20m．质量4t、车长5m的卡车以45km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．（1）若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为1.0×104N．求卡车的制动距离；（2）若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD．为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）卡车制动后做匀减速直线运动，其初速v0=18m/s．加速度为阻力除以质量，由于是刹车停止，所以末速度为零，这是一个隐含的量．由运动学公式可以求得其位移．（2）汽车通过而不受影响的话，其位移应该是AB与CD的间距加上车身的长度，这里没说车是质点，并且已经明确告诉的车身长度，所以切记卡车通过的位移为36m．解答：（解：（1）