湖南省衡阳县第五中学新高考物理三模试卷及答案解析

湖南省衡阳县第五中学新高考物理三模试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体，经时间t后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R，该星球没有大气层，也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为（）A． B． C． D．2、如图，一根容易形变的弹性轻导线两端固定。导线中通有如图箭头所示的电流I。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加如图所示的匀强磁场B时，描述导线状态的四个图示中正确的是（）A． B．C． D．3、AB两物体同时同地从静止开始运动，其运动的速度随时间的v—t图如图所示，关于它们运动的描述正确的是（）A．物体B在直线上做往返运动B．物体A做加速度增大的曲线运动C．AB两物体在0-1s运动过程中距离越来越近D．B物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小为1:3:24、如图所示，a、b两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕过固定光滑水平细杆CD，与光滑水平细杆口接触，C、D在同一水平线上。D到小球b的距离是L，在D的正下方也固定有一光滑水平细杆DE。D、E间距为，小球a放在水平地面上，细线水平拉直，由静止释放b，当细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球a对地面的压力恰好为0，不计小球大小，则下列说法正确的是A．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b加速度大小不变B．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b速度发生变化C．小球a与小球b质量比为5：1D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离再固定，由静止释放小球b，线与E相碰的一瞬间，小球a会离开地面。5、用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F．已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图b所示的F﹣x图象，g取10m/s2，则由图可求得圆弧轨道的半径R为（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m6、如图所示，N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动，线圈面积为S，线圈电阻为R，电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R，则下列说法正确的是（）A．电压表示数始终为B．电流表示数的最大值C．线圈最大输出功率为D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大二、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、两根平行的通电长直导线、均垂直于纸面放置，其中的电流方向如图所示，电流分别为和。此时所受安培力大小为。若在、的上方再放置一根与之平行的通电长直导线，导线、、间的距离相等，此时所受安培力的合力的大小也是。则下列说法中正确的是（）A．导线中的电流为 B．导线中的电流为C．导线受到安培力的合力的大小为 D．导线受到安培力的合力的大小为8、下列说法中正确的是A．物体做受迫振动，驱动力频率越高，物体振幅越大B．机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变C．质点做简谐运动，在半个周期的时间内，合外力对其做功一定为零D．用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球E.交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率为，则9、如图，一个由绝缘材料做成的半径为R的圆环水平放置，O为圆心，一带电小珠P穿在圆环上，可沿圆环无摩擦的滑动。在圆环所在的水平面内有两个点电荷QA、QB分别位于A、B两点，A点位于圆环内、B点位于圆环外，已知OB=3OA=R，O、A、B三点位于同一直线上。现给小珠P一初速度，发现P恰好沿圆环做匀速圆周运动。则以下判断正确的是A．QA与QB一定为异种电荷B．QB=QAC．由QA、QB激发的电场，在圆环上各处电势相等D．小珠P运动过程中对圆环的弹力大小处处相等10、如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面体B，质量为M．物体A质量为m，弹簧对物体A施加一个始终保持水平的作用力，调整A在B上的位置，A始终能和B保持静止．对此过程下列说法正确的是()A．A、B之间的接触面可能是光滑的B．弹簧弹力越大，A、B之间的摩擦力越大C．A、B之间的摩擦力为0时，弹簧弹力为mgD．弹簧弹力为mg时，A所受摩擦力大小为mg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）某兴趣小组要将一块量程为1mA，内阻约为几十欧的电流表改装成量程为3V的电压表。首先要测量该电流表的内阻，现有如下器材：待测电流表G（量程1mA、阻值约几十欧）；滑动变阻器（总阻值5000、额定电流0.5A）、滑动变阻器（总阻值500、额定电流1A）、电阻箱R2（总阻值999.9）；电源（电动势为1.5V，内阻很小）、电源（电动势为3V，内阻很小）、开关、导线若干。(1)该小组如果选择如图甲所示的电路来测量待测电表G的内阻，则滑动变阻器R1应该选择____（选填“A”或“B”；A．滑动变阻器（总阻值5000、额定电流0.5A）；B．滑动变阻器（总阻值500、额定电流1A）），电源应选择____（选填“A”或“B”；A．电源（电动势为1.5V，内阻很小）；B．电源（电动势为3V，内阻很小））；(2)实验时，先断开S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1，使得G的示数为Ig；保证R1的阻值不变，再闭合S2，调节电阻箱R2，使得G表示数为，此时电阻箱R2的示数如图乙所示，则G表的内阻的测量值是______（选填“A”或“B”；A．24.0；B．96.0）。以上三空答案依次是（____________）A．(1)A、B(2)AB．(1)B、A(2)BC．(1)A、B(2)BD．(1)B、A(2)A12．（12分）某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：两个相同的待测电源（内阻r≈1Ω）电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）电压表V（内阻约为1kΩ）电流表A（内阻约为1Ω）灵敏电流计G，两个开关S1、S1．主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R1至最大，闭合开关S1和S1，再反复调节R1和R1，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R1的示数分别为0.40A、11.0V、30.6Ω、18.1Ω；②反复调节电阻箱R1和R1（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V．回答下列问题：（1）步骤①中：电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电电势差UAB=_____V；A和C两点的电势差UAC=______V；A和D两点的电势差UAD=______V；（1）利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为______Ω，电流表的内阻为______Ω；（3）结合步骤①步骤②的测量数据电源的电动势E为______V，内阻r为_____Ω．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）在光滑绝缘水平面上，存在着有界匀强磁场，边界为PO、MN，磁感应强度大小为B0，方向垂直水平南向下，磁场的宽度为，俯视图如图所示。在磁场的上方固定半径的四分之一光滑绝缘圆弧细杆，杆两端恰好落在磁场边缘的A、B两点。现有带孔的小球a、b（视为质点）被强力绝緣装置固定穿在杆上同一点A，球a质量为2m、电量为－q；球b质量为m、电量为q；某瞬时绝缘裝置解锁，a、b被弹开，装置释放出3E0的能量全部转为球a和球b的动能，a、b沿环的切线方向运动。求：（解锁前后小球质量、电量、电性均不变，不计带电小球间的相互作用）(1)解锁后两球速度的大小va、vb分别为多少；(2)球a在磁场中运动的时间；(3)若MN另一侧有平行于水平面的匀强电场，球a进人电场后做直线运动，球b进入电场后与a相遇；求电场强度E的大小和方向。14．（16分）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．15．（12分）“801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在的等离子体(由电量相同的正、负离子组成)经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内．当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域Ⅰ系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场B1)．区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A)．放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束，经过栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出，在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力，不计粒子之间相互作用于相对论效应)．已知极板长RM=2D，栅极MN和PQ间距为d，氙原子核的质量为m、电荷量为q，求：(1)氙原子核在A处的速度大小v2；(2)氙原子核从PQ喷出时的速度大小v3；(3)因区域Ⅱ内磁场发生器故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中，求能进入区域Ⅰ的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比．

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、A【解析】

根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知t=所以星球表面的重力加速度g=星球表面重力与万有引力相等，mg=近地卫星的轨道半径为R，由万有引力提供圆周运动向心力有：联立解得该星球的第一宇宙速度v=故A正确，BCD错误。故选A。2、B【解析】

考查安培力。【详解】A．图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A错误；B．由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故B正确；C．由左手定则判得，安培力的方向垂直直面向里，故C错误；D．由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故D错误。故选B。3、D【解析】v－t图，其数值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面积表示位移；由图可知，B先匀加速直线，再做匀减速直线，速度为正值，为单向直线运动。物体A做加速度增大的直线运动；在0-1s内，B物体在前，A物体在后，距离越来越远；由于面积表示位移，可求1s内、第2s内、第3s内的位移比为1:3:2，由v=4、C【解析】

AB．细线与水平细杆接触瞬间，小球的速度不会突变，但是由与小球做圆周运动半径变小，由可知，其加速度变大，故A、B错误；C．当细线与水平细杆E接触的一瞬间，对小球a可知，细线中的拉力为对小球b，由牛顿第二定律可得由机械能守恒可得解得故C正确；D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离x，则解得故小球a不会离开地面，故D错误；故选C。5、B【解析】

在圆轨道上运动时，小球受到重力以及轨道的支持力作用，合力充当向心力，所以有小球做平抛运动时时的水平射程小球的竖直位移：根据几何关系可得联立即得x图像的纵截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故选B；【名师点睛】知道平抛运动水平方向和竖直方向上运动的规律，抓住竖直位移和水平位移的关系，尤其是掌握平抛运动的位移与水平方向夹角的正切值的表达式进行求解．注意公式和图象的结合，重点是斜率和截距6、C【解析】

AB．线圈中产生的交流电最大值为有效值电流表示数是电流表示数的最大值电压表两端电压是路端电压选项AB错误；C．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，线圈最大输出功率为选项C正确；D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电阻变大，则电流表示数变小，电压表示数变大，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、BD【解析】

AB．如图所示由右手螺旋定则知导线在处产生竖直向下的磁场，导线受该磁场向左的安培力由牛顿第三定律知导线也受到导线的磁场向右的安培力，大小也是。产生的磁场对有安培力，结合题意分析得：与夹角为120°，且则、导线在点的磁感应强度大小相等，又、导线与的距离相等，则、导线电流大小相等，为。所以B正确，A错误；CD．导线在、处产生的磁感应强度大小相等，则受其安培力为。由余弦定理得所以D正确，C错误。故选BD。8、BCD【解析】

A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振。故A错误；B．机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变，故B正确；C．振子做简谐运动，在半个周期时间内，振子的速率不变，根据动能定理得知合外力做的功一定为0，故C正确；D．为了减小阻力的影响，用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球，故D正确；E．交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率为，因为相互远离，根据开普勒效应可知，故E错误。故选BCD。9、ABC【解析】

A．小珠沿圆环做匀速圆周运动，小珠在圆周上任一点受到的电场力大小相等，故两个点电荷在圆周上各点的场强大小相等，方向不同，故与一定为异种电荷，故A正确；B．如图所示，当小珠运动到图示位置时，由几何知识可得：由于小珠的合力指向圆心，则有：解得：故B正确；C．沿圆环做匀速圆周运动，电场力不做功，所以在圆环上电势处处相等，故C正确；D．因做匀速圆周运动，其合力始终指向圆心，即弹力与库仑力的合力指向圆心，而库仑力是变化的，则弹力也是变化的，故D错误；故选ABC。10、CD【解析】设弹簧弹力为F，当时，即时，A所受摩擦力为0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可见AB错误C正确；当时，A所受摩擦力大小为，方向沿斜面向下，D正确．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、A【解析】

[1]用半偏法测电流表内阻，为减小实验误差，滑动变阻器最大阻值与电源电动势应大些，由实验器材可知，为减小实验误差，滑动变阻器R1应选择A，电源应选择B；由图示电阻箱可知，电阻箱示数为闭合开关S2后认为电路电流不变，电流表示数为，由并联电路特点可知，流过电阻箱的电流为，电流表与电阻箱并联，其两端电压相等，则解得，电流表内阻故电流表应选A。综上所述三空答案依次是A、B、A，故选A。12、011.0V-11.0V1530Ω1.8Ω11.6V1.5Ω【解析】

（1）[1][1][3]当电流计示数为0时，A、B两点电势相等，即；电压表示数即为A、C两点电势差，即；由闭合电路欧姆定律可知，D、A和A、C之间的电势差相等，故；（1）[4][5]由欧姆定律可得解得由可得（3）[6][7]由步骤①可得由步骤②可得联立可解得四、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)，(2)(3)，方向与MN成斜向上方向【解析】

(1)对两球a、b系统，动量守恒，有能量守恒，有解得，(2)小球在磁场中运动轨迹如图所示，由牛顿第二定律得故小球在磁场中运动的半径由几何知识得，∠两粒子在磁场中运动对应的圆心角均为(3)两小球相遇，且a做直线运动，电场若与a从磁场射出时的方向相同，则a做减匀速直线运动，b做类平抛运动，b在轨道上运动时间两球同时出磁场，若电场与小球a从磁场射出时的方向相同，小球a做匀减速直线运动，小球b做向左方做类平抛运动