湖南省祁东县第一中学2022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考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是（）A．质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在间的运动可能是变加速曲线运动2．如图所示，有一个电热器R，接在电压为u＝311sin100πt(V)的交流电源上．电热器工作时的电阻为100Ω，电路中的交流电表均为理想电表．由此可知A．电压表的示数为311VB．电流表的示数为2.2AC．电热器的发热功率为967WD．交流电的频率为100Hz3．一小球系在不可伸长的细绳一端，细绳另一端固定在空中某点。这个小球动能不同，将在不同水平面内做匀速圆周运动。小球的动能越大，做匀速圆周运动的（）A．半径越小 B．周期越小C．线速度越小 D．向心加速度越小4．若已知引力常量G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是（）A．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期B．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度C．月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期D．地球绕太阳公转的周期和轨道半径5．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、A．HαB．同一介质对HαC．同一介质中HδD．用Hγ照射某一金属能发生光电效应，则H6．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（）A．频率为100Hz.B．电压有效值为50VC．一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作D．若电阻R=100Ω，则1min内R产生的热量为2.5×104J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，一个表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且α<β，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态．剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止，则()A．滑块A的质量大于滑块B的质量B．两滑块到达斜面底端时的速率相同C．两滑块到达斜面底端时，滑块A重力的瞬时功率较大D．两滑块到达斜面底端所用时间相同8．2019年11月5日，我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右，“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期，卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同，可将“同步轨道”分为静止轨道（倾角为零）、倾斜轨道（倾角不为零）和极地轨道。根据以上信息，下列说法正确的有（）A．倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度B．中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度C．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，静止在扬州上空D．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，每天同一时间经过扬州上空9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W”的灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．电压表的示数约为1244.32VB．电流表的示数约为0.82AC．a、b两端的电压是1045VD．a、b两端的电压是1100V10．如图所示，等腰直角三角形金属框abc右侧有一有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，ab边与磁场两边界平行，磁场宽度大于bc边的长度。现使框架沿bc边方向匀速穿过磁场区域，t=0时，c点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为E，感应电流为I（逆时针方向为电流正方向），bc两点间的电势差为Ubc，金属框的电功率为P。图中上述各量随时间变化的图像可能正确的是（）A． B． C． D．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）某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光电门，计时电脑记录小球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的遮光时间分布是和，当地的重力加速度为g。(1)用20分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图乙所示，则______cm；(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒，还需要进行哪些实验测量____A．用天平测出小球的质量B．测出小球到光电门A的竖直高度C．A、B光电门中点间的竖直高度(3)根据实验测得的物理量，如果满足________关系，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒；(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间，本实验还可以测量当地的重力加速度，则重力加速度________。（使用、、和表示）12．（12分）如图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g．（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图所示，则遮光条的宽度d=______cm；（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有_____；A．小物块质量mB．遮光条通过光电门的时间tC．光电门到C点的距离sD．小物块释放点的高度h（3）为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据（2）测量的物理量，建立图丙所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是_____．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，xOy坐标系中，在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场，在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为＋q的粒子以初速度v0由坐标（0，－y0）处沿x轴正方向射入电场。已知电场强度大小粒子重力不计。求：(1)粒子第一次到达x轴速度的大小和方向；(2)要使粒子不从y＝y0边界射出磁场，求磁感应强度应满足的条件；(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P（50y0，0）（图中未画出），求磁感应强度的大小。14．（16分）在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E，水平面上放置两个静止、且均可看作质点的小球A和B，两小球质量均为m，A球带电荷量为，B球不带电，A、B连线与电场线平行，开始时两球相距L，在电场力作用下，A球与B球发生对心弹性碰撞．设碰撞过程中，A、B两球间无电量转移．(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?(2)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功?(3)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中，若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外)，可以在水平面内加一与电场正交的磁场．请写出磁场B与时间t的函数关系．15．（12分）如图所示，一直角三角形ABC处于匀强电场中（电场未画出），，，三角形三点的电势分别为，（，为已知量）。有一电荷量为、质量为的带电粒子（重力不计）从A点以与AB成角的初速度向左下方射出，求：（1）求电场强度E；（2）设粒子的运动轨迹与的角平分线的交点为G，求粒子从A点运动到G点的时间t。

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、B【解析】

A．因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知，质点从点运动到点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；BC．因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误；D．质点在恒力作用下运动，则质点在间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。故选B。2、B【解析】

因为交流电的最大值为Um＝311V，故其有效值为，则电压表的示数为220V，故A错误；因为电阻为100Ω，电流表的示数为，故B正确；电热器的发热功率为P=I2R=（2.2A）2×100Ω=484W，故C错误；因为交流电的角速度为ω=100π，则其频率为ω=2πf=50Hz，故D错误。故选B。3、B【解析】

A．设小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示：速度为v，细绳长度为L．由牛顿第二定律得：，圆周运动的半径为：r=Lsinθ，小球的动能为：，联立解得：，Ek=mgLsinθtanθ，则知小球的动能越大，θ越大，则做匀速圆周运动的半径越大，故A错误。

B．根据，θ越大，cosθ越小，则周期T越小，故B正确。

C．根据，知线速度越大，故C错误。

D．向心加速度，则向心加速度越大，故D错误。故选B。4、A【解析】

ABC．可根据方程和联立可以求出地球质量M，选项BC错误，A正确；D．已知地球绕太阳公转的周期和轨道半径可以求出太阳质量，选项D错误。故选A。5、A【解析】试题分析：根据hν=Em-波长越大，频率越小，故Hα的频率最小，根据E=hν可知Hα对应的能量最小，根据hν=Em-En可知Hα对应的前后能级之差最小，A正确；Hα的频率最小，同一介质对应的折射率最小，根据v=cn可知Hα的传播速度最大，BC错误；【点睛】光的波长越大，频率越小，同一介质对其的折射率越小，光子的能量越小．6、B【解析】

A．由图乙可知，该电压的周期T=0.02s，故频率为50Hz故A错误；B．由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量其中的故电压有效值为U有=50V，故B正确；C．电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V，而R两端电压的瞬时值最大为100V，故电容不能正常工作，故C错误；D．电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故1min内产生的热量为故D错误。故选B。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、AB【解析】滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大，故：mAgsinα=mBgsinβ；由于α＜β，故mA＞mB，故A正确；滑块下滑过程机械能守恒，有：mgh=mv2，则v=，由于两个滑块的高度差相等，故落地速度大小相等，即速率相等，故B正确；滑块到达斜面底端时，滑块重力的瞬时功率：PA=mAgsinα•v，PB=mBgsinα•v；由于mAgsinα=mBgsinβ，故PA=PB，故C错误；由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，a=gsinθ，α＜β，则aA＜aB，物体的运动时间，v相同、aA＜aB，则tA＞tB，故D错误；故选AB．点睛：本题综合考查了共点力平衡、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，注意求解瞬时功率时，不能忘记力与速度方向之间的夹角．8、ABD【解析】

A．“同步轨道“卫星的轨道周期等于地球自转周期，根据万有引力提供向心力可知解得同步卫星的周期相同，则其轨道半径相等，距地面高度相等，故A正确；B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力解得中圆地球轨道卫星的轨道半径小，线速度大，故中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度，故B正确；C．倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同，但不能与地球表面相对静止，不能静止在扬州上空，故C错误；D．倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同，则每过24h都运动一圈，则每天同一时间经过扬州上空，故D正确。故选ABD。9、BC【解析】

A．由输出端交变电压的图象可求出有效值220V，由原、副线圈匝数之比4:1，可得原、副线圈的电压之比4:1，则原线圈的电压即电压表的示数为故A错误；B．副线圈电压为220V，L2、L3、L4三只灯泡都正常发光，电流表的示数为故B正确；CD．原、副线圈的电流之比，则原线圈电流为灯泡的电阻则、两点的电压故C正确，D错误。故选BC。10、BC【解析】

A．根据导体棒切割磁场产生的动生电动势为可知，第一阶段匀速进磁场的有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，因磁场宽度大于bc边的长度，则第二阶段线框全部在磁场中双边切割，磁通量不变，线框的总电动势为零，第三阶段匀速出磁场，有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，故图像的第三阶段画错，故A错误；B．根据闭合电路的欧姆定律，可知第一阶段感应电流均匀增大，方向由楞次定律可得为顺时针(负值)，第二阶段电流为零，第三阶段感应电流均匀增大，方向逆时针(正值)，故图像正确，故B正确；C．由部分电路的欧姆定律，可知图像和图像的形状完全相同，故C正确；D．金属框的电功率为，则电流均匀变化，得到的电功率为二次函数关系应该画出开口向上的抛物线，则图像错误，故D错误。故选BC。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、1.025C【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺刻度为10mm，游标尺刻度为5×0.05mm=0.25mm，所以小球直径=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)[2]如果机械能守恒，则小球减小的重力势能等于增加的动能，则即所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要A、B光电门中点间的竖直高度。故AB错误，C正确。(3)[3]由以上分析可知，如果满足，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而即(4)[4]根据匀变速运动的速度时间关系，有得12、（1）1.060；（2）BC；（3）B．【解析】

（1）主尺的刻度：1cm，游标卡尺上的第12个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05×12mm＝0.60mm，总读数：10mm＋0.60mm＝10.60mm＝1.060cm.（2）实验的原理：根据遮光条的宽度与物块通过光电门的时间即可求得物块的速度：B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：－μmgs＝0－mv2联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式还需要测量的物理量是：光电门到C点的距离s与遮光条通过光电门的时间t，故BC正确，AD错误．（3）由动摩擦因数的表达式可知，μ与t2和s的乘积成反比，所以与s的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量，横坐标用物理量s，即B正确，ACD错误．【点睛】本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．要先确定实验的原理，然后依据实验的原理解答即可；游标卡尺的读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺的刻度对齐，最后读出总读数；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）见解析。【解析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动，则有，，解得，进入磁场时的速度速度与x轴夹角的正切值得(2)若粒子刚好不