2021-2022學年湖南省岳陽市臨湘五里中學高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示為一空腔導體周圍的電場線分布．電場方向如圖箭頭所示，M、N、P、Q是以O為圓心的一個圈周上的四點．其中M、N在一條直線電場線上，P、Q在一條曲線電場線上，下列說法正確的有(

)

A.M點的電場強度比N點的電場強度大

B.P點的電勢比Q點的電勢高

C.M,0間的電勢差大于O,N間的電勢差

D、一負電荷在P點的電勢能大于在Q點的電勢能參考答案：B2.（多選）在平直的軌道上，甲、乙兩車相距為s，同向同時開始運動．甲在后以初速度v1，加速度a1做勻加速運動，乙在前作初速度為零，加速度為a2的勻加速運動．假定甲能從乙的旁邊通過而互不影響，下列情況可能發生的是(

)A．a1=a2時，甲、乙只能相遇一次B．a1>a2時，甲、乙可能相遇二次C．a1>a2時，甲、乙只能相遇一次、D．a1<a2時，甲、乙可能相遇二次參考答案：ACD3.如圖是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平衡重物，它們的質量均為M，上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動機的牽引下使電梯上下運動。如果電梯中人的總質量為m，勻速上升的速度為v，電梯即將到頂層前關閉電動機，依靠慣性上升h高度后停止，在不計空氣和摩擦阻力的情況下，h為(

)A.

B.

C.

D.參考答案：D4.（單選）如圖所示為氫原子的能級圖，若用能量為12.75eV的光子去照射大量處于基態的氫原子，則（）A．氫原子能從基態躍遷到n=4的激發態上去B．有的氫原子能從基態躍遷到n=3的激發態上去C．氫原子最多能發射3種波長不同的光D．氫原子最多能發射10種波長不同的光參考答案：解：A、B氫原子的能級圖得到，n=4的激發態與基態的能級差為△E=E4﹣E1=﹣0.85eV﹣（﹣13.6eV）=12.75eV，所以用能量為12.75eV的光子去照射大量處于基態的氫原子，氫原子能從基態躍遷到n=4的激發態上去．故A正確，B錯誤．C、D氫原子吸收光子的能量躍遷到n=4的激發態后，向低能級躍遷時，任意兩個能級之間發生一次躍遷，共發射C=6種波長不同的光．故C錯誤，D錯誤．故選：A5.在同一勻強磁場中，α粒子（）和質子（）做勻速圓周運動，若它們的動量大小相等，則α粒子和質子A．運動半徑之比是2∶1

B．運動周期之比是2∶1C．運動速度大小之比是4∶1

D．受到的洛倫茲力之比是2∶1參考答案：B【考點定位】帶電粒子在勻強磁場中的運動。【名師點睛】（1）熟記帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑、周期公式，可迅速求解此類選擇題。（2）qvB＝和T＝，是求解帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動問題的法寶。（3）帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑與粒子的速率成正比，與粒子的比荷成反比，而周期與速率無關，與粒子的比荷成反比。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.地球繞太陽公轉的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質量是地球質量的____倍。參考答案：由萬有引力提供向心力可知，，聯立以上兩式可得。7.某研究性學習小組設計了以下方法來測量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著平行放置的金屬板（加上電壓后其內部電場可看作勻強電場）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關、滑動變阻器及導線若干.該小組的實驗步驟如下，請你幫助該小組完成：

（1）用天平測出小球的質量，按上圖所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請在圖中的虛線框中畫出實驗所用的電路圖，電源、開關已經畫出）.

（3）閉合開關，調節滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應的電壓表的示數和絲線的偏轉角度.

（4）以電壓為縱坐標，以__________為橫坐標作出過原點的直線，求出直線的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據平衡條件有，又有，聯立解得，，所以應以為橫坐標.8.如圖所示電路中，電源電動勢E=12V，內阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個理想電流表，其讀數是

A；若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數是

V。參考答案：

1

69.有人設想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）10.如圖所示為一電流隨時間變化的圖象。該電流的有效值為___________。參考答案：（4分）11.

（選修3-3）（6分）蒸汽機、內燃機等熱機以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態變化來實現能量的轉移和轉化，我們把這些氣體稱為工質．某熱機經過一個循環后，工質從高溫熱源吸熱Q1，對外做功W，又對低溫熱源放熱Q2，工質完全回復初始狀態，內能沒有變化．根據熱力學第一定律，在工質的一個循環中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關系是

．熱機的效率不可能達到100%，從能量轉換的角度，說明

能不能完全轉化為

能．參考答案：答案：（2分）

內（2分）

機械（2分）12.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是波傳播到x＝5m的M點時的波形圖，圖乙是質點N(x＝3m)從此時刻開始計時的振動圖象，Q是位于x＝10m處的質點，則Q點開始振動時，振動方向沿y軸

方向（填“正”或“負”）；經過

s，Q點第一次到達波峰。參考答案：負，8

解析：圖甲所示的波形為波剛傳到M點的波形，由圖甲可知，此時質點M的振動方向向下，故Q點開始振動的方向沿y軸負方向．由圖甲可以看出波長λ=4m，由圖乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由圖甲還可以看出，最前面的波峰距Q點的距離△x=8m，故最前面的波峰傳播到Q點，也就是Q點第一次出現波峰的時間．則t=s＝8s13.“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上一小車在兩條橡皮筋作用下，由靜止狀態被彈出，橡皮筋對小車做的功記為W0。當用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出。（1）關于該實驗，下列說法正確的是

。A．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C．每次實驗中應使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象，直到找出合力做功與物體速度變化的關系。（2）圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=

m/s。參考答案：①CD②0.83三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某小組同學對實驗得到的紙帶，設計了以下四種測量方案．

A．用刻度尺測出物體下落高度h，用打點間隔數測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v．

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過計算出瞬時速度v．

C．根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過計算得出高度h

D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v．

（1）以上方案中只有一種正確，正確的是

。（填入相應的字母）

（2）在該實驗中，有幾個注意點，以下描述正確的是

。

A．為減小摩擦阻力，需要調整打點計時器的限位孔，使它在同一豎直線上

B．可以選用質量很大的重錘，先用手托住，等計時器通電后再釋放重錘

C．只有選第1、第2兩打點間隔約2mm的紙帶才代表打第1點時的速度為零

D．實驗結果如果正確合理，得到的動能增加量應略大于重力勢能的減小量參考答案：（1）D（2）AC（1）物體由靜止開始自由下落過程中受到空氣阻力和紙帶與打點計時器的摩擦阻力作用，不是自由落體運動，v=gt，v=，都是自由落體運動的公式．故A、B錯誤．物體下落的高度是用米尺測量的，不是計算的，故C錯誤．D為驗證機械能守恒定律的實驗測量方案，故D正確．（2）選項B中重錘質量并不是越大越好，選項D中由于摩擦不可能完全消除，實驗結果如果正確合理，得到的動能增加量應略小于重力勢能的減小量，AC符合實驗要求。15.“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖甲所示。

（1）某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖甲所示。其中，細繩CO對O點的拉力大小為

N；

（2）請將圖甲中細繩CO和BO對O點兩拉力的合力F合畫在圖乙上。由圖求出合力的大小F合=

N（保留兩位有效數字）；

（3）某同學對彈簧測力計中彈簧的勁度系數是多少很感興趣，于是，他將刻度尺與彈簧測力計平行放置，如圖丙所示，利用讀得的數據，他得出了彈簧的勁度系數。那么，該彈簧的勁度系數k=

N/m（保留兩位有效數字）。參考答案：(1)2.60

(2)如圖所示

5.1（5.0-5.3之間均可）(3)60（59-61之間均可）（1）、（2）本題考查了“等效法”的應用和平行四邊形定則等基礎知識，對于這些基礎知識在平時練習中要不斷加強訓練，以提高解題能力；同時注意彈簧秤的讀數方法．（3）由題圖可知1N對應的長度約為17mm，又F=kx,所以k=F/x=59N/m.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內的絕緣軌道，AB段水平且光滑，BC段為圓心角θ=37°的光滑圓弧，圓弧半徑r=2.0m，CD段為足夠長的粗糙傾斜直軌，各段軌道均平滑連接．質量m=2.0×l0﹣2kg、可視為質點的小球被彈簧槍發射后，沿水平軌道向左滑行．（1）若小球向左運動到B點的速度vB=0.2m/s，則經過多少時間小球第二次達到B點？（2）若B點左側區域存在豎直向下的勻強電場，使小球帶q=+1.0×10﹣6C的電量，彈簧槍對小球做功W=0.36J，到達C點的速度vC=2m/s，則勻強電場的大小為多少？（3）上問中，若小球與CD間的動摩擦因數μ=0.5，運動到CD段的最高點時，電場突然改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點的速度大小為多少？（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：（1）若小球向左運動到B點的速度vB=0.2m/s，則經過1.4s小球第二次達到B點．（2）若B點左側區域存在豎直向下的勻強電場，使小球帶q=+1.0×10﹣6C的電量，彈簧槍對小球做功W=0.36J，到達C點的速度vC=2m/s，則勻強電場的大小為1.0×l05N/C．（3）上問中，若小球與CD間的動摩擦因數μ=0.5，運動到CD段的最高點時，電場突然改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點的速度大小為1.265m/s．：解：（1）由于vB較小，上升高度很小，沿BC向上運動的路程遠小于半徑r，故小球在BC上做類似單擺的運動，周期為：．再次返回到B點的時間為半個周期：=1.4s

（2）小球到達C點之前的過程中，動能定理：W﹣mg（r﹣rcosθ）﹣qE（r﹣rcosθ）=，解得：E=1.0×l05N/C．

（3）設從C點到達最高點前小球滑行的距離為s，動能定理：﹣mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg+qE）cosθ=，解得：s=0.8m．

從最高點返回到C點過程中，動能定理：mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg﹣qE）cosθ=，解得：v'C=m/s=1.265m/s．

答：（1）若小球向左運動到B點的速度vB=0.2m/s，則經過1.4s小球第二次達到B點．（2）若B點左側區域存在豎直向下的勻強電場，使小球帶q=+1.0×10﹣6C的電量，彈簧槍對小球做功W=0.36J，到達C點的速度vC=2m/s，則勻強電場的大小為1.0×l05N/C．（3）上問中，若小球與CD間的動摩擦因數μ=0.5，運動到CD段的最高點時，電場突然改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點的速度大小為1.265m/s．【點評】：該題的關鍵是用好動能定理，而動能定理的應用關鍵在與處理運動過程中合外力的功，要注意分清各個做里做功的正負，以及具體表達式．17.如圖，質量M＝1kg的木板靜止在水平面上，質量m＝1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知木板與地面間的動摩擦因數μ1＝0.1，鐵塊與木板之間的動摩擦因數μ2＝0.4，取g＝10m/s2，現給鐵塊施加一個水平向左的力F。(1)若力F恒為8N，經1s鐵塊運動到木板的左端。求木板的長度；(2)若力F從零開始逐漸增加，且木板足夠長。試通過分析與計算，在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象。參考答案：(1)1m(2)見解析[解析](1)對鐵塊，由牛頓第二定律得F－μ2mg＝ma1 ①對木板，由牛頓第二定律得μ2mg－μ1(M＋m)g＝Ma2 ②設木板的長度為L，經時間t鐵塊運動到木板的左端，則s木＝a2t2 ③s鐵＝a1t2 ④又s鐵－s木＝L ⑤聯