2022屆湖南省株洲二中高三一診考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，粗糙水平地面上用拉力F使木箱沿地面做勻速直線運動．設(shè)F的方向與水平面夾角θ從0°逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度和動摩擦因數(shù)都保持不變，則F的功率（）A．一直增大 B．先減小后增大 C．先增大后減小 D．一直減小2、如圖所示，一個質(zhì)量為m的物塊A與另一個質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰，碰后B物塊剛好能落入正前方的沙坑中，假如碰撞過程中無機械能損失，已知物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，與沙坑的距離為1m，g取10m/s2，物塊可視為質(zhì)點，則A碰撞前瞬間的速度為（）A．0.5m/s B．1.0m/s C．2.0m/s D．3.0m/s3、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點，大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內(nèi)沿各個方向一速率v從P點射入磁場，這些粒子射出磁場時的位置均位于PQ圓弧上且Q點為最遠(yuǎn)點，已知PQ圓弧長等于磁場邊界周長的四分之一，不計粒子重力和粒子間的相互作用，則（）A．這些粒子做圓周運動的半徑B．該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為C．該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為D．該圓形磁場中有粒子經(jīng)過的區(qū)域面積為4、如圖，小球甲從A點水平拋出，同時將小球乙從B點自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點時速度大小相等，方向夾角為30°，已知B、C高度差為h，兩小球質(zhì)量相等，不計空氣阻力，由以上條件可知（）A．小球甲做平拋運動的初速度大小為B．甲、乙兩小球到達C點所用時間之比為C．A，B兩點高度差為D．兩小球在C點時重力的瞬時功率大小相等5、2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器自主著陸在月球背面南極—艾特肯盆地內(nèi)的馮卡門撞擊坑內(nèi)，實現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸?！版隙鹚奶枴背跗诶@地球做橢圓運動，經(jīng)過變軌、制動后，成為一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，設(shè)“嫦娥四號”繞月球做圓周運動的軌道半徑為r、周期為T，已知月球半徑為R，不計其他天體的影響。若在距月球表面高度為h處（）將一質(zhì)量為m的小球以一定的初速度水平拋出，則小球落到月球表面的瞬間月球引力對小球做功的功率P為（）A． B．C． D．6、如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。P為屏上的一小孔，PC與MN垂直。一群質(zhì)量為m、帶電荷量為－q（q>0）的粒子（不計重力），以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域。粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi)。則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為（）A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，一塊質(zhì)量為mA=1kg的木板A靜止在水平地面上，一個質(zhì)量為mB=1kg的滑塊B靜止在木板的左端，對B施加一向右的水平恒力F，一段時間后B從A右端滑出，A繼續(xù)在地面上運動一段距離后停止，此過程中A的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g=10m/s1．則下列說法正確的是A．滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.6B．木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.1C．F的大小可能為9ND．F的大小與板長L有關(guān)8、寬度L=3m的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.2T，一單匝正方形金屬框邊長ab=l=1m，每邊電阻r=0.50，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框中感應(yīng)電流I和ab邊兩端的電壓U的圖線正確的是（）A． B．C． D．9、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的發(fā)展理念，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)展，積極推進北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手，與各個國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類?；谶@樣的理念，從2017年底開始，北斗三號系統(tǒng)建設(shè)進入了超高密度發(fā)射。北斗系統(tǒng)正式向全球提供RNSS服務(wù)，在軌衛(wèi)星共53顆。預(yù)計2020年再發(fā)射2-4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)將全面完成，使我國的導(dǎo)航定位精度不斷提高。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有（）A．該衛(wèi)星運行周期可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié) B．該衛(wèi)星所在處的重力加速度為C．該衛(wèi)星運動動能為 D．該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為10、2011年9月29日晚21時16分，我國將首個目標(biāo)飛行器天宮一號發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接，從而建立我國第一個空間實驗室，假如神舟八號與天宮一號對接前所處的軌道如圖所示，當(dāng)它們在軌道運行時，下列說法正確的是()A．神州八號的加速度比天宮一號的大B．神州八號的運行速度比天宮一號的小C．神州八號的運行周期比天宮一號的長D．神州八號通過加速后變軌可實現(xiàn)與天宮一號對接三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理，實驗時該小組的同學(xué)將小車由光電門1的左側(cè)靜止釋放，通過細(xì)繩在砝碼的牽引下開始運動，先后經(jīng)過光電門1、2，并通過計算機記錄了擋光時間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m。根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題：(1)摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實驗時應(yīng)________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當(dāng)?shù)貕|高長木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細(xì)繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，應(yīng)使小車和擋光片的總質(zhì)量為M________（填“遠(yuǎn)大于”“大于”“等于”“小于”或“遠(yuǎn)小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量；(3)實驗小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺對擋光片的寬度進行了測量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計算機記錄小車通過光電門1、2的時間分別為、，且兩光電門之間的距離為L，重力加速度用g表示，則驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為________（用以上相關(guān)物理量的字母表示）。12．（12分）某實驗小組的同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗時進行了如下的操作（滑輪的大小可忽略）：①滑塊甲放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊乙穿在涂有潤滑劑的豎直桿上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，氣墊導(dǎo)軌的適當(dāng)位置放置光電門，實驗時記錄遮光條的擋光時間t；②將兩滑塊由圖中的位置無初速釋放，釋放瞬間兩滑塊之間的細(xì)繩剛好水平拉直；③測出兩滑塊甲、乙的質(zhì)量M=0.20kg、m=0.10kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2?；卮鹣铝袉栴}：(1)如圖，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=______cm；(2)實驗小組在實驗時同時對以下物理量進行了測量，其中有必要的測量是_____（填序號）；A.滑輪到豎直桿的距離L=0.60mB.滑塊甲到滑輪的距離a=1.50mC.物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m(3)當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊乙速度的表達式為v乙=________________；(4)若測量值t=_____s，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機械能守恒。（保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，U型玻璃細(xì)管豎直放置，水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通，各部分細(xì)管內(nèi)徑相同．U型管左管上端封有長20cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為25cm．水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長度10cm的理想氣體A．已知外界大氣壓強為75cmHg，忽略環(huán)境溫度的變化．現(xiàn)將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長度為25cm，求：①左右管中水銀面的高度差是多大？②理想氣體A的氣柱長度為多少？14．（16分）如圖所示，在傾角為的斜面上有質(zhì)量均為的物塊，兩物塊用平行于斜面的細(xì)線連接，細(xì)線伸直。若由靜止釋放兩物塊，兩物塊沿斜面下滑的加速度大小為；若用水平向左的恒力作用在物塊上，兩物塊可沿斜面向上勻速運動，已知兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)相同，重力加速度，，，求：（1）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）作用在物塊上的水平恒力的大小。15．（12分）質(zhì)量為m的小滑塊自圓弧形軌道上端由靜止滑下，如圖所示，圓弧形軌道半徑為R，高度為h。A點為弧形軌道與水平桌面的平滑連接點?；瑝K離開桌面后恰好落入靜止在水平地面上的裝滿沙的總質(zhì)量為M的小車中，桌面到小車上沙平面的高度也是h。木塊落入車內(nèi)與沙面接觸直到相對靜止經(jīng)過的較短時間為t。試回答下列問題：（所有接觸面的摩擦不計，重力加速度g已知，小車高度不計。）(1)滑塊經(jīng)過A點前后對軌道和桌面的壓力F1、F2各多大？(2)小車最終的速度是多大？(3)滑塊落入車中直到相對車靜止的過程中小車對地面的平均壓力多大？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

木箱的速度和動摩擦因數(shù)都保持不變，據(jù)平衡條件可得：解得：F的功率θ從0°逐漸增大到90°的過程中，增大，F(xiàn)的功率一直減小，故D項正確，ABC三項錯誤。2、D【解析】

碰撞后B做勻減速運動，由動能定理得代入數(shù)據(jù)得A與B碰撞的過程中A與B組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒，選取向右為正方向，則由于沒有機械能的損失，則聯(lián)立可得故選D。3、B【解析】ABC、從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點為Q，由動圓法知P、Q連線為軌跡直徑；PQ圓弧長為磁場圓周長的，由幾何關(guān)系可知,則粒子軌跡半徑，由牛頓第二定律知，解得故B正確；AC錯誤D、該圓形磁場中有粒子經(jīng)過的區(qū)域面積大于，故D錯誤；綜上所述本題答案是：B4、C【解析】A項，小球乙到C的速度為，此時小球甲的速度大小也為，又因為小球甲速度與豎直方向成角，可知水平分速度為故A錯；B、小球運動到C時所用的時間為得而小球甲到達C點時豎直方向的速度為，所以運動時間為所以甲、乙兩小球到達C點所用時間之比為故B錯C、由甲乙各自運動的時間得：，故C對；D、由于兩球在豎直方向上的速度不相等，所以兩小球在C點時重力的瞬時功率也不相等故D錯；故選C5、C【解析】

ABCD．設(shè)月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為，衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，有衛(wèi)星在月球表面時有聯(lián)立以上兩式解得小球在月球表面做平拋運動，在豎直方向上有則小球落到月球表面瞬間月球引力對小球做功的功率故選C。6、A【解析】

粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得粒子沿著右側(cè)邊界射入，軌跡如圖1此時出射點最近，與邊界交點與P間距為粒子沿著左側(cè)邊界射入，軌跡如圖2此時出射點最近，與邊界交點與P間距為粒子垂直邊界MN射入，軌跡如3圖此時出射點最遠(yuǎn)，與邊界交點與P間距為2r，故范圍為在熒光屏上P點右側(cè)，將出現(xiàn)一條形亮線，其長度為故A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

根據(jù)木板A的v-t圖像求解滑塊在木板上滑動時和離開木板時木板的加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式求解兩個動摩擦因數(shù)；若木塊在木板上滑動時，木塊的加速度應(yīng)該大于木板的加速度，由此求解F的范圍；根據(jù)木塊和木板的位移關(guān)系求解F與L的關(guān)系.【詳解】滑塊在木板上滑動時木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；滑塊從木板上滑出時木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；聯(lián)立解得：μ1=0.7，μ1=0.1，選項A錯誤，B正確；對木塊B：，其中的aA>1m/s1，則F>9N，則F的大小不可能為9N，選項C錯誤；根據(jù)，式中t=1s，聯(lián)立解得：F=1L+9，即F的大小與板長L有關(guān)，選項D正確；故選BD.【點睛】此題時牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，首先要搞清兩物體的運動情況，通過v-t圖像獲取運動信息，結(jié)合牛頓第二定律求解.8、AD【解析】

線框剛進入磁場，cd邊切割磁感線，根據(jù)右手定則或楞次定律，可以判斷出感應(yīng)電流的方向為逆時針（為正方向），電流的大小為代入數(shù)據(jù)解得A此時ab邊兩端的電壓V線框全部進入磁場，穿過線框的磁通量為零沒有感應(yīng)電流，但ab和cd兩條邊同時切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于兩節(jié)電池并聯(lián)V最后線框穿出磁場，ab邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則或楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向為順時針（為負(fù)方向），電流大小為代入數(shù)據(jù)解得A此時ab邊兩端的電壓V故AD正確，BC錯誤。故選AD。9、BC【解析】

A．地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，周期為24h，A錯誤；B．由可知則該衛(wèi)星所在處的重力加速度是B正確；C．由于該衛(wèi)星的動能選項C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為選項D錯誤。故選BC。10、AD【解析】

根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有：＝＝＝man，解得：v＝，T＝，an＝，由圖可知神州八號的軌道半徑比天宮一號的小，所以神州八號的運行速度比天宮一號的大，神州八號的運行周期比天宮一號的短，神州八號的加速度比天宮一號的大，故BC錯誤，A正確；神州八號通過加速后將做離心運動，可運行至較高軌道與天宮一號對接，故D正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、取下左遠(yuǎn)大于0.555【解析】

(1)[1][2]本實驗為了使細(xì)繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實驗前取下砝碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠(yuǎn)大于m時可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功。(3)[4]由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為11×0.05mm=0.55mm則擋光片的寬度d=5mm+0.55mm=5.55mm即為0.555cm。(4)[5]由實驗原理可知，小車的合外力做功近似等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即W=mgL小車通過光電門1時的速度小車通過光電門2時的速度小車通過兩光電門的過程中動能的變化量驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為12、0.420AC0.0020或2.0×10-3【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)由主尺讀數(shù)和游標(biāo)尺讀數(shù)組成，遮光條的寬度d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm(2)[2]本實驗驗證系統(tǒng)的機械能守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，研究滑塊甲運動到光電門的過程，系統(tǒng)減少的重力勢能系統(tǒng)增加的動能繩上的速度關(guān)系如圖則有故必要的測量為滑輪到豎直桿的距離L=0.60m，物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m，故AC正確，B錯誤。故選AC。(3)[3]利用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊甲速度根據(jù)繩上的速度關(guān)系可知，滑塊乙的速度(4)[4]由(2)的分析可知，系統(tǒng)機械能守恒，則滿足解得t=2.0×10-3s四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中