2021-2022學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市開福區(qū)長(zhǎng)沙一中高三沖刺模擬物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．中國(guó)空間技術(shù)研究院空間科學(xué)與深空探測(cè)首席科學(xué)家葉培建近日透露，中國(guó)準(zhǔn)備在2020年發(fā)射火星探測(cè)器，2021年探測(cè)器抵達(dá)火星，并有望實(shí)現(xiàn)一次“繞”、“落”和“巡”的任務(wù)?；鹦抢@太陽公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍，火星的直徑約為地球的一半，質(zhì)量?jī)H是地球的0.1倍。由以上信息可知（）A．發(fā)射火星探測(cè)器需要的速度不能小于16.7km/sB．探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小C．火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的4倍D．在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度2．分別用頻率為ν和2ν的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動(dòng)能之比為1∶3，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，電子電量為e。下列說法正確的是（）A．用頻率為2ν的單色光照射該金屬，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定較多B．用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)C．甲、乙兩種單色光照射該金屬，對(duì)應(yīng)光電流的遏止電壓相同D．該金屬的逸出功為3．如圖，邊長(zhǎng)為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外．a(chǎn)b邊中點(diǎn)有一電子發(fā)源O，可向磁場(chǎng)內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子．已知電子的比荷為k．則從a、d兩點(diǎn)射出的電子的速度大小分別為A．， B．，C．， D．，4．在平直公路上有甲、乙兩輛汽車從同一位置沿著同一方向運(yùn)動(dòng)，它們的速度－時(shí)間圖象如圖所示，則()A．甲、乙兩車同時(shí)從靜止開始出發(fā)B．在t＝2s時(shí)乙車追上甲車C．在t＝4s時(shí)乙車追上甲車D．甲、乙兩車在公路上可能相遇兩次5．圖甲所示的變壓器原，副線圈匝數(shù)比為3∶1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象，L1，L2，L3，L4為四只規(guī)格均為“9V,6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是()A．a(chǎn)b輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為Uab＝27sin100πt(V)B．電流表的示數(shù)為2A，且四只燈泡均能正常發(fā)光C．流過燈L2的電流每秒鐘方向改變50次D．a(chǎn)b輸入端輸入功率Pab＝18W6．如圖(甲)所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從高彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落．若以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下建立一坐標(biāo)軸OX,小球的速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖(乙)所示．其中OA段為直線，切于A點(diǎn)的曲線AB和BC都是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)及加速度大小，下列說法正確的是()A．B．C．D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖所示為等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖。N、S為兩個(gè)磁極，所夾空間可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一束含有正、負(fù)離子的等離子體垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁場(chǎng)中，另有兩塊相距為d的平行金屬板P、Q。每塊金屬板的寬度為a、長(zhǎng)度為b。P、Q板外接電阻R。若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體的速度為v，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)等離子體導(dǎo)電的電阻率為。則下列說法正確的是（）A．Q板為發(fā)電機(jī)的正極 B．Q板為發(fā)電機(jī)的負(fù)極C．電路中電流為 D．電路中電流為8．平行金屬板、與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板的處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為，電荷量，初速度為零的粒子，粒子在加速電場(chǎng)的作用下穿過板的小孔，緊貼板水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；改變滑片的位置可改變加速電場(chǎng)的電壓和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比B．滑片向右滑動(dòng)的過程中從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率9．如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩棒電阻與棒長(zhǎng)成正比，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時(shí)AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時(shí)立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv210．投擲標(biāo)槍是運(yùn)動(dòng)會(huì)的比賽項(xiàng)目。運(yùn)動(dòng)員將標(biāo)槍持在離地面高的位置，之后有三個(gè)階段：①運(yùn)動(dòng)員與標(biāo)槍--起由靜止加速至速度為；②以的速度為基礎(chǔ)，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)的時(shí)間將標(biāo)槍舉高至處，并以的速度將標(biāo)槍擲出；③標(biāo)槍離手后向斜上方向運(yùn)動(dòng)至離地面的最高點(diǎn)后再向斜下方運(yùn)動(dòng)至地面。若標(biāo)槍的質(zhì)量為，離手后的運(yùn)動(dòng)的最大水平距離為。取地面為零勢(shì)能參考面，取。下列說法中正確的是（）A．第①階段中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)標(biāo)槍做功B．第①②③階段中，標(biāo)槍獲得的最大動(dòng)能為C．第①②③階段中，標(biāo)槍的最大機(jī)械能為D．第②階段中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)標(biāo)槍做功的平均功率為三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)查閱電動(dòng)車使用說明書知道自家電動(dòng)車的電源是鉛蓄電池，他通過以下操作測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．(1)先用多用電表粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)．把多用電表的選擇開關(guān)撥到直流電壓50V擋，將兩表筆與電池兩極接觸，電表的指針位置如圖甲所示，讀數(shù)為________V．(2)再用圖乙所示裝置進(jìn)行精確測(cè)量．多用電表的選擇開關(guān)撥向合適的直流電流擋，與黑表筆連接的應(yīng)是電池的________極．閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象如圖丙所示．已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，電流檔的內(nèi)阻為rA，則此電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________(結(jié)果用字母k、b、rA表示)．(3)多用表直流電流檔的內(nèi)阻對(duì)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值大小________（選填“有”或“無”）影響．12．（12分）頻閃攝影是研究物體運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。如圖所示是物體下落時(shí)的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，照片中的?shù)字是豎直放置的刻度尺的讀數(shù)，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點(diǎn)時(shí)速度大小為______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），實(shí)驗(yàn)中物體由點(diǎn)下落至點(diǎn)，動(dòng)能的增加量約為重力勢(shì)能減少量的____%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。四、計(jì)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，半徑均為的光滑圓弧軌道與在點(diǎn)平滑連接，固定在豎直面內(nèi)，端與固定水平直桿平滑連接，兩段圓弧所對(duì)的圓心角均為60°，一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán)套在直桿上，靜止在點(diǎn)，間的距離為，圓環(huán)與水平直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個(gè)水平向右的恒定拉力，使圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)撤去拉力，結(jié)果圓環(huán)到達(dá)點(diǎn)時(shí)與圓弧軌道間的作用力恰好為零，重力加速度，求：(1)拉力的大??；(2)若不給圓環(huán)施加拉力，而是在點(diǎn)給圓環(huán)一個(gè)初速度，結(jié)果圓環(huán)從點(diǎn)滑出后，下落高度時(shí)的位置離點(diǎn)距離也為，初速度應(yīng)是多大。14．（16分）如圖所示，開口向下豎直放置的內(nèi)部光滑氣缸，氣缸的截面積為S，其側(cè)壁和底部均導(dǎo)熱良好，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的導(dǎo)熱活塞，將缸內(nèi)理想分成I、II兩部分，氣缸下部與大氣相通，外部大氣壓強(qiáng)始終為p0，，環(huán)境溫度為，平衡時(shí)I、II兩部分氣柱的長(zhǎng)度均為l，現(xiàn)將氣缸倒置為開口向上，求：（i）若環(huán)境溫度不變，求平衡時(shí)I、II兩部分氣柱的長(zhǎng)度之比；（ii）若環(huán)境溫度緩慢升高，但I(xiàn)、II兩部分氣柱的長(zhǎng)度之和為2l時(shí)，氣體的溫度T為多少？15．（12分）第24屆冬奧會(huì)將于2022年2月4日在中國(guó)北京和張家口聯(lián)合舉行。如圖為一簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成，AB為斜坡，BC為R=10m的圓弧面，二者相切于B點(diǎn)，與水平面相切干C點(diǎn)，AC間的豎直高度差為h1=50mCD為豎直跳臺(tái)。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為m=80kg，從A點(diǎn)由睜止滑下，假設(shè)通過C點(diǎn)時(shí)雪道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為F=8000N水平飛出段時(shí)間后落到著陸坡DE的E點(diǎn)上。CE間水平方向的距離x=150m。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)速度vc的大小；(2)CE間豎直高度差h2；(3)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功W。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．火星探測(cè)器脫離地球，但沒有脫離太陽系，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)引力，因?yàn)榛鹦堑闹睆郊s為地球的一半，質(zhì)量?jī)H是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比為2：5?？傻锰綔y(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，有可得因火星繞太陽公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍，所以火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的倍，故C錯(cuò)誤；D．在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度即火星的第一宇宙速度，由得第一宇宙速度公式可知火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為1：，所以在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正確。故選D。2、B【解析】

A．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與光的強(qiáng)度有關(guān)，由于光的強(qiáng)度關(guān)系未知，故A錯(cuò)誤；BD．光子能量分別為和根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動(dòng)能為，逸出光電子的最大初動(dòng)能之比為1：3，聯(lián)立解得用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確，D錯(cuò)誤；C．兩種光的頻率不同，光電子的最大初動(dòng)能不同，由動(dòng)能定理可知，題目對(duì)應(yīng)的遏止電壓是不同的，故C錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

a點(diǎn)射出粒子半徑Ra==，得：va==，d點(diǎn)射出粒子半徑為，R=故vd==，故B選項(xiàng)符合題意4、C【解析】由圖像可知，乙車比甲車遲出發(fā)1s，故A錯(cuò)誤．根據(jù)速度時(shí)間圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，知t=2s時(shí)，甲車的位移比乙的位移大，則知該時(shí)刻乙車還沒有追上甲車，故B錯(cuò)誤．在0-4s內(nèi)，甲車的位移x甲=×8×4m=16m，乙車的位移x乙=×（1+3）×8m=16m，所以x甲=x乙，兩者又是從同一位置沿著同一方向運(yùn)動(dòng)的，則在t=4s時(shí)乙車追上甲車，故C正確．在t=4s時(shí)乙車追上甲車，由于t=4s時(shí)刻以后，甲車的比乙車的速度大，兩車不可能再相遇，所以兩車只相遇一次，故D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵是要理解速度時(shí)間圖線表示的物理意義，知道圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，相遇時(shí)兩車的位移相等．5、B【解析】

AB．由題知，cd的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為有效值為，由得副線圈，則均能正常發(fā)光，每只燈泡的電流副線圈電流由得原線圈的電流也能正常發(fā)光，ab輸入電壓的表達(dá)式為選項(xiàng)A錯(cuò)，選項(xiàng)B對(duì)；C．由圖象知交流電的周期為0.02s，交流電的頻率為50Hz，流過燈L2的電流每秒鐘方向改變100次，C錯(cuò)；D．a(chǎn)b輸如果氣體端輸入功率選項(xiàng)D錯(cuò)；故選B．【點(diǎn)睛】理想變壓器是理想化模型，一是不計(jì)線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象．同時(shí)運(yùn)用閉合電路毆姆定律來分析隨著電阻變化時(shí)電流、電壓如何變化．分析的思路先干路后支路，以不變應(yīng)萬變．最后值得注意的是變壓器的原線圈與燈泡串聯(lián)后接入交流中，所以圖象的有效值不是原線圈的有效值．【考點(diǎn)】交變電流，變壓器6、B【解析】

AB.OA段對(duì)應(yīng)著小球下落h的過程，則XA=h，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的加速度為aA=g，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；C.B點(diǎn)是速度最大的地方，此時(shí)重力和彈力相等，合力為0，加速度也就為0，由mg=kx，可知，所以B得坐標(biāo)為h+，所以C錯(cuò)誤．D.取一個(gè)與A點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)為D，由A點(diǎn)到B點(diǎn)的形變量為，由對(duì)稱性得由B到D的形變量也為，故到達(dá)C點(diǎn)時(shí)形變量要大于h+2，加速度ac＞g，所以D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

AB．等離子體進(jìn)入板間受洛倫茲力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由左手定則知：正電荷受到的洛倫茲力方向向下，負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向向上。則Q板為電源的正極。故A正確，B錯(cuò)誤；CD．離子在運(yùn)動(dòng)過程中同時(shí)受電場(chǎng)力和洛倫茲力，二力平衡時(shí)有又有則流過R的電流為內(nèi)電阻為其中解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、BC【解析】

A．在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，加速度為則偏轉(zhuǎn)距離為運(yùn)動(dòng)時(shí)間為聯(lián)立上式得其中l(wèi)是偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度，d是板間距離。粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比，故A錯(cuò)誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切值聯(lián)立解得滑片向右滑動(dòng)的過程中，U1增大，U2減小，可知偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，故B正確；CD．緊貼M板飛出時(shí)，電場(chǎng)做功最多，粒子具有最大速率。由動(dòng)能定理解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、AC【解析】

A．兩棒的長(zhǎng)度之比為1：2，所以電阻之比為1：2，由于電路在任何時(shí)刻電流均相等，根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳熱為2Q，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，根據(jù)功能關(guān)系有解得故A正確；

BC．令A(yù)B棒的長(zhǎng)度為l，則CD棒長(zhǎng)為2l，撤去拉力F后，AB棒繼續(xù)向左加速運(yùn)動(dòng)，而CD棒向右開始減速運(yùn)動(dòng)，兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，此時(shí)兩棒的速度滿足BlvAB′=B?2lvCD′即vAB′=2vCD′對(duì)兩棒分別應(yīng)用動(dòng)量定理，有FABt=mvAB′-mv-FCDt=mvCD′-mv因?yàn)镕CD=2FAB所以vAB′＝vvCD′＝v故B錯(cuò)誤，C正確；D．撤去外力F到最終穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)過程根據(jù)能量守恒定律故D錯(cuò)誤。故選AC。10、ACD【解析】

A．第①階段中，標(biāo)槍在水平面加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加量為由動(dòng)能定理得運(yùn)動(dòng)員對(duì)標(biāo)槍做功為，故A正確；B．第①②③階段中，標(biāo)槍出手時(shí)速度最大，其動(dòng)能也最大，有故B錯(cuò)誤；C．第①②③階段中，標(biāo)槍出手前機(jī)械能一直增大，出手時(shí)機(jī)械能最大，有故C正確；D．第②階段中，標(biāo)槍機(jī)械能增加量為則運(yùn)動(dòng)員對(duì)標(biāo)槍做功的平均功率為故D正確。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)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、12.0；負(fù)無【解析】

(1)[1]．電壓檔量程為50V，則最小分度為1V，則指針對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為12.0V；

(2)[2]．作為