湖南省長沙市雅禮教育集團2021-2022學年高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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．同一平面內固定有一長直導線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示．導線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負電，且電荷量增加D．M板帶負電，且電荷量減小2．如圖所示為一種質譜儀的示意圖，該質譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場強度大小為，磁感應強度大小為、方向垂直紙面向里，靜電分析器通道中心線為圓弧，圓弧的半徑為，通道內有均勻輻射的電場，在中心線處的電場強度大小為，磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度沿直線經過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器，由點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的點，不計粒子重力。下列說法正確的是（）A．速度選擇器的極板的電勢比極板的低B．粒子的速度C．粒子的比荷為D．、兩點間的距離為3．利用示波器可以顯示輸入信號的波形，單匝正方形金屬線框abed處在勻強磁場中，當以線圈平面內某虛線為軸勻速轉動時，線圈內產生的電流隨時間的變化關系如圖甲所示。則在四個選項所示的情景中，無論從線圈平面處于哪個位置開始計時，都不可能產生該電流的是（）A．B．C．D．4．如圖所示，將一小木塊和一小鋼珠分別用手拿著并壓縮兩根一端分別豎直固定在地面上的彈簧上端?，F同時釋放小木塊和小球，若小木塊在整過運動過程中所受空氣的阻力f與其速度v滿足（k為常數），而小鋼珠的運動忽略空氣阻力，且兩物體同時離開彈簧，取向上為運動的正方向，則下圖能正確反應兩物體離開彈簧后的運動情況的v-t圖像的是（）A． B． C． D．5．空間某一靜電場的電勢φ在x軸上的分布如圖所示，圖中曲線關于縱軸對稱。在x軸上取a、b兩點，下列說法正確的是（）A．a、b兩點的電場強度在x軸上的分量都沿x軸正向B．a、b兩點的電場強度在x軸上的分量都沿x軸負向C．a、b兩點的電場強度在x軸上的分量大小Ea<EbD．一正電荷沿x軸從a點移到b點過程中，電場力先做正功后做負功6．小朋友隊和大人隊拔河比賽，小朋友隊人數多，重心低，手握繩的位置低，A、B兩點間繩傾斜，其余繩不一定水平，此可以簡化為如圖所示的模型。相持階段兩隊都靜止，兩隊的總質量相等，腳與地面的動摩擦因數相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。各隊員手緊握繩不滑動，繩結實質量不計。以下說法正確的是（）A．相持階段小朋友隊和大人隊所受地面的摩擦力大小不等B．無論相持還是勝敗，兩隊腳與地面的摩擦力大小永遠相等C．繩上拉力增大時，大人隊會先敗D．繩上A點對B點的拉力，其大小一定等于B點對A點的拉力二、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，兩條平行實線間存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為，一總電阻為的圓形線圈從靠近左側實線的位置開始向右做勻速直線運動，圓形線圈產生的感應電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．圓形線圈的半徑為 B．圓形線圈運動速度的大小為C．兩實線之間的水平距離 D．在0.05s，圓形線圈所受的安培力大小為400N8．質量m=2kg的小物塊在某一高度以v0=5m/s的速度開始做平拋運動，若g=10m/s2，當運動到豎直位移與水平位移相等時，對于物塊（）A．此時的瞬時速度大小為5m/s B．此時重力的瞬時功率大小為200WC．此過程動量改變大小為10（-1）kgm/s D．此過程重力的沖量大小為20Ns9．如圖所示，豎直平面內存在著兩個方向豎直向上的相同帶狀勻強電場區(qū)，電場區(qū)的高度和間隔均為d，水平方向足夠長．一個質量為m、電荷量為＋q的小球以初速度v0在距離電場上方d處水平拋出，不計空氣阻力，則()A．小球在水平方向一直做勻速直線運動 B．小球在電場區(qū)可能做直線運動C．若場強大小為，小球經過兩電場區(qū)的時間相等 D．若場強大小為，小球經過兩電場區(qū)的時間相等10．如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內壁光滑的絕緣細管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為三、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）某同學要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內阻，考慮到水果電池組的內阻較大，為了提高實驗的精確度，需要測量電壓表的內阻。實驗器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表，該同學便充分利用這塊電壓表，設計了如圖所示的實驗電路，既能實現對該電壓表的內阻的測量，又能利用該表完成水果電池組電動勢和內阻的測量，他用到的實驗器材有：待測水果電池組（電動勢約，內阻約）、雙向電壓表（量程為，內阻約為）、電阻箱（）、滑動變阻器（），一個單刀雙擲開關及若干導線。（1）該同學按如圖所示電路圖連線后，首先測出了電壓表的內阻。請完善測量電壓表內阻的實驗步驟：①將的滑動觸頭滑至最左端，將撥向1位置，將電阻箱阻值調為0；②調節(jié)的滑動觸頭，使電壓表示數達到滿偏；③保持______不變，調節(jié)，使電壓表的示數達到______；④讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內阻______。（2）若測得電壓表內阻為，可分析此測量值應______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。（3）接下來測量水果電池組的電動勢和內阻，實驗步驟如下：①將開關撥至______（選填“1”或“2”）位置，將的滑動觸片移到最______端，不再移動；②調節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數達到一個合適值，記錄下電壓表的示數和電阻箱的阻值；③重復步驟②，記錄多組電壓表的示數及對應的電阻箱的阻值。（4）若將電阻箱與電壓表并聯后的阻值記錄為，作出圖象，則可消除系統(tǒng)誤差，如圖所示，其中縱截距為，斜率為，則電動勢的表達式為______，內阻的表達式為______。12．（12分）某班同學在學習了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分學習小組進行實驗探究向心力。同學們用細繩系一紙杯(杯中有30mL的水)在空中甩動，使紙杯在水平面內做圓周運動(如圖乙所示)，來感受向心力。(1)下列說法中正確的是________。A．保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力不變B．保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力增大C．保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力不變D．保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力增大(2)如圖甲所示，繩離杯心40cm處打一結點A,80cm處打一結點B，學習小組中一位同學用手表計時，另一位同學操作，其余同學記錄實驗數據。操作一：手握繩結A，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作二：手握繩結B，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作三：手握繩結A，使杯在水平方向每秒運動兩周，體會向心力的大小。操作四：手握繩結A，再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。①操作二與一相比較：質量、角速度相同，向心力的大小與轉動半徑大小有關；操作三與一相比較：質量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關；操作四與一相比較：________相同，向心力大小與________有關；②物理學中這種實驗方法叫________法。③小組總結階段，在空中甩動紙杯的同學談感受時說：“感覺手腕發(fā)酸，感覺力不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力，跟書上說的不一樣”，你認為該同學的說法正確嗎？答：________。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，在y>0的空間中存在著垂直xOy平面向外的勻強磁場，在y<0的空間中存在著平行于xOy平面的勻強電場，場強方向與x軸正方向成45°夾角斜向下。一質量為m，帶電量為q的帶正電粒子,不計粒子的重力，該粒子從坐標原點以初速度v0進入磁場，方向與x軸負方向成45?夾角斜向上，然后經過M點進入電場，并與y軸負半軸相切于N點。已知M點坐標為（L，0）。求：(1)勻強磁場的磁感應強度；(2)勻強電場的電場強度。14．（16分）如圖所示，兩完全相同質量為m=1kg的滑塊放在動摩擦因數為μ=的水平面上。長度均為L=1m的輕桿OA、OB擱在兩個滑塊上，且可繞鉸鏈O自由轉動，兩輕桿夾角為74°?，F用豎直向下的恒力F=20N作用在鉸鏈上，使兩滑塊由靜止開始滑動。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)此時輕桿對滑塊A的作用力FA的大小；(2)此時每個滑塊的加速度a大小；(3)當輕桿夾角為106°時，每個滑塊的速度v大小。15．（12分）如圖所示，光滑水平平臺AB與豎直光滑半圓軌道AC平滑連接，C點切線水平，長為L=4m的粗糙水平傳送帶BD與平臺無縫對接。質量分別為m1=0.3kg和m2=1kg兩個小物體中間有一被壓縮的輕質彈簧，用細繩將它們連接。已知傳送帶以v0=1.5m/s的速度向左勻速運動，小物體與傳送帶間動摩擦因數為μ=0.1．某時剪斷細繩，小物體m1向左運動，m2向右運動速度大小為v2=3m/s，g取10m/s2．求：(1)剪斷細繩前彈簧的彈性勢能Ep(2)從小物體m2滑上傳送帶到第一次滑離傳送帶的過程中，為了維持傳送帶勻速運動，電動機需對傳送帶多提供的電能E(3)為了讓小物體m1從C點水平飛出后落至AB平面的水平位移最大，豎直光滑半圓軌道AC的半徑R和小物體m1平拋的最大水平位移x的大小。

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、A【解析】

在1~2s內，穿過金屬圓環(huán)的磁場垂直于紙面向里，磁感應強度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，磁通量的變化率變大，假設環(huán)閉合，由楞次定律可知感應電流磁場與原磁場方向相同，即感應電流磁場方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知感應電流沿順時針方向，由法拉第電磁感應定律可知感應電動勢增大，由此可知上極M板電勢高，帶正電，電荷量增加，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．2、C【解析】

A．由圖可知，粒子在磁分析器內向左偏轉，受到的洛倫茲力的方向向左，由左手定則可知，該粒子帶正電；粒子在速度選擇器內向右運動，根據左手定則可知，粒子受到的洛倫茲力的方向向上；由于粒子勻速穿過速度選擇器，所以粒子受到的電場力得方向向下，則電場的方向向下，P1的電勢板比極板P2的高，故A錯誤；

B．粒子在速度選擇器內受力平衡，則qE1=qvB1可得故B錯誤；C．粒子在靜電分析器內受到的電場力提供向心力，則聯立可得粒子的比荷故C正確；

D．粒子在磁分析器內做勻速圓周運動，受到的洛倫茲力提供向心力，則聯立可得P、Q之間的距離為故D錯誤。

故選C。3、A【解析】

A．當以線圈平面內某虛線為軸勻速轉動時，線圈中的磁通量始終不變，沒有感應電流產生，故A不可能產生該電流，故A符合題意；BCD．三圖中線圈繞垂直于磁場方向的軸轉動，磁通量發(fā)生變化，根據交變電流的產生原理可知，三者均產生示波器中的正弦式交變電流，故BCD不符合題意。故選A。4、D【解析】

對于小鋼球沒空氣阻力時只受重力，是豎直上拋運動，v-t圖像是直線，故圖中直線為鋼球的運動圖像。對于小木塊有空氣阻力時，上升階段由牛頓第二定律得解得由于阻力隨速度的減小而減小，故上升階段加速度逐漸減小，最小值為g。同理，有空氣阻力時，下降階段由牛頓第二定律可得由于阻力隨速度增大而增大，故下降過程中加速度逐漸減小，v-t圖像的斜率表示加速度，故圖線與t軸相交時刻的加速度為g，此時實線的切線與虛線平行。故D正確，ABC錯誤。故選D。5、C【解析】

AB．因為在O點處電勢最大，沿著x軸正負方向逐漸減小，電勢順著電場強度的方向減小，所以a、b兩點的電場強度在x軸上的分量方向相反。C．在a點和b點附近分別取很小的一段d，由圖像可知b點段對應的電勢差大于a點段對應的電勢差，看作勻強電場，可知Ea<Eb，故C正確。D．x軸負方向電場線往左，x軸正方向電場線往右，所以正電荷沿x軸從a點移到b點過程中，電場力先做負功后做正功。故D錯誤。故選C。6、D【解析】

A．可以用整體法處理問題，所以不在乎同隊員之間的繩水平。相持階段小朋友隊和大人隊腳下屬于靜摩擦力，永遠相等，所以選項A錯誤。BC．當傾斜的繩上拉力增大時，大人隊的壓力更加大于其重力，最大靜摩擦力也增大，而小朋友隊和地面之間的壓力小于其總重力，腳下會產生滑動摩擦力，平衡被打破，小朋友隊敗而且還有加速度，兩隊摩擦力大小不等。所以選項BC錯誤。D．作用力與反作用力永遠相等，無論拔河的哪個階段，繩上A點對B點的拉力，其大小一定等于B點對A點的拉力，所以選項D正確。故選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、BD【解析】

AB．設線框向右運動的速度為，線框的半徑為R，圓形線框勻速進入磁場，切割磁感線的有效長度為產生的感應電動勢顯然時，產生的感應電動勢最大，結合圖像有：，即由圖像可知，當時，線框全部進入磁場有：聯立以上兩式可求得：故A錯誤，B正確；C．由以上分析知，全部離開磁場時線框向右移動的距離為所以兩磁場邊界的距離為故C錯誤；D．由圖像知，時，，線框正向右運動了1m，此時有效切割長度為2R，則安培力F安=故D正確。故選BD。8、BD【解析】

物塊做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，當運動到豎直位移與水平位移相等時解得t=1sA．此時豎直方向的速度為vy=gt=10m/s則此時的速度為故A錯誤；

B．此時的重力瞬時功率為P=mgvy=200W故B正確；

C．根據動量定理I=△P=mgt=20kgm/s故C錯誤；D．此過程重力的沖量大小為I=mgt=20N?s故D正確。

故選BD。9、ABD【解析】

A．將小球的運動沿著水平方向和豎直方向進行分解，水平方向不受外力，故小球在水平方向一直以速度v0做勻速直線運動，故A正確；B．小球在電場區(qū)時，受到豎直向下的重力和豎直向下的電場力，若電場力與重力大小相等，二力平衡，小球能做勻速直線運動，故B正確；C．若場強大小為，則電場力等于mg，在電場區(qū)小球所受的合力為零，在無電場區(qū)小球勻加速運動，故經過每個電場區(qū)時小球勻速運動的速度均不等，因而小球經過每一無電場區(qū)的時間均不等，故C錯誤；D．當場強大小為，電場力等于2mg，在電場區(qū)小球所受的合力大小等于mg，方向豎直向上，加速度大小等于g，方向豎直向上，根據運動學公式，有經過第一個無電場區(qū)d=v1=gt1經過第一個電場區(qū)d=v1t-gt22v2=v1-gt2由①②③④聯立解得t1=t2v2=0接下來小球的運動重復前面的過程，即每次通過無電場區(qū)都是自由落體運動，每次通過電場區(qū)都是末速度為零勻減速直線運動，因此，小球經過兩電場區(qū)的時間相等，故D正確。故選ABD。10、AD【解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產生的電場強度為：E=根據矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點睛：對于等量異種電荷，根據矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．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、（1）③半偏（或最大值的一半）④（2）大于（3）①2左（4）【解析】

（1）由題圖可知，當S撥向1位置，滑動變阻器在電路中為分壓式接法，利用電壓表的半偏法得：調節(jié)使電壓表滿偏；[1].保持不變，與電壓表串聯；[2].調節(jié)使電壓表的示數達到半偏（或最大值的一半）；[3].則電壓表的內阻與電阻箱示數相同。（2）[4].由閉合電路歐姆定律可知，調節(jié)變大使電壓表達到半偏的過程中，總電阻變大。干路總電流變小，由得變大，由電路知，滑動變阻器的滑動觸頭右側分得的電壓變小，則變大，電壓表半偏時，上分得的電壓就會大于電壓表上分得的電壓，那么的阻值就會大于電壓表的阻值。（3）[5].[6].測水果電池組的電動勢和內阻，利用伏阻法，S撥到2位置，同時將的滑動觸頭移到最左端。利用，，聯立求E、r。（4）[7].[8].由閉合電路歐姆定律得：，變形得，則，，解得：，。12、)BD角速度、半徑質量大小控制變量不正確，見解析【解析】

（1）[1]．由題意知，根據向心力公式F向＝mω2r，結合牛頓第三定律，有T拉＝mω2r；保持質量、繩長不變，增大轉速，根據公式可知，繩對手的拉力將增大，故A錯誤，B正確；保持質量、角速度不變，增大繩長，根據公式可知，繩對手的拉力將增大，故C錯誤，D正確。（2）①[2][3]．根據向心力公式F向＝mω2r，結合牛頓第三定律，則有T拉＝mω2r；操作二與一相比較：質量、角速度相同，向心力的大小與轉動半徑大小有關；操作三與一相比較：質量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關；操作四與一相比較：角速度、半徑相同，向心力大小與質量大小有關；②[4]．物理學中這種實驗方法叫控制變量