2022届湖南省怀化市高三第一次模拟考试试物理试卷（word版）

怀化市中小学课程改革教育质量监测试卷

2022年上学期高三第一次模拟考试 物理

一、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．如图所示为氢原子的能级示意图，则下列说法正确的是（    ）

A．大量处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种不同频率的光

B．一个处于n＝4能级的氢原子，最多只能放出6种光子

C．用能量为10.6 eV的大量电子，去激发处于基态的大量氢原子，可能使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D．已知金属钾的逸出功为2.25 eV，从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子可使金属钾发生光电效应

2．如图所示，在水平力F作用下A、B保持静止．若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则（    ）

A．A的受力个数可能是3个    B．A的受力个数可能是5个

C．B的受力个数可能是3个    D．B的受力个数可能是5个

3．甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方随x的变化图象如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为8m

B．汽车甲的加速度大小为

C．汽车甲、乙在t＝4 s时相遇

D．汽车甲、乙在x＝6m处的速度大小为3 m/s

4．如图所示，在竖直的平面直角坐标系xoy中，一无阻挡的抛物线边界把平面分为两部分，在y轴上A处有一质点小球以的初速度垂直于y轴射出，已知OA＝5m，不计空气阻力，，则（    ）

A．小球到达边界的时间为

B．小球到达边界的位置为

C．小球到达x轴时速度方向与x轴负方向成30°

D．经过足够长的时间，小球速度方向可能和y轴平行

5．如图所示，匝数为N的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，、为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、．不计线框电阻，下列说法正确的是（    ）

A．交流电压表的示数为4NBSω

B．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0

C．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则电流表的示数增大

D．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则变大

6．如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷，则质子的速度可能为（    ）

A．   B．   C．2BkL    D．3BkL

二、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，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分．

7．土星的卫星很多，现已发现数十颗，这些卫星的运动可视为绕土星做匀速圆周运动．下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数．下列说法正确的是（    ）

A．土卫五的公转速度比土卫六的小

B．土卫五的公转周期比土卫六的小

C．土卫五表面的重力加速度比土卫六的大

D．土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的

8．如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，下列结论中正确的是（    ）

A．上述过程中，F做功等于滑块和木板动能的增量

B．其他条件不变的情况下，M越大，s越小

C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达木板右端所用时间越长

D．其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多

9．如图两根足够长光滑平行金属导轨PP'、QQ'倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则（    ）

A．金属棒ab一直加速下滑

B．金属棒ab最终可能匀速下滑

C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势

D．带电微粒可能静止不动

10．如图a，点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O，轴上各点电势φ与x的关系如图b．可视为质点的滑块质量为0.05 kg、电荷量为，从x＝0.2 m处由静止释放，到达x＝0.4 m处时速度达到最大．已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.01，．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在x＝0.4 m处滑块（    ）

A．所受电场力大小为     B．所在位置的电势为

C．电势能为       D．速度大小为0.2 m/s

三、非选择题：共56分．第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答．第15~16题为选考题，考生根据要求作答．

（一）必考题：共43分．

11．（6分）

橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．

（1）在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是______．

A．N   B．m   C．N/m   D．Pa

（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图1所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值．首先利用刻度尺测得橡皮筋的长度L＝20.00cm，利用测量工具测得橡皮筋未受到拉力时的直径D＝4.000 mm，那么测量工具应该是______．

（3）做出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图象，如图2所示，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数．那么，这种橡皮筋的Y值等于______（只要填写Y的数值并保留两位有效数字）

12．（9分）

压力传感器按用途分类主要是压力监视、压力测量和压力控制及转换成其他量的测量．按供电方式分为压阻型和压电型传感器，前者是被动供电的，需要有外电源；后者是传感器自身可以产生电压，不需要外加电源．为了探究某压电型压力传感器的输出电流与其所受正压力之间的关系，某兴趣小组的同学做了如下实验，实验电路图如图甲所示，将压力传感器水平放置，接入如图甲所示电路，其上放置一与压力传感器上表面面积接近的平整薄硬木板（使压力传感器上表面受力均匀），电流表是量程0~1mA、内阻为10Ω的灵敏电流表．

当在木板上放置重物时，因为压力传感器受到正压力，其两端将产生输出电压，此时压力传感器相当于不计内阻的电源，通过放置不同重物测量产生的压力F与通过电流表电流I并绘制I-F图像来完成实验．

（1）测量结束后得到砝码数与所读的电流表示数之间关系如下表，表中数据中明显存在错误的一组是第______组（填砝码个数，砝码数即为实验组数）．

（2）根据列表中数据在图乙所示坐标系中描绘出电流随砝码数变化的图线．图像不过原点的原因是________________________________________________．

（3）通过查询实验所用压力传感器参数，发现铭牌上的参数显示其正常工作压力范围为0~500 N，对应输出电压范围为0~5 V．而实验只提供5个100g的砝码，，则要想使砝码全部放入时灵敏电流表恰好满偏，则电阻R的阻值应为______．

（4）若将两个相同的压力传感器按图丙方式放置连接（不计传感器自身重力），放上相同重物后，图甲和图丙两图中电流表示数之比为______．

13．（13分）

2020东京奥运会女子单人双桨半决赛进行了激烈角逐，中国选手江燕以7分27秒的成绩排在第三，顺利晋级A组决赛．如图，运动员用双奖同步划水使赛艇沿直线运动．运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段，假设划水和空中运桨用时均为0.8s，赛艇（含运动员、双桨）质量为70 kg，受到的阻力恒定，划水时双桨产生动力大小为赛艇所受阻力的2倍．某时刻双桨刚入水时赛艇的速度大小为4 m/s，运动员紧接着完成1次动作，此过程赛艇前进8m，求此过程：

（1）划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比；

（2）赛艇的最大速度大小和受到的恒定阻力大小．

14．（15分）

一小型风洞实验室内水平桌面上放两根足够长的平行导轨，导轨间距为L，如图甲（俯视）所示．虚线MN左侧区域Ⅰ有竖直向下的匀强磁场，虚线PQ右侧区域Ⅲ有竖直向下的匀强磁场，中间区域Ⅱ有水平向左的匀强磁场，，．中间区域处于一向上的风洞中，当棒经过此区域时会受到竖直向上的恒定风力F＝mg的作用．长度均为L的导体棒ab、cd与导轨接触良好，两棒质量均为m，棒ab电阻为，棒cd电阻为R，其余电阻不计．两棒最初静止，现给棒ab一个水平向右的瞬间冲量使得其获得初速度，已知棒cd到达MN前两棒不相碰且均已匀速．当棒cd刚进入区域Ⅱ时，对棒ab施加一水平向右的外力使棒ab向右做匀加速直线运动，外力随时间变化的图象如图乙所示．已知直线斜率为k，时刻棒cd恰好进入区域Ⅲ，棒cd进入区域Ⅲ后瞬间撤去棒ab上的外力．区域Ⅰ、Ⅲ导轨光滑，中间区域导轨粗糙且与棒cd的动摩擦因数为μ，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，棒ab始终在区域Ⅰ运动．已知，，重力加速度为g．求：

（1）棒ab刚开始运动时，棒两端的电势差；

（2）图乙中t＝0时刻外力多大？时刻棒ab的速度多大？

（3）棒cd进入区域Ⅲ后的过程中闭合回路产生的焦耳热多大？

（二）选考题：共13分．请考生从两道题中任选一题作答．如果多做，则按第一题计分．

15．[物理——选修3-3]（13分）

（1）（5分）两分子间的分子力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为．相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是

A．在阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C．在时，分子势能最小，动能最大

D．在时，分子势能为零

E．分子动能和势能之和在整个过程中不变

（2）（8分）如图所示，U形管右管横截面积为左管2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱，左右两管水银面高度差为36 cm，大气压为76 cm Hg．现向右管缓慢补充水银．

（i）若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20 cm时，左管内气体的压强为多大？

（ii）在（i）条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26 cm，则左管内气体的温度为多少？

16．[物理——选修3-4]（13分）

（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时波的图象如图所示，质点P的平衡位置在x＝8 m处．该波的周期T＝0.4 s．由此可知．该列波的传播速度为______．在0~1.2s时间内质点P经过的路程为______，t＝0.6s时质点P的速度方向沿y轴______方向（选填“负”或“正”）．

（2）（8分）某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴．一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i＝45°时折射光恰与内球面相切于B点．

（i）求透明材料对该光的折射率；

（ii）要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件．

怀化市2022年普通高等学校招生第一次模拟考试

物理试题参考答案

一、选择题：（4分×6＝24分）

二、选择题：（5分×4＝20分）

三、非选择题：共56分．

11．（6分．每空2分）答案：（1）D  （2）螺旋测微器  （3）5.0×106

12．（9分）

 答案：（1）3  2分  

（2） 图1分   硬木板质量的影响（只要填写与硬木板有关即可得分）2分

（3）40Ω  2分 

（4）1:2   2分

13．（13分）

解：（1）设赛艇所受阻力大小为，则划水时双桨产生动力大小为2．划水时，对赛艇，根据牛顿第二定律得:

   2﹣＝     ①   2分

空中运桨时，对赛艇，根据牛顿第二定律得:

   ＝         ②   2分

联立①②可得：＝1：1        ③  1分

（2）设赛艇的最大速度大小为,根据题意可知，运动员紧接着完成1次动作，此过程赛艇前进8m，则:

               ④   2分

         ⑤  2分

由题知，，结合，联立④⑤解得:

＝2.5 m/s2              ⑥   2分               

联立④⑥解得     ⑦      1分 

联立 ②   ⑧    1分

答：（1）划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比是1：1；

（2）赛艇的最大速度大小是6m/s，受到的恒定阻力大小为175N．

14．（15分）

解：（1）      ①  1分

     ②   1分

      ③  1分

联立①②③解得：    2分  

(2)棒ab开始运动到两棒匀速过程两棒动量守恒，有:

       ④   1分

得，                     ⑤

施加外力后任一时刻，对棒ab，有:

     ⑥   1分

            ⑦

           ⑧

棒ab做匀加速直线运动，  ⑨  1分

联立得,  

其中，可得    ⑩  1分

t0时刻棒ab的速度           1分

（3）棒cd所受摩擦力   

时刻  

时刻  

对棒cd在区域Ⅱ运动过程由动量定理，得

联立得,    

棒cd进入区域Ⅲ后，对棒ab，有

对棒cd，有    

稳定时，有           

联立得,    1分         1分   

对两棒能量守恒，有      1分

联立得,        1分

（二）选考题：共13分．

15.[物理选修3-3]（13分）

（1）（5分）答案：ACE

（2）（8分）（1）52cmHg；（2）427K．

【解析】（1）对于封闭气体有：p1＝（76﹣36）cmHg＝40cmHg，V1＝26S1cm3，V2＝20S1cm3

由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：

p1V1＝p2V2          2分

         1分    

（2）停止加水银时，左管水银比右管高：h1＝76﹣52cmHg＝24cmHg；

对左管加热后，左管下降6cm，右管面积是左管的2倍，故右管上升3cm，

左管比右管高为：h2＝h1﹣9cm＝15cm        

故封闭气体的压强：p3＝76﹣15cmHg＝61cmHg   1分

封闭气体在初始状态和最终状态的体积相同，由查理定律可得：

         2分

故：    2分

 16.[物理选修3-4]（13分）

（1）（5分） 答案： 20m/s   2分    1.2m  2分      负   1分

 （2）（8分）

 答案：（i）；（ii）i<30°

【解析】（i）当入射角时，设折射角为，透明材料对该光的折射率为，ΔABO为直角三角形，则   

         1分

            1分

解得,              1分

           1分

（ii）光在A点入射角为时，设折射角为，折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C，如图所示，在ΔADO中，由正弦定理有

       1分

              1分

               1分

解得 

解得 

要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A点入射角i应满足：

     1分