2022湘潭高三上学期9月第一次模拟考试物理试题含答案

湘潭市2022届高三第一次模拟考试

物   理

注意事项：

1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。

3. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

4. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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. 伽利略在研究自由落体规律时假设小球下落的速度和所用的时间成正比，由于当时实验条件的限制，速度的测量很困难，于是伽利略根据假设推出了一个便于测量的物理量，也就是我们今天所说的“位移”，并通过研究“位移”和时间的关系验证了他的假设.在这个过程中，伽利略主要用到的科学研究方法是（    ）

A. 等效替代法 B. 转换法 C. 控制变量法 D. 放大法

2. 小明在暑假里做了一次城市道路破损情况调查，发现在平直的道路上，交通红绿灯前斑马线附近路面破损开裂比较严重.小明针对这个问题提出了各种解释，你认为造成这种现象最主要的原因是（    ）

A. 斑马线附近通过的行人多，路面被踩踏严重

B. 斑马线附近交通信号设备多，路面下管道多导致路面不结实

C. 行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的摩擦力增大

D. 行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的正压力增大

3. 2018年5月14日，四川航空3U8633航班在飞往拉萨途中突遇前挡风玻璃脱落事故，随后飞机在成都双流机场紧急着陆，飞机着陆时速度与水平方向成角向下，且着陆速度大小为.假设飞机从触地经过开始水平滑行，取，则飞机上一位质量为的乘客在竖直方向上所受的平均冲击力大小为（    ）

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示电路中，是由同种金属材料制成的离电源足够远的正方形导线框，为其对角线交点，已知、、三根导线粗细相同且其半径是导线半径的3倍，通电直导线周围某点的磁感应强度，是导线中的电流强度，是某点到导线的直线距离，是常数.则下列说法正确的是（    ）

A. 导线与导线的电阻相等

B. 导线中的电流是导线中的电流大小的3倍

C. 点处的磁感应强度大小为0

D. 点处的磁感应强度方向垂直纸面向里

5. 水平光滑的绝缘木板上点的正上方固定一正点电荷，其电荷量为，、、为木板上以为圆心的三个等间距同心圆.现将一带正电的小球从木板上点附近静止释放，小球依次经过、、位置，其电势能分别为、、，加速度分别为、、，忽略对电场的影响，下列说法中正确的是（    ）

A. 、、三处的电势大小

B. 间的电势差与间的电势差大小

C. 在、、位置处的电势能大小

D. 在、、位置处的加速度大小

6. 质量为的均匀条形铁链在半径的光滑半球体上方保持静止，已知，给一个微小的扰动使之向右沿球面下滑，当端点滑至处时铁链变为竖直状态且其速度大小为，以所在平面为参考平面，取，则下列关于铁链的说法中正确的是（    ）

A. 铁链在初始位置时具有的重力势能为

B. 铁链在初始位置时其重心高小于

C. 铁链的端点滑至点时其重心下降约

D. 铁链的端点滑至处时其速度大小为

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，有选错的得0分.

7. 2021年6月17日，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波乘神舟十二号载人飞船成功飞天，成为中国空间站天和核心舱的首批入驻人员，开启了中国载人航天工程空间站阶段的首次载人飞行任务.已知中国空间站和国际空间站都在离地高度约为的圆形轨道飞行，下列说法正确的是（    ）

A. 神舟十二号载人飞船在上升阶段加速度达到时，处于超重状态，宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍

B. 国际空间站比中国空间站质量大，所以国际空间站在轨道上绕地球做匀速圆周运动的加速度更大

C. 与离地高度约为的同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更大

D. 处于低轨道的神舟十二号与处于高轨道的天和核心舱交汇对接时需要适当加速

8. 一玩具小车（可视为质点）以初速度沿粗糙斜面从底端向顶端滑去，已知斜面倾角为，此后该小车运动的水平分速度与时间的关系图像可能是（    ）

A.  B.  C.  D.

9. 有一匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直纸面向外，一个原来静止在处的原子核，发生衰变放射出某种粒子，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个相切圆半径分别为、.下列说法正确的是（    ）

A. 原子核发生衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量比

B. 衰变形成的两个粒子带同种电荷

C. 衰变过程中原子核遵循动量守恒定律

D. 衰变形成的两个粒子电荷量的关系为

10. 如图所示，半径为的祖糙四分之一圆弧导轨与光滑水平导轨平滑相连，四分之一圆弧导轨区域没有磁场，水平导轨区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，导轨间距为，、是质量为、电阻为的金属棒，导轨电阻忽略不计.静止在平滑轨道上，从四分之一圆弧轨道顶端由静止释放，在圆弧轨道上克服阻力做功，水平导轨足够长，、始终不会相撞，重力加速度为.从棒进入水平轨道开始，下列说法正确的是（    ）

A. 棒先做匀减速直线运动，最后做匀速直线运动

B. 棒先做匀加速直线运动，最后和以相同的速度做匀速直线运动

C. 棒刚进入磁场时，棒电流大小为

D. 棒的最终速度大小为

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）如图所示，小明同学借用“探究与、之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

（1）小明首先取下细绳及托盘，调整垫片的位置，改变长木板的倾斜程度，使小车能沿长木板做匀速直线运动，小明这样做的目的是_______________________________。

（2）接下来小明连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图所示的纸带.纸带上为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为的相邻计数点、、、、、、.实验时固定在小车上且与绳相连的拉力传感器示数为，小车和拉力传感器的总质量为.

小明计算了小车与拉力传感器所受合外力做的功和其动能的变化，请在下表空格中帮助小明补充完整.（结果保留至小数点后第4位）

（3）假如实验中小明所使用电源频率低于正常值，则小明测得的小车与拉力传感器的动能变化量与真实值相比会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）.

12.（9分）某物理实验小组准备测一个电源的电动势和内阻，他们身边的器材有：

待测电源（为以下的电源）、电流表（量程，内阻为）、电压表（量程，内阻为）、定值电阻、导线和开关若干.

（1）由于缺少变阻箱或者滑动变阻器，他们找来了一根粗细均匀的金属导体棒替代，利用接入电路不同长度的导体来改变电阻，首先他们测量了导体棒的长度为，用欧姆表“挡”测量了导体棒的电阻，指针偏转如图甲所示，导体棒每的电阻大小为__________.

（2）关于器材的选择，他们的解释合理是___________.

A. 不使用电压表的原因是电压表内阻过小

B. 不使用电压表的原因是电压表量程过大

C. 使用定值电阻可以增大实验数据范围

（3）选定好器材后，设计了如乙所示实验电路图（导体棒用表示），你认为合理的是__________.

（4）根据实验数据他们画出了接入电路的导体的长度与电流表示数之间的图像，如图丙所示，则该电源的电动势__________，内阻__________.（结果保留一位小数）

13.（13分）如图所示，半径的光滑圆轨道与光滑斜直轨道平滑相接于点，水平、垂直水平地面，一质量为的小球在点静止释放，小球恰好通过点.已知，斜面倾角为，取，，，求：

（1）之间的竖直高度；

（2）小球从飞出后落在斜面上的点（图中没有画出），间的距离是多少？

14.（15分）如图所示，两金属杆和长均为，电阻分别为和，质量分别为和，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金属杆都处在水平位置，整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为.初始状态杆比杆高，现让杆由静止开始向下运动，当杆运动到比杆高时，杆恰好开始做匀速直线运动，取.求：

（1）杆从释放到开始做匀速直线运动的过程中通过杆的电荷量；

（2）杆做匀速直线运动时的速度；

（3）杆从释放到开始做匀速直线运动的过程中杆上产生的焦耳热.

（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. [选修3-3]（13分）

（1）（5分）2021年8月5日东京奥运会跳水女子台决赛中，14岁的全红婵领先第二名90多分，以总分466.2拿到金牌，并打破了世界纪录.五次跳水有三次满分，娴熟的动作，标准的姿势，李小鹏感叹：我扔个硬币溅起的水花都比她跳水大.下列说法错误的是__________.（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A. 运动员出水后泳衣上的水很快滑落是因为制造泳衣的材料对水不浸润

B. 运动员入水过程中，在水中产生的气泡内的气体压强小于大气压

C. 运动员入水过程中激起的水花中，很多水滴呈现球形是因为水的表面张力的作用

D. 跳水池水温保持恒定约，保证运动员入水后的舒适度，此时运动员和水池中的水处于热平衡状态

E. 跳水运动员入水后，身体周围会出现一些小气泡，这些小气泡在做无规则的布朗运动

（2）（8分）中国共产党成立100周年庆祝大会临近尾声时，广场上的100个气球笼同时打开，10万只气球腾空而起，缤纷的色彩在天空中恣意绽放，一道斑斓的气球幕墙在北京上空描绘出一幅美丽的画卷.据报道，本次使用的气球为氦气球，每个气球需要充入氦气，充气后压强等于一个标准大气压，地面附近空气温度为、压强为.

①用一个体积为、压强为的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦气罐温度都与环境温度一致，不发生变化），在忽略漏气损耗的情况下，这样的1个氦气罐可以充满多少个氦气球；

②本次大会使用的气球由可降解材料制成，当气球体积膨胀到时会发生爆炸.已知高度每升高，空气温度下降，若一个气球在刚好上升到时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时高处大气压强为多少.

16. [选修3-4]（13分）

（1）（5分）2021年7月1日上午，中国共产党成立100周年庆祝大会在北京天安门隆重举行，中央广播电视总台全程直播.央视首次使用5G网络代替传统微波技术进行移动4K高清视频直播，5G技术大带宽、低时延的技术优势在直播中得以充分展现，全国人民看到了精彩的现场直播.下列说法正确的是___________.（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A. 现场影像资料传输的时候利用了5G高速网络，5G网络技术使用更高频率的传输波段，单个基站覆盖范围更大，更利于信号绕过障碍传播

B. 在广场上两个喇叭之间行走时，听到声音忽高忽低是两个喇叭发出的声波的干涉现象造成的

C. 现场摄影师使用的照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，膜的厚度为入射光在真空中波长的，这是利用了光的薄膜干涉原理

D. 当天活动结束后有演职人员发现，前方路面有水可以看到前方行车的倒影，但是走到前方发现路面无水，这是因为柏油马路温度较高，靠近地表的空气密度减少，发生了全反射

E. 现在很多家庭使用的是光纤有线网络电视，信号在光纤中高速传播利用了光的干涉原理

（2）（8分）一列简谐横波在时的波形图如甲所示，波上质点从时刻开始的振动图像如图乙所示，求：

①该列波的传播速度并判断其传播方向；

②若图甲中质点的纵坐标为-1，请写出质点的振动方程并求出在平衡位置的坐标.

湘潭市2022届高三第一次模拟考试·物理

参考答案、提示及评分细则

1. B  本题考查考生对常用的科学研究方法的了解，内容来源于必修一第二章第六节《伽利略对自由落体运动的研究》，题中A选项对考生有一定迷惑性.

2. C  本题考查考生将物理知识应用于生活的能力，同时也考查考生对日常生活中的物理问题与现象是否有细心观察，用心思考的习惯.

3. B  本题考查考生对动量定理的理解与应用，同时要求考生能准确对乘客做受力情况分析，答案A、C对部分考生会产生较大的干扰.

4. D  本题综合考查考生对申并联电路、电阻定律、安培定则、磁场叠加等相关知识的理解与应用，同时考查考生现学现用的能力.

5. A  本题较全面地考查了考生对电场相关知识的理解与掌握情况.设计要求考生灵活地将点电荷的电场沿水平面方向和垂直水平面方向分解，利用小球在垂直水平面方向合力为0的特点，结合考生对电势、电势能、电势差、电场强度等概念的谁确理解方可顺利解答.

6. D  本题考查考生对机械能守恒定律的理解与应用，题目设计要求考生逆向思考问题，首先利用机械能守恒定律求出铁链重心下降的高度，再结合对称性特点确定铁链在圆弧面上时的重心位置，进而判定ABC选项错误，而后利用已经确定的重心位置求出D选项中铁链重心下降的高度，再利用机械能守恒定律判定D正确.

7. CD  利用，可知，支持力约为自身重力的4倍，所以A错误；两个空间轨道高度相同，所以在轨道上绕地球做圆周运动所需要的向心加速度相同，所以B错误；根据，可知半径越大，向心加速度越小，故C正确；航天器对接需要低轨道适当加速进入高轨道，故D正确.

8. AB  初速度为，水平分速度为，排除D；如果物块冲出斜面时，水平速度不再发生变化，选A；如果物块冲上斜面到达最高点后沿斜面返回，所以B正确，C错误.

9. BC  反正衰变后两个新核速度方向相反，受力方向也相反，故带同种电荷，是衰变，因为动量守恒，由可知电荷量与半径成反比，故A、D错误，B、C正确.

10. CD  棒进入磁场受安培力阻碍，先做加速度减小的减速直线运动，棒与串联，先做加速度减小的加速直线运动，最后它们共速，所以A、B错；刚进入磁场的速度就是它下滑到底端的速度，根据动能定理可以求得，速度为，两金属棒串联，故瞬时电流为，共速时由动量守恒得速度为，故C、D正确.

11.（1）平衡摩擦力   （2）0.0570   （3）偏大（每空2分）

12.（1）1.4（1分） （2）BC（2分） （3）A（2分） （4）3. 0（2.9~3.1）（2分）  0.5（0.3~0.7）（2分）

解析：（11欧姆表读数，导体棒长为，故每电阻为.

（2）电源电动势以下，使用电压表时指针偏转角度小于满偏的三分之一，从测量精确的角度电压表不能使用.选项B正确.当导体棒接入电路的电阻为0时，定值电阻可以保护电路，电流表可以安全使用.选项C正确.故选BC.

（3）A图合理.

（4）根据闭合电路欧姆定律，化简成题图丙所示的横纵坐标关系，得，由图像读出数据进行计算，可得，（，）.

13. 解：（1）如图，将小球在处受力进行分解有

由得（2分）

小球从到机械能守恒有

（2分）

解得（2分）

（2）将小球的运动沿平行斜面和垂直斜面两个方向分解在垂直斜面方向，小球以做匀加速直线运动有

（2分）

解得（2分）

在平行斜面方向，小球以做匀减速直线运动

（2分）

所以（1分）

14. 解：（1）据；；；

四式联立可解得（2分）

解得（1分）

（2）假设磁感应强度的方向垂直纸面向里，杆向下匀速运动的速度为，则杆切割磁感线产生的感应电动势大小为，方向；杆以速度向上切割磁感线运动产生的感应电动势大小为，方向.

在闭合回路中产生方向的感应电流，据闭合电路欧姆定律知

（1分）

杆受安培力方向向上，杆受的安培力方向向下，，大小相等有

（2分）

对杆应有（1分）

对杆应有（1分）

联立得（2分）

解得（1分）

（3）根据能量守恒定律有

（2分）

（2分）

15.（1）BDE（5分）

解析：运动员出水后泳衣上的水很快滑落是因为泳衣采用了对水不浸润的材料制成，A正确；运动员落水后水下气泡内的气体压强大于大气压，B错误；运动员落水激起的水花中，较小的水滴呈现接近球形是因为表面张力的作用，C正确；跳水池水温约26摄氏度，保证运动员落水后处于舒适的温度，所以此时运动员和水池温度并不相同，所以没有处于热平衡状态，D错误.跳水运动入水后，身体周围会有一些小气泡做无规则的运动，这些小气泡的运动不是布朗运动，不符合布朗运动的特点.E错误.

（2）解：①氦气罐体积，压强

每个气球充满气的体积，压强（1分）

由玻意耳定律可得（2分）

，所以每个罐子可以充气球995个（1分）

②在地面，气球，压强，温度为

到达高空时，，温度为（1分）

由理想气体状态方程（2分）

解得（1分）

16.（1）BCD（5分）

解析：现场影像资料传输的时候利用了5G高速网络，5G网络技术使用更高频率的传输波段，意味着波长更短，缺点就是单个基站覆盖范围小，需要更多基站才能实现信号全覆盖，A错误；现在很多家庭使用的是光纤有线网络电视，信号在光纤中高速传播利用的是光的全反射原理，E错误.

（2）解：①由图乙可知时刻，点振动方向向下

由波形图可知波沿轴正向传播（2分）

由图甲可知，由图乙可知，所以（2分）

②由题可知，时刻，点纵坐标为1，向下运动，周期

所以点振动方程为：（2分）

，即时，点从平衡位置到达该点

故（2分）