湖南省娄底市2022届高三下学期物理高考仿真模拟考试试卷

试卷更新日期：2022-05-16 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图所示为氢原子的能级图。如果大量氢原子处于n=3能级，对于这些原子，下列说法正确的是（）

A、只要有光照射到氢原子上，就一定能跃迁到较高能级 B、氢原子跃迁到较高能级时也可能释放能量 C、氢原子向低能级跃迁时可以释放三种频率的光子 D、氢原子由n=3能级跃迁到基态时释放的光子波长最大

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2. 无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝、肮脏或危险”的任务。如图所示，一架无人机挂着一篮高尔夫球在一定高度沿直线水平匀速飞行，某时刻甲球坠落，无人机保持原来运动状态运动位移x后，乙球又坠落。假设地面不平整，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、甲乙两球的落地点一定相距x B、两球在空中时都在无人机的正下方 C、两球在空中时不在无人机的正下方，但两球与无人机处于一条直线上 D、两球落地的速度大小只由无人机的水平飞行速度决定

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3. 如图所示，a、b间所接电源电压恒定，理想变压器原副线圈匝数比为2：1，电路中电表都是理想电表。调节滑动变阻器，当触头P处于中间位置时，两个灯泡都正常发光。下列说法正确的是（）

A、两个灯泡完全相同 B、灯泡 $L_{1}$ 的额定电压大于 $L_{2}$ 的额定电压 C、滑动变阻器的触头P继续向下滑动，电压表 $V_{1}$ 示数不变， $V_{2}$ 的示数减小 D、滑动变阻器的触头P继续向下滑动，电流表示数增大

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4. 太阳能动力汽车，是以柔性高效的薄膜太阳能电池组件为核心技术、靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。如图所示，某款太阳能概念车质量为m，在一段平直公路上由静止匀加速启动，加速度大小为a，经时间t达到额定功率。若汽车运动过程中阻力恒为f，则该汽车的额定功率为（）

A、 $(m a + f) a t$ B、 $m a^{2} t$ C、 $(m a + f) a$ D、fat

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5. 如图所示，光滑水平面上放置质量为 $M = 2 k g$ 的足够长的木板B，木板上面放着质量为m=1kg的木块A，两者都处于静止状态。木板与木块之间的动摩擦因数以 $μ = 0.2$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， $g = 10 m / s^{2}$ ， t=0时刻木板B开始受到一个水平向右的从零开始逐渐增大的作用力F。则（）

A、A、B都始终做匀加速直线运动 B、木块A先做加速运动后做匀速运动 C、当F=6N时木板的加速度大小为 $2 m / s^{2}$ D、当F=12N时木块的加速度大小为 $4 m / s^{2}$

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6. 磁场可以对带电粒子的运动施加影响，只要设计适当的磁场，就可以控制带电粒子进行诸如磁聚焦、磁扩散、磁偏转、磁约束与磁滞留等运动。利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用，如图所示，以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域外有垂直纸面向里的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小都是B。有一质量为m、所带正电荷电荷量为q的带电粒子从P点沿半径垂直磁场射入圆形区域，粒子两次穿越磁场边界后又回到P点，不计粒子重力，则（）

A、粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R B、粒子从P点射入磁场的速度大小为 $\frac{\sqrt{2} q B R}{m}$ C、粒子从P点射出到第一次回到P点所需的时间为 $\frac{7 π m}{6 q B}$ D、如果圆形区域外的磁场在一个以O为圆心的圆环内，则该圆环的面积至少为 $(6 + 4 \sqrt{3}) π R^{2}$

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二、多选题

7. 电力机车、又称电力火车，是指从供电网（接触网）或供电轨中获取电能，再通过电动机驱动车辆行驶的火车。电力机车没有空气污染，运行时不排废气，能够在短时间内完成启动和制动，特别适合发车密度高的站点。如图所示，许昌站一客运列车停车时车头正好与水泥电杆平齐。已知铁路线平直，铁路旁的水泥电杆间隔都相同，间距为d；某时刻列车由静止启动，做匀加速直线运动，如果将列车启动时与车头平齐的电杆记为第一个电杆，车头与第三个电杆平齐时的速度大小v，则（）

A、列车的加速度大小为 $\frac{v^{2}}{4 d}$ B、列车的加速度大小为 $\frac{v^{2}}{2 d}$ C、列车从静止启动到第二个电杆的时间为 $\frac{\sqrt{2} d}{v}$ D、列车从静止启动到第二个电杆的时间为 $\frac{2 \sqrt{2} d}{v}$

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8. 图甲电路图中电压表、电流表都是理想电表， $R_{0}$ 是定值电阻，R是变阻器，图乙是根据得到的电压表、电流表的数据画出的 $U - I$ 关系图像。则（）

A、图乙中图线是根据电压表 $V_{1}$ 与电流表A的读数作出的 B、图乙中图线是根据电压表 $V_{2}$ 与电流表A的读数作出的 C、电源的电动势为6.0V D、电源的内阻为6Ω

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9. 如图所示，光滑绝缘导轨固定在竖直平面内，它由直线部分AB和四分之三圆弧部分BCD组成，两部分在B点相切，O为圆心，半径为R，直线部分倾角为 $θ = 37 °$ ，整个装置处于水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、可视为质点的带正电滑块从直导轨上的A点由静止释放，它沿直导轨运动从B点进入圆弧，而后一直沿圆弧导轨运动，经D点时对导轨作用力恰为零。已知重力加速度为g，sin37°=0.6，则下列说法正确的是（）

A、滑块所带电荷量为 $\frac{4 m g}{3 E}$ B、滑块所带电荷量为 $\frac{3 m g}{4 E}$ C、A、B两点间距为2R D、A、B两点间距为 $1.5 R$

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10. 如图所示，质量为M的楔形物体ABC放置在墙角的水平地板上，BC面与水平地板间的动摩擦因数为 $μ$ ，楔形物体与地板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在楔形物体AC面与竖直墙壁之间，放置一个质量为m的光滑球体，同时给楔形物体一个向右的水平力，楔形物体与球始终处于静止状态。已知AC面倾角 $θ = 53 °$ ， $s i n θ = 0.8$ ，重力加速度为g，则（）

A、楔形物体对地板的压力大小为Mg B、当 $F = \frac{4}{3} m g$ 时，楔形物体与地板间无摩擦力 C、向右的水平力F的最小值一定是零 D、向右的水平力F的最大值为 $\frac{4}{3} m g + μ (m + M) g$

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11. 很多热学现象伴随着我们的生活。下列关于热现象或热学规律的叙述正确的是（）

A、一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的 B、从外面回到家里，用75%酒精溶液喷鞋底和手部消毒，很快屋子里到处都是酒精的气味，这是布朗运动造成的 C、物体吸收热量同时对外界做功，物体的内能可能增大 D、空调机制冷时把热量从低温处带到高温处，违背了热力学第二定律 E、两个铅块压紧后不容易拉开是因为有分子力的作用

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12. 一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）

A、简谐波的波长为5m B、简谐波的波速大小为10m/s C、该简谐波沿x轴正向传播 D、t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小 E、从t=0.4s时开始再经过5s，质点P的路程为2.5m

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三、实验题

13. 某实验小组做“探究匀变速直线运动”实验，实验装置如图甲所示：

(1)、实验时（选填“需要”或“不需要”）用垫块垫高长木板右端以平衡摩擦力；

(2)、实验中打出的一段纸带如图乙所示，其中每相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，根据图中数据，可以计算出小车的加速度大小为 $m / s^{2}$ ；

(3)、如果使用的是电火花打点计时器，实验时电压略低于220V，测出的加速度（选填“大于”“小于”或“等于”）小车的实际加速度。

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14. 某同学做“测电源的电动势和内阻”实验，实验室准备了如下器材：
待测干电池一节E；
电流表 $A_{1}$ （量程 $0 ~ 1.0 m A$ ，内阻为 $500 Ω$ ）；
电流表 $A_{2}$ （量程 $0 ~ 600 m A$ ，内阻为 $2.0 Ω$ ）；
定值电阻 $R_{1}$ （阻值500Ω）；
定值电阻 $R_{2}$ （阻值1000Ω）；
滑动变阻器 $R_{3}$ （阻值0~50Ω）；
滑动变阻器 $R_{4}$ （阻值0~3000Ω）；
导线和开关。

(1)、设计出实验电路图如图甲所示，其中滑动变阻器 $R_{1}$ 应选用（选填“ $R_{3}$ ”或“ $R_{4}$ ”）；

(2)、实验器材中没有电压表，可以选用一个电流表串联一个定值电阻改装成量程为1.5V的电压表，联系图甲，电流表 $A_{Ⅰ}$ 选用（选填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”），定值电阻 $R_{Ⅱ}$ 选用（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；

(3)、用改装后的电压表测得的电压值为U，电流表 $A_{Ⅱ}$ 测得的电流为I，根据实验数据作出U-I图线如图乙所示。由图可知干电池的电动势大小为V，其内阻大小为Ω。（结果均保留2位小数）

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四、解答题

15. 如图所示，质量为M=2.5kg的长木板B静止放置在光滑水平面上，B左侧的竖直平面内固定一个光滑圆弧轨道PQ，O点为圆心，半径为R=6m，OQ竖直，Q点与木板B上表面相切，圆心角为 $θ = 37 °$ 。圆弧轨道左侧有一水平传送带，传送带顺时针转动，传送带上表面与P点高度差为H=0.45m。现在传送带左侧由静止放置一个质量为m=1kg的可视为质点的滑块A，它随传送带做匀加速直线运动，离开传送带后做平抛运动，恰好从P点沿切线进入圆弧轨道，滑出轨道后又滑上木板B，最后与木板B相对静止。已知滑块A与长木板B间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ， sin37°=0.6，求：

(1)、滑块离开传送带的速度大小；

(2)、滑块经过Q点时受到弹力大小 $F_{N}$ ；（结果保留三位有效数字）

(3)、木板B的最小长度。

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16. 如图所示，两根电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，所形成的斜面倾角为 $θ = 37 °$ ，导轨下端连接阻值为R的定值电阻。导轨间距 $s = 1.2 m$ 。在导轨间MNPQ范围内，存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为 $B = 1 T$ ，磁场宽度为 $l = 3 m$ 。在导轨上放有两个完全相同的金属棒ab和cd，其质量 $m = 0.12 k g$ 、长度为s、阻值为R。ab的初位置在磁场上边界MQ处，cd的初位置与ab相距l。两金属棒始终平行且与导轨接触良好。现由静止同时释放ab、cd，同时给ab施加外力使其在磁场内的加速度恒为 $a = g s i n θ$ 。已知金属棒cd进入磁场时恰好做匀速运动，取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 3 7^{O} = 0.6$ ，求：

(1)、金属棒cd在磁场中运动时通过R的电流强度；

(2)、写出金属棒ab在磁场中运动时棒ab的电功率P随时间t变化的表达式；

(3)、金属棒ab在磁场中运动过程中，电路总功率每增大1W时ab沿导轨下滑的距离。（保留两位有效数字）

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17. 如图所示，一个圆筒状导热汽缸开口向上竖直放置，汽缸内壁光滑，活塞与汽缸之间封闭有一定质量的理想气体，汽缸开口处有卡槽。已知活塞的横截面积 $S = 1 \times 1 0^{- 3} m^{2}$ ，质量 $m_{0} = 2 k g$ ；封闭气柱的高度 $h_{0} = 0.6 m$ ，温度 $t_{0} = 27 ℃$ ，大气压 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ；活塞上表面到卡槽的距离h=0.2m。现在活塞上缓慢倒上m=3kg的细沙，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：
（i）倒上细沙后封闭气体的气柱高度；
（ii）如果在上述条件下给汽缸缓慢加热，当温度升高到900K时，求封闭气体压强。

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18. 如图所示，一块玻璃砖的横截面为三角形ABC与半圆AOCP的组合体，三角形的斜边AC正好是半圆的直径，O点为圆心，半圆的半径为R， $θ = 30 °$ 。一束单色光从P点射向圆心O，∠POA=67°。已知玻璃砖的折射率 $n = \frac{4}{3}$ ， sin48.6°=0.75，sin37°=0.6，求：

(1)、如果光束射到AB面上，分析能否发生全反射；

(2)、光从玻璃砖射出时与入射光PO间的夹角。

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