2022届湖南省长沙市雅礼中学高三下学期一模考试物理试题含答案

雅礼中学2022届模拟试卷（一）物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

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

3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷  选择题（共44分）

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. 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（　　）

A. 图a中氢原子发出的三条谱线波长、、的关系为

B. 图b中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、α

C. 图c中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应

D. 图d中两曲线交于U轴同一点，说明发生光电效应时光电子最大初动能与光的强度无关

【1题答案】

【答案】A

2. 两辆小汽车在平直路面上同向运动，两车从同一地点由静止同时出发，其位移x随速度平方变化的关系如图所示，图中a、b、c分别表示了两车的图像，以下判断正确的是（    ）

A. 两车在处再次相遇 B. 甲、乙两车的图像为图a

C. 甲、乙两车图像为图b D. 甲、乙两车的图像为图c

【2题答案】

【答案】B

3. 往复式活塞压缩机简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在AO方向运动。圆盘绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动。已知OB距离为r。AB杆长L>2r，则（　　）

A. 当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变小

B. 当OB距离不变时，杆长L越大，活塞运动的范围越大

C. 当OB垂直于AO时，活塞速度为

D. 当OB垂直于AB时，活塞速度为

【3题答案】

【答案】C

4. 质量分别为、、的、、三个物体按照图所示水平叠放着，与之间、与之间的动摩擦因数均为0.1，水平面光滑，不计绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，取。若作用在上的水平力，则与之间的摩擦力大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【4题答案】

【答案】B

5. 医生给心脏疾病患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”血泵的体外装置来代替心脏工作，推动血液循环。如图所示为该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，阀门只能向活塞筒内开启。对于上述结构在物理方面的工作原理，下列说法正确的是（　　）

A. 线圈中的电流从端流向端时，活塞向左运动

B. 线圈中通有的恒定电流越大，人工心脏泵的动力越足

C. 若给线圈通入低频交流电，人工心脏泵也可能正常工作

D. 若不给线圈通电，直接将线圈的A、两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，人工心脏泵也可以正常工作

【5题答案】

【答案】C

6. 如图所示，某同学在平面直角坐标系中设置了一个“心”形图线，A点坐标为，C点坐标为，D点与C点关于y轴对称，为使带电粒子沿图线运动，该同学在x轴下方和上方添加了方向垂直纸面向里、磁感应强度大小分别为和的匀强磁场，在O点沿x轴放置很短的绝缘弹性板，粒子撞到板上时，竖直速度反向，水平速度不变。从A点沿与y轴正方向成角的方向向左以速度射入一带电荷量为、质量为m的粒子，不计粒子重力，经过一段时间粒子又回到A点。则与的比值应为（    ）

A.  B.  C.  D.

【6题答案】

【答案】D

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. 转笔（Pen Spinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示．转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）

A. 笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小

B. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的

C. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走

D. 若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差

【7题答案】

【答案】C

8. 如图所示，R为定值电阻，A、B、C、D、E为五个完全相同的灯泡。当灯泡正常发光时其阻值也为R，额定电压为U，额定电流为I，额定功率为P。理想变压器原、副线圈匝数比为k。若灯泡都正常发光，则下列说法中正确的是（　　）

A.

B. 通过R的电流为4I

C. 交变电源的输出电压为6U

D. 交变电源的输出功率为21P

【8题答案】

【答案】AC

9. 如图所示，电子枪产生的电子经过的电场加速，进入平行板电容器中央，平行板电容器板长L和板间距离d均为10cm，距板右侧D＝10cm处有一竖直圆筒，圆筒外侧粘有白纸，平行板电容器上所加电压，圆筒以转动，不计电子通过平行板时极板上电压的变化，白纸上涂有感应材料，电子打到白纸上留下黑色印迹，最后从圆筒上沿轴线方向剪开白纸并展开，由于剪开白纸的位置不同，得到的图像形状不同，以下图像可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【9题答案】

【答案】AC

10. 如图所示，MN、PQ和JK、ST为倾角皆为的足够长的金属导轨，都处在垂直于斜面的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.JK与ST平行，相距L，MN与PQ平行，相距.质量分别为2m、m的金属杆a和b垂直放置在导轨上.已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为R，重力加速度为g.下列说法正确的是（    ）

A. 若a固定，释放b，则b最终速度的大小为

B. 若同时释放a、b，则b最终速度的大小为

C. 若同时释放a、b，当b下降高度为h时达到最大速度，则此过程中两杆与导轨构成的回路中产生的电能为

D. 若同时释放a、b，当b下降高度为h时达到最大速度，则此过程中通过回路的电荷量为

【10题答案】

【答案】ACD

第Ⅱ卷  非选择题（共56分）

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. 在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：

①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率f1一滴滴地落下；

②用频闪仪发出的白色闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光频率f2直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；

③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度；

④采集数据进行处理。

（1）实验中第一次看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是___________。

（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g=___________m/s2；第8个水滴此时的速度v8=___________m/s。（结果均保留三位有效数字）

【11题答案】

【答案】    ①.     ②. 9.72    ③. 2.27

12. 某同学利用DIS测定直流电动机效率，装置和电路如图a，其中A、B、C和D都是传感器。A、B是分别是位移传感器的发射器和接收器，测重物上升的高度h。图b是所有传感器测得的数据记录，绘在一张图上。

（1）图a中，装置C是________传感器，D是_________传感器。（请填写“电流”或者“电压”）

（2）如图a所示，闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于________端。（填写“左”或者“右”）。

（3）根据b图中的U−t、I−t和h−t图像，选择区域读取数据，为较精确地算出正常工作时电动机的效率，则对应的时间段选取最适宜的是________。

A．0～0.5s    B．0～1.0s    C．0.5～2.0s    D．1.0～3.0s

（4）读出所选过程中C、D的示数，已知重物和A的总质量为m=70g，重力加速度g=9.80m/s2，可算得该直流电动机的效率___________%。

【12题答案】

【答案】    ①. 电压    ②. 电流    ③. 左    ④. D    ⑤. 23.3（22.0~25.0均可）

13. 电子对湮灭是指电子e－和正电子e＋碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正电子湮灭能谱学(PAS)的物理基础．如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上，且OP＝2L，Q点在负y轴上某处．在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于A、C两点，OA＝L，在第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出)，未知矩形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里．一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点射入电场，最后从P点射出电场区域；另一束速度大小为v0的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭，即相碰时两束粒子速度方向相反．已知正、负电子质量均为m、电荷量大小均为e，电子的重力不计．求：

(1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小；

(2)电子从A点运动到P点所用的时间；

(3)Q点纵坐标及未知矩形磁场区域的最小面积S．

【13题答案】

【答案】(1)； (2)(3)－4L，S＝2L(－1)L＝2(－1)L2

14. 如图所示，某个机械振动器可以建模为在斜面上与轻弹簧粘连在一起的平板A，当该系统正常工作时，A在图中的P、Q之间运动。在P处，弹簧是压缩的，A在弹簧弹力的作用下，由静止开始出发。当A运动到斜面顶端Q处时速度恰减为0，此时立即将物块B轻推到斜面上，接下来，B与A一起沿斜面下滑。当到达P处时，二者速度也恰好减小为0，B会从P处的洞口落下，（注：平板A边长比洞口大，不会掉下去）。此后，A在弹簧的作用下将重新上升，到Q点时又接收到另一个物块，如此循环。（物块B足够小，可看做质点）已知A的质量为m，斜面与水平面夹角为θ，P、Q相距为L。平板A、物块B与斜面间的动摩擦因数均为。求：

（1）平板A从P运动到Q的过程中，弹簧对A做的功W；

（2）要达到题中所述情景，即平板A能够在P、Q间运动，求木块B的质量M；

（3）若由于故障，平板A刚要从P启动时，木块就被从Q处轻推下斜面。系统立即关闭P处洞口孔，同时锁定弹簧和A，此后B下滑，与A发生弹性碰撞，最终停止运动。求：

①停止运动前，B运动的总路程s；

②停止运动前，B对A的总冲量的大小I。

【14题答案】

【答案】（1）；（2）M=2m；（3）①，②

（二）选考题：共13分。请考生从15题和16题任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。

15. 如图，一定质量的理想气体从状态a（p0、V0、T0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a，且外界环境为非真空状态。则下列说法正确的是（   ）

A. b、c两个状态气体温度相同

B. bc过程中，气体温度先升高后降低

C. bc过程中，气体一直放热

D. ab过程中，在单位时间内气体分子对单位器壁面积的平均作用力增加

E. ca过程中，气体对外做功

【15题答案】

【答案】ABD

16. 某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活塞密封在导热气缸内，活塞厚度不计，质量m=100g，横截面积S=10cm2，开始时活塞距气缸底部的高度为h=6cm，缸内温度为T1=360K。当环境温度上升，活塞缓慢上移△h=4cm，活塞上表面与a、b两触点接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，g=10m/s2，试求：

（1）该报警装置的报警温度T2；   

（2）若上述过程气体的内能增加15.96J，则气体吸收的热量Q为多少。

【16题答案】

【答案】（1）600K；（2）20J

17. 如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。t=0时刻，一物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置随时间变化的图像（x−t）如图乙所示，其中t=0.2 s时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则（   ）

A. t=0.2 s后物块做简谐运动

B. t=0.4 s时物块的加速度大于重力加速度

C. 若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后振动的周期增大

D. t=0.2 s后物块坐标位置随时间变化关系为

E. t=0.2 s后物块坐标位置随时间变化关系为

【17题答案】

【答案】ABD

18. 如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心正上方高度h处有一点光源S，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，h应该满足什么条件？

【18题答案】

【答案】