2021-2022學(xué)年北京專家高三第三次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，是一測(cè)定風(fēng)力儀器的結(jié)構(gòu)圖，懸掛在O點(diǎn)的輕質(zhì)細(xì)金屬絲的下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的金屬球P，在豎直平面內(nèi)的刻度盤可以讀出金屬球P自由擺動(dòng)時(shí)擺線的擺角。圖示風(fēng)向水平向左，金屬球P靜止時(shí)金屬絲與豎直方向的夾角為，此時(shí)風(fēng)力F的大小是（）A．B．C．D．2、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可以不變B．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同C．速率恒定的曲線運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同D．物體受到的合外力持續(xù)為零時(shí)，物體仍可以做曲線運(yùn)動(dòng)3、下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是（）A．圖甲：盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)釋放出巨大的核能C．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的D．圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)4、關(guān)于近代物理的知識(shí)，下列說法正確的有（）A．結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為C．中X為中子，核反應(yīng)類型為β衰變D．平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)一定放出核能5、在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)。下列表述正確的是（）A．開普勒測(cè)出了萬有引力常數(shù)B．愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象C．安培提出了磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式D．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型6、真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場，射出后都打在同一個(gè)與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。粒子重力不計(jì)。下列說法中正確的是（）A．在熒光屏上只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)B．三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度相同C．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1∶1D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)三種粒子做功之比為1∶2∶2二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說法中正確的有（

）A．滿足F=﹣kx的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)B．波可以發(fā)生干涉、衍射等現(xiàn)象C．由波速公式v=λf可知，空氣中聲波的波速由f、λ共同決定D．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)波的頻率發(fā)生了變化E.周期性的振蕩電場和振蕩磁場彼此交互激發(fā)并向遠(yuǎn)處傳播形成電磁波8、帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示，實(shí)線是電場線，下列說法正確的是A．粒子在a點(diǎn)時(shí)的加速度比在b點(diǎn)時(shí)的加速度小B．從a到b過程中，粒子的電勢(shì)能一直減小C．無論粒子帶何種電荷，經(jīng)b點(diǎn)時(shí)的速度總比經(jīng)a點(diǎn)時(shí)的速度大D．電場中a點(diǎn)的電勢(shì)一定比b點(diǎn)的電勢(shì)高9、一空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，兩條電阻不計(jì)的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置在磁場內(nèi)，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，導(dǎo)體棒ab、cd長度均為0.2m，電阻均為0.1Ω，重力均為0.1N，現(xiàn)用力向上拉動(dòng)導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好)，此時(shí)cd靜止不動(dòng)，則ab上升時(shí)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)b受到的拉力大小為2NB．a(chǎn)b向上運(yùn)動(dòng)的速度為2m/sC．在2s內(nèi)，拉力做功，有0.4J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D．在2s內(nèi)，拉力做功為0.6J10、如圖所示，絕緣底座上固定一電荷量為+q的小球A，在其上方l處固定著一個(gè)光滑的定滑輪O，絕緣輕質(zhì)彈性繩一端系在O點(diǎn)正上方處的D點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的帶電小球B連接。小球B平衡時(shí)OB長為l，且與豎直方向夾角為60°。由于小球B緩慢漏電，一段時(shí)間后，當(dāng)滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾角為30°時(shí)，小球B恰好在AB連線的中點(diǎn)C位置平衡。已知彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi)，靜電力常量為k，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球B帶負(fù)電B．彈性繩原長為C．小球B在C位置時(shí)所帶電荷量為D．小球B在初始平衡位置時(shí)所帶電荷量為三、實(shí)驗(yàn)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）為了測(cè)定金屬絲的電阻率，某實(shí)驗(yàn)小組將一段金屬絲拉直并固定在米尺上，其兩端可作為接線柱，一小金屬夾夾在金屬絲上，且可在金屬絲上滑動(dòng)．請(qǐng)完成以下內(nèi)容．(1)某次用螺旋測(cè)微器測(cè)該金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則其直徑d＝____mm．(2)實(shí)驗(yàn)中先用歐姆表測(cè)出該金屬絲的阻值約為3Ω．(3)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．電壓表V(量程0~3V，內(nèi)阻約20kΩ)B．定值電阻10ΩC．定值電阻100ΩD．蓄電池(電動(dòng)勢(shì)約12V，內(nèi)阻不計(jì))E．開關(guān)S一只F．導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)小組利用上述器材設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中通過改變金屬夾的位置進(jìn)行了多次測(cè)量，在實(shí)驗(yàn)操作和測(cè)量無誤的前提下，記錄了金屬絲接入電路中的長度l和相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并作出了1U－1計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．其中定值電阻R應(yīng)選____(填“B”或“C”)；金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ＝____________________(用a、b、c、d、R表示)．12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過改變重物的質(zhì)量,可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象.他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示．重力加速度g=10m/s1．

（1）圖(b)中對(duì)應(yīng)傾斜軌道的試驗(yàn)結(jié)果是圖線________(選填“①”或“②”);（1）由圖(b)可知，滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為_______kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_______．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）四、計(jì)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，為正對(duì)放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子（初速度、重力均不計(jì)）在電壓為U的加速電場中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，從小孔O射入兩板間正交的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）后沿做直線運(yùn)動(dòng)。已知兩板間的電壓為2U，兩板長度與兩板間的距離均為L，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。求：(1)板間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場不變使兩金屬板均不帶電，則從小孔O射入的電子在兩板間運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間？14．（16分）2018年9月23日“光纖之父”華人科學(xué)家高琨逝世，他一生最大的貢獻(xiàn)是研究玻璃纖維通訊．光纖在轉(zhuǎn)彎的地方不能彎曲太大，如圖模擬光纖通信，將直徑為d的圓柱形玻璃棒彎成圓環(huán)，已知玻璃的折射率為，光在真空中的速度為c，要使從A端垂直入射的光線能全部從B端射出．求：①圓環(huán)內(nèi)徑R的最小值；②在①間的情況下，從A端最下方入射的光線，到達(dá)B端所用的時(shí)間．15．（12分）如圖所示，水平放置的導(dǎo)熱氣缸A和B底面積相同，長度分別為2L和L，兩氣缸通過長度為L的絕熱管道連接；厚度不計(jì)的絕熱活塞a、b可以無摩擦地移動(dòng)，a的橫截面積為b的兩倍．開始時(shí)A、B內(nèi)都封閉有壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的空氣，活塞a在氣缸A最左端，活塞b在管道最左端．現(xiàn)向右緩慢推動(dòng)活塞a，當(dāng)活塞b恰好到管道最右端時(shí)，停止推動(dòng)活塞a并將其固定，接著緩慢加熱氣缸B中的空氣直到活塞b回到初始位置，求（i）活塞a向右移動(dòng)的距離；（ii）活塞b回到初始位置時(shí)氣缸B中空氣的溫度．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

如圖受力分析：則風(fēng)力故選C。2、B【解析】

A．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一直在變化，故A錯(cuò)誤；B．只要是勻變速運(yùn)動(dòng)，其加速度a的大小、方向均不變，任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量為所以任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，故B正確；C．速率恒定的曲線運(yùn)動(dòng)，其速度方向變化，則；其加速度不恒定，任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量為所以任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量不相同，故C錯(cuò)誤；D．物體所受合外力持續(xù)為零時(shí)，其加速度持續(xù)為0，速度的大小和方向均不改變，則物體只能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。3、C【解析】

圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型．故A錯(cuò)誤．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，裂變反應(yīng)會(huì)釋放出巨大的核能．故B錯(cuò)誤．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)．故D錯(cuò)誤．故選C．4、D【解析】

A.比結(jié)合能越大，原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程中，反應(yīng)物必須有中子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.中X質(zhì)量數(shù)為4電荷數(shù)為2，為α粒子，核反應(yīng)類型為α衰變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.平均結(jié)合能是核子與核子結(jié)合成原子核時(shí)平均每個(gè)核子放出的能量，平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，平均結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成平均結(jié)合能大的原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，一定放出核能。故D正確。故選D。5、D【解析】

根據(jù)物理學(xué)史解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可?！驹斀狻緼.卡文迪許測(cè)出了萬有引力常數(shù)，A錯(cuò)誤；B.天然放射現(xiàn)象是法國物理學(xué)家貝克勒耳發(fā)現(xiàn)的，B錯(cuò)誤；C.磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式是由洛倫茲提出的，C錯(cuò)誤；D.盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，D正確?！军c(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。6、A【解析】

ABC．根據(jù)動(dòng)能定理得則進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度因?yàn)橘|(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為2：1：1，則初速度之比為，在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則知時(shí)間之比為，在豎直方向上的分速度則出電場時(shí)的速度因?yàn)榱Ｗ拥谋群刹煌瑒t速度的大小不同，偏轉(zhuǎn)位移因?yàn)閯t有與粒子的電量和質(zhì)量無關(guān)，則粒子的偏轉(zhuǎn)位移相等，熒光屏將只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，故A正確，BC錯(cuò)誤；D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)粒子做功W=qEy因?yàn)镋和y相同，電量之比為1：1：2，則電場力做功為1：1：2，故D錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABE【解析】

A、在簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F=-kx中，對(duì)于彈簧振子，F(xiàn)為振動(dòng)物體在振動(dòng)方向受到的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)；對(duì)于單擺回復(fù)力為重力沿圓周的切向分力，故A正確．B、一切波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，是波特有現(xiàn)象，故B正確．C、聲波是機(jī)械波，機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，故C錯(cuò)誤．D、多普勒效應(yīng)說明觀察者與波源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的波頻率會(huì)發(fā)生變化，但波源的頻率不變，故D錯(cuò)誤．E、變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，交替產(chǎn)生電場和磁場形成由近向遠(yuǎn)傳播的電磁波，故E正確．故選ABE．【點(diǎn)睛】衍射、干涉是波所特有的現(xiàn)象，機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高．當(dāng)波源和觀察者距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，交替產(chǎn)生，由近向遠(yuǎn)傳播，形成電磁波．8、AC【解析】

電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，可知Ea＜Eb，所以a、b兩點(diǎn)比較，粒子的加速度在b點(diǎn)時(shí)較大，故A正確；由粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可以知道，粒子受力沿曲線的內(nèi)側(cè)，從a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場力先做負(fù)功，再做正功，電勢(shì)能先增加后降低，動(dòng)能先變小后增大．但a點(diǎn)到b點(diǎn)，整個(gè)過程最終電場力做正功，故B錯(cuò)誤C正確；因?yàn)椴恢懒Ｗ拥碾娦?，所以無法判斷哪點(diǎn)電勢(shì)高低，故D錯(cuò)誤．9、BC【解析】

A.導(dǎo)體棒勻速上升，受力平衡，棒靜止，受力也平衡，對(duì)于兩棒組成的整體，合外力為零，根據(jù)平衡條件可得棒受到的推力：故A錯(cuò)誤；B.對(duì)棒，受到向下的重力和向上的安培力安，由平衡條件得：安聯(lián)立解得：故B正確；C.在2s內(nèi)，電路產(chǎn)生的電能：則在2s內(nèi)，拉力做功，有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D.在2s內(nèi)拉力做的功為：故D錯(cuò)誤。10、BC【解析】

A．由同種電荷相互排斥可知，小球B帶正電，故A錯(cuò)誤；D．根據(jù)受力分析和平衡條件，可得解得小球B在初始位置時(shí)所帶電荷量為，故D錯(cuò)誤；C．小球B在C位置時(shí)，由相似三角形原理可得解得，故C正確；B．當(dāng)小球B在C位置時(shí)，設(shè)繩子原長為x，由受力分析和相似三角形原理可知，當(dāng)小球B在初始平衡位置時(shí)有當(dāng)小球B在C位置時(shí)有聯(lián)立方程組可得彈性繩原長，故B正確。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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、0.750BπbcRd【解析】

（1）螺旋測(cè)微器固定刻度最小分度為1mm，可動(dòng)刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度讀出整毫米數(shù)包括半毫米數(shù)，由可動(dòng)刻度讀出毫米的小數(shù)部分。（2）電路分為測(cè)量電路和控制電路兩部分。測(cè)量電路采用伏安法。根據(jù)電壓表、電流表與待測(cè)電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表外接法。變阻器若選擇R2，估算電路中最小電流，未超過電流表的量程，可選擇限流式接法?！驹斀狻浚?）螺旋測(cè)微器固定刻度為0.5mm，可動(dòng)刻度為25.0×0.01mm，兩者相加就是0.750mm。

（2）因?yàn)橹挥须妷罕?，?dāng)連入電路的電阻絲變化時(shí)，其兩端的電壓也將發(fā)生變化，找到電壓U與長度l的關(guān)系，畫出圖象就能求出電阻絲的電阻率，按題意就可以畫出電路如圖所示，

由于電阻絲的電阻只有3Ω，所以定值電阻選較小的B.

（4）據(jù)歐姆定律可以寫出電阻絲兩端的電壓U=R所以1結(jié)合圖象有：b=1E

（截距）

當(dāng)1而S=π(d2)2

聯(lián)立可得：【點(diǎn)睛】本實(shí)驗(yàn)測(cè)電阻絲的電阻率比較巧妙，利用圖象法減小了偶然誤差，再結(jié)合數(shù)學(xué)圖象的知識(shí)，更是本題的精華部分；測(cè)量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測(cè)量電路和控制電路兩部分設(shè)計(jì)。測(cè)量電路要求精確，誤差小。12、①；1.2；2.1【解析】

知道滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)；對(duì)滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解．【詳解】(1)由圖象可知，當(dāng)F=2時(shí)，a≠2．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高，圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；(1)根據(jù)F=ma得，所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù),圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系