甘肅省臨夏市重點中學2021-2022學年高三考前熱身物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、近年來，人類發(fā)射了多枚火星探測器，火星進行科學探究，為將來人類登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實的基礎。假設火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，若測得該探測器運動的周期為，則可以算得火星的平均密度，式中是一個常量，該常量的表達式為（已知引力常量為）A． B． C． D．2、一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸線勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動勢的變化規(guī)律如圖甲中的線a所示，用此線圈給圖乙中電路供電，發(fā)現(xiàn)三個完全相同的燈泡亮度均相同。當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動勢的變化規(guī)律如圖甲中的線b所示，以下說法正確的是A．t＝0時刻，線圈平面恰好與磁場方向平行B．圖線b電動勢的瞬時值表達式為e＝40sin()VC．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3D．轉(zhuǎn)速調(diào)整后，三個燈泡的亮度仍然相同3、在2018年亞運會女子跳遠決賽中，中國選手許小令獲得銅牌。在某一跳中，她（可看作質(zhì)點）水平距離可達6.50m，高達1.625m。設她離開地面時的速度方向與水平面的夾角為α，若不計空氣阻力，則正切值tanα的倒數(shù)等于（）A．0.5 B．1 C．4 D．84、氫原子的能級如圖，大量氫原子處于n=4能級上。當氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級時，輻射光的波長為1884nm，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級，輻射的光子是可見光光子B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子要吸收能量C．氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射光的波長大于1884nmD．用氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射的光照射W逸=6.34eV的鉑，能發(fā)生光電效應5、甲、乙兩汽車在兩條平行且平直的車道上行駛，運動的v—t圖象如圖所示，已知t=0時刻甲、乙第一次并排，則（）A．t=4s時刻兩車第二次并排B．t=6s時刻兩車第二次并排C．t=10s時刻兩車第一次并排D．前10s內(nèi)兩車間距離的最大值為12m6、一臺小型發(fā)電機的原理如圖所示，單匝矩形線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1Ω，外接標有燈泡的交流電壓表，則下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為220VB．線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時感應電動勢為零C．當時線圈中的磁通量最小為零D．當時線圈中的磁通量最大，為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、水平圓盤A、B以齒輪咬合傳動，B盤為主動轉(zhuǎn)盤，A盤半徑為B盤半徑的2倍。在A、B兩盤上分別放置兩個相同的物塊P、Q，它們到圓盤中心的距離相等，均為。物塊與圓盤的最大靜摩擦力為物塊所受重力的倍，重力加速度大小為。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．圓盤A、B轉(zhuǎn)動的角速度相等B．P、Q不發(fā)生滑動時，所受的摩擦力始終不相等C．當A盤的角速度增大至某一值時，P、Q同時開始滑動D．當A盤的角速度時，Q所受摩擦力的大小等于8、如圖所示，輕繩一端連接小木塊A，另一端固定在O點，在A上放小物塊B，現(xiàn)使輕繩偏離豎直方向成角由靜止釋放，當輕繩擺到豎直方向時，A受到擋板的作用而反彈，B將飛離木塊（B飛離瞬間無機械能損失）做平拋運動.不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．若增大角再由靜止釋放，可以增大B落地時速度方向與水平方向之間夾角B．若增大角再由靜止釋放，平拋運動的水平位移將增大C．A、B一起擺動過程中，A、B之間的彈力一直增大D．A、B一起擺動過程中，A所受重力的功率一直增大9、如圖甲所示，傾角為30°的足夠長的固定光滑斜面上，有一質(zhì)量m=0.8kg的物體受到平行斜面向上的力F作用，其大小F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t0時刻物體速度為零，重力加速度g=10m/s2。下列說法中正確的是（）A．0~2s內(nèi)物體向上運動B．第2s末物體的動量最大C．第3s末物體回到出發(fā)點D．0~3s內(nèi)力F的沖量大小為9N·s10、在星球M上一輕彈簧豎直固定于水平桌面，物體P輕放在彈簧上由靜止釋放，其加速度a與彈簧壓縮量x的關系如圖P線所示。另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣過程，其加速度a與彈簧壓縮量x的關系如Q線所示，下列說法正確的是（）A．同一物體在M星球表面與在N星球表面重力大小之比為3：1B．物體P、Q的質(zhì)量之比是6：1C．M星球上物體R由靜止開始做加速度為3a0的勻加速直線運動，通過位移x0時的速度為D．圖中P、Q下落的最大速度之比為三、實驗題：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）某同學設計出如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”讓小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)為了驗證機械能守恒定律，除了該實驗準備的如下器材：鐵架臺、夾子、鐵質(zhì)小球，光電門、數(shù)字式計時器、游標卡尺（20分度），請問還需要________（選填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；(2)用游標卡尺測量鐵球的直徑。主尺示數(shù)（單位為cm）和游標的位置如圖所示，則其直徑為________cm；(3)用游標卡尺測出小球的直徑為d，調(diào)整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門B的時間t，多次重復上述過程，作出隨h的變化圖線如圖乙所示。若已知該圖線的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣萭的表達式為________。12．（12分）LED燈是一塊電致發(fā)光的半導體材料芯片，其優(yōu)點是體積小、質(zhì)量輕、耗電量低、使用壽命長、亮度高、熱量低、綠色環(huán)保、安全可靠，我國已經(jīng)在大力推行使用LED燈具了。某小組同學找到了幾個圖甲所示的LED燈泡，準備描繪LED燈泡的伏安特性曲線，所用器材如下：A．LED燈泡：額定功率0.1W；B．電壓表V：量程0~5V，內(nèi)阻約為100kΩC．電流表A：量程0~300mA，內(nèi)阻約為10ΩD．鋰離子電池：電動勢3.8V、內(nèi)阻很小；E.滑動變阻器R：0—50Ω，2A；F.開關、導線若干。（1）考慮到描繪LED燈泡的伏安特性時，燈泡兩端電壓應從零開始，同時又要盡量減小實驗誤差。下列電路中最恰當?shù)囊粋€是_________。A．B．C．D．（2）選擇好正確的電路進行實驗，根據(jù)實驗所測得的電壓和電流，描繪出該LED燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可知，LED燈泡兩端電壓在2.3V以下時幾乎處于_________（選填“短路”或“斷路”）狀態(tài)，選LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（3）由該LED燈泡的伏安特性曲線可知，若將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，則該LED燈泡的耗電功率為___________W（保留兩位有效數(shù)字）。四、計算題：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，由某種透明介質(zhì)構(gòu)成的棱鏡橫截面為一等腰梯形，其中，AB的邊長為，BC的邊長為，為長度的，一束光線剛好從E點沿與平行的方向射入棱鏡，該光線在棱鏡內(nèi)恰好通過的中點F。已知光在真空中的光速為c。求：(i)此種介質(zhì)的折射率；(ii)光線在介質(zhì)中的傳播時間。14．（16分）為研究工廠中天車的工作原理，某研究小組設計了如下模型：如圖所示，質(zhì)量mC=3kg的小車靜止在光滑水平軌道的左端，可視為質(zhì)點的A、B兩個彈性擺球質(zhì)量mA=mB=1kg，擺線長L=0.8m，分別掛在軌道的左端和小車上．靜止時兩擺線均在豎直位置，此時兩擺球接觸而不互相擠壓，且球心處于同一水平線上．在同一豎直面內(nèi)將A球拉起到擺線水平伸直后，由靜止釋放，在最低點處與B球相碰，重力加速度大小g取10m/s1．求：（1）A球擺到最低點與B球碰前的速度大小v0；（1）相碰后B球能上升的最大高度hm；（3）B球第一次擺回到最低點時對繩子拉力的大?。?5．（12分）如圖所示，xOy為豎直面內(nèi)的直角坐標系，在y軸兩側(cè)存在電場強度大小相等的勻強電場，y軸右側(cè)電場方向豎直向下，y軸左側(cè)電場方向豎直向上。y軸左側(cè)還存在一個方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場（圖中未畫出），磁場邊界與y軸相切于O點?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，用長為l、不可伸長的絕緣細線懸掛在P點的釘子上，P點與坐標原點O的距離亦為l。將小球拉至細線繃直且與y軸負方向成60°角無初速釋放，小球擺至O點即將進入磁場時細線恰好斷裂。最終小球剛好擊中P點的釘子，此時速度方向與y軸正方向成30°角。已知細線能承受的最大張力Fm=4mg，小球可視為質(zhì)點，重力加速度為g，不計阻力。求：（1）電場強度的大??；（2）磁感應強度的大小和磁場區(qū)域的面積；（3）小球在x＜0區(qū)域運動的時間。（結(jié)果用m、q、l、g表示）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

由萬有引力定律，知得又而火星探測器繞火星做“近地”圓周運動，有，解得故題中的常量故選C。2、B【解析】

本題考察交變電流表達式，最大值為NBSω，由此得出改變轉(zhuǎn)速后的最大值，電感和電容都對交流電由阻礙作用。【詳解】A.t＝0時刻電動勢為0，故線圈平面恰好與磁場方向垂直，A錯誤；B.由圖中可知，改變后的角速度為，故電動勢的最大值為40V，故表達式為，B正確；C.由可知線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2；D.中轉(zhuǎn)速調(diào)整后交流電的頻率發(fā)生變化，電感對交變電流的阻礙減小、電容對交變電流的阻礙增大，三個燈泡的亮度各不相同。故選B。3、B【解析】

從起點A到最高點B可看作平拋運動的逆過程，如圖所示：許小令做平拋運動位移方向與水平方向夾角的正切值為tanβ=0.5，速度方向與水平方向夾角的正切值為tanα=2tanβ=1，則正切值tanα的倒數(shù)等于1，故B正確，ACD錯誤。4、D【解析】

A．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級，輻射的光子的能量為此能量比可見光光子的能量小，不可能是可見光光子，故A錯誤；B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量，故B錯誤；C．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級輻射的光子能量小于從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子能量，根據(jù)可知從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子波長小于1884nm，故C錯誤；D．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射的光子的能量值故用該光照射的鉑，能發(fā)生光電效應，故D正確。故選D。5、C【解析】

AB.由圖像可知，在前8s內(nèi)，甲的位移x′=vt=48m乙的位移x″=·12m=48m說明t=8s時刻兩車第二次并排，選項AB均錯誤；C.兩車第二次并排后，設經(jīng)過△t時間兩車第三次并排，有：v·△t=v1·△t-解得△t=2s，兩車恰好在乙速度為零時第三次并排，第三次兩車并排的時刻為t=10s，選項C正確；D.由圖像可知，前10s內(nèi)兩車在t=4s時刻兩車距離最大（圖像上左側(cè)的梯形面積），△x=×6m=18m選項D錯誤。6、D【解析】

A．根據(jù)正弦交流電的有效值等于峰值除以，可知感應電動勢的有效值為220V，電壓表測的是路端電壓，由于電源有內(nèi)阻，所以路端電壓和電動勢不相等，所以電壓表的示數(shù)不為220V，故A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時，感應電動勢最大，故B錯誤；CD．由乙圖可知t=0.01s時，感應電動勢為零，線圈位于中性面，與磁感線垂直，磁通量最大，由乙圖可知周期T=0.02s，由可得故C錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．圓盤A、B邊緣線速度相同，由得①故A錯誤；BC．物塊滑動前有結(jié)合①式知所受靜摩擦力大，兩物塊最大靜摩擦力均為。增大則所需向心力增大，則先達到最大靜摩擦力，開始滑動，故B正確，C錯誤；D．P、Q兩物塊開始滑動時有解得臨界角速度結(jié)合①式知，當時，故此時所受摩擦力大小等于，故D正確。故選BD。8、BC【解析】

A．設繩子的長度為L，A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，A從最高點到最低點的過程中機械能守恒，設到達最低點時的速度為v，則：(M+m)v2＝(M+m)gL(1?cosθ)可得若增大θ角再由靜止釋放，則A到達最低點的速度增大；

B開始做平拋運動時的速度與A是相等的，設拋出點的高度為h，則B落地時沿水平方向的分速度B落地時速度方向與水平方向之間夾角設為α，則可知θ增大則α減小，所以增大θ角再由靜止釋放，B落地時速度方向與水平方向之間夾角將減小。故A錯誤；B．若增大θ角再由靜止釋放，平拋運動的水平位移可知增大θ角再由靜止釋放，平拋運動的水平位移將增大，故B正確；C．A與B一起擺動的過程中B受到的支持力與重力沿AO方向的分力的合力提供向心力，在任意位置時在擺動的過程中A與B的速度越來越大，繩子與豎直方向之間的夾角減小，所以支持力FN越來越大。故C正確；

D．A、B一起擺動過程中，開始時它們的速度為零，則重力的功率為零；A與B一起恰好到達最低點時，沿豎直方向的分速度為零，所以重力的瞬時功率也等于零，可知A所受重力的功率一定是先增大后減小，故D錯誤。

故選BC。9、AD【解析】

AB．對物體受力分析，受重力、支持力和拉力，將重力沿垂直斜面方向和平行與斜面方向正交分解，平行與斜面方向分力為0到內(nèi)合外力方向沿斜面向上，物塊沿斜面向上運動，0到內(nèi)物體加速度末速度為到內(nèi)，合力為加速度為末速度為物體沿斜面向上運動，在末物體的速度為0，則動量A正確，B錯誤；C．到內(nèi)，合力為加速度為末速度為前內(nèi)物體的物體第內(nèi)物體的位移C錯誤；D．內(nèi)力的沖量大小為D正確。故選AD。10、AD【解析】

A．分析圖象可知，彈簧壓縮量為零時，物體只受重力作用，加速度為重力加速度，則物體在M星球表面的重力加速度：，在N星球表面的重力加速度：，則同一物體在M星球表面與在N星球表面重力大小之比為3：1，故A正確；B．分析物體的受力情況，加速度為零時，重力和彈簧彈力平衡，根據(jù)平衡條件可得，解得故B錯誤；C．M星球上，物體R由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為3a0，通過位移x0，根據(jù)速度—位移公式可知速度為，故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知，合外力做功等于動能變化，即根據(jù)圖象的面積可得，動能之比結(jié)合前面的分析則最大速度之比故D正確。故選AD。三、實驗題：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、刻度尺1.015【解析】

(1)[1]．根據(jù)實驗原理和題意可知，還需要用刻度尺測量A點到光電門的距離，故選刻度尺；(2)[2]．20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為1cm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：.(3)[3]．根據(jù)機械能守恒的表達式有利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度有整理后有則該直線斜率為可得12、D斷路減小0.024（0.023—0.025均給分）【解析】

（1）要求電流電壓從零開始，所以電路應該用分壓電路，且由于電壓表的內(nèi)阻遠遠大于待測電阻的阻值，所以應該用電流表外接法，所以電路結(jié)構(gòu)選D；（2）在2.3V以下時電路中電流為零，可以認為電路斷路，從圖像上可以看出LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而減小。（3）將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，設燈泡兩端的電壓為U，流過燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，整理得：，在I-U圖像上畫出此函數(shù)，如圖所示：圖像的交點即為燈泡的工作電壓和電流，此時的電壓為3.05V，電流為8mA，所以LED燈泡的耗電功率為四、計算題：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、(i)；(ii)【解析】

(i)光路圖如圖所示在E點折