2021-2022學年安徽省黃山市屯溪三中高三下學期聯考物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請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、一個小物體從斜面底端沖上足夠長的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物體的初動能為E，返回斜面底端時的速度為v，克服摩擦力做功為若小物體沖上斜面的初動能為2E，則下列選項中正確的一組是（）①物體返回斜面底端時的動能為E②物體返回斜面底端時的動能為③物體返回斜面底端時的速度大小為2④物體返回斜面底端時的速度大小為A．①③ B．②④ C．①④ D．②2、如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側是圓弧面，右側是傾角為θ的斜面，一根輕繩跨過物體A頂點上的小滑輪，繩兩端分別系有質量為m1、m2的小球，當兩球靜止時，小球m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為θ，不計一切摩擦，則m1、m2之間的關系是（）A．m1＝m2 B． C．m1＝m2tanθ D．m1＝m2cosθ3、如圖甲所示，一線圈匝數為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時間內磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示，則該段時間內線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為（）A．V B．2VC．V D．從0均勻變化到2V4、如圖所示，斜面固定在水平面上，斜面上一個物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑，某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則之后較短的一段時間內物塊的運動狀態(tài)是（）A．仍勻速下滑 B．勻加速下滑C．勻減速下滑 D．不確定，這與接觸面摩擦系數的大小有關5、如圖所示，是一個研究向心力與哪些因素有關的DIS實驗裝置示意圖，其中質量為m的圓柱體放置在未畫出的光滑圓盤邊緣，繩子一端連接小圓柱體，另一端連接力傳感器，使圓柱體做勻速圓周運動。圓周運動的軌道半徑為r，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度。關于這個實驗下列說法不正確的是（）A．研究向心力與半徑的關系時，保持圓柱體線速度和質量一定，應畫圖像B．研究向心力與線速度的關系時，保持圓柱體質量和運動半徑一定，應畫圖像C．研究向心力與質量的關系時，保持圓柱體線速度和運動半徑一定，應畫圖像D．如能保證兩個傳感器同步記錄，圓筒可以不做勻速圓周運動，同樣可以完成該實驗目的6、如圖1所示，用充電寶為一手機電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時間內，充電寶的輸出電壓、輸出電流可認為是恒定不變的，設手機電池的內阻為，則時間內（）A．充電寶輸出的電功率為B．充電寶產生的熱功率為C．手機電池產生的焦耳熱為D．手機電池儲存的化學能為二、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、如圖（a），靜止在水平地面上的物體，受到水平拉力F的作用，F與時間t的變化關系如圖（b）所示．設物塊與地面間的最大靜摩擦力Ffm的大小與滑動摩擦力大小相等，則t1～t3時間內（）A．t2時刻物體的加速度最大B．t2時刻摩擦力的功率最大C．t3時刻物體的動能最大D．t3時刻物體開始反向運動8、下列說法正確的是（）A．布朗運動只能在液體里發(fā)生，且溫度越高，布朗運動越激烈B．分子間距離增大，分子間作用力對外表現可能為斥力C．分子動能與分子勢能的和叫作這個分子的內能D．滴進水中的墨水微粒能做擴散運動，說明分子間有空隙E.外界對某理想氣體做功，氣體對外放熱，則氣體溫度升高9、如圖所示，在一個傾角為的長斜面底端點正上方的點處將一小球以速度水平拋出，恰好垂直擊中斜面上的點，。下列說法正確的是（）A．小球的初速度B．點離點的距離C．保持不變，將小球以的速度水平拋出，則擊中斜面的位置到點的距離小于D．若拋出點高度變?yōu)?，欲使小球仍能垂直擊中斜面，小球的初速度應調整為10、如圖所示，在豎直平面內有一平面直角坐標系xOy，存在一個范圍足夠大的垂直紙面向里的水平磁場，磁感應強度沿x軸方向大小相同，沿y軸方向按By=ky（k為大于零的常數）的規(guī)律變化。一光滑絕緣的半徑為R的半圓面位于豎直平面內，其圓心恰好位于坐標原點O處，將一銅環(huán)從半面左側最高點a從靜止釋放后，銅環(huán)沿半圓面運動，到達右側的b點為最高點，a、b高度差為h。下列說法正確的是（）A．銅環(huán)在半圓面左側下滑過程，感應電流沿逆時針方向B．銅環(huán)第一次經過最低點時感應電流達到最大C．銅環(huán)往復運動第二次到達右側最高點時與b點的高度差小于2hD．銅環(huán)沿半圓面運動過程，銅環(huán)所受安培力的方向總是與銅環(huán)中心的運動方向相反三、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）某同學猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數成正比例的常數。該同學設計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導軌，將彈簧一端固定于氣墊導軌左側。調整導軌使滑塊能在導軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側原長點稍遠的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進行以下測量：A．測得滑塊的質量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復上述操作，得到若干組實驗數據，分析數據并得出結論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數據并分析結論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數據：，，，，。由此計算比例常數________N/m。12．（12分）在研究“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，提供有以下器材：A．電壓表V1（0～5V）B．電壓表V2（0～15V）C．電流表A1（0～50mA）D．電流表A2（0～500mA）E．滑動變阻器R1（0～60Ω）F．滑動變阻器R2（0～2kΩ）G．直流電源EH．開關S及導線若干I．小燈泡（U額=5V）某組同學連接完電路后，閉合電鍵，將滑動變阻器滑片從一端移到另外一端，移動過程中發(fā)現小燈未曾燒壞，記錄多組小燈兩端電壓U和通過小燈的電流I數據（包括滑片處于兩個端點時U、I數據），根據記錄的全部數據做出的U﹣I關系圖象如圖甲所示：（1）根據實驗結果在圖乙虛線框內畫出該組同學的實驗電路圖____；（2）根據實驗結果判斷得出實驗中選用：電壓表__（選填器材代號“A”或“B”），電流表__（選填器材代號“C”或“D”），滑動變阻器__（選填器材代號“E”或“F”）；（3）根據圖甲信息得出器材G中的直流電源電動勢為__V，內阻為__Ω；（4）將兩個該型號小燈泡串聯后直接與器材G中的直流電源E相連，則每個小燈消耗的實際功率為__W。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，真空中有以O1為圓心，R為半徑的圓形勻強磁場區(qū)域，圓的最左端與y軸相切于坐標原點D，圓的最上端與平行于x軸的虛線MN相切于P點，磁場方向垂直紙面向里，第一象限內在虛線MN上方沿v軸負方向有平行于y軸的有界勻強電場（上邊界平行于x軸，圖中未畫出）?，F從坐標原點O在紙面內向坐標系的第一象限和第四象限內的不同方向發(fā)射速率均為v0的質子。己知沿x軸正方向發(fā)射的質子恰好從P點離開磁場進入電場，能到達電場的上邊界，最后也能返回磁場，電場強度E和磁感應強度B大小未知，但滿足關系，不計質子的重力、質子對電場和磁場的影響及質子間的相互作用。(1)求勻強電場上邊界與虛線MN的間距d；(2)在第四象限內沿與x軸正方向成角的方向發(fā)射一質子，最終離開磁場，求從發(fā)射到最終離開磁場區(qū)域的過程質子運動的時間t；(3)若電場方向改為沿x軸的負方向，場強大小不變，如圖所示，電場上邊界位置也不變，y0=4R處有一平行于x軸的熒光屏，與y軸相交于Q點，由O點發(fā)射的所有質子最終均能打在熒光屏上，求熒光屏的最小長度。14．（16分）單色光以入射角射到折射率為的透明球體中，并被球內經一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如圖所示。（i）在圖上大致畫出光線在球內的路徑和方向；（ii）求入射光與出射光之間的夾角α。15．（12分）如圖所示，兩條足夠長的光滑導電軌道傾斜放置，傾角，軌道足夠長，軌道間距離，軌道下端連接的電阻，軌道其他部分電阻不計，勻強磁場垂直于軌道平面向上，磁感應強度，一質量為，電阻的導體棒ab在平行于軌道的恒定的拉力F作用下由靜止開始向上運動，時速度達到最大，最大速度。這時撤去拉力F，導體棒繼續(xù)運動到達最高點，全過程中流過電阻R的電荷量，，取，求：（1）導體棒達到最大速度時導體棒兩端的電勢差；（2）導體棒ab在恒定的拉力F作用下速度為時的加速度大??；（3）向上運動的全過程中電阻R上產生的熱量。

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】

以初動能為E沖上斜面并返回的整個過程中，由動能定理得：…①設以初動能為E沖上斜面的初速度為v0，則以初動能為2E沖上斜面時，初速度為v0，而加速度相同。

對于上滑過程，根據-2ax=v2-v02可知，，所以第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，上升和返回的整個過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E。

以初動能為2E沖上斜面并返回的整個過程中，運用動能定理得：…②所以返回斜面底端時的動能為E；由①②得：v′=v。故①④正確，②③錯誤；

A．①③，與結論不相符，選項A錯誤；B．②④，與結論不相符，選項B錯誤；C．①④，與結論相符，選項C正確；D．②，與結論不相符，選項D錯誤；故選C。2、C【解析】

設繩子對兩球的拉力大小為FT，對m2根據平衡條件得FT=m2gsinθ對m1根據平衡條件得FT=m1gcosθ聯立解得m1=m2tanθ故選C.3、A【解析】

與線圈軸線成30°角穿過線圈的向右磁感應強度均勻增加，故產生恒定的感應電動勢，根據法拉第電磁感應定律，有：由圖可知：Wb/s代入數據解得：VA正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解析】

設物塊與斜面間的動摩擦因數為μ，斜面傾角為θ，以物體為研究對象進行受力分析如圖所示：沿斜面方向根據共點力的平衡條件可得：F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ；當物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則有：F2sinθμF2cosθ所以某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2后，物塊將勻減速下滑，故ABD錯誤、C正確。故選C。5、A【解析】

A．根據向心力公式結合牛頓第二定律有可知研究向心力與半徑的關系時，保持圓柱體線速度和質量一定，應畫圖像，二者呈線性關系，便于研究，A錯誤；B．研究向心力與線速度的關系時，保持圓柱體質量和運動半徑一定，應畫圖像，B正確；C．研究向心力與質量的關系時，保持圓柱體線速度和運動半徑一定，應畫圖像，C正確；D．如能保證兩個傳感器同步記錄，圓筒可以不做勻速圓周運動，光電傳感器測量圓柱通過瞬間的線速度，力傳感器測量此時瞬間的向心力（繩子拉力）大小，同樣可以完成該實驗目的，D正確。本題選擇不正確的，故選A。6、D【解析】

A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以充電寶輸出的電功率為A錯誤；BC．手機電池充電電流為I，所以手機電池產生的熱功率為而充電寶的熱功率應為充電寶的總功率減去輸出功率，根據題目信息無法求解，BC錯誤；D．輸出的電能一部分轉化為手機的化學能，一部分轉化為電池的熱能，故根據能量守恒定律可知手機電池儲存的化學能為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、AC【解析】

當拉力小于最大靜摩擦力時，物體靜止不動，靜摩擦力與拉力二力平衡，當拉力大于最大靜摩擦力時，物體開始加速，當拉力重新小于最大靜摩擦力時，物體由于慣性繼續(xù)減速運動．【詳解】A、在0﹣t1時間內水平拉力小于最大靜摩擦力，t2時刻物體受到的拉力最大；故物體的加速度最大，故A正確；BCD、物體運動后摩擦力大小不變，當速度最大時摩擦力的功率最大；而在t1到t3時刻，合力向前，物體一直加速前進，t3時刻后合力反向，要做減速運動，所以t3時刻A的速度最大，動能最大．摩擦力的功率最大；故BD錯誤，C正確故選AC【點睛】根據受力情況分析物體運動情況，t1時刻前，合力為零，物體靜止不動，t1到t3時刻，合力向前，物體加速前進，t3之后合力向后，物體減速運動．8、BDE【解析】

A．布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無規(guī)則運動；布朗運動可以在液體里發(fā)生，也可以在氣體里發(fā)生，且溫度越高，布朗運動越激烈，故A錯誤。

B.在分子間距離rr0范圍內，即使距離增大，分子間作用力表現為斥力，故B正確；

C.所有分子動能與分子勢能的總和叫做物體的內能，單個分子的內能沒有意義，故C錯誤；

D.滴進水中的墨水微粒能做擴散運動，說明分子間有空隙，故D正確；

E.外界對某理想氣體做功W=2.0×105J，氣體對外放熱Q=-1.0×105J，根據熱力學第一定律，則氣體的內能變化E=W+Q=2.0×105J-1.0×105J=1.0×105J所以氣體的內能增大，溫度升高，故E正確。

故選BDE。9、CD【解析】

AB．如圖甲所示小球垂直擊中斜面時，速度的偏向角為，根據平拋運動規(guī)律的推論可知，速度偏向角的正切值可得小球在空中運動的時間初速度故AB錯誤；C．保持拋出點高度不變，初速度大小變?yōu)樵瓉淼膬杀?，如圖乙所示若無斜面，則小球應擊中點，實際擊中點為軌跡與斜面的交點，顯然離底端的距離小于，故C正確；D．若拋出點高度變?yōu)?，根據小球垂直擊中斜面的?guī)律知則小球下落的高度和水平位移均變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根據聯立解得故小球的初速度應調整為原來的倍，故D正確。故選CD。10、AC【解析】

A．銅環(huán)在半圓面左側下滑過程，磁通量增加，根據楞次定律可得感應電流沿逆時針方向，A正確；B．銅環(huán)第一次經過最低點瞬間，磁通量的變化量為0，感應電流為零，B錯誤；C．銅環(huán)沿半圓面運動，到達右側的b點后開始沿圓弧向左運動，但在向左運動的過程中克服安培力做的功較小，損失的機械能小于mgh，所以銅環(huán)往復運動第二次到達右側最高點時與b點的高度差小于2h，C正確；D．銅環(huán)沿半圓面向下運動過程中，銅環(huán)所受安培力的方向是豎直向上的，沿半圓面向上運動過程中，銅環(huán)所受安培力的方向是豎直向下的，D錯誤。故選AC。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、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或導軌右側高于左側。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[5]．由③式得12、BDE8100.56【解析】

（1）從圖甲可知，將滑動變阻器滑片從一端移到另外一端過程中電表的示數不是從0開始的，因此滑動變阻器采用的不是分壓接法，而是限流接法；從圖甲可知，小燈泡的電阻為10Ω～30Ω，阻值較小，因此電流表采用外接法，作出的實驗電路圖如圖所示：（2）從圖甲可知，記錄的全部數據中小燈兩端電壓U最大為6V，因此電壓表的量程需要選擇15V，故電壓表選B；通過小燈的電流I最大為：0.2A=200mA，故電流表的量程需要選擇500mA，故電流表選D；電路采用滑動變阻器限流接法，為了便于實驗操作，滑動變阻器應選小阻值的，故滑動變阻器選E；（3）從圖甲可知，當滑動變阻器接入電阻為0時，小燈兩端電壓U1最大為6V，通過小燈的電流I1最大為0.2A，則此時小燈電阻RL==30Ω由閉合電路歐姆定律有當滑動變阻器接入電阻為R2=60Ω時，小燈兩端電壓U2最小為1V，通過小燈的電流I2最小為0.1A，則此時小燈電阻RL==10Ω由閉合電路歐姆定律有解得電源電動勢E=8V，內阻r=10Ω；（