2022年黑龍江省哈爾濱市師范大學(xué)附中高三3月份第一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．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、已知無限長通電直導(dǎo)線周圍某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式：，其中r0是該點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離，I為電流強(qiáng)度，μ0為比例系數(shù)（單位為N/A2）．試推斷，一個半徑為R的圓環(huán)，當(dāng)通過的電流為I時，其軸線上距圓心O點(diǎn)為r0處的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為（）A． B．C． D．2、如圖所示，“娃娃機(jī)”是指將商品陳列在一個透明的箱內(nèi)，其上有一個可控制的抓取玩具的機(jī)器手臂的機(jī)器，使用者要憑自己的技術(shù)操控手臂，以取到自己想要的玩具。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于“娃娃機(jī)”，下列說法正確的是（）A．玩具從機(jī)械爪處自由下落時，玩具的機(jī)械能守恒B．機(jī)械爪抓到玩具勻速水平移動時，玩具的動能增加C．機(jī)械爪抓到玩具勻速上升時，玩具的機(jī)械能守恒D．機(jī)械爪抓到玩具加速上升時，機(jī)械爪做的功等于玩具重力勢能的變化量3、2018年11月中科院的等離子體研究所宣布我國的“人造太陽”裝置的研究取得了突破性的進(jìn)展，等離子體中心的溫度已經(jīng)可以達(dá)到1億度。“人造太陽”實(shí)驗(yàn)中的可控?zé)岷朔磻?yīng)的聚變方程是，反應(yīng)原料氘（）富存于海水中，氚（）可以用中子轟擊鋰核（）得到。關(guān)于中子轟擊鋰核（）產(chǎn)生一個氚（）核和一個新核，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)方程為：B．在中子轟擊鋰核（）的反應(yīng)中，系統(tǒng)動量守恒，能量不守恒C．核反應(yīng)生成物中的粒子具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，但穿透能力較弱D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和4、如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一點(diǎn)電荷從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場射入，與半徑OA成30°夾角，當(dāng)該電荷離開磁場時，速度方向剛好改變了180°，不計(jì)電荷的重力，下列說法正確的是()A．該點(diǎn)電荷離開磁場時速度方向的反向延長線通過O點(diǎn)B．該點(diǎn)電荷的比荷為C．該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動時間為t＝D．該點(diǎn)電荷帶正電5、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的水平方向勻強(qiáng)電場，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點(diǎn)在紙面內(nèi)以的速度水平向左開始運(yùn)動，以后恰好以大小為的速度通過N點(diǎn)．已知重力加速度g,不計(jì)空氣阻力．則下列正確的是（）A．小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間B．可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向左C．從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中小球的機(jī)械能先增大后減小D．從M到N的運(yùn)動過程中速度大小一直增大6、如圖所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與一質(zhì)量為的滑塊接觸，此時彈簧處于原長?，F(xiàn)施加水平外力緩慢地將滑塊向左壓至某位置靜止，此過程中外力做功為，滑塊克服摩擦力做功為。撤去外力后滑塊向有運(yùn)動，最終和彈簧分離。不計(jì)空氣阻力，滑塊所受摩擦力大小恒定，則（）A．彈簧的最大彈性勢能為B．撤去外力后，滑塊與彈簧分離時的加速度最大C．撤去外力后，滑塊與彈簧分離時的速度最大D．滑塊與彈簧分離時，滑塊的動能為二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖所示，擦亮的鋅板與驗(yàn)電器上的金屬球相連，驗(yàn)電器上的鋁箔原來是不張開的．現(xiàn)讓紫外線照射到鋅板，觀察到驗(yàn)電器的鋁箔張開．下列說法正確的是()A．驗(yàn)電器的鋁箔帶負(fù)電B．此實(shí)驗(yàn)可以說明光具有粒子性C．若改用X射線照射鋅板，則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔會張開D．若改用激光器發(fā)出高亮度的紅光照射鋅板，則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔也有可能會張開E.若增大紫外線的照射強(qiáng)度，則逸出電子的最大初動能變大8、如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板，A球在水平面上靜止放置，B球向左運(yùn)動與A球發(fā)生正碰，B球碰撞前、后的速率之比為4：1，A球垂直撞向擋板，碰后原速率返回，兩球剛好不發(fā)生碰撞，A、B兩球的質(zhì)量之比和碰撞前、后兩球總動能之比為（）A．mA：mB=4：1 B．mA：mB=5：1C．EK1：EK2=25：6 D．EK1：EK2=8：39、空間中有水平方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為。在電場中的點(diǎn)由靜止釋放一個電荷量為、質(zhì)量為的帶電微粒，經(jīng)過一段時間后微粒運(yùn)動至點(diǎn)，微粒一直在電場中運(yùn)動。若、兩點(diǎn)間的水平距離為，重力加速度為。關(guān)于微粒在、兩點(diǎn)間的運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A．微粒運(yùn)動的加速度為 B．微粒運(yùn)動的時間為C．、兩點(diǎn)間對應(yīng)的豎直高度為 D．運(yùn)動過程中電場力做功大小為10、如圖所示為回旋加速器的原理圖，兩個D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，兩D形盒間接入一高頻交流電源，用回旋加速器給A、B兩個不同粒子分別加速，A粒子的電荷量為q1、質(zhì)量為m1，加速后獲得的最大動能為，最大速度為；B粒子的電荷量為q2、質(zhì)量為m2，加速后獲得的最大動能為，最大速度為，已知兩次加速過程中所接入的高頻交流電源頻率相等，所加的勻強(qiáng)磁場也相同，則下列關(guān)系一定正確的是A．， B．C． D．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）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“測量重力加速度”并“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”兩個實(shí)驗(yàn)。該小組把輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計(jì)算機(jī)記錄細(xì)繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運(yùn)動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達(dá)式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點(diǎn)的拉力用F1表示，B點(diǎn)的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_____________(填表達(dá)式前的字母序號)。A．B．C12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組調(diào)試如圖1所示的裝置準(zhǔn)備研究加速度與受力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)小組懸掛砝碼及砝碼盤打出紙帶并測量小車的加速度：已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時器所接的交流電的率為。（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖1所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中動滑輪與定滑輪及彈簧測力計(jì)相連的細(xì)線豎直②調(diào)節(jié)長木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動，其目的是___③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度⑤彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F，則小車所受合外力為___（2）實(shí)驗(yàn)過程中，關(guān)于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系，下列說法正確的是__；A．M必須遠(yuǎn)大于mB．M必須遠(yuǎn)小于mC．可以不用遠(yuǎn)大于mD．M必須等于m（3）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖2所示，則由該紙帶可求得小車的加速度為___。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，開口豎直向上的細(xì)玻璃管內(nèi)有一段長為L2=15cm的水銀柱，封閉了一段長度為L1=20cm的氣體，此時封閉氣體溫度為300K，水銀柱的上端距離管口的距離為L3=5cm，已知大氣壓強(qiáng)為p0=75cmHg。現(xiàn)把玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)90°至水平位置保持不動，然后對玻璃管緩慢加熱到水銀柱剛好沒流出管口，求：①玻璃管旋轉(zhuǎn)90°時，封閉氣體的長度為多少？②水銀柱剛好沒流出管口時，此時玻璃管中封閉氣體的溫度為多少K？14．（16分）如圖所示，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，兩活塞用一根長度為L的剛性輕質(zhì)細(xì)桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮?dú)猓?、小活塞的質(zhì)量分別為2m、m，橫截面積分別為2S、S。氮?dú)夂推淄獯髿獾膲簭?qiáng)均為p0，大活塞與大圓筒底部相距?，F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，使小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊位置。已知大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱，兩活塞與汽缸壁之間的摩擦不計(jì)，重力加速度為g。求：①初始狀態(tài)下氧氣的壓強(qiáng)；②小活塞與大圓筒底部平齊時，氧氣的壓強(qiáng)。15．（12分）如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L傾斜置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，斷開開關(guān)S．將長也為L的金屬棒ab在導(dǎo)軌上由靜止釋放，經(jīng)時間t，金屬棒的速度大小為v1，此時閉合開關(guān)，最終金屬棒以大小為v2的速度沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動。已知金屬棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它電阻均不計(jì)，重力加速度為g。(1)求導(dǎo)軌與水平面夾角α的正弦值及磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)若金屬棒的速度從v1增至v2歷時△t，求該過程中流經(jīng)金屬棒的電量．

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】根據(jù)，,μ0單位為：T?m/A；A、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故A錯誤；B、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故B錯誤；C、等式右邊單位：，左邊單位為T，相同，故C正確；D、等式右邊單位，左邊單位為T，相同，但當(dāng)r0=0時B=0，顯然不合實(shí)際，故D錯誤；故選C.【點(diǎn)睛】本題要采用量綱和特殊值的方法進(jìn)行判斷，即先根據(jù)單位判斷，再結(jié)合r0取最小值進(jìn)行分析.結(jié)合量綱和特殊值進(jìn)行判斷是解決物理問題的常見方法.2、A【解析】

A．在沒有空氣阻力的情況下，玩具從機(jī)器手臂處自由落下時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，沒有能量的損失，即玩具的機(jī)械能守恒，故A正確；B．機(jī)器手臂抓到玩具水平勻速運(yùn)動時，玩具的質(zhì)量和速度均不變，則動能不變，故B錯誤；C．機(jī)器手臂抓到玩具勻速上升時，動能不變，重力勢能增大，所以玩具的機(jī)械能變大，故C錯誤；D．機(jī)器手臂抓玩具加速上升時，動能和重力勢能均變大，所以手臂做的功等于玩具重力勢能與動能的增大量之和，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

A．中子轟擊鋰核，核反應(yīng)方程式應(yīng)為，A錯誤；B．核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，能量也守恒，B錯誤；C．粒子具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，穿透能力較弱，C正確；D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，核反應(yīng)中釋放的核能源于核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損，D錯誤。故選C。4、B【解析】如圖所示，點(diǎn)電荷在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系作出點(diǎn)電荷運(yùn)動軌跡有：電荷在電場中剛好運(yùn)動T/1，電荷做圓周運(yùn)動的半徑r=Rsin30°=R/1．A.如圖，電荷離開磁場時速度方向與進(jìn)入磁場時速度方向相反，其反向延長線不通過O點(diǎn)，故A錯誤；B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，所以：，故B正確；C.由圖知該電荷在磁場中運(yùn)動的時間t=，故C錯誤；D.根據(jù)電荷偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則可知，該電荷帶負(fù)電，故D錯誤．故選B5、A【解析】

小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，豎直方向做自由落體運(yùn)動，結(jié)合運(yùn)動公式和動能定理解答.【詳解】水平方向，小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，到達(dá)N點(diǎn)時，水平速度仍為v0，則豎直速度；因小球豎直方向在重力作用下做自由落體運(yùn)動，則由vy=gt可知小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間，選項(xiàng)A正確；帶正電的小球所受的電場力水平向右，可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向右，選項(xiàng)B錯誤；從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，可知小球的機(jī)械能先減小后增大，選項(xiàng)C錯誤；因電場力水平向右，重力豎直向下，可知電場力和重力的合力方向斜向右下方，則從M到N的運(yùn)動過程中，合力先做負(fù)功，后做正功，則動能先減小后增加，即速度先減小后增加，選項(xiàng)D錯誤；故選A.6、D【解析】

A．由功能關(guān)系可知，撤去F時，彈簧的彈性勢能為W1－W2，選項(xiàng)A錯誤；B．滑塊與彈簧分離時彈簧處于原長狀態(tài)。撤去外力后，滑塊受到的合力先為，由于彈簧的彈力N越來越小，故合力越來越小，后來滑塊受到的合力為，由于彈簧的彈力N越來越小，故合力越來越大。由以上分析可知，合力最大的兩個時刻為剛撤去F時與滑塊與彈簧分離時，由于彈簧最大彈力和摩擦力大小未知，所以無法判斷哪個時刻合力更大，所以滑塊與彈簧分離時的加速度不一定最大。選項(xiàng)B錯誤；C．滑塊與彈簧分離后時，彈力為零，但是有摩擦力，則此時滑塊的加速度不為零，故速度不是最大，選項(xiàng)C錯誤；D．因?yàn)檎麄€過程中克服摩擦力做功為2W2，則根據(jù)動能定理，滑塊與彈簧分離時的動能為W1－2W2，選項(xiàng)D正確。故選D。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BC【解析】

A．紫外線照射鋅板發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，電子從鋅板上飛出，鋅板帶正電，鋁箔張角變大，說明其原來帶正電，故A錯誤；B．光電效應(yīng)說明光具有粒子性，故B正確；C．若改用X光(其頻率高于紫外線的頻率)照射鋅板時，依據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件，一定能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，故其夾角一定會變得更大，故C正確；D．若改用激光器發(fā)出高亮度的紅光(其頻率低于紫外線的頻率)照射鋅板，依據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件，則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔可能不會張開，故D錯誤；E．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，由入射光的頻率有關(guān)，故E錯誤。故選BC。8、BD【解析】

設(shè)向右為正方向，、球碰撞后球速度大小為，由題意有又解得、球的碰撞前總動能碰撞后的總動能解得故選BD。9、BD【解析】

A．帶電微粒受力情況、水平方向有電場力、豎直方向有重力；根據(jù)平行四邊形定則可得合外力根據(jù)牛頓第二定律微粒運(yùn)動的加速度為故A錯誤；B．水平方向加速度為根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得解得微粒運(yùn)動的時間為故B正確；C．微粒在豎直向下為自由落體運(yùn)動，下降高度解得、兩點(diǎn)間對應(yīng)的豎直高度為故C錯誤；D．運(yùn)動過程中電場力做功故D正確；故選BD。10、BC【解析】

AC．由于兩個粒子在同一加速器中都能被加速，則兩個粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期相等，由可知，兩粒子的比荷一定相等，即，選項(xiàng)A錯誤，選項(xiàng)C正確；B．粒子最終獲得的速度，由于兩粒子的比荷相等，因此最終獲得的速度大小相等，選項(xiàng)B正確；D．粒子最后獲得的最大動能由于粒子的比荷相等，因此選項(xiàng)D錯誤；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、0.75(0.70或者0.73也對)質(zhì)量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運(yùn)動，經(jīng)過最低點(diǎn)拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有