山西省長治市太行中學(xué)2021-2022學(xué)年高三考前熱身物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細線系住放在斜面上，細線另一端跨過定滑輪，用力拉細線使小球沿斜面緩慢向上移動一小段距離，斜面體始終靜止．移動過程中（）A．細線對小球的拉力變小B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大D．地面對斜面的摩擦力變小2、自2020年初開始，我國發(fā)生了新冠肺炎疫情。面對疫情，中華兒女眾志成城，科學(xué)戰(zhàn)“疫”，現(xiàn)在疫情已經(jīng)得到了有效控制。2020年3月3日，國家衛(wèi)健委、國家中醫(yī)藥管理局印發(fā)《關(guān)于印發(fā)新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第七版）的通知》，指出新型冠狀病毒的傳播途徑：經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑，在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能。氣溶膠粒子是懸浮在大氣中的微小顆粒，如云、霧、細菌、塵埃、煙塵等。氣溶膠中的粒子具有很多動力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)，比如布朗運動，光的反射、散射等。關(guān)于封閉環(huán)境中的氣溶膠粒子，下列說法正確的是（）A．在空氣中會緩慢下沉到地面B．在空氣中會緩慢上升到空中C．在空氣中做無規(guī)則運動D．受到的空氣分子作用力的合力始終等于其所受到的重力3、如圖所示，一只螞蟻從盤中心O點向盤邊緣M點沿直線OM勻速爬動，同時圓盤繞盤中心O勻速轉(zhuǎn)動，則在螞蟻向外爬的過程中，下列說法正確的（）A．螞蟻運動的速率不變 B．螞蟻運動的速率變小C．相對圓盤螞蟻的運動軌跡是直線 D．相對地面螞蟻的運動軌跡是直線4、關(guān)于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)5、質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具．如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對氫元素進行測量．讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔s無初速度飄入電勢差為U的加速電場．加速后垂直進入磁感強度為B的勻強磁場中．氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”．則下列判斷正確的是()A．進入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚B．進入磁場時動能從大到小排列的順序是氕、氘、氚C．在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氕、氘、氚D．a(chǎn)、b、C三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氕、氘、氚6、如圖所示，總阻值為R的正方形線框的左半側(cè)處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊。若第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，第二次以線速度v2讓線框繞軸MN勻速轉(zhuǎn)過90°，下列說法正確的是（）A．第一次操作過程中線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿逆時針方向B．兩次操作過程中經(jīng)過線框橫截面的電量之比為2∶1C．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱相等，則v1：v2=π：2D．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢相等，則v1：v2=2：π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、已知均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，一個均勻帶正電的金屬球殼的球心位于x軸上的O點，球殼與x軸相交于A、B兩點，球殼半徑為r，帶電量為Q?，F(xiàn)將球殼A處開有半徑遠小于球半徑的小孔，減少的電荷量為q，不影響球殼上電荷的分布。已知球殼外側(cè)兩點C、D到A，B兩點的距離均為r，則此時（）A．O點的電場強度大小為零 B．C點的電場強度大小為C．C點的電場強度大小為 D．D點的電場強度大小為8、如圖,L形木板置于粗糙水平面上,光滑物塊壓縮彈簧后用細線系住。燒斷細線,物塊彈出的過程木板保持靜止,此過程()A．彈簧對物塊的彈力不變B．彈簧對物塊的彈力逐漸減小C．地面對木板的摩擦力不變D．地面對木板的摩擦力逐漸減小9、有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時底角為α，如圖所示．如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，以下說法正確的是（）A．砂堆穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零B．砂堆穩(wěn)定時，只有形成嚴格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零C．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足tanαmax＝μD．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足cosαmax＝μ10、如圖所示，一個匝數(shù)n=1000匝、邊長l=20cm、電阻r=1Ω的正方形線圈，在線圈內(nèi)存在面積S=0.03m2的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的規(guī)律是B=0.15t（T）。電阻R與電容器C并聯(lián)后接在線圈兩端，電阻R=2Ω，電容C=30μF。下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為4.5V B．若b端電勢為0，則a端電勢為3VC．電容器所帶電荷量為1.2×10-4C D．穩(wěn)定狀態(tài)下電阻的發(fā)熱功率為4.5W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）曉宇為了測量一段長度為L的金屬絲的電阻率，進行了如下的實驗操作。(1)首先用多用電表中“×10”的歐姆擋對該金屬絲進行了粗測，多用電表調(diào)零后用紅黑表筆連接在金屬絲的兩端，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的阻值R約為____Ω；(2)接著對該金屬絲的電阻進行了精確的測量，其中實驗室提供了如下實驗器材電流表A1（0~5mA，r1=50Ω）、電流表A2（0~0.6A，r2=0.2Ω）、電壓表V(0~6V，ｒv≈1.5kΩ）、滑動變阻器R（額定電流2A，最大阻值為15Ω）、10Ω的定值電阻R1、500Ω的定值電阻R2內(nèi)阻可忽略不計的電源（E=6V）、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、螺旋測微器、刻度尺。①利用螺旋測微器測量待測金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑D＝____mm；②請將實驗電路畫在虛線框中，并注明所選儀器的標號____；③為了求出電阻率，則需測量的物理量有___（并寫出相應(yīng)的符號），該金屬絲的電阻率的表達式為ρ=___（用已知量和測量量表示）。12．（12分）（1）用游標卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示．測量方法正確的是_____（選填“甲”或“乙”）．（2）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，此示數(shù)為_______mm．（3）在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50Hz，打出一段紙帶如圖所示．紙帶經(jīng)過2號計數(shù)點時，測得的瞬時速度v=____m/s．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，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L，磁感應(yīng)強度為B。一個質(zhì)量為m、匝數(shù)為N、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行，導(dǎo)線框總電阻為R。t=0時刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置I），導(dǎo)線框的速度為v0。經(jīng)歷一段時間后，當導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置II），導(dǎo)線框的速度剛好為零。（1）求導(dǎo)線框在位置I時的加速度大??；（2）求從位置I到位置II的過程中，導(dǎo)線框中的焦耳熱；（3）定性畫出導(dǎo)線框從位置I到再次回到位置I時速度隨時間變化圖象；（4）上升階段和下降階段導(dǎo)線框克服安培力做功分別為W1和W2，試判斷W1與W2的大小關(guān)系，并簡述判斷依據(jù)。14．（16分）對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)．一段橫截面積為S、長為l的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，一個電子電量為e．該導(dǎo)線通有恒定電流時，導(dǎo)線兩端的電勢差為U，假設(shè)自由電子定向移動的速率均為v．（1）求導(dǎo)線中的電流I；（2）所謂電流做功，實質(zhì)上是導(dǎo)線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功．為了求解在時間t內(nèi)電流做功W為多少，小紅和小明給出了不同的想法：小紅記得老師上課講過，W=UIt，因此將第（1）問求出的I的結(jié)果代入，就可以得到W的表達式．但是小紅不記得老師是怎樣得出W=UIt這個公式的．小明提出，既然電流做功是導(dǎo)線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功，那么應(yīng)該先求出導(dǎo)線中的恒定電場的場強，即，設(shè)導(dǎo)體中全部電荷為q后，再求出電場力做的功，將q代換之后，小明沒有得出W=UIt的結(jié)果．請問你認為小紅和小明誰說的對？若是小紅說的對，請給出公式的推導(dǎo)過程；若是小明說的對，請補充完善這個問題中電流做功的求解過程．（3）為了更好地描述某個小區(qū)域的電流分布情況，物理學(xué)家引入了電流密度這一物理量，定義其大小為單位時間內(nèi)通過單位面積的電量．若已知該導(dǎo)線中的電流密度為j，導(dǎo)線的電阻率為ρ，試證明：．15．（12分）圖a所示為雜技“頂竿”表演，質(zhì)量為的甲站在地面上，肩上扛一質(zhì)量為的豎直竹竿，竿上有一質(zhì)量為的乙可視為質(zhì)點，乙從竿的頂端A恰好下滑到竿的末端B，其速度－時間圖象如圖b所示，g取10m/s2，求：(1)竿AB的長度；(2)整個下滑過程中，竿對乙所做的功；(3)1~3s內(nèi)甲對地面的壓力大小。

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、D【解析】

此題是力學(xué)分析中的動態(tài)變化題型，其中球的重力以及支持力方向都沒變，故可畫動態(tài)三角形，如圖，可知T慢慢增大，N減小，故AB錯；可由隔離法分析斜面與地面之間力的作用，已知球給斜面的壓力減小，故斜面對地面壓力減小，對地面摩擦力f=Nsin2、C【解析】

ABC．封閉環(huán)境中的氣溶膠粒子的運動屬于布朗運動，所以在空氣中做無規(guī)則運動，AB錯誤C正確；D．做布朗運動的粒子受力不平衡，所以才能做無規(guī)則運動，D錯誤。故選C。3、C【解析】

AB．在螞蟻向外爬的過程中，沿半徑方向的速度不變，垂直于半徑方向的速度逐漸變大，可知合速度逐漸變大，即螞蟻運動的速率變大，選項AB錯誤；C．螞蟻沿半徑方向運動，則相對圓盤螞蟻的運動軌跡是直線，選項C正確；D．相對地面，螞蟻有沿半徑方向的勻速運動和垂直半徑方向的圓周運動，則合運動的軌跡不是直線，選項D錯誤；故選C。4、B【解析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。5、A【解析】

A.根據(jù)qU=得,v=，比荷最大的是氕，最小的是氚，所以進入磁場速度從大到小的順序是氕、氘、氚，故A正確；B.根據(jù)動能定理可知Ek=qU，故動能相同，故B錯誤；C.時間為t=，故在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氚氘氕，故C錯誤；D.進入偏轉(zhuǎn)磁場有qvB=，解得：R=，氕比荷最大，軌道半徑最小，c對應(yīng)的是氕，氚比荷最小，則軌道半徑最大，a對應(yīng)的是氚，故D錯誤故選A【點睛】根據(jù)qU=求出粒子進入偏轉(zhuǎn)磁場的速度，知道三種粒子進入磁場的速度大小關(guān)系，再根據(jù)qvB=求出R與什么因素有關(guān)，從而得出a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序．6、D【解析】

A．由右手定則可知，第一次操作過程中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，選項A錯誤；B．由公式可知兩次操作過程中經(jīng)過線框橫截面的電量相同，選項B錯誤；C．設(shè)線框的邊長為L，若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉(zhuǎn)過90°Q1=Q2所以選項C錯誤；D．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉(zhuǎn)過90°得D選項正確。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．根據(jù)電場強度的合成可得，O點的電場強度大小故A錯誤；BC．C點的電場強度大小故B正確，C錯誤；D．根據(jù)電場強度的合成可得，D點的電場強度大小故D正確。故選BD。8、BD【解析】

燒斷細線，彈簧要恢復(fù)原狀，彈簧對物塊的彈力逐漸減小，故A錯誤，B正確。木板在水平方向上受到彈簧的彈力和地面的摩擦力，兩個力處于平衡，由于彈簧的彈力逐漸減小，則地面對木板的摩擦力逐漸減小。故D正確、C錯誤。故選BD?！军c睛】本題通過形變量的變化得出彈力變化是解決本題的關(guān)鍵，注意木塊對木板沒有摩擦力，木板所受的摩擦力為靜摩擦力．9、AC【解析】

AB、把所有沙子看成一個整體，對整體受力分析，由水平方向合力為零可得，砂子穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零，與形狀無關(guān)，故A正確，B錯誤；C、取斜面上的一粒質(zhì)量為m的沙子，若沙子恰好平衡，傾角最大，沙子受力平衡，對沙子受力分析，根據(jù)平衡條件得：mgsinα=μmgcosα解得：tanα=μ所以αmax=arctanμ，故C正確，D錯誤．故選AC．10、AD【解析】

A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢A正確；B．電流電容器兩端電勢差由楞次定律可判斷感應(yīng)電流方向為逆時針方向，即a端電勢低、b端電勢高，由于b端接地，故有，B錯誤；C．電容器帶電荷量C錯誤；D．電阻的發(fā)熱功率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、220Ω4.699（4.697~4.700均可）電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I【解析】

(1)[1]金屬絲的阻值約為：Rx=22×10Ω=220Ω；(2)①[2]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，該金屬絲的直徑為：4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm；②[3]由(1)可知，該金屬絲的電阻值約為220Ω，電源的電動勢為6V，則流過金屬絲的電流約為：由于電流表A2的量程比較大，因此需將電流表A1改裝成量程為30mA的電流表，則電流表應(yīng)選用A1，又由電流表的改裝原理可知：解得：R=10Ω因此定值電阻應(yīng)選擇R1，由于改裝后的電流表內(nèi)阻已知，因此應(yīng)選電流表的內(nèi)接，由于滑動變阻器的總阻值小于金屬絲的電阻值，因此滑動變阻器應(yīng)用作分壓接法，則所設(shè)計的電路圖如圖所示：③[4][5]電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I；流過金屬絲的電流為其電壓為：由歐姆定律可知該金屬絲的電阻值為：又由電阻定律得：截面積為：解得：。12、甲6.7000.36【解析】

(1)讓球直徑卡在兩外測量爪之間，測量方法正確的是甲．(2