2022屆甘肅省金昌市永昌縣四中高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，長方形abed長ad=0.6m，寬ab=0-3m，e、f分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.25T。一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7kg.電荷量q=+2×10-3C的帶電粒子以速度v0=5×102m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場區(qū)域（不考慮邊界粒子），則以下不正確的是A．從ae邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和bf邊B．從ed邊射入的粒子，出射點全部分布在bf邊C．從bf邊射入的粒子，出射點全部分布在ae邊D．從fc邊射入的粒子，全部從d點射出2、2016里約奧運會男子50米自由泳決賽美國埃爾文奪得金牌。經(jīng)視頻分析發(fā)現(xiàn)：他從起跳到入水后再經(jīng)過加速到獲得最大速度2.488m/s所用的時間總共為2.5秒，且這一過程通過的位移為x1=2.988m。若埃爾文以最大速度運動的時間為19s，若超過該時間后他將做1m/s2的勻減速直線運動。則這次比賽中埃爾文的成績?yōu)椋ǎ〢．19.94s B．21.94s C．20.94s D．21.40s3、如圖所示，一細線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A上的頂端O處，細線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2kg的小球靜止在A上．若滑塊從靜止向左勻加速運動時加速度為a．(取)則()A．當a=5m/s2時，線中拉力為B．當a=10m/s2時,小球受的支持力為C．當a=12m/s2時,經(jīng)過1秒鐘小球運動的水平位移是6mD．在穩(wěn)定后，地面對A的支持力一定小于兩個物體的重力之和4、取一根長2m左右的細線，5個鐵墊圈和一個金屬盤，在線端系上第一個墊圈，隔12cm再系一個，以后墊圈之間的距離分別是36cm、60cm、84cm，如圖所示．站在椅子上，向上提起線的上端，讓線自由垂下，且第一個墊圈緊靠放在地上的金屬盤，松手后開始計時，若不計空氣阻力，則第2、3、4、5個墊圈（）A．落到盤上的聲音時間間隔越來越大B．落到盤上的聲音時間間隔相等C．依次落到盤上的速率關(guān)系為D．依次落到盤上的時間關(guān)系為5、如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進入磁場．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的1/1．將磁感應(yīng)強度的大小從原來的變?yōu)?，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话?，則：等于A．2 B． C． D．16、某同學(xué)用兩種不同的金屬做光電效應(yīng)實驗。實驗中他逐漸增大入射光的頻率，并測出光電子的最大初動能。下面四幅圖像中能符合實驗結(jié)果的是（）A． B．C． 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、“嫦娥五號”是我國首個實施無人月面取樣且返回的探測器，它由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成，由長征五號運載火箭從文昌航天發(fā)射場發(fā)射。若“嫦娥五號”探測器環(huán)月工作軌道為圓形，其離月球表面高度為h、運行周期為T，月球半徑為R。由以上數(shù)據(jù)可求的物理量有（）A．月球表面飛船所受的重力B．“嫦娥五號”探測器繞月球運行的加速度C．“嫦娥五號”探測器繞月球運行的速度D．月球?qū)Α版隙鹞逄枴碧綔y器的吸引力8、如圖所示，用小燈泡模仿光控電路，AY之間為斯密特觸發(fā)器，RG為光敏電阻，R1為可變電阻；J為繼電器的線圈，Ja為它的常開觸點。下列說法正確的是()A．天色變暗時，A端輸入高電平，繼電器吸引Ja，路燈點亮B．要想在天色更暗時路燈才會點亮，應(yīng)把R1的阻值調(diào)大些C．要想在天色更暗時路燈才會點亮，應(yīng)把R1的阻值調(diào)小些D．二極管的作用是繼電器釋放Ja時提供自感電流的通路，防止損壞集成電路9、如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強磁場，兩棒電阻與棒長成正比，不計導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運動距離為s的過程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動，則下列說法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv210、已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小，有磁場時電阻變大，并且磁場越強阻值越大．為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖所示電路，電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使燈泡L正常發(fā)光．若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)，則A．燈泡L變亮B．燈泡L變暗C．電流表的示數(shù)變小D．電流表的示數(shù)變大三、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）為測量彈簧壓縮時具有的彈性勢能和滑塊B的質(zhì)量，某同學(xué)用如圖的裝置進行實驗。氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，A上固定一遮光片，左側(cè)與被壓縮且鎖定的彈簧接觸，右側(cè)帶有橡皮泥。已知A的質(zhì)量為m1，遮光片的寬度為d；打開電源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使滑塊A和B能靜止在導(dǎo)軌上。解鎖彈簧，滑塊A被彈出后向右運動，通過光電門1后與B相碰，碰后粘在一起通過光電門2。兩光電門顯示的遮光時間分別為△t1和△t2，由此可知碰撞前滑塊A的速度為____________，鎖定時彈簧只有的彈性勢能為Ep=______，B的質(zhì)量m2=________。（用已知和測得物理量的符號表示）12．（12分）一般的話筒用的是一塊方形的電池(層疊電池)，如圖甲所示，標稱電動勢為9V。某同學(xué)想要測量該電池實際的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了以下器材：A．待測方形電池B．電壓表(量程0~3V，內(nèi)阻約為4kΩ)C．電流表(量程0~0.6A，內(nèi)阻為1.0Ω)D．電流表(量程0~3A，內(nèi)阻為1.0Ω)E.電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)F.電阻箱(阻值范圍0~9999.9Ω)G.滑動變阻器(阻值范圍0~20Ω)H.滑動變阻器(阻值范圍0~20kΩ)I.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖乙所示的電路圖。根據(jù)如圖乙所示電路圖和如圖丙所示圖像，為完成該實驗，電流表應(yīng)選_____，電阻箱應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選_______(均填寫器材前字母標號)(2)實驗需要把電壓表量程擴大為0~9V。該同學(xué)按圖乙連接好實驗器材，檢查電路無誤后，將R1的滑片移到最左端，將電阻箱R2調(diào)為零，斷開S3，閉合S1，將S2接a，適當移動R1的滑片，電壓表示數(shù)為2.40V；保持R1接入電路中的阻值不變，改變電阻箱R2的阻值，當電壓表示數(shù)為________V時，完成擴大量程，斷開S1。(3)保持電阻箱R2阻值不變，開關(guān)S2接b，閉合S3、S1，從右到左移動R1的滑片，測出多組U、I，并作出U－I圖線如圖丙所示，可得該電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。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）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個繞在圓柱上的閉合金屬線圈當該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉(zhuǎn)時，線圈中會有電流通過，這種效應(yīng)稱為Stewart-Tolman效應(yīng)。設(shè)有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細金屬導(dǎo)線繞成，線圈均勻地繞在一個很長的玻璃圓柱上，圓柱的內(nèi)部為真空每匝線圈的位置用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數(shù)為n，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時刻開始，圓柱以角加速度β繞其軸旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過足夠長時間后：請計算每匝線圈中的電流強度。14．（16分）如圖所示，絕緣軌道CDGH位于豎直平面內(nèi)，圓弧段DG的圓心角為θ=37°，DG與水平段CD、傾斜段GH分別相切于D點和G點，CD段粗糙，DGH段光滑，在H處固定一垂直于軌道的絕緣擋板，整個軌道處于場強為E=1×104N/C、水平向右的勻強電場中。一質(zhì)量m=4×10-3kg、帶電量q=+3×10-6C的小滑塊在C處由靜止釋放，經(jīng)擋板碰撞后滑回到CD段的中點P處時速度恰好為零。已知CD段長度L=0.8m，圓弧DG的半徑r=0.2m；不計滑塊與擋板碰撞時的動能損失，滑塊可視為質(zhì)點。求：（1）滑塊在GH段上的加速度；（2）滑塊與CD段之間的動摩擦因數(shù)μ；（3）滑塊在CD段上運動的總路程。某同學(xué)認為：由于僅在CD段上有摩擦損耗，所以，滑塊到達P點速度減為零后將不再運動，在CD段上運動的總路程為L+=1.2m。你認為該同學(xué)解法是否合理？請說明理由，如果錯誤，請給出正確解答。15．（12分）如圖甲所示，一列簡諧波沿x軸傳播，A、B為平衡位置相距4m的兩個質(zhì)點，它們的振動圖像如圖乙所示。求該波的波速。

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】

粒子進入磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qv0B=mAB、若勻強磁場為矩形磁場，從e點垂直射入的粒子，由于做勻速圓周運動的半徑等于圓形磁場的半徑，則剛好從b點射出，所以從e點垂直射入的粒子出射點落在bf邊上；從ae邊垂直射入的粒子，從圓弧af上射出，出射點分布在ab邊和bf邊；從ed邊射入的粒子，出射點全部分布在bf邊，故A、B正確；CD、若勻強磁場為圓形磁場，由于做勻速圓周運動的半徑等于圓形磁場的半徑，從bc邊射入的粒子，全部從d點射出，所以從bf邊射入的粒子，出射點全部分布在ad邊，從fc邊射入的粒子，全部從d點射出，故C錯誤，D正確；錯誤的故選C?！军c睛】關(guān)鍵計算出半徑后找到圓心，分析可能出現(xiàn)的各種軌跡，然后找出射點。2、D【解析】

埃爾文勻速運動能走過的最大位移為x2=vt2=2.488×19=47.272m因為x1+x2=2.988+47.272=50.26>50m則運動員沒有勻減速運動的過程，所以他勻速運動的時間為則埃爾文奪金的成績?yōu)椋簍=2.5+18.895=21.40sA．19.94s與分析不符，故A錯誤；B．21.94s與分析不符，故B錯誤；C．20.94s與分析不符，故C錯誤；D．21.40s與分析相符，故D正確。故選D。3、A【解析】

當小球?qū)瑝K的壓力恰好等于零時，小球所受重力mg和拉力T使小球隨滑塊一起沿水平方向向左加速運動，由牛頓運動定律得小球和滑塊共同的加速度為：．A．當時，斜面對小球有支持力，將小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：，，聯(lián)立解得：，故A正確；B．當時，斜面對小球恰好沒有支持力，故N=0，故B錯誤；C．當時，滑塊的位移為，而小球要先脫離斜面，然后保持與滑塊相同的運動狀態(tài)，故在這1s內(nèi)小球運動的水平位移小于6m，故C錯誤；D．在穩(wěn)定后，對小球和滑塊A整體受力分析可知，在豎直方向沒有加速度，故地面對A的支持力等于兩個物體重力之和，故D錯誤．4、B【解析】

AB、

5個鐵墊圈同時做自由落體運動，下降的位移之比為，可以看成一個鐵墊圈自由下落，經(jīng)過位移之比為，因為初速度為零的勻加速直線運動在相等時間內(nèi)的位移之比為，知各墊圈落到盤中的時間間隔相等，故選項A錯誤，B正確；CD、因為各墊圈落到盤中的時間間隔相等，則各墊圈依次落到盤中的時間比為，則速度之比為，故選項C、D錯誤．5、B【解析】

畫出導(dǎo)電粒子的運動軌跡，找出臨界條件好角度關(guān)系，利用圓周運動由洛侖茲力充當向心力，分別表示出圓周運動的半徑，進行比較即可．【詳解】磁感應(yīng)強度為B1時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為M，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠POM=120°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R為：sin60°=，得：磁感應(yīng)強度為B2時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為N，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠PON=60°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R′為：sin10°=，得：由帶電粒子做圓周運動的半徑：得：聯(lián)立解得：．故選B．【點睛】帶電粒子在電磁場中的運動一般有直線運動、圓周運動和一般的曲線運動；直線運動一般由動力學(xué)公式求解，圓周運動由洛侖茲力充當向心力，一般的曲線運動一般由動能定理求解．6、C【解析】

由光電效應(yīng)方程可知圖像斜率都為普朗克常量h，故得出的兩條圖線一定為平行線，由于兩金屬的逸出功不同，則與橫軸的交點不同，ABD錯誤，C正確。故選C。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、BC【解析】

A．探測器繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有可得月球的質(zhì)量不考慮天體自轉(zhuǎn)，在月球表面，萬有引力等于飛船所受的重力，則有可得月球表面飛船所受的重力為由于飛船質(zhì)量未知，所以無法求出月球表面飛船所受的重力，故A錯誤；B．探測器繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得探測器繞月球運行的加速度則探測器繞月球運行的加速度可求出，故B正確；C．根據(jù)周期和線速度的關(guān)系可知探測器繞月球運行的速度可求出，故C正確；D．月球?qū)μ綔y器的吸引力探測器的質(zhì)量未知，無法確定月球?qū)ζ涞奈?，故D錯誤；故選BC。8、ABD【解析】

A、天色變暗時，光敏電阻較大，則RG兩端的電勢差較大，所以A端的電勢較高，繼電器工作吸引常開觸點Ja，路燈點亮，故A正確；BC、當A端電勢較高時，路燈會亮，天色更暗時光敏電阻的阻值更大，則RG兩端的電勢差更大，A端的電勢更高；要想在天色更暗時路燈才會點亮，必須使光敏電阻分擔(dān)的電壓應(yīng)降低，根據(jù)串聯(lián)分壓可知應(yīng)把R1的阻值調(diào)大些，故B正確，C錯誤；D、天色變亮?xí)r，A端輸入低電平，繼電器不工作釋放常開觸點Ja，繼電器的線圈會產(chǎn)生自感電電動勢，二極管與繼電器的線圈串聯(lián)構(gòu)成閉合電路，防止損壞集成電路，故D正確；故選BCD。9、AC【解析】

A．兩棒的長度之比為1：2，所以電阻之比為1：2，由于電路在任何時刻電流均相等，根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳熱為2Q，在CD棒向右運動距離為s的過程中，根據(jù)功能關(guān)系有解得故A正確；

BC．令A(yù)B棒的長度為l，則CD棒長為2l，撤去拉力F后，AB棒繼續(xù)向左加速運動，而CD棒向右開始減速運動，兩棒最終勻速運動時，電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，此時兩棒的速度滿足BlvAB′=B?2lvCD′即vAB′=2vCD′對兩棒分別應(yīng)用動量定理，有FABt=mvAB′-mv-FCDt=mvCD′-mv因為FCD=2FAB所以vAB′＝vvCD′＝v故B錯誤，C正確；D．撤去外力F到最終穩(wěn)定運動過程根據(jù)能量守恒定律故D錯誤。故選AC。10、AC【解析】

CD．探測裝置進入強磁場區(qū)以后磁敏電阻阻值變大，回路總電阻變大，總電流減小，電流表示數(shù)變小，選項C正確，D錯誤；AB．由于總電流變大，則電源內(nèi)電阻分壓變小，路端電壓變大，則電燈L亮度增加，選項A正確，B錯誤。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、【解析】

[1]由滑塊A通過光電門1的運動時間可知，碰撞前滑塊A的速度[2]解鎖彈簧后，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為A碰撞前的動能，故彈性勢能[3]由碰撞后，AB整體通過光電門2的時間，可求得碰撞后AB整體的速度為A、B碰撞過程中動量守恒，則有聯(lián)立解得12、DFG0.808.942.0【解析】

(1)[1]由圖示圖象可知，所測最大電流約為2A，則電流表應(yīng)選擇D；[2]電源電動勢約為9V，需要把電壓表改裝成9V的電壓表，串聯(lián)電阻分壓為6V，是電壓表量程的2倍，由串聯(lián)電路特點可知，分壓電阻阻值為電壓表內(nèi)阻的2倍，約為8KΩ，電阻箱應(yīng)選擇F；[3]由于要測量該電池實際的電動勢和內(nèi)阻，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇G；(2)[4]把量程