2021-2022學年河南省鄧州市花洲實驗高級中學高三第一次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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。1．2019年4月21日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第44顆北斗導航衛(wèi)星。若組成北斗導航系統(tǒng)的這些衛(wèi)星在不同高度的轉(zhuǎn)道上都繞地球做勻速圓周運動，其中低軌衛(wèi)星離地高度低于同步衛(wèi)星。關(guān)于這些衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率大于7.9km/sB．地球同步衛(wèi)星可以固定對一個區(qū)域拍照C．低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的速率相同D．低軌衛(wèi)星比同步衛(wèi)星的向心加速度小2．已知無限長通電直導線周圍某一點的磁感應(yīng)強度B的表達式：，其中r0是該點到通電直導線的距離，I為電流強度，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)，當通過的電流為I時，其軸線上距圓心O點為r0處的磁感應(yīng)強度應(yīng)為（）A． B．C． D．3．2019年10月5日2時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號丙”運載火箭，成功將“高分十號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入略低于地球同步軌道的圓軌道，任務(wù)獲得圓滿成功。下列關(guān)于“高分十號”衛(wèi)星的描述正確的是A．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行周期可能大于24小時B．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行速度在第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行的機械能一定小于同步衛(wèi)星的機械能D．“高分十號”衛(wèi)星在軌運行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度4．一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖（甲）是t=0時刻的波形圖，圖（乙）是x=1.0m處質(zhì)點的振動圖像，下列說法正確的是（）A．該波的波長為2.0m B．該波的周期為1sC．該波向x軸正方向傳播 D．該波的波速為2.0m/s5．下列說法中正確的是A．α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子B．玻爾理論不僅能解釋氫的原子光譜，也能解釋氦的原子光譜C．熱核反應(yīng)的燃料是氫的同位素，裂變反應(yīng)的燃料是鈾D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量6．如圖，理想變壓器的原線圈接在輸出電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈的中間有一抽頭將副線圈分為匝數(shù)分別為n1和n2的兩部分，抽頭上接有定值電阻R。開關(guān)S接通“1”、“2”時電流表的示數(shù)分別為I1、I2，則為（）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．如圖所示，在水平向右的勻強電場中，質(zhì)量為的帶電小球，以初速度v從點豎直向上運動，通過點時，速度大小為2v，方向與電場方向相反，而后到達與點在同一水平面上的P點，軌跡如圖。其中N/是N點在MP直線上的投影點。以下關(guān)于小球的運動說法正確的是（）A．從M到N重力勢能增加B．從M到N機械能增加2mv2C．從M到P動能增加8mv2D．重力與電場力大小之比為1：28．兩根平行的通電長直導線、均垂直于紙面放置，其中的電流方向如圖所示，電流分別為和。此時所受安培力大小為。若在、的上方再放置一根與之平行的通電長直導線，導線、、間的距離相等，此時所受安培力的合力的大小也是。則下列說法中正確的是（）A．導線中的電流為 B．導線中的電流為C．導線受到安培力的合力的大小為 D．導線受到安培力的合力的大小為9．下列說法符合物理史實的有（）A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) B．庫侖應(yīng)用扭秤實驗精確測定了元電荷e的值C．安培首先提出了電場的觀點 D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的規(guī)律10．如圖所示，x軸上方有兩條曲線均為正弦曲線的半個周期，其高和底的長度均為l，在x軸與曲線所圍的兩區(qū)域內(nèi)存在大小均為B，方向如圖所示的勻強磁場，MNPQ為一邊長為l的正方形導線框，其電阻為R，MN與x軸重合，在外力的作用下，線框從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速向右穿越磁場區(qū)域，則下列說法中正確的是（）A．線框的PN邊到達x坐標為處時，感應(yīng)電流最大B．線框的PN邊到達x坐標為處時，感應(yīng)電流最大C．穿越磁場的整個過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為D．穿越磁場的整個過程中，外力所做的功為三、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）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a=___________m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像_____.（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過原點，請說明主要原因_____．12．（12分）為測得某圓柱形金屬導體的電阻率，某同學設(shè)計了如下實驗。(1)用螺旋測微器測它的直徑，如圖甲所示，為___________mm，用游標卡尺測它的長度，如圖乙所示，為___________cm。(2)用伏安法測得該金屬導體的伏安特性曲線如圖丙所示，則該金屬導體材料的電阻率與________有關(guān)，并且電阻率隨該物理量的增大而___________（填“增大”或“減小”）。(3)若把該金屬導體與一阻值為4.0Ω的定值電阻串聯(lián)后接在電源電動勢為3.0V、內(nèi)阻為1.0Ω的電源兩端，該金屬導體的熱功率為___________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，在邊界OP、OQ之間存在豎直向下的勻強電場，直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場。從O點以速度v0沿與Oc成60°角斜向上射入一帶電粒子，粒子經(jīng)過電場從a點沿ab方向進人磁場區(qū)域且恰好沒有從磁場邊界bc飛出，然后經(jīng)ac和aO之間的真空區(qū)域返回電場，最后從邊界OQ的某處飛出電場。已知Oc=2L，ac=L，ac垂直于cQ，∠acb=30°，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為+g，不計粒子重力。求：(1)勻強電場的場強大小和勻強磁場的磁感應(yīng)強度大??；(2)粒子從邊界OQ飛出時的動能；(3)粒子從O點開始射入電場到從邊界OQ飛出電場所經(jīng)過的時間。14．（16分）如圖所示，將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方，O為球心，直徑恰好水平，軸線OO'垂直于水平桌面。位于O點正上方某一高度處的點光源。S發(fā)出一束與OO'夾角θ=60°的單色光射向半球體上的A點，光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點，已知O'B=R，光在真空中傳播速度為c，不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：（1）透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁；（2）該光在半球體內(nèi)傳播的時間。15．（12分）如圖所示，棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以的入射角從AC邊的中點M左側(cè)射入棱鏡。（不考慮光線沿原路返回的情況，已知光速為c）(1)畫出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時間。

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、B【解析】

AC．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得可知軌道半徑越大，運行的速度越小，低軌衛(wèi)星軌道半徑大于近地衛(wèi)星的半徑，故低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率小于7.9km/s，低軌衛(wèi)星軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，故低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率大于同步衛(wèi)星的環(huán)繞速率，故A、C錯誤；B．同步衛(wèi)星的周期與地球的周期相同，相對地球靜止，可以固定對一個區(qū)域拍照，故B正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有可得低軌衛(wèi)星軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，低軌衛(wèi)星向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度，故D錯誤；故選B。2、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r0=0時B=0，顯然不合實際，故D錯誤；故選C.【點睛】本題要采用量綱和特殊值的方法進行判斷，即先根據(jù)單位判斷，再結(jié)合r0取最小值進行分析.結(jié)合量綱和特殊值進行判斷是解決物理問題的常見方法.3、D【解析】

A．萬有引力提供向心力：解得：，因為“高分十號”軌道半徑略低于地球同步軌道的圓軌道，所以周期小于同步衛(wèi)星的周期24小時，A錯誤；B．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運行的最大環(huán)繞速度，所以“高分十號”衛(wèi)星在軌運行速度小于第一宇宙速度，B錯誤；C．“高分十號”和同步衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，所以機械能大小關(guān)系不確定，C錯誤；D．高空的衛(wèi)星由萬有引力提供向心加速度：可知“高分十號”衛(wèi)星的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，同步衛(wèi)星和地球赤道上的物體角速度相同，根據(jù)：可知同步衛(wèi)星的向心加速度大于地球赤道上的物體的向心加速度，所以“高分十號”衛(wèi)星在軌運行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，D正確。故選D。4、D【解析】

ABD．根據(jù)甲、乙圖可知，波長4m，周期2s，波速選項AB錯誤，D正確；C．根據(jù)圖乙t=0s時，質(zhì)點向下振動，所以甲圖x=1m坐標向下振動，由同側(cè)法可得波向x軸負方向傳播，選項C錯誤。故選D。5、C【解析】試題分析：盧瑟福通過α粒子散射實驗否定了湯姆生的棗糕模型，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)是盧瑟福通過α粒子轟擊氮核而發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，選項A錯．波爾理論把原子能級量子化，目的是解釋原子輻射的線狀譜，但是波爾理論只能很好的解釋氫原子的線狀譜，在解釋氦的原子光譜和其他原子光譜時并不能完全吻合，選項B錯．熱核反應(yīng)主要是氘核氚核在高溫高壓下發(fā)生的聚變反應(yīng)，氘核和氚核都是氫的同位素，裂變主要是鈾核裂變，選項C對．中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核是聚變反應(yīng)，該過程釋放能量，選項D錯．考點：原子原子核6、C【解析】

設(shè)變壓器原線圈兩端的電壓為U0、匝數(shù)為n0，根據(jù)變壓器原理可知副線圈n1和n2的電壓分別為，根據(jù)能量守恒，整理得故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、BCD【解析】

A．小球在電場中運動的過程中，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，到達N點時，其豎直方向的速度為零，M到N，在豎直方向上有則該段過程重力勢能的增加量為故A錯誤；B．從M到N機械能增加量為故B正確；C．根據(jù)題意可知，從M到N與從N到M所用時間相等，根據(jù)v=at可知，到達P點時小球在水平方向的速度為此時小球的合速度為則從M到P動能增加量為故C正確；D．從M到N，豎直方向有水平方向上有所以重力與電場力大小之比為1：2，故D正確。故選BCD。8、BD【解析】

AB．如圖所示由右手螺旋定則知導線在處產(chǎn)生豎直向下的磁場，導線受該磁場向左的安培力由牛頓第三定律知導線也受到導線的磁場向右的安培力，大小也是。產(chǎn)生的磁場對有安培力，結(jié)合題意分析得：與夾角為120°，且則、導線在點的磁感應(yīng)強度大小相等，又、導線與的距離相等，則、導線電流大小相等，為。所以B正確，A錯誤；CD．導線在、處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，則受其安培力為。由余弦定理得所以D正確，C錯誤。故選BD。9、AD【解析】

A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故A正確，符合題意；B．密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量，故B錯誤，不符合題意；C．法拉第首先提出用電場線描述電場，故C錯誤，不符合題意；D．1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出電磁感應(yīng)的規(guī)律：法拉第電磁感應(yīng)定律，故D正確，符合題意。故選AD。10、BC【解析】

AB．電流和切割長度成正比，所以線框的PN邊到達x坐標為處時，相當于長度為l的邊框來切割磁感線，線框的PN邊到達x坐標為處時，相當于兩個長度為l的邊框來切割磁感線，兩個電動勢疊加，所以線框的PN邊到達x坐標為處時，感應(yīng)電流最大為故A錯誤，B正確；C．因為電流的變化符合交流電的特征，所以線框的PN邊到達x坐標為處時，產(chǎn)生的焦耳熱為線框的PN邊從到2l處時，產(chǎn)生的焦耳熱為線框的PN邊從2l到處時，產(chǎn)生的焦耳熱為所以產(chǎn)生的總焦耳熱為又因為外力所做的功就等于焦耳熱，所以C正確，D錯誤。故選BC。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、0.16(0.15也算對)未計入砝碼盤的重力【解析】

（1）處理勻變速直線運動中所打出的紙帶，求解加速度用公式，關(guān)鍵弄清公式中各個量的物理意義，為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差，t為連需相等的時間間隔，如果每5個點取一個點，則連續(xù)兩點的時間間隔為t=0.1s，（3.68-3.51）m，帶入可得加速度=0.16m/s1．也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=0.15m/s1.（1）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計橫縱坐標的刻度值，使圖線傾斜程度太小也不能太大，以與水平方向夾角45°左右為宜．由此確定F的范圍從0設(shè)置到1N較合適，而a則從0到3m/s1較合適．設(shè)好刻度，根據(jù)數(shù)據(jù)確定個點的位置，將個點用一條直線連起來，延長交與坐標軸某一點．如圖所示．（3）處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點、拐點、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會迎刃而解．與縱坐標相交而不過原點，該交點說明當不掛砝碼時，小車仍由加速度，即繩對小車仍有拉力，從此拉力的來源考慮很容易得到答案，是因為砝碼盤的重力，而在（1）問的圖表中只給出了砝碼的總重力，而沒有考慮砝碼盤的重力．12、0.6002.060溫度增大0.45【解析】

(1)[1]．螺旋測微器的讀數(shù)由固定刻度和可動刻度兩部分組成，直徑為d=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm[2]．游標卡尺的讀數(shù)由固定刻度和游標尺上的讀數(shù)兩部分組成，長度為L=20mm+12×0.05mm=20.6