2021-2022學年清華大學高三第一次調(diào)研測試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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．如圖所示，足夠長的豎直絕緣管內(nèi)壁的粗糙程度處處相同，處于方向互相垂直的勻強電場和勻強磁場中．一帶正電的小球從靜止開始沿管下滑，下列小球運動速度v和時間t、小球所受彈力FN和速度v的關(guān)系圖像中正確的是A． B．C． D．2．平均速度定義式為，當△t極短時，可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應用了下列哪種物理方法（）A．極限思想法B．微元法C．控制變量法D．等效替代法3．如圖所示，勻強電場豎直向上，一帶負電的小球從地面上方點斜向上拋出，剛好速度水平向左擊中點，不計空氣阻力，若拋射點向右水平移動一小段距離到，仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中點，則可行的是（）A．減小拋射角，同時增大拋射速度B．減小拋射角，同時減小拋射速度C．增大拋射角，同時減小拋出速度D．增大拋射角，同時增大拋出速度4．如圖所示，靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當它放出一個α粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1，則下列說法不正確的是（）A．α粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反B．原來放射性元素的原子核電荷數(shù)為90C．反沖核的核電荷數(shù)為88D．α粒子和反沖粒子的速度之比為1:885．如圖所示，a、b、c為三根與紙面垂直的固定長直導線，其截面位于等邊三角形的三個頂點上，bc連線沿水平方向，導線中通有恒定電流，且，電流方向如圖中所示。O點為三角形的中心（O點到三個頂點的距離相等），其中通電導線c在O點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度的大小為B0，已知通電長直導線在周圍空間某點產(chǎn)生磁場的磁感應強度的大小B=，其中I為通中導線的中流強度，r為該點到通中導線的垂直距離，k為常數(shù)，則下列說法正確的是（）A．O點處的磁感應強度的大小為3B0B．O點處的磁感應強度的大小為5B0C．質(zhì)子垂直紙面向里通過O點時所受洛倫茲力的方向由O點指向cD．電子垂直紙面向里通過O點時所受洛倫茲力的方向垂直O(jiān)c連線向下6．2019年諾貝爾物理學獎授予了三位天文學家，以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所作的貢獻。其中兩位學者的貢獻是首次發(fā)現(xiàn)地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構(gòu)成一個“雙星系統(tǒng)”，恒星在周期性運動時，可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運動周期，從而證實其附近存在行星。若觀測到的某恒星運動周期為T，并測得該恒星與行星的距離為L，已知萬有引力常量為G，則由這些物理量可以求得（）A．行星的質(zhì)量 B．恒星的質(zhì)量C．恒星與行星的質(zhì)量之和 D．恒星與行星圓周運動的半徑之比二、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(xiàn)與時間t的變化關(guān)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(nèi)（）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．如圖所示，A和B是兩個等量異種點電荷，電荷量的絕對值為q，兩點電荷的連線水平且間距為L，OP是兩點電荷連線的中垂線，O點是垂足，P點到兩點電荷的距離也為L。整個系統(tǒng)處于水平向右的勻強電場中，一重力不計的電子恰好能靜止在P點，下列說法正確的是（）A．點電荷A一定帶正電B．勻強電場的電場強度大小為C．O點的電場強度大小為D．O點和P點電勢相同9．如圖所示，在水平面上固定有兩根相距0.5m的足夠長的平行光滑金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R=3Ω的定值電阻，導體棒ab長l=0.5m，其電阻為r=1.0Ω，質(zhì)量m=1kg，與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.4T。現(xiàn)使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做勻速運動，以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)b中電流的方向為從a向bB．a(chǎn)b棒兩端的電壓為1.5VC．拉力突然消失，到棒最終靜止，定值電阻R產(chǎn)生熱量為75JD．拉力突然消失，到棒最終靜止，電路中產(chǎn)生的總熱量為50J10．如圖所示，軸在水平地面上，軸在豎直方向。圖中畫出了從軸上沿軸正方向水平拋出的三個小球和的運動軌跡。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．和的初速度大小之比為B．和在空中運動的時間之比為C．和的初速度大小之比為D．和在空中運動的時間之比為三、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）如圖所示是“驗證動量守恒定律”實驗中獲得的頻閃照片，已知A、B兩滑塊的質(zhì)量分是在碰撞，，拍攝共進行了四次。第一次是在兩滑塊相撞之前，以后的三次是在碰撞墻之后。B滑塊原來處于靜止狀態(tài)，并且A、B滑塊在拍攝頻閃照片的這段時間內(nèi)是在10cm至105cm這段范圍內(nèi)運動（以滑塊上的箭頭位置為準），試根據(jù)頻閃照片（閃光時間間隔為0.5s）回答問題。(1)根據(jù)頻閃照片分析可知碰撞發(fā)生位置在__________cm刻度處；(2)A滑塊碰撞后的速度__________，B滑塊碰撞后的速度_____，A滑塊碰撞前的速度__________。(3)根據(jù)頻閃照片分析得出碰撞前兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和是___；碰撞后兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和是____。本實驗中得出的結(jié)論是______。12．（12分）課外興趣小組在一次拆裝晶體管收音機的過程中，發(fā)現(xiàn)一只發(fā)光二極管，同學們決定測繪這只二極管的伏安特性曲線。(1)由于不能準確知道二極管的正負極，同學們用多用電表的歐姆擋對其進行側(cè)量，當紅表筆接A端、黑表筆同時接B端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，則可以判斷二極管的正極是_______端(2)選用下列器材設計電路并測繪該二極管的伏安特性曲線，要求準確測出二極管兩端的電壓和電流。有以下器材可供選擇：A．二極管RxB．電源電壓E＝4V(內(nèi)電阻可以忽略)C．電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻為r1＝0.5Ω)D．電流表A2(量程0～0.5A，內(nèi)阻為r2＝1Ω)E.電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約2500Ω)F.滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)C．滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω)H.定值電阻R3＝7ΩI.開關(guān)、導線若干實驗過程中滑動變限器應選___________(填“F”或“G”)，在虛線框中畫出電路圖_______(填寫好儀器符號)(3)假設接入電路中電表的讀數(shù)：電流表A1讀數(shù)為I1，電流表A2讀數(shù)為I2，則二極管兩瑞電壓的表達式為__________(用題中所給的字母表示)。(4)同學們用實驗方法測得二極管兩端的電壓U和通過它的電流I的一系列數(shù)據(jù)，并作出I－U曲線如圖乙所示。(5)若二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的穩(wěn)壓電源(不計內(nèi)限)供電，則需要在電路中串聯(lián)一個電限R才能使其處于最佳工作狀態(tài)，請根據(jù)所畫出的二極管的伏安特性曲線進行分析，申聯(lián)的電阻R的阻值為_______________Ω(結(jié)果保留三位有效數(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，A氣缸截面積為500cm2，A、B兩個氣缸中裝有體積均為10L、壓強均為1atm、溫度均為27℃的理想氣體，中間用細管連接．細管中有一絕熱活塞M，細管容積不計．現(xiàn)給左面的活塞N施加一個推力．使其緩慢向右移動,同時給B中氣體加熱,使此過程中A氣缸中的氣體溫度保持不變．活塞M保持在原位置不動．不計活塞與器壁間的摩擦，周圍大氣壓強為1atm=105Pa．當推力時,求：①活塞N向右移動的距離是多少?②B氣缸中的氣體升溫到多少?14．（16分）如圖所示，在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右的勻強電場，在第I象限和第IV象限的圓形區(qū)域內(nèi)分別存在如圖所示的勻強磁場，在第IV象限磁感應強度大小是第Ⅰ象限的2倍．圓形區(qū)域與x軸相切于Q點，Q到O點的距離為L，有一個帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，以垂直于x軸的初速度從軸上的P點進入勻強電場中，并且恰好與y軸的正方向成60°角以速度v進入第I象限，又恰好垂直于x軸在Q點進入圓形區(qū)域磁場，射出圓形區(qū)域磁場后與x軸正向成30°角再次進入第I象限。不計重力。求：（1）第I象限內(nèi)磁場磁感應強度B的大小：（2）電場強度E的大?。唬?）粒子在圓形區(qū)域磁場中的運動時間。15．（12分）如圖為在密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的壓強P隨體積V的變化關(guān)系圖像。(1)用分子動理論觀點論證狀態(tài)A到狀態(tài)B理想氣體溫度升高；(2)若體積VB：VA=5：3，溫度TA=225K，求TB。

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】

由題中“足夠長的豎直絕緣管內(nèi)壁的粗糙程度處處相同”可知，本題考查帶電物體在復合場中的受力分析，根據(jù)電場力性質(zhì)和洛倫茲力以及受力分析可解答本題。【詳解】AB、當粒子速度足夠大時，有會有此時，速度不再增加，故AB錯誤；CD、根據(jù)受力分析，小球在水平方向受力平衡，即故C錯誤，D正確。2、A【解析】

當極短時，可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該物理方法為極限的思想方法?！驹斀狻科骄俣榷x式為，當時間極短時，某段時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度，該思想是極限的思想方法，故A正確，BCD錯誤。故選A。【點睛】極限思想法是一種很重要的思想方法，在高中物理中經(jīng)常用到．要理解并能很好地掌握。3、A【解析】

由于小球速度水平向左擊中點，其逆過程是平拋運動，當水平速度越大時，拋出后落地速度越大，與水平面的夾角則越小。若水平速度減小，則落地速度變小，但與水平面的夾角變大。因此減小拋射角，同時增大拋射速度，才能仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中點。選項A正確，BCD錯誤；故選A。4、D【解析】

微粒之間相互作用的過程中遵守動量守恒定律，由于初始總動量為零，則末動量也為零，即α粒子和反沖核的動量大小相等，方向相反；由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運動；由得：，若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對α粒子：，對反沖核：，由于，根據(jù)，解得，反沖核的核電荷數(shù)為，它們的速度大小與質(zhì)量成反比，由于不知道質(zhì)量關(guān)系，無法確定速度大小關(guān)系，故A、B、C正確，D錯誤；5、A【解析】

AB．根據(jù)右手螺旋定則，通電導線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向左方，通電導線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向右下方，通電導線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向左下方；根據(jù)公式可得根據(jù)平行四邊形定則，則點的合場強的方向平行于指向左下方，大小為，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)左手定則，質(zhì)子垂直紙面向里通過點時所受洛倫茲力的方向垂直連線由點指向，故C錯誤；D．根據(jù)左手定則，電子垂直紙面向里通過點時所受洛倫茲力的方向垂直連線由點指向，故D錯誤；故選A。6、C【解析】

恒星與行星組成雙星，設恒星的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m。以恒星為研究對象，行星對它的引力提供了向心力，假設恒星的軌道半徑為r1，動力學方程為得到行星的質(zhì)量以行星為研究對象，恒星對它的引力提供了向心力，假設行星的軌道半徑為r2，動力學方程為得到恒星的質(zhì)量則有故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、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(nèi)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(jù)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、CD【解析】

A．對點的電子進行受力分析可知，等量異種電荷、在點產(chǎn)生的合場強方向向左，故點電荷帶負電，選項A錯誤；B．勻強電場強度大小選項B錯誤；C．點的電場強度大小選項C正確；D．由等量異種電荷電場的規(guī)律和勻強電場的特點可知，為電場的一條等勢線，故，選項D正確。故選CD。9、BD【解析】

A．由右手定則判斷可知ab中電流的方向為從b向a，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應定律得ab棒產(chǎn)生的感應電動勢為由歐姆定律棒兩端的電壓故B正確；CD．對于棒減速運動過程，根據(jù)能量守恒定律得，回路中產(chǎn)生的總熱量為定值電阻R的發(fā)出熱量為故C錯誤，D正確。故選BD。10、CD【解析】

小球做平拋運動，則有：對有，對有，對有：解得：故CD正確，AB錯誤。故選CD。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、300.4m/s0.6m/s0.8m/s1.21.2兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒【解析】

(1)[1]由碰撞前A、B位置可知碰撞發(fā)生在30cm處；(2)[2][3][4]碰后A的位置在40cm，60cm，80cm處，則碰后B的位置在45cm，75cm，105cm處，則由碰撞前A、B位置可知碰撞發(fā)生在30cm處，碰后B從30m處運動到45cm處，經(jīng)過時間碰前A從10cm處運動到30cm處用時則碰前(3)[5]碰撞前兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和[6]碰撞后兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和[7]本實驗中得出的結(jié)論是兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒12、AF119【解析】

(1)[1]當紅表筆接端、黑表筆同時接端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電阻很大，二極管反向截止，根據(jù)歐姆表的工作原理可知，黑表筆應與歐姆表內(nèi)部電池的正極相連，由二極管的單向?qū)щ娦钥芍藨嵌O管的正極；(2)[2]由圖乙可知，實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應采用分壓接法；所以滑動變阻器應選阻值小的，即滑動變限器應選F；[3]在測量正向加電壓的伏安特性曲線時，實驗中最大電壓約為3V，所以電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約2500Ω)不符合題意，故需要電流表A2(量程0～0.5A，內(nèi)阻為)與定值電阻串聯(lián)改裝成量程為二極管兩端的電壓在3V以內(nèi)，電流在40mA以內(nèi)，電流表應選用電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻為)；因二極管的正向電阻較小，故采用電流表外接法，同時二極管正極應接電源正極；因?qū)嶒炛幸箅妷簭牧汩_始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應采用分壓接法，所以電路圖為(3)[4]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點可得解得二極管兩瑞電壓的表達式為(5)[5]二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的