2021-2022學(xué)年山西省太原市山西大學(xué)附屬中學(xué)高三（最后沖刺）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．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能是重力勢(shì)能的4倍。不計(jì)空氣阻力，該物塊落地時(shí)的位移方向與水平方向夾角的正切值（）A．0.25 B．0.5 C．1 D．22．密閉容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，使該容器做自由落體運(yùn)動(dòng)，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)（）A．為零 B．保持不變C．減小 D．增大3．1933年至1934年間科學(xué)家用α粒子轟擊鋁箔時(shí)，發(fā)生的核反應(yīng)方程為，反應(yīng)生成物可以像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，核反應(yīng)方程為。其中ν為中微子，為正電子。則下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)溫度、壓強(qiáng)等條件變化時(shí)，放射性元素的半衰期隨之變化B．中微子的質(zhì)量數(shù)A＝0，電荷數(shù)Z＝2C．正電子產(chǎn)生的原因可能是核外電子轉(zhuǎn)變成的D．兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，則兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子的質(zhì)量之和大于α粒子的質(zhì)量4．如圖所示，a、b、c、d為圓O上的四個(gè)點(diǎn)，直徑ac、bd相互垂直，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直圓面分別固定在b、d處，導(dǎo)線中通有大小相等，垂直紙面向外的電流，關(guān)于a、O、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是A．都為零B．O點(diǎn)最大C．a(chǎn)、c兩點(diǎn)方向相反D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)方向相同5．假設(shè)某宇航員在地球上可以舉起m1=50kg的物體，他在某星球表面上可以舉起m2=100kg的物體，若該星球半徑為地球半徑的4倍，則（）A．地球和該星球質(zhì)量之比為B．地球和該星球第一宇宙速度之比為C．地球和該星球瓦解的角速度之比為D．地球和該星球近地衛(wèi)星的向心加速度之比為6．一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長(zhǎng)為。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示，則該波在時(shí)刻的波形曲線為（）A． B．C． 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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的距離為，時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)速度相等，且此時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)剛好相遇，則（）A．時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)相距B．時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)的速度為C．時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)相距D．時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)再次相遇8．如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從P點(diǎn)由靜止釋放剛好從槽口A點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點(diǎn)，不計(jì)物塊的大小，P點(diǎn)到A點(diǎn)高度為h，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是A．物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mg(R+h)B．物塊從A到B過程重力的平均功率為C．物塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)槽底的壓力大小為D．物塊到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mg9．某型號(hào)的小燈泡其正常發(fā)光時(shí)的電壓為4.0V，圖甲為小燈泡的I-U曲線，現(xiàn)將該小燈泡與一電阻值為5.0Ω電阻串聯(lián)后，再與一電動(dòng)勢(shì)E=5.0V、內(nèi)阻r=5.0Ω的電源，按圖乙的連接方式連接好。則下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)電路中的電流為1AB．此時(shí)R的功率約為為0.392WC．小燈泡的功率約為為0.672WD．電源的輸出功率接近1W10．如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)?，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則下列說(shuō)法中正確的是（）A．平行板電容器的電容值將變小B．靜電計(jì)指針張角變小C．帶電油滴的電勢(shì)能將減少D．若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開,再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變?nèi)?、?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）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖中A、B為兩個(gè)光電門。（1）該同學(xué)首先利用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則d＝________cm；（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過光電門A、B的擋光時(shí)間tA、tB，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，用刻度尺測(cè)量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號(hào)來(lái)表示）（3）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確，經(jīng)過多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗(yàn)證的兩個(gè)數(shù)值總是存在一定的誤差，產(chǎn)生這種誤差的主要原因是__________________。12．（12分）某物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）為減少阻力對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用__________（填“電磁打點(diǎn)”或“電火花”計(jì)時(shí)器進(jìn)行打點(diǎn)．（2）本實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量的物理量是__________，通過計(jì)算得到的物理量是__________（均填標(biāo)號(hào)）．A．重錘的質(zhì)量B．重錘下落的高度C．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度（3）在實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中，選用如圖乙所示的起點(diǎn)O與相鄰點(diǎn)之間距離約為2mm的紙帶來(lái)驗(yàn)證．圖中A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的點(diǎn)，E、F、G到起點(diǎn)O的距離分別為hn-1、hn、hn+1．設(shè)打相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，如果機(jī)械能守恒得到驗(yàn)證，則可根據(jù)以上物理量求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=__________．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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段完全相同的粗管和一段細(xì)管連接而成，容器豎直放置。容器粗管的截面積為S1=2cm2，細(xì)管的截面積S2=1cm2，開始時(shí)粗細(xì)管內(nèi)水銀長(zhǎng)度分別為h1=h2=2cm。整個(gè)細(xì)管長(zhǎng)為h=4cm，封閉氣體長(zhǎng)度為L(zhǎng)=6cm，大氣壓強(qiáng)取p0=76cmHg，氣體初始溫度為27。求：(i)若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K？(ii)若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中封閉氣體長(zhǎng)度L仍為6cm不變，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K？14．（16分）如圖所示，寬度為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．絕緣長(zhǎng)薄板MN置于磁場(chǎng)的右邊界，粒子打在板上時(shí)會(huì)被反彈(碰撞時(shí)間極短)，反彈前后豎直分速度不變，水平分速度大小不變、方向相反．磁場(chǎng)左邊界上O處有一個(gè)粒子源，向磁場(chǎng)內(nèi)沿紙面各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為＋q、速度為v的粒子，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，粒子電荷量保持不變。(1)要使粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)打不到絕緣薄板，求粒子速度v滿足的條件；(2)若v＝，一些粒子打到絕緣薄板上反彈回來(lái)，求這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值t；(3)若v＝，求粒子從左邊界離開磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度s。15．（12分）如圖所示，導(dǎo)熱良好的細(xì)直玻璃管內(nèi)用長(zhǎng)度為10cm的水銀封閉了一段空氣柱（可視為理想氣體），水銀柱可沿玻璃管無(wú)摩擦滑動(dòng)?，F(xiàn)使水銀柱隨玻璃管共同沿傾角為30°的光滑斜面下滑，兩者保持相對(duì)靜止時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度為8cm。某時(shí)刻玻璃管突然停止運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后水銀柱靜止，此過程中環(huán)境溫度恒為300K，整個(gè)過程水銀未從收璃管口溢出。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75cm水銀柱高。求：(1)水銀柱靜止后的空氣柱長(zhǎng)度；(2)水銀柱靜止后緩慢加熱氣體，直到空氣柱長(zhǎng)度變回8cm，求此時(shí)氣體的溫度。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，設(shè)拋出時(shí)物體的初速度為v0，高度為h，物塊落地時(shí)的豎直方向的速度大小為vy，落地速度與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，根據(jù)題有解得豎直方向有解得根據(jù)幾何關(guān)系得代、解得又根據(jù)速度夾角正切值與位移夾角正切值的關(guān)系有解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、B【解析】氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，對(duì)器壁頻繁地撞擊產(chǎn)生的，容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，但氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止．根據(jù)氣體壓強(qiáng)的決定因素：分子的平均動(dòng)能和分子的數(shù)密度可知，只要溫度和氣體的體積不變，分子的平均動(dòng)能和單位體積內(nèi)分子數(shù)目不變，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)就保持不變，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．點(diǎn)睛：大量的氣體分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了壓力，單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．3、D【解析】

A．原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無(wú)關(guān)，因此半衰期不發(fā)生變化；故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得中微子的質(zhì)量數(shù)A=30?30=0電荷數(shù)Z=15?14?1=0可知中微子的質(zhì)量數(shù)A=0，電荷數(shù)Z=0，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)該衰變的本質(zhì)可知，正電子是由于質(zhì)子衰變產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤；D．兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子的過程中釋放核能，根據(jù)質(zhì)能方程可知質(zhì)子與中子的質(zhì)量之和一定大于α粒子的質(zhì)量，故D正確。故選D。4、C【解析】根據(jù)右手螺旋定則，d處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向左，b處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向右，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度等于1．d在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cd偏左上，b在c出產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc偏右上，則根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場(chǎng)方向豎直向上；同理可知，a處的磁場(chǎng)方向豎直向下；則選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場(chǎng)方向的關(guān)系，會(huì)根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成．5、C【解析】

AD．人的作用力是固定的，則由：F=m1g地=m2g星而近地衛(wèi)星的向心加速度和重力加速度近似相等；根據(jù)：則：AD錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度解得：則：B錯(cuò)誤；C．星球的自轉(zhuǎn)角速度足夠快，地表的重力為0時(shí)星球瓦解，根據(jù)：得：C正確。故選C。6、A【解析】

由振動(dòng)圖像可知，在x=0處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻處于平衡位置，且要向下振動(dòng)，又由于波的傳播方向是沿x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可判斷出選項(xiàng)A是正確的，BCD錯(cuò)誤；故選A．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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】

A．由于速度相等時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)剛好相遇，則時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)相距選項(xiàng)A正確；B．內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的距離為，設(shè)時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度大小為，則求得，選項(xiàng)B正確；C．由幾何關(guān)系可知，時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)相距的距離與時(shí)相距的距離相同，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)相距，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。8、BC【解析】

A項(xiàng)：物塊從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：，因此克服摩擦力做功，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)機(jī)械能守恒，物塊在A點(diǎn)時(shí)的速度大小由得：，從A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，因此從A到B過程中重力的平均功率為，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)牛頓第二定律：，解得：，由牛頓第三定律得可知，故C正確；D項(xiàng)：物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度與重力垂直，因此重務(wù)的瞬時(shí)功率為0，故D錯(cuò)誤。故選：BC。9、BCD【解析】

ABC．將定值電阻看成是電源的內(nèi)阻，由電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻作出電源的伏安特性曲線如圖所示則交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，由圖可知，燈泡的電壓約為2.4V，電流約為0.28A，則燈泡的功率R消耗的功率為P=I2R=0.282×5=0.392W故A錯(cuò)誤，BC正確；D．由電路可知電源的輸出功率為電阻和小燈泡消耗的功率P總=0.392+0.672=1.06W故D正確。故選BCD。10、ACD【解析】

A．根據(jù)知，d增大，則電容減小，故A正確；B．靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差，因?yàn)殡娙萜魇冀K與電源相連，則電勢(shì)差不變，所以靜電計(jì)指針張角不變，故B錯(cuò)誤；C．電勢(shì)差不變，d增大，則電場(chǎng)強(qiáng)度減小，故P點(diǎn)與上極板的電勢(shì)差減小，則P點(diǎn)的電勢(shì)升高，因油滴帶負(fù)電，可知帶電油滴的電勢(shì)能將減小，故C正確；D．電容器與電源斷開，則電荷量不變，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，即d變大，根據(jù)，，可得則兩板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴受電場(chǎng)力不變，選項(xiàng)D正確；故選ACD。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、0.885gh小球下落過程中受到空氣阻力的影響【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為(2)[2][3]小球從A到B，重力勢(shì)能減少了mgh，動(dòng)能增加了因此，要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，只需比較gh與是否相等即可(3)[4]小球下落過程中，受到空氣阻力的作用，造成機(jī)械能損失，所以總是存在一定的誤差。12、電火花；B；C；；【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，其中電火花計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差較?。娀鸹ù螯c(diǎn)記時(shí)器是利用照明電打出的火花而打出點(diǎn)，由于作用快，不會(huì)產(chǎn)生托痕，可使實(shí)驗(yàn)更精確，誤差更?。?）重錘的質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去．需要測(cè)量的物理量是B：重錘下落的高度，通過計(jì)算得到的物理量是C：與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度．（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)過程中中間時(shí)刻速度推論可得，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得四、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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（i）405K；（ii）315K【解析】

(i)開始時(shí)cmHg，水銀全部離開下面的粗管時(shí)，設(shè)水銀進(jìn)入上面粗管中的高度為，則解得m此時(shí)管中氣體的壓強(qiáng)為cmHg管中氣體體積為由理想氣體狀態(tài)方程，得K(i)再倒入同體積的水銀，氣體的長(zhǎng)度仍為6cm不變，則此過程為等容變化，管里氣體