2021-2022學(xué)年浙江省杭州市示范名校高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

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(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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。1．一個小物體從斜面底端沖上足夠長的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物體的初動能為E，返回斜面底端時的速度為v，克服摩擦力做功為若小物體沖上斜面的初動能為2E，則下列選項中正確的一組是（）①物體返回斜面底端時的動能為E②物體返回斜面底端時的動能為③物體返回斜面底端時的速度大小為2④物體返回斜面底端時的速度大小為A．①③ B．②④ C．①④ D．②2．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場分布在半徑為R的圓內(nèi)，CD是圓的直徑，質(zhì)量m、電荷量為q的帶正電的粒子，從靜止經(jīng)電場加速后，沿著與直徑CD平行且相距的直線從A點進(jìn)入磁場。若帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間是，則加速電場的電壓是（）A． B．C． D．3．下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的棗糕模型C．將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，降低其溫度，該元素的半衰期將增大D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的強(qiáng)度小4．關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用B．通電導(dǎo)線在磁場中一定受到安培力作用C．洛倫茲力一定對運(yùn)動電荷不做功D．安培力一定對通電導(dǎo)線不做功5．某實驗裝置如圖所示，用細(xì)繩豎直懸掛一個多匝矩形線圈，細(xì)繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細(xì)繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間，使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表讀數(shù)為時，傳感器的讀數(shù)為；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)椋ǎ?。已知金屬線框的匝數(shù)為n，ab邊長為L，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質(zhì)量B．N、S極之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度C．傳感器的讀數(shù)為時，ab中的電流方向為b→aD．減小電流I重復(fù)實驗，則、均減小6．2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器自主著陸在月球背面南極—艾特肯盆地內(nèi)的馮卡門撞擊坑內(nèi)，實現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸?！版隙鹚奶枴背跗诶@地球做橢圓運(yùn)動，經(jīng)過變軌、制動后，成為一顆繞月球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，設(shè)“嫦娥四號”繞月球做圓周運(yùn)動的軌道半徑為r、周期為T，已知月球半徑為R，不計其他天體的影響。若在距月球表面高度為h處（）將一質(zhì)量為m的小球以一定的初速度水平拋出，則小球落到月球表面的瞬間月球引力對小球做功的功率P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。7．兩種單色光A、B的波長之比為，用A、B分別照射鋅板逸出的光電子的最大初動能分別為、。由此可知（）A．A、B光子的能量之比為 B．A、B光子的能量之比為C．鋅板的逸出功為 D．鋅板的逸出功為8．如圖甲所示，長為l、傾角為α的斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小物塊從斜面頂端由靜止釋放并沿斜面向下滑動，已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ與下滑距離x的變化圖像如圖乙所示，則()A．μB．小物塊下滑的加速度逐漸增大C．小物塊下滑到斜面低端的過程中克服摩擦力做的功為1D．小物塊下滑到低端時的速度大小為2gl9．2019年7月25日，北京理工大學(xué)宣布：“北理工1號”衛(wèi)星搭乘星際榮耀公司的雙曲線一號火箭成功發(fā)射，進(jìn)入地球軌道。如圖所示，“北理工1號”衛(wèi)星與高軌道衛(wèi)星都在同一平面內(nèi)繞地球做同方向的勻速圓周運(yùn)動，此時恰好相距最近。已知地球的質(zhì)量為M，高軌道衛(wèi)星的角速度為ω，“北理工1號”衛(wèi)星的軌道半徑為R1，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．“北理工1號”衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期B．“北理工1號”衛(wèi)星的機(jī)械能小于高軌道衛(wèi)星的機(jī)械能C．“北理工1號”衛(wèi)星的加速度和線速度大于高軌道衛(wèi)星的加速度和線速度D．從此時到兩衛(wèi)星再次相距最近，至少需時間10．如圖所示，一理想變壓器的原線圈與穩(wěn)定的正弦交流電源相連，副線圈與定值電阻R0和均勻密繞的滑線變阻器R串聯(lián)。若不考慮溫度對R0、R阻值的影響。在將滑動頭P自a勻速滑到b的過程中（）A．原線圈輸入功率變大 B．原線圈兩端電壓變大C．R兩端的電壓變小 D．R0消耗的電功率變小三、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）國標(biāo)（GB／T）規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13Ω·m。某同學(xué)利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材還有：電源（電動勢約為3V，內(nèi)阻可忽略）；電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻很大）；電壓表V2（量程為3V，內(nèi)阻很大）；定值電阻R1（阻值4kΩ）；定值電阻R2（阻值2kΩ）；電阻箱R（最大阻值9999Ω）；單刀雙擲開關(guān)S；導(dǎo)線若干；游標(biāo)卡尺；刻度尺。實驗步驟如下：A．用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；B．向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；C．把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)；D．把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；E．改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實驗步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F．?dāng)嚅_S，整理好器材。（1）測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙，則d＝_______mm；（2）玻璃管內(nèi)水柱的電阻值Rx的表達(dá)式為：Rx＝_______（用R1、R2、R表示）；（3）利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的關(guān)系圖象。則自來水的電阻率ρ＝_______Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）；（4）本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測量結(jié)果將_____（填“偏大”“不變”或“偏小”）。12．（12分）用如圖甲所示裝置來探究功和物體速度變化的關(guān)系，木板上固定兩個完全相同的遮光條，用不可伸長的細(xì)線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道上，軌道固定在水平桌面上，動滑輪上可掛鉤碼，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計。（1）實驗中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是__________；（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度______；（3）主要實驗步驟如下：①測量木板（含遮光條）的質(zhì)量，測量兩遮光條間的距離，按圖甲正確連接器材。②將木板左端與軌道左端對齊。由靜止釋放木板，木板在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄彈簧測力計示數(shù)及遮光條先后經(jīng)過光電門所用的時間，則可以測出遮光條通過光電門時的速度大小和合外力對木板做的功；③加掛鉤碼，重復(fù)②的操作，建立木板速度和細(xì)線拉力對木板做的功的相關(guān)圖像，分析得出實驗結(jié)論。（4）根據(jù)實驗中可能遇到的困難，回答下列問題：①由靜止釋放木板的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)會_______（填“變大”“變小”或“不變”）；②如果將鉤碼的個數(shù)成倍增加，細(xì)線拉力對木板做的功將_______（填“會”或“不會”）成倍增加；③利用圖像法處理實驗結(jié)果時，應(yīng)該建立_______（填“”“”或“”）圖像，如果得到的圖像是線性變化的，則說明實驗探究成功，此時圖像的斜率的表達(dá)式為________（用已知物理量的符號表示）。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，ACB是一條足夠長的絕緣水平軌道，軌道CB處在方向水平向右、大小E1.0106N/C的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量m0.25kg、電荷量q2.0106C的可視為質(zhì)點的小物體，從距離C點L06.0m的A點處，在拉力F4.0N的作用下由靜止開始向右運(yùn)動，當(dāng)小物體到達(dá)C點時撤去拉力，小物體滑入電場中。已知小物體與軌道間的動摩擦因數(shù)0.4，g取10m/s2。求：(1)小物體到達(dá)C點時的速度大小；(2)小物體在電場中運(yùn)動的時間。14．（16分）如圖所示，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為的某種液體，一長為l的粗細(xì)均勻的小瓶底朝上漂浮在液體中，平衡時小瓶露岀液面的部分和進(jìn)入小瓶中液柱的長度均為，已知各部分氣體的溫度均為T，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，求：(1)現(xiàn)使小瓶內(nèi)氣體溫度降低，當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時，進(jìn)入小瓶中的液柱長度為，求此時小瓶內(nèi)氣體的溫度(2)現(xiàn)用活塞將氣缸封閉（圖中未畫岀）,使活塞緩慢向下運(yùn)動，各部分氣體的溫度均保持T不變。當(dāng)小瓶露出液面的部分為時，進(jìn)入小瓶中的液柱長度為。求此時氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)15．（12分）如圖所示，兩端開口的汽缸水平固定，A、B是兩個厚度不計的活塞，可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，面積分別為S1＝20cm2，S2＝10cm2，它們之間用一根水平細(xì)桿連接，B通過水平細(xì)繩繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量M＝2kg的重物C連接，靜止時汽缸中的氣體溫度T1＝600K，汽缸兩部分的氣柱長均為L，已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa，取g＝10m/s2，缸內(nèi)氣體可看做理想氣體．(i)活塞靜止時，求汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(ii)若降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)活塞A緩慢向右移動L/2時，求汽缸內(nèi)氣體的溫度．

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】

以初動能為E沖上斜面并返回的整個過程中，由動能定理得：…①設(shè)以初動能為E沖上斜面的初速度為v0，則以初動能為2E沖上斜面時，初速度為v0，而加速度相同。

對于上滑過程，根據(jù)-2ax=v2-v02可知，，所以第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，上升和返回的整個過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E。

以初動能為2E沖上斜面并返回的整個過程中，運(yùn)用動能定理得：…②所以返回斜面底端時的動能為E；由①②得：v′=v。故①④正確，②③錯誤；

A．①③，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．②④，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．①④，與結(jié)論相符，選項C正確；D．②，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C。2、B【解析】

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期是；

粒子在磁場中運(yùn)動的時間是如圖所示，粒子從A點進(jìn)入磁場后，從E點射出．O為磁場圓的圓心，設(shè)∠AOC=α

則sinα=，則α=45°粒子做圓周運(yùn)動的圓心是O1點，設(shè)半徑O1A=r，O1A⊥CD，∠COO1=45°．

由圖可知r=R粒子做圓周運(yùn)動加速過程滿足解得加速電壓故選B。3、B【解析】

A．在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，故A錯誤；B．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的棗糕模型，故B正確；C．半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故C錯誤；D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為金屬的極限頻率大于入射光的頻率，故D錯誤。故選B。4、C【解析】

A．運(yùn)動電荷在磁場中運(yùn)動，若速度方向與磁場方向平行，則不受洛倫茲力作用，選項A錯誤；B．通電導(dǎo)線在磁場中，若電流方向與磁場方向平行，則不受安培力作用，選項B錯誤；C．由于洛倫茲力方向垂直于運(yùn)動電荷的速度方向，根據(jù)功的定義可知，洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功，選項C正確；D．安培力方向與通電導(dǎo)線垂直，可以對通電導(dǎo)線做功，從而把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，選項D錯誤。故選C。5、A【解析】

AB．通電線圈受到重力安培力和細(xì)繩的拉力作用，當(dāng)電流表讀數(shù)為I時，繩子的拉力為，則保持ab中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為，則聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為選項A正確，B錯誤；C．傳感器的讀數(shù)為時，安培力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，ab中的電流方向為a→b，故C錯誤；D．減小電流I重復(fù)實驗，則減小，增大，故D錯誤。故選A。6、C【解析】

ABCD．設(shè)月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為，衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動，有衛(wèi)星在月球表面時有聯(lián)立以上兩式解得小球在月球表面做平拋運(yùn)動，在豎直方向上有則小球落到月球表面瞬間月球引力對小球做功的功率故選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】

AB．A、B兩種光子的波長之比為，由及知，A、B光子的能量之比為選項A正確，B錯誤；CD．設(shè)金屬鋅的逸出功為W，用A單色光照射時有用B單色光照射時有解兩式得選項C正確，D錯誤；故選AC.8、BC【解析】

A、物塊在斜面頂端靜止釋放能夠下滑，則滿足：mgsinα＞μ0mgcosα，即μ0＜tanα，故A錯誤.B、根據(jù)牛頓第二定律有：a=mgsinα-μmgcosαC、由圖乙可知μ=-μ0lx+μ0，則摩擦力其中f0=μ0mgcosα，圖線和橫軸所圍的面積表示克服摩擦力做的功，則下滑到斜面底端的過程克服摩擦力做功：WfD、下滑過程根據(jù)動能定理有：mglsinα-W故選BC.【點睛】本題主要考查了牛頓第二定律、動能定理的綜合應(yīng)用，涉及到變力做功的問題，F(xiàn)-x圖象所圍的面積表示F所做的功.9、CD【解析】

A．由可知衛(wèi)星的軌道越高，周期越大，A項錯誤；B．衛(wèi)星的機(jī)械能等于其動能與勢能之和，因不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故不能確定衛(wèi)星的機(jī)械能大小關(guān)系，故B項錯誤；C．由可知軌道半徑越大，向心加速度越小，故“北理工1號”衛(wèi)星的加速度較大，由可知軌道半徑越小，線速度越大，故“北理工1號”衛(wèi)星的線速度較大，C項正確；D．設(shè)“北理工1號”衛(wèi)星的角速度為，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得可知軌道半徑越大，角速度越小，兩衛(wèi)星由相距最近至再次相距最近時，圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的角度差為2π，即可得經(jīng)歷的時間故D項正確。故選CD。10、AC【解析】

AB．原線圈與穩(wěn)定的正弦交流電源相連，則原線圈兩端電壓不變，由于匝數(shù)比不變，則副線圈兩端電壓不變，將滑動頭P自a勻速滑到b的過程中，滑動變阻器接入電路中的電阻變小，副線圈中電流變大，由公式可知，副線圈功率增大，則原線圈輸入功率變大，故A正確，B錯誤；C．由于副線圈中電流變大，則R0兩端電壓變大，副線圈兩端電壓不變，則R兩端電壓變小，故C正確；D．將副線圈與R0看成電源，由于不知道滑動變阻器的最大阻值與R0的關(guān)系，則無法確定R0消耗的電功率的變化情況，故D錯誤。故選AC。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、30.0014偏大【解析】

（1）[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：3.0cm=30mm，游標(biāo)尺上第0個刻度和主尺上刻度對齊，所以最終讀數(shù)為：30.00mm，所以玻璃管內(nèi)徑：d=30.00mm（2）[2]設(shè)把S撥到1位置時，電壓表V1示數(shù)為U，則電路電流為：總電壓：當(dāng)把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U，則此時電路中的電流為總電壓由于兩次總電壓等于電源電壓E，可得：解得：（3）[3]從圖丙中可知，R=2×103Ω時，，此時玻璃管內(nèi)水柱的電阻：水柱橫截面積：由電阻定律得：（4）[4]若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則把S撥到1位置時，此時電路中實際電流大于，根據(jù)可知測量的Rx將偏大，因此自來水電阻率測量結(jié)果將偏大。12、平衡摩擦力0.560變小不會