甘肅省蘭州大學(xué)附中2022年高三3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注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，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(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．如圖所示，磁性白板放置在水平地面上，在白板上用一小磁鐵壓住一張白紙?，F(xiàn)向右輕拉白紙，但未拉動(dòng)，在該過程中A．小磁鐵受到向右的摩擦力B．小磁鐵只受兩個(gè)力的作用C．白紙下表面受到向左的摩擦力D．白板下表面與地面間無摩擦力2．如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，n＝2能級(jí)B．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光，照射該金屬時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.41eV3．下列說法正確的是（）A．氫原子從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的波長小于從能級(jí)2躍遷到能級(jí)1輻射出的光光子的波長B．結(jié)合能越大，原子核結(jié)構(gòu)一定越穩(wěn)定C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能減小D．原子核發(fā)生β衰變生成的新核原子序數(shù)增加4．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，從b點(diǎn)折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為（）A． B．C． D．5．一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示．下列判斷正確的是()A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱D．a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最大6．某同學(xué)手持籃球站在罰球線上，在裁判員示意后將球斜向上拋出，籃球剛好落入籃筐。從手持籃球到籃球剛好落入籃筐的過程中，已知空氣阻力做功為Wf，重力做功為WG，投籃時(shí)該同學(xué)對(duì)籃球做功為W?；@球可視為質(zhì)點(diǎn)。則在此過程中A．籃球在出手時(shí)刻的機(jī)械能最大B．籃球機(jī)械能的增量為WG-WfC．籃球動(dòng)能的增量為W+WG-WfD．籃球重力勢(shì)能的增量為W-WG+Wf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．如圖所示，abcd為邊長為L的正方形線框，線框在紙面內(nèi)，電阻為R．圖中虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)用外力作用于線框，使線框從圖示位置開始沿x軸正方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，線框運(yùn)動(dòng)過程中，ad邊始終水平，線框平面始終與磁場(chǎng)垂直，磁場(chǎng)寬度大于L，x軸正方向作為力的正方向，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線及線框ab邊的電壓U隨時(shí)間t的變化圖象正確的是A． B．C． D．8．如圖所示是宇宙空間中某處孤立天體系統(tǒng)的示意圖，位于點(diǎn)的一個(gè)中心天體有兩顆環(huán)繞衛(wèi)星，衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心天體質(zhì)量，且不考慮兩衛(wèi)星間的萬有引力。甲衛(wèi)星繞點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乙衛(wèi)星繞點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓，半長軸為、半短軸為，甲、乙均沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。兩衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡共面且交于兩點(diǎn)。某時(shí)刻甲衛(wèi)星在處，乙衛(wèi)星在處。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩衛(wèi)星的周期相等B．甲、乙兩衛(wèi)星各自經(jīng)過處時(shí)的加速度大小相等C．乙衛(wèi)星經(jīng)過處時(shí)速度相同D．甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所需時(shí)間之比為1：39．如圖所示，xOy平面位于光滑水平桌面上，在O≤x≤2L的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向下．由同種材料制成的粗細(xì)均勻的正六邊形導(dǎo)線框，放在該水平桌面上，AB與DE邊距離恰為2L，現(xiàn)施加一水平向右的拉力F拉著線框水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，DE邊與y軸始終平行，從線框DE邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，則線框中的感應(yīng)電流i(取逆時(shí)針方向的電流為正)隨時(shí)間t的函數(shù)圖象和拉力F隨時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是A．B．C．D．10．如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別用輕繩連接并跨過定滑輪（不計(jì)繩子與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）．在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．物體A也做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．繩子的拉力始終大于物體A所受的重力C．物體A的速度小于物體B的速度D．地面對(duì)物體B的支持力逐漸增大三、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．（6分）如圖，物體質(zhì)量為，靜置于水平面上，它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用大小為、方向與水平方向夾角的拉力F拉動(dòng)物體，拉動(dòng)4s后，撤去拉力F，物體最終停下來取試求：物體前4s運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？物體從開始出發(fā)到停下來，物體的總位移是多大？12．（12分）用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有_____________。A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道要盡量光滑些C．斜槽軌道末端必須保持水平D．本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺和停表(2)為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的_____________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)_____________（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。(3)伽利略曾硏究過平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷∶從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，只要下落高度相同，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上是因?yàn)槠綊佄矬w_____________。A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)C．在下落過程中機(jī)械能守恒四、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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，厚度不計(jì)的活塞與氣缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，氣體初始溫度為T1＝300K，此時(shí)活塞與氣缸底部之間的距離為d1＝24cm，在活塞的左側(cè)d2＝6cm處有固定的卡環(huán)，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa。求：(1)要使活塞能緩慢達(dá)到卡環(huán)位置，封閉氣體的溫度至少升高到多少？(2)當(dāng)封閉氣體的溫度緩慢升到T＝450K時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為多少？14．（16分）如圖所示，兩個(gè)固定的導(dǎo)熱良好的水平氣缸A、B，由水平硬桿相連的活塞面積分別為SA=100cm2，SB=20cm2。兩氣缸通過一帶閥門K的細(xì)管連通，最初閥門關(guān)閉，A內(nèi)有理想氣體，B內(nèi)為真空。兩活塞分別與各自氣缸底相距a=b=50cm，活塞靜止。設(shè)環(huán)境溫度保持不變，不計(jì)摩擦，大氣壓強(qiáng)保持p0=76cmHg不變，細(xì)管體積可忽略不計(jì)，求：(1)閥門K關(guān)閉未打開時(shí)，氣缸A中氣體的壓強(qiáng)；(2)將閥門K打開，足夠長時(shí)間后，左側(cè)活塞停在距A氣缸底多遠(yuǎn)處。15．（12分）如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對(duì)撞的裝置。在關(guān)于y軸對(duì)稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點(diǎn)軸對(duì)稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對(duì)齊；質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過直線加速器加速后同時(shí)以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計(jì)粒子間的相互作用，不計(jì)正、負(fù)電子的重力，求：（1）哪個(gè)直線加速器加速的是正電子；（2）正、負(fù)電子同時(shí)以相同速度ν1進(jìn)入磁場(chǎng)，僅經(jīng)過邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對(duì)心碰撞，試通過計(jì)算求出v1的最小值。（3）正、負(fù)電子同時(shí)以v2速度進(jìn)入磁場(chǎng)，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對(duì)心碰撞的位置離O點(diǎn)的距離。

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、C【解析】

AB．小磁鐵受到豎直向下的重力、白板對(duì)小磁鐵吸引力和豎直向上的支持力，三力平衡，靜止不動(dòng)，所以小磁鐵不受摩擦力，AB錯(cuò)誤；C．對(duì)小磁鐵和白紙作為整體受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力平衡，C正確；D．對(duì)小磁針、白紙和磁性白板整體受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和地面對(duì)磁性白板向左的摩擦力平衡，D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】

A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n=2能級(jí)，不能吸收10.2eV的能量．故A錯(cuò)誤；B．大量處于n=4能級(jí)的氫原子，最多可以輻射出，故B錯(cuò)誤；C．從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光的能量值大于從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)輻射出的光的能量值，用從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)輻射出的光，照射該金屬時(shí)不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光的能量為：，根據(jù)光電效應(yīng)方程，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為：，故D正確；3、D【解析】

A．根據(jù)可知，從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的能量小于從能級(jí)2躍遷到能級(jí)1輻射出的光子的能量，根據(jù)波長與頻率成反比，則從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的波長大于從能級(jí)2躍遷到能級(jí)1輻射出的光子的波長，故A錯(cuò)誤；B．比結(jié)合能越大，原子核的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子的過程中，電子半徑減小，庫侖力做正功，氫原子的電勢(shì)能減小，根據(jù)庫侖力提供向心力可知核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大，所以核外電子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能增大，故C錯(cuò)誤；D．衰變的本質(zhì)是原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子從原子核中被噴射導(dǎo)致新核的質(zhì)量數(shù)不變，但核電荷數(shù)變大，即原子序數(shù)增加，故D正確；故選D。4、B【解析】

由幾何關(guān)系可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為由洛倫茲力提供向心力可知可得故選B。5、A【解析】A、由圖示可知，ab過程，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對(duì)氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；B、由圖示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸熱，故B錯(cuò)誤；C、由圖象可知，ca過程氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對(duì)氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，△U<0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯(cuò)誤；D、由圖象可知，a狀態(tài)溫度最低，分子平均動(dòng)能最小，故D錯(cuò)誤；故選A．【點(diǎn)睛】由圖示圖象判斷氣體的狀態(tài)變化過程，應(yīng)用氣態(tài)方程判斷氣體體積如何變化，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律答題．6、A【解析】

A．由于籃球有空氣阻力做功，則籃球在出手時(shí)刻的機(jī)械能最大，選項(xiàng)A正確；B．籃球機(jī)械能的增量等于阻力做功，即為-Wf，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可知，籃球動(dòng)能的增量等于合外力的功，即為-WG-Wf，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．籃球重力勢(shì)能的增量等于克服重力做功，即為-WG，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。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、AD【解析】

線圈做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度v=at，進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)受到的安培力，則A正確，B錯(cuò)誤；進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端的電壓；在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，；出磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端的電壓，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選AD.【點(diǎn)睛】對(duì)于圖象問題，關(guān)鍵是能夠根據(jù)已知的公式、定律等推導(dǎo)出橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的關(guān)系式，分析斜率的變化，然后作出正確的判斷．8、AB【解析】

A．橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相等，根據(jù)開普勒第三定律知，兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期相等，故A正確；B．甲、乙在點(diǎn)都是由萬有引力產(chǎn)生加速度，則有故加速度大小相等，故B正確；C．乙衛(wèi)星在兩點(diǎn)的速度方向不同，故C錯(cuò)誤；D．甲衛(wèi)星從到，根據(jù)幾何關(guān)系可知，經(jīng)歷，而乙衛(wèi)星從到經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，可知衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行慢，近地點(diǎn)運(yùn)行快，故可知乙衛(wèi)星從到運(yùn)行時(shí)間大于，而從到運(yùn)行時(shí)間小于，故甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間之比不是1：3，故D錯(cuò)誤。故選AB。9、AC【解析】當(dāng)DE邊在0～L區(qū)域內(nèi)時(shí)，導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)過程中有效切割長度越來越大，與時(shí)間成線性關(guān)系，初始就是DE邊長度，所以電流與時(shí)間的關(guān)系可知A正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)槭莿蛩龠\(yùn)動(dòng)，拉力F與安培力等值反向，由知，力與L成二次函數(shù)關(guān)系，因?yàn)楫?dāng)DE邊在0～2L區(qū)域內(nèi)時(shí)，導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)過程中有效切割長度隨時(shí)間先均勻增加后均勻減小，所以F隨時(shí)間先增加得越來越快后減小得越來越慢，選C正確，D錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．10、BCD【解析】試題分析：以物體繩子與物體B的結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，將B的速度分解成繩子伸長的速度和垂直繩子方向的速度，如圖所示.，繩子伸長的速度等于物體A上升的速度．物體A的速度，物體B向右運(yùn)動(dòng)θ減小，所以增大，物體A處于超重狀態(tài)，繩子拉力始終大于物體A所受的重力，由于物體A上升的加速度在減小，所以拉力在減小，地面對(duì)B的支持力，物體B向右運(yùn)動(dòng)θ減小，增大．故選BCD考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成與分解點(diǎn)評(píng)：物體B的運(yùn)動(dòng)在研時(shí)要根據(jù)效果進(jìn)行分解，一般分解為沿繩子方向的運(yùn)動(dòng)和垂直于繩子方向的運(yùn)動(dòng)．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、42m【解析】

（1）由牛頓第二定律運(yùn)用正交分解法求解加速度；（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式求解撤去外力之前時(shí)的位移；根據(jù)牛頓第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解總位移.【詳解】（1）受力分析：正交分解：由牛頓第二定律得：；；聯(lián)立解得：（2）前4s內(nèi)的位移為，

4s末的速度為：，

撤去外力后根據(jù)牛頓第二定律可知：，

解得：，

減速階段的位移為：，

通過的總位移為：．【點(diǎn)睛】此題是牛頓第二定律的應(yīng)用問題；關(guān)鍵是知道加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁，運(yùn)用正交分解法求解加速度是解題的重點(diǎn)．12、AC球心需要B【解析】

(1)[1]．ABC．為了能畫出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的。同時(shí)要讓小球總是從同一位