黑龍江省哈爾濱市師范大學(xué)附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期聯(lián)考物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．反質(zhì)子的質(zhì)量與質(zhì)子相同，電荷與質(zhì)子相反。一個反質(zhì)子從靜止經(jīng)電壓U1加速后，從O點沿角平分線進(jìn)入有勻強磁場（圖中未畫岀）的正三角形OAC區(qū)域，之后恰好從A點射岀。已知反質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為q，正三角形OAC的邊長為L，不計反質(zhì)子重力，整個裝置處于真空中。則（）A．勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直紙面向外B．保持電壓U1不變，增大磁感應(yīng)強度，反質(zhì)子可能垂直O(jiān)A射出C．保持勻強磁場不變，電壓變?yōu)?，反質(zhì)子從OA中點射岀D．保持勻強磁場不變，電壓變?yōu)?，反質(zhì)子在磁場中運動時間減為原來的2．如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n=200匝，副線圈匝數(shù)n2=100匝，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，兩個電阻R的阻值均為125Ω，圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時間的關(guān)系圖象，下列說法正確的是（）A．通過電阻的交流電頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為250VC．電流表的示數(shù)為0.25AD．每個電阻R兩端電壓最大值為3．如圖所示為氫原子能級圖，下列說法正確的是（）A．氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，電勢能減小，其核外電子的動能增大B．氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射出的光子能量為17eVC．一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有3種D．用能量為9eV和4.6eV的兩種光子同時照射大量的氫原子，有可能使處于基態(tài)的氫原子電離4．下列說法正確的是（）A．組成原子核的核子越多，原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定B．核反應(yīng)方程，X為，該反應(yīng)為α衰變C．陰極射線可以在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，表明其本質(zhì)是一種帶電粒子流D．用紫光照射某金屬板能產(chǎn)生光電子，則用紅光照射該金屬板也一定能產(chǎn)生光電子5．如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根與條形磁誤垂直的長直導(dǎo)線。當(dāng)導(dǎo)線中沒有電流通過時，磁鐵受到的支持力為，受到的摩擦力為。當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示方向的電流時，下列說法正確的是（）A．減小，水平向左 B．增大，水平向右C．減小，為零 D．增大，為零6．用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A．改用強度更大的紫外線照射 B．延長原紫外線的照射時間C．改用X射線照射 D．改用紅外線照射二、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．下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是（）A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變小B．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射C．光的干涉、衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性D．做雙縫干涉實驗時，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變小8．如圖甲所示，導(dǎo)體環(huán)M放置在磁感應(yīng)強度為B（垂直紙面向里）的勻強磁場中，環(huán)面與磁場垂直；如圖乙所示，導(dǎo)體環(huán)N放置在環(huán)形電流i（順時針方向）所產(chǎn)生的磁場中，環(huán)面與磁場垂直；分別增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B和環(huán)形電流i的大小。兩個環(huán)的硬度比較大，在安培力的作用下沒有明顯變形。下列有關(guān)導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的方向和導(dǎo)體環(huán)所受的安培力的說法正確的是（）A．環(huán)M中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，所受的安培力指向圓心向里，環(huán)M有收縮的趨勢B．環(huán)M中的感應(yīng)電流沿順時針方向，所受的安培力背離圓心向外，環(huán)M有擴張的趨勢C．環(huán)N中的感應(yīng)電流沿順時針方向，所受的安培力指向圓心向里，環(huán)N有收縮的趨勢D．環(huán)N中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，所受的安培力背離圓心向外，環(huán)N有擴張的趨勢9．如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，下端與阻值為R的電阻相連。勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、長為L、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從ab位置以初速度v沿導(dǎo)軌向上運動，剛好能滑行到與ab相距為s的a′b′位置，然后再返回到ab。該運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B．上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為D．電阻R在導(dǎo)體榛向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量小于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量10．下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是________。A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B．光從光密介質(zhì)射人光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變小C．光的干涉，衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性D．做雙縫干涉實驗時，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變小E.頻率相同、相位差恒定的兩列波相遇后能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋三、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）實驗小組要測定一個電源的電動勢E和內(nèi)阻r。已知待測電源的電動勢約為5V，可用的實驗器材有：待測電源；電壓表V1（量程0～3V；內(nèi)阻約為3kΩ）；電壓表V2（量程0～6V；內(nèi)阻約為6kΩ）；定值電阻R1（阻值2.0Ω）；滑動變阻器R2（阻值0～20.0Ω）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。（1）實驗小組的某同學(xué)利用以上器材，設(shè)計了如圖甲所示的電路，M、N是電壓表，P、Q分別是定值電阻R1或滑動變阻器R2，則P應(yīng)是_________（選填“R1”或“R2”）。（2）按照電路將器材連接好，先將滑動變阻器調(diào)節(jié)到最大值，閉合開關(guān)S，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，依次記錄M、N的示數(shù)UM、UN。（3）根據(jù)UM、UN數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的關(guān)系圖像，由圖像得到電源的電動勢E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（均保留2位有效數(shù)字）（4）由圖像得到的電源的電動勢值_________（選填“大于”、“小于”、“等于”）實際值。12．（12分）如圖所示裝置可以用來測量滑塊和水平面間動摩擦因數(shù)。在水平面上將彈簧一端固定，另一端與滑塊接觸（兩者不固連）。壓縮彈簧，靜止釋放，滑塊被彈出，離開彈簧后經(jīng)過光電門O，最終停在P點。已知擋光片的寬度d，記錄滑塊上擋光片通過光電門的時間t，重力加速度大小為g。(1)滑塊經(jīng)過O點的速度為____________。(2)除了記錄滑塊擋光片通過D點光電門的擋光時間之外，還需要測量的一個物理量是____________（填選項前的字母）。A．滑塊釋放點到P點距離xB．光電門與P點間的水平距離sC．滑塊（帶擋光片）質(zhì)量mD．彈簧的長度l(3)動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為____________（用上述測量量和重力加速度g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，從離子源A發(fā)出的初速度為零、帶電荷量為質(zhì)量為的正離子，被電壓為的電場加速后，沿中心軸線射入帶電的平行板電容器。電容器的板長為、板間距離為，板間電壓為。離子射出電場一段時間后又進(jìn)入一個環(huán)狀區(qū)域的勻強磁場，磁場的外半徑為，寬度，磁場方向垂直于紙面向里，磁場的圓心與平行板電容器的中心重合，求：(1)該離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時速度的大??；(2)為使該離子不能從磁場外邊緣射出，磁場的磁感應(yīng)強度的最小值；(3)為保證該離子不從磁場外邊緣射出，離子在磁場中運動的最長時間。14．（16分）為了保證駕乘人員的安全，汽車安全氣囊會在汽車發(fā)生一定強度的碰撞時，利用疊氮化鈉（NaN3）爆炸時產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊，以保護駕乘人員。若已知爆炸瞬間氣囊容量為，氮氣密度，氮氣的平均摩爾質(zhì)量，阿伏伽德羅常數(shù)，試估算爆炸瞬間氣囊中分子的總個數(shù)N。（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）15．（12分）如圖所示，MN是半徑為R=0.8m的豎直四分之一光滑弧軌道。豎直固定在水平桌面上，軌道末端處于桌子邊緣并與水平桌面相切于N點。把一質(zhì)量為m=1kg的小球B靜止放于N點，另一個與B完全相同的小球A由M點靜止釋放，經(jīng)過N點時與B球發(fā)生正碰，碰后粘在一起水平飛出，落在地面上的P點，若桌面高度為h=1.25m，取重力加速度g=l0m/s2。不計空氣阻力，小球可視為質(zhì)點。求：(1)與B球碰前瞬間，A球的速度大小：(2)A、B兩球碰后瞬間的共同速度大小；(3)P點與N點之間的水平距離x。

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】

A．電場中加速過程中有在磁場中做勻速圓周運動過程有根據(jù)幾何關(guān)系可知r=L可得再根據(jù)左手定則（注意反質(zhì)子帶負(fù)電）可判斷磁場方向垂直紙面向外，A錯誤；BCD．根據(jù)上述公式推導(dǎo)電壓變?yōu)闀r，軌道半徑變?yōu)樵瓉恚促|(zhì)子將從OA中點射出；只要反質(zhì)子從OA邊上射出，根據(jù)對稱性可知其速度方向都與OA成30°角，轉(zhuǎn)過的圓心角均為60°，所以不會垂直O(jiān)A射出，運動時間都為C正確，BD錯誤。故選C。2、C【解析】

A．由圖乙知T=

0.02s，則=50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以輸出交流電的頻率仍為50Hz，A錯誤；B．由可知，電壓表的示數(shù)125VB錯誤；C．由于電壓表0.5A又，則電流表的示數(shù)0.25AC正確；D．每個電阻R兩端電壓最大值為UmR=0.5×125×=VD錯誤。故選C.3、A【解析】

A．當(dāng)氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，軌道半徑變小，其核外電子的動能將增大，又此過程中電場力做正功，其電勢能減小，A項正確；B．處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時，輻射出的光子的能量為（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B項錯誤；C．根據(jù)C=6可知，一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有6種，C項錯誤；D．處于基態(tài)的氫原子要發(fā)生電離，吸收的光子能量必須大于等于13.6eV，D項錯誤。故選A。4、C【解析】

A．原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項A錯誤；B．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程，X為，該反應(yīng)為原子核的人工轉(zhuǎn)變方程，選項B錯誤；C．陰極射線可以在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，表明其本質(zhì)是一種帶電粒子流，選項C正確；D．用紫光照射某金屬板能產(chǎn)生光電子，因紅光的頻率小于紫外線，則用紅光照射該金屬板不一定能產(chǎn)生光電子，選項D錯誤；故選C.5、B【解析】

以導(dǎo)線為研究對象，由左手定則判斷可知導(dǎo)線所受安培力方向斜向右上方，根據(jù)牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對磁鐵的反作用力方向斜向左下方，磁鐵有向左運動的趨勢，受到桌面水平向右的摩擦力；同時磁鐵對桌面的壓力增大，桌面對磁鐵的支持力也將增大。故選B。6、C【解析】

用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，知紫外線的頻率小于金屬的極限頻率，要能發(fā)生光電效應(yīng)，需改用頻率更大的光照射（如X射線）。能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強度和照射時間無關(guān)。

A．改用強度更大的紫外線照射，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．延長原紫外線的照射時間，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．改用X射線照射，與結(jié)論相符，選項C正確；D．改用紅外線照射，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；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、BC【解析】

A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變大，選項A錯誤；B．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射，選項B正確；C．光的干涉、衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性，選項C正確；D．紅光的波長大于紫光，做雙縫干涉實驗時，用紅光替代紫光，根據(jù)可知，相鄰明條紋間距變大，選項D錯誤。故選BC。8、AD【解析】

AB．對環(huán)M，由于垂直紙面向里的勻強磁場增大，根據(jù)楞次定律，環(huán)M中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)M中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，根據(jù)左手定則，環(huán)M所受的安培力指向圓心向里，環(huán)M有收縮的趨勢，A項正確、B項錯誤；CD．對環(huán)N，處在沿順時針方向環(huán)形電流i所產(chǎn)生的磁場中，根據(jù)右手螺旋定則，穿過環(huán)N的磁感線抵消后，總體垂直紙面向里，當(dāng)電流i增大時，原磁場向里增強，根據(jù)楞次定律，環(huán)N中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)N中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，但是感應(yīng)電流所處的區(qū)域磁感線垂直紙面向外，根據(jù)左手定則，環(huán)N所受的安培力背離圓心向外，環(huán)N有擴張的趨勢，C項錯誤、D項正確。故選AD。9、BC【解析】

向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況；上滑過程中根據(jù)功能關(guān)系結(jié)合焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量的計算公式求解向下滑行過程中通過電阻R的電荷量；根據(jù)分析電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量與向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量的大小?！驹斀狻緼．向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)右手定則可得棒中的電流方向，根據(jù)左手定則可得安培力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：其中：解得：由于速度減小，則加速度減小，棒不做勻減速直線運動，故A錯誤；B．設(shè)上滑過程中克服安培力做的功為W，根據(jù)功能關(guān)系可得：克服安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，則：上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：故B正確；C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為：故C正確；D．由于上滑過程中和下滑過程中導(dǎo)體棒通過的位移相等，即導(dǎo)體棒掃過的面積S相等，根據(jù)安培力做功計算公式可得：由于上滑過程中的平均速度大于，下滑過程中的平均速度，所以上滑過程中平均電流大于下滑過程中的平均電流，則電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量大于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量，故D錯誤。故選BC。10、ACE【解析】

A．發(fā)生全發(fā)射的條件是，光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，故A正確；B．光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，頻率不變，根據(jù)可知，折射率減小，所以速度增大，故B錯誤；C．光的衍射和干涉是波獨有的現(xiàn)象，所以可以說明光具有波動性，故C正確；D．紅光的波長大于紫光，根據(jù)條紋間距公式可知紅光的條紋間距大于紫光，故D錯誤；E．兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是頻率相同，相位差恒定，故E正確。故選ACE。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、R24.90.90～1.0小于【解析】

（1）[1]由電路圖可知，電壓表M測量P、Q總電壓，電壓表N測量Q的電壓，故M為大量程的電壓表V2，N為小量程的電壓表V1，根據(jù)部分電路歐姆定律可知P為大量程的滑動變阻器R2，Q為小阻值的定值電阻R1。