湖北省松滋市四中2021-2022學年高三下學期一模考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請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．下列說法正確的是（）A．盧瑟福的粒子散射實驗揭示了原子核具有復雜的結構B．在一根長為0.2m的直導線中通入2A的電流將導線放在勻強磁場中，受到的安培力為0.2N，則勻強磁場的磁感應強度的大小可能是0.8TC．伽利略利用理想斜面實驗得出物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，開創(chuàng)了物理史實驗加合理外推的先河D．比值定義法是物理學中定義物理量的一種常用方法，電流強度I的定義式是2．關于曲線運動，下列說法正確的是（）A．曲線運動的速度方向可以不變B．勻變速曲線運動任意相等時間內速度的變化量相同C．速率恒定的曲線運動，任意相等時間內速度的變化量相同D．物體受到的合外力持續(xù)為零時，物體仍可以做曲線運動3．雨滴在空中下落的過程中，空氣對它的阻力隨其下落速度的增大而增大。若雨滴下落過程中其質量的變化及初速度的大小均可忽略不計，以地面為重力勢能的零參考面。從雨滴開始下落計時，關于雨滴下落過程中其速度的大小v、重力勢能Ep隨時間變化的情況，如圖所示的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示為兩輛汽車同時同地沿同一平直的公路同向行駛時，通過DIS系統(tǒng)在計算機中描繪出的速度時間圖像。則下列說法正確的是（）A．汽車A的運動軌跡為直線，汽車B的運動軌跡為曲線B．t1時刻兩輛汽車相遇C．t1時刻汽車A的加速度大于汽車B的加速度D．在0~t1時間內，兩輛汽車之間的距離增大后減小5．如圖所示，一個人靜止在地面上，當時，人能拉起重物的最大重力為人重力的0.2倍，已知地面對人的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（忽略定滑輪的摩擦力），則當時，人靜止時能拉起重物的最大重力約為人重力的（）A．0.3倍 B．0.6倍 C．0.8倍 D．1.61倍6．如圖所示，豎直放置的輕彈簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接著質量為的木塊，開始時木塊靜止，現(xiàn)讓一質量為的木塊從木塊正上方高為處自由下落，與木塊碰撞后一起向下壓縮彈簧，經過時間木塊下降到最低點。已知彈簧始終處于彈性限度內，不計空氣阻力，木塊與木塊碰撞時間極短，重力加速度為，下列關于從兩木塊發(fā)生碰撞到木塊第一次回到初始位置時的過程中彈簧對木塊的沖量的大小正確的是（）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．下列說法中正確的是。A．電子的衍射圖樣證實了實物粒子具有波動性B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子總能量減小D．光電效應中極限頻率的存在說明了光的波動性8．如圖所示，直線a、拋物線b和c為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率PE、輸出功率PR、電源內部發(fā)熱功率Pr，隨路端電壓U變化的圖象，但具體對應關系未知，根據(jù)圖象可判斷A．PE-U圖象對應圖線a．由圖知電動勢為9V，內阻為3ΩB．Pr-U圖象對應圖線b，由圖知電動勢為3V，阻為1ΩC．PR-U圖象對應圖線c，圖象中任意電壓值對應的功率關系為PE=Pr+PRD．外電路電阻為1.5Ω時，輸出功率最大為2.25W9．如圖，光滑平行金屬導軌間距為L，與水平面夾角為θ，兩導軌上端用阻值為R的電阻相連，該裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面。質量為m的金屬桿ab以沿導軌平面向上的初速度v0從導軌底端開始運動，然后又返回到出發(fā)位置。在運動過程中，ab與導軌垂直且接觸良好，不計ab和導軌的電阻及空氣阻力。則（）A．初始時刻金屬桿的加速度為B．金屬桿上滑時間小于下滑時間C．在金屬桿上滑和下滑過程中電阻R上產生的熱量相同D．在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同10．下列有關原子和原子核的認識，正確的是（）A．平均結合能越大，原子核越穩(wěn)定B．氫原子輻射光子后，電子繞核運動的動能增大C．盧瑟福通過粒子散射實驗的研究，發(fā)現(xiàn)了中子.D．光電效應現(xiàn)象中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比三、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）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負責溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點。A．電流表A1（滿偏電流10mA，內阻r1=10Ω）B．電流表A2（量程0～1.0A，內阻r2約為0.5Ω）C．滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）D．滑動變阻器R2（最大阻值為500Ω）E．定值電阻R3=990ΩF.定值電阻R4=140ΩG．電源E（電動勢12V，內阻可忽略）H．電鍵、導線若干（1）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的滑動變阻器______。（只需填寫器材前面的字母即可）（2）請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內畫出該小組設計的電路圖_____。（3）該小組測出某熱敏電阻Rx的I1—I2圖線如曲線乙所示，NTC熱敏電阻對應的曲線是____（填①或②）。（4）若將上表中的PTC電阻直接接到一個9V，內阻10Ω的電源兩端，則它的實際功率為_______W。（結果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）如圖甲所示為某電阻R隨攝氏溫度t變化的關系，圖中R0表示0℃時的電阻，K表示圖線的斜率。若用該電阻與電池（電動勢為E，內阻為r）、電流表（內阻為Rg）、滑動變阻器（1）實際使用時要把電流表的刻度值改為相應的溫度刻度值，若溫度t1<t2，則（2）在標識“電阻測溫計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應關系。請用E、R0、K、R（3）由（2）知，計算溫度和電流的對應關系需要先測量電流表的內阻（約為200Ω）。已知實驗室有下列器材：A．電阻箱（0～99.99Ω）B．電阻箱（0～999.9Ω）C．滑動變阻器（0～20Ω）D．滑動變阻器（0～20kΩ）此外，還有電動勢合適的電源、開關、導線等。請在虛線框內設計一個用“半偏法”測電流表內阻Rg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）在納米技術中需要移動或修補原子，必須使在不停地做熱運動（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內停留一段時間，為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術。即利用激光作用于原子，使原子運動速率變慢，從而溫度降低。(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球，則“激光致冷”與下述的力學模型相似。如圖所示，一輛質量為m的小車（左側固定一輕質擋板以速度v0水平向右運動；一個動量大小為p。質量可以忽略的小球水平向左射入小車后動量變?yōu)榱?；緊接著不斷重復上述過程，最終小車將停下來。設地面光滑。求：①第一個小球入射后，小車的速度大小v1；②從第一個小球入射開始計數(shù)到小車停止運動，共入射多少個小球?(2)近代物理認為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現(xiàn)有一個原子A水平向右運動，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A，兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請分析：①哪束激光能被原子A吸收?并說明理由；②說出原子A吸收光子后的運動速度增大還是減小。14．（16分）兩根距離為L=2m的光滑金屬導軌如圖示放置，P1P2，M1M2兩段水平并且足夠長，P2P3，M2M3段導軌與水平面夾角為θ=37°。P1P2，M1M2與P2P3，M2M3段導軌分別處在磁感應強度大小為B1和B2的磁場中，兩磁場方向均豎直向上，B1=0.5T且滿足B1=B2cosθ。金屬棒a，b與金屬導軌垂直接觸，質量分別為kg和0.1kg，電阻均為1Ω，b棒中間系有一輕質繩，繩通過光滑滑輪與質量為0.2kg的重物連接，重物距離地面的高度為10m。開始時，a棒被裝置鎖定，現(xiàn)靜止釋放重物，已知重物落地前已勻速運動。當重物落地時，立即解除b棒上的輕繩，b棒隨即與放置在P2M2處的絕緣棒c發(fā)生碰撞并粘連在一起，隨后bc合棒立即通過圓弧裝置運動到傾斜導軌上，同時解除a棒的鎖定。已知c棒的質量為0.3kg，假設bc棒通過圓弧裝置無能量損失，金屬導軌電阻忽略不計，空氣阻力不計，sin37ο=0.6，cos37ο=0.8，g取10m/s2，求：(1)b棒與c棒碰撞前的速度；(2)b棒從靜止開始運動到與c棒碰撞前，a棒上產生的焦耳熱；(3)a棒解除鎖定后0.5s，bc合棒的速度大小為多少。15．（12分）如圖所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“”型滑板，其質量為，平面部分的上表面光滑且足夠長。在距滑板的端為的處放置一個質量為、帶電量為的小物體（可看成是質點），在水平勻強電場作用下，由靜止開始運動，已知，電場的場強大小為，假設物體在運動中及與滑板端相碰時不損失電量。(1)求物體第一次與滑板端相碰前的速度大?。?2)若小物體與滑板端相碰的時間極短，而且為彈性碰撞，求小物體從第一次與滑板碰撞到第二次碰撞的間隔時間。

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、B【解析】

A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核具有復雜的結構，故A錯誤；B．長為0.2m的直導線中通入2A的電流，將導線放在勻強磁場中,受到的安培力為0.2N，故有因為故可得，即大小可能是0.8T，故B正確；C．物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，是牛頓在伽利略、笛卡爾的研究基礎上得到的牛頓第一定律，故C錯誤；D．比值定義法是物理學中定義物理量的一種常用方法，電流強度I的定義式是故D錯誤。故選B。2、B【解析】

A．曲線運動的速度方向一直在變化，故A錯誤；B．只要是勻變速運動，其加速度a的大小、方向均不變，任意相等時間內速度的變化量為所以任意相等時間內速度的變化量相同，故B正確；C．速率恒定的曲線運動，其速度方向變化，則；其加速度不恒定，任意相等時間內速度的變化量為所以任意相等時間內速度的變化量不相同，故C錯誤；D．物體所受合外力持續(xù)為零時，其加速度持續(xù)為0，速度的大小和方向均不改變，則物體只能做勻速直線運動，故D錯誤。故選B。3、B【解析】

AB．根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣f＝ma得：隨著速度增大，雨滴受到的阻力f增大，則知加速度減小，雨滴做加速度減小的加速運動，當加速度減小到零，雨滴做勻速直線運動，故v﹣t圖象切線斜率先減小后不變，故A錯誤，B正確；CD．以地面為重力勢能的零參考面，則雨滴的重力勢能為：Ep＝mgh﹣mg?at2Ep隨時間變化的圖象應該是開口向下的，故CD錯誤；故選B.4、C【解析】

A．由圖像可知：汽車A做勻加速直線運動，汽車B做加速度逐漸減小的加速直線運動，A錯誤；B．A、B兩v-t圖像的交點表示此時兩輛汽車共速，B錯誤；C．v-t圖像的斜率表示加速度，由于t1時刻圖線A的斜率較大，因此t1時刻汽車A的加速度大于汽車B的加速度，C正確；D．在0~t1時間內，由于汽車B的速度一直大于汽車A的速度，因此兩輛汽車之間的距離一直增大，D錯誤。故選C。5、A【解析】

設人與地面間的動摩擦因數(shù)為，當時當時求得，選項A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

B下落h時的速度為物塊B與A碰撞過程動量守恒，則以向下為正方向，則兩物塊從開始運動到到達最低點過程中由動量定理從兩木塊發(fā)生碰撞到木塊第一次回到初始位置時的過程中彈簧對木塊的沖量的大小為I=2I1聯(lián)立解得故選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、AB【解析】

A．電子的衍射圖樣證實了實物粒子的波動性，故A正確；B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化，故B正確；C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增大，故C錯誤；D．光電效應現(xiàn)象說明了光的粒子性，并不是波動性，故D錯誤。故選AB。8、BC【解析】

A.總功率：，可知PE-U圖象對應圖線a，由數(shù)學知識得知，圖象a的斜率大?。?；當U=0時，，聯(lián)立解得E=3V，r=1Ω，故A錯誤；B.內阻消耗的功率：，由數(shù)學知識可知，圖象的對應圖線b，故B正確；C.根據(jù)功率關系可得：，則，由數(shù)學知識可知，圖象的對應圖線c，故C正確；D.當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大，即當外電路電阻為1Ω時，輸出功率最大，最大輸出功率為，故D錯誤。故選：BC。9、BD【解析】

A．ab開始運動時，ab棒所受的安培力根據(jù)牛頓第二定律得，ab棒的加速度選項A錯誤；B．物體下滑時加速度滿足根據(jù)可知金屬桿上滑時間小于下滑時間，選項B正確；C．克服安培力做功等于回路產生的熱量，上滑過程中安培力較大，則克服安培力做功較大，產生的熱量較大，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同，選項D正確。故選BD。10、AB【解析】

A．平均結合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A正確；B．氫原子輻射光子后，原子的能級降低，電子的軌道半徑減小，根據(jù)則可得動能為可知電子繞核運動的動能增大，故B正確；C．盧瑟福通過粒子散射實驗的研究，建立了原子的核式結構理論，故C錯誤；D．光電效應現(xiàn)象中，根據(jù)則光電子的最大初動能與入射光的頻率不是成正比關系，故D錯誤。故選AB。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、C②2.0W(1.9~2.1W)【解析】

(1)[1]因為要求加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，所以滑動變阻器采用分壓接法，為了便于調節(jié)，應選擇最大阻值小的滑動變阻器，故填C。(2)[2]因為器材沒有電壓表，故用已知內阻的電流表A1串聯(lián)一個大電阻R3改裝成電壓表。由于熱敏電阻的阻值遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，電路圖如圖所示(3)[3]把熱敏電阻Rx的I1—I2圖線的縱坐標改成，即熱敏電阻的電壓，單位為V，圖像就成為熱敏電阻的圖像。圖像上的點與坐標原點連線的斜率表示電阻值。隨電壓增大，電流增大，電阻實際功率增大，溫度升高。NTC熱敏電阻在溫度升高時電阻值減小，故對應的曲線是②。(4)[4]做出9V，內阻10Ω的電源的圖像其與曲線②的交點坐標的乘積即為所要求的實際功率，為由于作圖和讀書有一定的誤差，故結果范圍為1.9~2.1W。12、右EKI-1【解析】

第一空.由題圖甲可知，溫度升高時電阻阻值增大，導致流過電流表的電流減小，可知t1的刻度應在t第二空.由閉合電路歐姆定律知E=IR+R'+R第三空.應用半偏法測電流表的內阻實驗時，滑動變阻器采用限流式，電流表和電阻箱并聯(lián)，設計的電路如圖所示：第四空.第五空.采用半偏法測電阻時，電阻箱的最大阻值應該大于電流表的內阻，同時滑動變阻器應該選擇阻值較大的，故電阻箱選擇B，滑動變阻器選擇D.四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中