湖南省長沙市雅禮書院中學(xué)2021-2022學(xué)年高三第一次調(diào)研測試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，固定在豎直平面內(nèi)的大圓環(huán)的半徑為。質(zhì)量為的小環(huán)套在大圓環(huán)上，且與大圓環(huán)接觸面光滑。在勁度系數(shù)為的輕彈簧作用下，小環(huán)恰靜止于大圓環(huán)上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則（）A．彈簧伸長的長度為B．彈簧伸長的長度為C．彈簧縮短的長度為D．彈簧縮短的長度為2．如圖甲所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中的元件參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的電荷量q隨著時(shí)間t變化的曲線如圖乙中的a、b所示。曲線形狀由a變化為b，是由于（）A．電阻R變大B．電阻R減小C．電源電動(dòng)勢E變大D．電源電動(dòng)勢E減小3．“跳跳鼠”是很多小朋友喜歡玩的一種玩具（圖甲），彈簧上端連接腳踏板，下端連接跳桿（圖乙），人在腳踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧將人向上彈起，最終彈簧將跳桿帶離地面．A．不論下壓彈簧程度如何，彈簧都能將跳桿帶離地面B．從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能C．從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，人一直向上加速運(yùn)動(dòng)D．從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，人的加速度先減小后增大4．中國空間技術(shù)研究院空間科學(xué)與深空探測首席科學(xué)家葉培建近日透露，中國準(zhǔn)備在2020年發(fā)射火星探測器，2021年探測器抵達(dá)火星，并有望實(shí)現(xiàn)一次“繞”、“落”和“巡”的任務(wù)?；鹦抢@太陽公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍，火星的直徑約為地球的一半，質(zhì)量僅是地球的0.1倍。由以上信息可知（）A．發(fā)射火星探測器需要的速度不能小于16.7km/sB．探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小C．火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的4倍D．在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度5．如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有（）A．三條繩中的張力都相等 B．桿對地面的壓力等于自身重力C．繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零 D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力6．雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)際觀測該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值T0，且，于是有一人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于A、B的連線正中間，相對A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質(zhì)量分別為（）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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．我國研發(fā)的磁懸浮高速實(shí)驗(yàn)樣車在2019年5月23日正式下線，在全速運(yùn)行的情況下，該樣車的時(shí)速達(dá)到600千米。超導(dǎo)體的抗磁作用使樣車向上浮起，電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，在水平面上相距的兩根平行導(dǎo)軌間，有垂直水平面前等距離分布的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，每個(gè)磁場的寬度都是，相間排列。固定在樣車下方寬為、阻值為R的導(dǎo)體線框abcd懸浮在導(dǎo)軌上方，樣車運(yùn)行過程中所受阻力恒為，當(dāng)磁場以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．樣車速度為零時(shí)，受到的電磁驅(qū)動(dòng)力大小為B．樣車速度為零時(shí)，線圈的電熱功率為C．樣車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服阻力做功的功率為D．樣車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小為8．如圖所示，絕緣底座上固定一電荷量為+q的小球A，在其上方l處固定著一個(gè)光滑的定滑輪O，絕緣輕質(zhì)彈性繩一端系在O點(diǎn)正上方處的D點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的帶電小球B連接。小球B平衡時(shí)OB長為l，且與豎直方向夾角為60°。由于小球B緩慢漏電，一段時(shí)間后，當(dāng)滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾角為30°時(shí)，小球B恰好在AB連線的中點(diǎn)C位置平衡。已知彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi)，靜電力常量為k，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球B帶負(fù)電B．彈性繩原長為C．小球B在C位置時(shí)所帶電荷量為D．小球B在初始平衡位置時(shí)所帶電荷量為9．跳臺滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng)，這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)非常驚險(xiǎn)。如圖（a），在跳臺滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其圖像如圖（b）所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。則（）A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大10．如圖所示，燈泡A、B完全相同，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=5：1，指示燈L的額定功率是燈泡A的，當(dāng)輸入端接上的交流電壓后，三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，兩個(gè)電流表均為理想電流表，且A2的示數(shù)為0.4A，則（）A．電流表A1的示數(shù)為0.08AB．燈泡A的額定電壓為22VC．燈泡L的額定功率為0.8WD．原線圈的輸入功率為8.8W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）某同學(xué)利用如圖所示的裝置欲探究小車的加速度與合外力的關(guān)系．具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按照如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并測出兩光電門之間的距離L②平衡摩擦力即調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等③取下細(xì)繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質(zhì)量m，并記錄④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過光電門甲和乙的時(shí)間，并計(jì)算出小車到達(dá)兩個(gè)光電門時(shí)的速度和運(yùn)動(dòng)的加速度⑤重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)②～④的步驟（1）用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實(shí)驗(yàn)時(shí)通過光電門甲和乙的時(shí)間分別為Δt1和Δt2，則小車加速度的表達(dá)式為a=_________（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說法，正確的是________A．平衡摩擦力時(shí)需要取下細(xì)繩和沙桶B．平衡摩擦力時(shí)不需要取下細(xì)繩和沙桶C．沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量（3）若想利用該裝置測小車與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測得平衡摩擦力后斜面的傾角θ，沙和沙桶的總質(zhì)量m，以及小車的質(zhì)量M．則可推算出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=__________（表達(dá)式中含有m、M、θ）12．（12分）某小組利用圖甲所示的電路進(jìn)行“測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的操作過程為：閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R；改變電阻箱的阻值，記錄多組R、I的值，并求出的值，填寫在如下表格中。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖乙所示，請?jiān)谧鴺?biāo)系中作出圖象____________；(2)由圖象求得電池的電動(dòng)勢______V，內(nèi)阻_____Ω；（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）(3)上述方案中，若考慮電流表內(nèi)阻對測量的影響，則電動(dòng)勢E的測量值_____真實(shí)值，內(nèi)阻r的測量值____________真實(shí)值。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）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）一直桶狀容器的高為21，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示．容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料．在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率．14．（16分）如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，第四象限內(nèi)有一半徑為R的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場邊界與x軸相切于A(L，0)點(diǎn)，磁場方向垂直于紙面向里，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的粒子，從y軸上的P(0，)點(diǎn)以速度v0平行于x軸射入電場中，粒子恰好從A點(diǎn)進(jìn)入磁場，然后從C點(diǎn)離開磁場(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)，若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不考慮粒子的重力，求C點(diǎn)的位置坐標(biāo)。15．（12分）樹德中學(xué)運(yùn)動(dòng)會上，4×100m接力賽是最為激烈的比賽項(xiàng)目，有甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程.為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，甲在接力區(qū)前處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)立即起跑（忽略聲音傳播的時(shí)間及人的反應(yīng)時(shí)間)，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大后，保持這個(gè)速度跑完全程.已知接力區(qū)的長度為L=20m，試求：（1）若，且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離為多大？（2）若，乙的最大速度為8m/s，要使甲乙能在接力區(qū)內(nèi)完成交接棒，且比賽成績最好，則乙在加速階段的加速度應(yīng)為多少？

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】

如圖所示靜止小環(huán)受重力，由假設(shè)法分析知，彈簧有向內(nèi)的拉力，為伸長狀態(tài)，大圓環(huán)的支持力沿半徑向外。在力三角形中，由正弦定理得由胡克定律得聯(lián)立可得故A正確，BCD錯(cuò)誤。2、A【解析】

由圖象可以看出，最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化，只是充電時(shí)間發(fā)生了變化，說明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變化，即電源的電動(dòng)勢不變，而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時(shí)間變長了，說明充電電流變小了，即電阻變大了，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3、D【解析】當(dāng)彈簧下壓的程度比較小時(shí)，彈簧具有的彈性勢能較小，彈簧不能將跳桿帶離地面，故A錯(cuò)誤；從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能和重力勢能，故B錯(cuò)誤；從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，開始彈力大于重力，人向上加速，彈簧逐漸恢復(fù)性變,彈力逐漸減小，加速度逐漸減??；后來彈力小于重力，人的加速度反向增加，所以人的加速度先減小后增大，故C錯(cuò)誤，D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．

4、D【解析】

A．火星探測器脫離地球，但沒有脫離太陽系，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)引力，因?yàn)榛鹦堑闹睆郊s為地球的一半，質(zhì)量僅是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比為2：5。可得探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，有可得因火星繞太陽公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍，所以火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的倍，故C錯(cuò)誤；D．在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度即火星的第一宇宙速度，由得第一宇宙速度公式可知火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為1：，所以在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正確。故選D。5、C【解析】

AC．由于三力長度不同，故說明三力與豎直方向的夾角不相同，由于桿保持靜止，故在水平方向三力水平分力的合力應(yīng)為零，故說明三力的大小可能不相等；故A錯(cuò)誤；C正確；

B．由于三力在豎直方向有向下的拉力，桿在豎直方向合力為零，故桿對地面的壓力大于重力；故B錯(cuò)誤；

D．繩子拉力的合力與桿的重力之和等于地面對桿的支持力，則繩子拉力的合力與桿的重力不是一對平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力知：可得r1=r2①兩星繞連線的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則有：②所以③由于C的存在，雙星的向心力由兩個(gè)力的合力提供，則④又⑤解③④⑤式得可知D正確，ABC錯(cuò)誤。故選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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．當(dāng)磁場以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)且樣車速度為零時(shí)，線框前、后邊切割磁感線產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢由閉合電路歐婿定律可知，線框中的感應(yīng)電流樣車受到的安培力即電磁驅(qū)動(dòng)力聯(lián)立解得選項(xiàng)A正確；B．樣車速度為零時(shí)，線圈的電熱功率選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．設(shè)樣車勻速運(yùn)動(dòng)的速度為當(dāng)樣車以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框前后邊切割磁感線的速度為v0-v，產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢由閉合電路歐姆定律可知，線框中的感應(yīng)電流樣車受到的安培力即電磁驅(qū)動(dòng)力由平衡條件有聯(lián)立解得克服阻力做功的功率選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確。故選AC。8、BC【解析】

A．由同種電荷相互排斥可知，小球B帶正電，故A錯(cuò)誤；D．根據(jù)受力分析和平衡條件，可得解得小球B在初始位置時(shí)所帶電荷量為，故D錯(cuò)誤；C．小球B在C位置時(shí)，由相似三角形原理可得解得，故C正確；B．當(dāng)小球B在C位置時(shí)，設(shè)繩子原長為x，由受力分析和相似三角形原理可知，當(dāng)小球B在初始平衡位置時(shí)有當(dāng)小球B在C位置時(shí)有聯(lián)立方程組可得彈性繩原長，故B正確。故選BC。9、ABD【解析】

A．根據(jù)圖象與時(shí)間軸所圍圖形的面積表示豎直方向上位移的大小可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大，故A正確；B．由圖象知，第二次的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于第一次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由于第二次豎直方向下落距離大，合位移方向不變，所以第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大，故B正確；C．由圖象知，第二次滑翔時(shí)的豎直方向末速度小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長，據(jù)加速度的定義式可知其平均加速度小，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)豎直方向速度大小為v1時(shí)，第一次滑翔時(shí)圖象的斜率大于第二次滑翔時(shí)圖象的斜率，而圖象的斜率表示加速度的大小，故第一次滑翔時(shí)速度達(dá)到v1時(shí)加速度大于第二次時(shí)的加速度，根據(jù)mg－f=ma可得阻力大的加速度小，第二次滑翔時(shí)的加速度小，故其所受阻力大，故D正確。故選ABD。10、AC【解析】

A．副線圈的總電流即A2的示數(shù)為I2＝0.4A，由理想變壓器兩端的電流比等于匝數(shù)的反比，可得即電流表A1的示數(shù)為0.08A，故A正確；BC．變壓器的輸入電壓的有效值為U=110V，根據(jù)全電路的能量守恒定律有而指示燈L的額定功率是燈泡A的，即聯(lián)立解得，由電功率可得故B錯(cuò)誤，C正確；D．對原線圈電路由，可得原線圈的輸入功率故D錯(cuò)誤。故選AC。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、（1）；（2）B；（3）【解析】

（1）[1]小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度分別為：，，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可知，加速度：；（2）[2]AB.本實(shí)驗(yàn)中，沙桶和沙子的總質(zhì)量所對應(yīng)的重力即為小車做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的外力大小，平衡摩擦力時(shí)應(yīng)使小車在懸掛沙桶的情況下勻速運(yùn)動(dòng)，所以不需要取下細(xì)繩和沙桶，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中，沙桶和沙子的總質(zhì)量所對應(yīng)的重力即為小車做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)條件，也不需要小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選：B；（3）對小車，由平衡條件得：Mgsinθ?mg=μMgcosθ，得動(dòng)摩擦因數(shù)：；12、3.85±0.055.85±0.20等于大于