山東省桓臺第一中學2021-2022學年高三下學期第一次聯(lián)考物理試卷含解析

2021-2022學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、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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．在真空中某點電荷Q的電場中，將帶電荷量為q的負試探電荷分別置于a（0,0,r）、b兩點時，試探電荷所受電場力的方向如圖所示，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，F(xiàn)a與z軸負方向成角，F(xiàn)b與x軸負方向成角。已知試探電荷在a點受到的電場力大小為Fa=F，靜電力常量為k。則以下判斷正確的是（）A．電場力的大小Fb大于FB．a(chǎn)、b、O三點電勢關系為C．點電荷Q帶正電，且大小為D．在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不做功2．如圖所示，一輕彈簣豎直固定在地面上，一個小球從彈簧正上方某位置由靜止釋放，則小球從釋放到運動至最低點的過程中（彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)），動能隨下降高度的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．3．如圖，△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，由此可知（）A．從玻璃射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角B．玻璃對a光的折射率小于玻璃對b光的折射率C．在玻璃中，a光的速度小于b光的速度D．在雙縫干涉實驗中，a光干涉條紋寬度小于b光干涉條紋寬度4．如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，讓輻射出的光子照射某種金屬，結果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應，其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應，則打出的光電子的最大初動能為（）A．0B．1.89eVC．10.2eVD．12.09eV5．如圖，、兩盞電燈完全相同．當滑動變阻器的滑動頭向右移動時，則（）A．燈變亮，燈變亮 B．燈變暗，燈變亮C．燈變暗，燈變暗 D．燈變亮，燈變暗6．如圖所示，圖中曲線為兩段完全相同的六分之一圓弧連接而成的金屬線框（金屬線框處于紙面內(nèi)），每段圓弧的長度均為L，固定于垂直紙面向外、大小為B的勻強磁場中。若給金屬線框通以由A到C、大小為I的恒定電流，則金屬線框所受安培力的大小和方向為（）A．ILB，垂直于AC向左B．2ILB，垂直于AC向右C．，垂直于AC向左D．，垂直于AC向左二、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．如圖所示，兩光滑平行金屬導軌與，其間距為，直導線垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為。電容器接在、兩端，其電容為，除電路中的電阻外，導軌和直導線的電阻均不計?，F(xiàn)給直導線一初速度，使之向右運動，當電路穩(wěn)定后，直導線以速度向右勻速運動，則（）A．電容器兩端的電壓為 B．電阻兩端的電壓為零C．電容器所帶電荷量為 D．直導線所受安培力為8．如圖所示，半圓是由一條光滑的桿彎曲而成的。帶有小孔的小球穿在桿上，在水平拉力的作用下小球由點開始緩慢升高，此過程中半圓豎直，固定不動，連線水平。在小球緩慢上升的過程中，有關水平拉力、桿對小球的作用力的變化情況，下列說法正確的是A．逐漸變大B．逐漸變小C．逐漸變大D．逐漸變小，9．如圖所示，足夠大的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜CD，反光膜厚度不計，一束光線以45°的入射角由A點入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面B點射出（B點圖中未畫出）。已知玻璃對該光線的折射率為，c為光在真空中的傳播速度，不考慮多次反射。則下列說法正確的是（）A．該光線在玻璃中傳播的速度為cB．該光線在玻璃中的折射角為30°C．平行玻璃磚對該光線的全反射臨界角為45°D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜面積至少為10．如圖所示，圓心在O點、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點a與桌面相切．一輕繩兩端分別系著質量為m1和m2的小球（均可視為質點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，m1在c點從靜止釋放．設輕繩足夠長，不計一切摩擦．則()A．在m1下滑過程中，兩球速度大小始終相等B．m1在由c下滑到a的過程中重力的功率逐漸增大C．若m1恰好能沿圓弧下滑到a點，則m1=2m2D．若m1=4m2，則m1下滑到a點速度大小為三、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）用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，擋光片寬度為b，輕繩跨過光滑輕質定滑輪與A和重物B相連，A的質量是B的質量的3倍，A、B靜止時擋光片上端到光電門的距離為h(h>>b)。由靜止釋放B后，擋光片經(jīng)過光電門的擋光時間為t，重力加速度為g.(1)實驗中，將擋光片通過光電門的平均速度當作A下落h時的瞬時速度，該速度表達式為____________(用題中所給字母表示)。(2)為減小擋光片通過光電門的平均速度與A下落h時的瞬時速度間存在的誤差，下列做法中可行的是____________(填選項序號字母)。A．將B改換成密度小而體積大的重物B．減小擋光片的擋光寬度bC．增大擋光片的擋光寬度bD．減小擋光片上端到光電門的距離h(3)在A下落h的過程中，驗證A和B的系統(tǒng)機械能守恒定律成立的表達式為______________________(用題中所給字母表示)。12．（12分）某同學利用電磁打點計時器、光電門和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗。氣墊導軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導軌大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平，向氣墊導軌通入壓縮空氣：②把電磁打點計時器固定在緊靠氣墊導軌右端，將紙帶客穿過打點計時器，并固定在滑塊的右端，調節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；③在小滑塊上固定一個寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導軌中間附近，使滑塊開始時處于靜止狀態(tài)；④先______，然后滑塊一個向左的初速度，讓滑塊帶動紙帶一起向左運動，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運動情況，紙帶左端是滑塊碰前運動的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運動的記錄情況。⑤記錄滑塊通過光電門時遮光片的遮光時間；⑥取下紙帶，重復步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測出遮光片寬度，并計算遮光片遮光時間的平均值；⑦測得滑塊的質量為，滑塊的質量為。完善實驗步驟④的內(nèi)容。(2)已知打點計時器每隔打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量大小為______；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小為______（保留三位有效數(shù)字）。(3)分析碰撞前后的總動量本實驗可以得到的結論是：______。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，一輕彈簧左端與豎直的墻連接，右端與質量為m的物塊接觸，開始時彈簧處于原長，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)用恒力F向左推物塊，當物塊運動到最左端時，推力做的功為W，重力加速度為g，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，整個過程彈簧的形變在彈性限度內(nèi)，求：（1）物塊向左移動過程中克服摩擦力做的功；（2）物塊運動到最左端時，撤去推力，彈簧能將物塊彈開，則物塊從最左端起向右能運動多遠？14．（16分）某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，其最大加速度為，所需的起飛速度為，為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，彈射系統(tǒng)使它具有的初速度，求：（1）艦載飛機若要安全起飛，跑道至少為多長？（2）若航空母艦勻速前進，在沒有彈射裝置的情況下，要保證飛機安全起飛，航空母艦前進的速度至少為多大？15．（12分）如圖所示，為折射率的扇形玻璃磚截面，一束單色光照射到面上的點，在點折射后的光線平行于。已知點是的中點，點是延長線上一點，°。①求入射光在點的入射角；②通過計算判斷光射到弧能否從弧射出。

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】

由題，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，可知點電荷Q即在yOz平面內(nèi)，也在xOy平面內(nèi)，所以Q一定在坐標軸y上，過a點沿F的方向延長，與y軸交于Q點，設OQ之間的距離為y，由幾何關系得則aQ之間的距離連接bQ，則b受到的電場力的方向沿bQ的方向。由幾何關系得可知b點到O點的距離也是r，b到Q之間的距離也是2rA．b與a到Q點的距離相等，根據(jù)庫侖定律可知，試探電荷在b點受到的電場力與在a點受到的電場力是相等的，所以故A錯誤；B．負電荷受到的電場力指向Q，根據(jù)異性電荷相互吸引可知，Q帶正電，由于距離正電荷越近電勢越高，所以O點的電勢高，b與a點的電勢相等，即故B錯誤；C．由于點電荷Q帶正電，根據(jù)庫侖定律解得點電荷Q的電荷量為故C正確；D．平面xOz上各點到Q的距離不一定相等，所以各點的電勢不一定相等，則在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不一定不做功，故D錯誤。故選C。2、D【解析】

小球在下落的過程中，動能先增大后減小，當彈簧彈力與重力大小相等時速度最大，動能最大，由動能定理得因此圖象的切線斜率為合外力，整個下降過程中，合外力先向下不變，后向下減小，再向上增大，選項D正確，ABC錯誤。故選D。3、B【解析】

AB．由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒有發(fā)生全反射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，由可知，玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，故A錯誤，B正確；C．玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，由可知，在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故C錯誤；D．由于玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，則a光的頻率比b光的低，a光的波長比b光的長，由公式可知，a光的雙縫干涉條紋寬度比b光的大，故D錯誤。故選B。4、B【解析】

由題可知，某種頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子后，處于激發(fā)態(tài)的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，表面氫原子激發(fā)后處于n=3的激發(fā)態(tài)，輻射出的光子中，兩種頻率較高的光子能量為hv1=E3﹣E1=12.09eV，hv2=E2﹣E1=10.2eV，由于這兩種光子中有一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應，由此可知，該金屬的逸出功為10.2eV，則打出的光電子的最大初動能為Ek=12.09eV﹣10.2eV=1.89eV，故B正確，ACD錯誤。故選B。【點睛】解決本題的關鍵知道能級間吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，掌握光電效應方程，并能靈活運用。5、D【解析】當滑出向右移動時，滑動變阻器連入電路的電阻增大，所以外電路電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，即B中的電流減小，所以B變暗，B兩端的電壓減小，而路端電壓是增大的，所以并聯(lián)電路兩端的電壓增大，即A兩端的電壓增大，所以A變亮，D正確．6、D【解析】

由左手定則可知，導線所受安培力垂直于AC向左；設圓弧半徑為R，則解得則所受安培力故選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、ABC【解析】

AB．當直導線勻速向右運動時，直導線切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電，電路中無電流，電阻兩端無電壓，故A、B正確；C．電容器所帶電荷量為故C正確；D．電路穩(wěn)定后，直導線中無電流，根據(jù)可知直導線不受安培力，故D錯誤；故選ABC。8、AC【解析】

小球受重力、桿的彈力、水平拉力作用,與的變化情況如圖所示,由圖可知在小球向上移動的過程中,與豎直方向夾角變大,逐漸變大,逐漸變大。A.A項與上述分析結論相符，故A正確；B.B項與上述分析結論不相符，故B錯誤；C.C項與上述分析結論相符，故C正確；D.D項與上述分析結論不相符，故D錯誤。9、BC【解析】

A．玻璃磚的折射率為則該光線在玻璃中傳播的速度為故A錯誤。

B．由折射定律得，可得β=30°選項B正確；C．設臨界角為C，則有得C=45°故C正確。

D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，反射光線不能在頂面發(fā)生全反射，則底面反光膜半徑至少為r=dtanC=d面積πd2，故D錯誤。

故選BC。10、CD【解析】

A．m1由C點下滑到a點的過程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過程以后，此時的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時兩個物體的速度必然不相同的，故A錯誤；

B．重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開始m1是由靜止釋放的，所以m1一開始的豎直速度也必然為零，最后運動到A點的時候，由于此時的切線是水平的，所以此時的豎直速度也是零，但是在這個c到a的過程當中是肯定有豎直分速度的，所以相當于豎直速度是從無到有再到無的一個過程，也就是一個先變大后變小的過程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過程，故B錯誤；

C．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，此時兩小球速度均為零，根據(jù)動能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2選項C正確；

D．若m1=4m2，設m1下滑到a點速度大小為v，則解得故D正確。

故選CD。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、B【解析】

（1）[1]．A經(jīng)過光電門時的速度：；（2）[2]．A、運動過程中重物B要受到空氣阻力作用，為減小實驗誤差，應將B

改換成密度大而體積小的重物，故A錯誤；BC、擋光片的寬度越小，擋光片經(jīng)過光電門時的平均速度越接近其瞬時速度，為減小實驗誤差，應減小擋光片的擋光寬度b，故B正確，C錯誤；D、擋光片經(jīng)過光電門的時間越短實驗誤差越小，為減小實驗誤差，應增大擋光片上端到光電門的距離h，故D錯誤；

故選B．（3）[3]．設B的質量為m，則A的質量為3m，由機械能守恒定律得：整理得gh=v2即：12、先接通打點計時器電源在允許誤差范圍內(nèi)，通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒【解析】

（1）[1]為了打點穩(wěn)定，實驗時應先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1。（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，而所以[3]作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時滑塊1速度v1為滑塊2速度v2為以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量