山東省濟寧市重點中學2021-2022學年高三一診考試物理試卷含解析

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、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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．在光滑水平面上靜止著物體A，物體B與一質(zhì)量不計的彈簧相連并以一定速度與A相碰，如圖所示，則彈簧被壓縮的過程中①當彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時，兩物體速度相等②只有A、B速度相等時，系統(tǒng)的動量才守恒③作用過程中，系統(tǒng)的動量總是守恒的④A、B速度相等時，系統(tǒng)動能最小下列選項組，完整、正確的一組是（）A．①② B．①③④ C．①②④ D．③④2．2016年8月16日l時40分，我國在酒泉用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空．如圖所示為“墨子號”衛(wèi)星在距離地球表面500km高的軌道上實現(xiàn)兩地通信的示意圖．若己知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則下列說法正確的是()A．工作時，兩地發(fā)射和接受信號的雷達方向一直是固定的B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的速度小于7.9km/sC．可以估算出“墨子號”衛(wèi)星所受到的萬有引力大小D．可以估算出地球的平均密度3．用相同頻率的光照射兩塊不同材質(zhì)的金屬板M、N，金屬板M能發(fā)生光電效應，金屬板N不能發(fā)生光電效應。則（）A．金屬板M的逸出功大于金屬板N的逸出功B．若增加光的照射強度，則金屬板N有可能發(fā)生光電效應C．若增加光的照射強度，則從金屬板M中逸出的光電子的最大初動能會增大D．若增加光的照射強度，則單位時間內(nèi)從金屬板M中逸出的光電子數(shù)會增加4．如圖是雙縫干涉實驗裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏．用綠光從左邊照射單縫S時，可在光屏P上觀察到干涉條紋．下列說法正確的是()．A．減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離減小B．增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離增大C．將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離減小D．將綠光換為紫光，干涉條紋間的距離增大5．如圖，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t=0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t=3s時他恰好看不到小石塊了，河水的折射率n=，下列說法正確的是（）A．3s后，小孩會再次看到河底的石塊B．前3s內(nèi)，小孩看到的石塊越來越明亮C．這條河的深度為mD．t=0時小孩看到的石塊深度為m6．如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運動的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運動的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點為地球球心，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長軸長度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點時受到的地球引力大小相等二、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，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一輕質(zhì)水平狀態(tài)的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上O點，且處于原長。現(xiàn)讓圓環(huán)從A點由靜止開始下滑，滑到O點正下方B點時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中（）A．圓環(huán)的機械能先減小后增大，再減小B．彈簧的彈性勢能先增大再減小C．與圓環(huán)在A點的加速度相同的位置還有兩處D．彈簧再次恢復到原長時圓環(huán)的速度最大8．下列說法正確的是________．A．狹義相對論認為，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動無關B．電視遙控器發(fā)出的紅外線的波長比醫(yī)院里“CT”中發(fā)出的X射線的波長要短C．分別用紅光、紫光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距D．如圖1所示，a、b兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空，結果折射角相同，則在玻璃中a光的全反射臨界角大于b光的全反射臨界角E.如圖2所示，偏振片P的透振方向為豎直方向，沿與豎直方向成45°角振動的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一側能觀察到透射光9．如圖所示，把半徑為d的玻璃半球體放在紙面上，讓它的凸面向上，分別從A、B兩處（其中A處為玻璃半球體的最高點）觀察玻璃半球體中心O處紙面上的文字，下列說法正確的是（）A．從A處看到的字比從B處看到的字高B．從B處看到的字比從A處看到的字高C．從A處看到的字和從B處看到的字一樣高D．從A處看到的字和沒有放玻璃半球體時一樣高10．如圖所示，一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強電場和勻強磁場中，電場強度大小為E=，磁感應強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ0現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運動，經(jīng)時間to，圓環(huán)回到出發(fā)點。若圓環(huán)回到出發(fā)點之前已經(jīng)開始做勻速直線運動，不計空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）A．環(huán)經(jīng)過時間剛好到達最低點B．環(huán)的最大加速度為am=g+C．環(huán)在t0時間內(nèi)損失的機械能為m(-)D．環(huán)下降過程和上升過程摩擦力的沖量大小不相等三、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）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內(nèi)徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現(xiàn)解除鎖定，則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進行實驗：①用天平測出兩球質(zhì)量分別為m1、m2；②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點P、Q．回答下列問題：（1）要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有______．（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩球落點P、Q到對應管口M、N的水平距離x1、x2C．小球直徑dD．兩球從管口彈出到落地的時間t1、t2（2）根據(jù)測量結果，可得彈性勢能的表達式為EP=_______________．（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒．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）如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，厚度不計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，此時活塞與氣缸底部之間的距離為d1＝24cm，在活塞的左側d2＝6cm處有固定的卡環(huán)，大氣壓強p0＝1.0×105Pa。求：(1)要使活塞能緩慢達到卡環(huán)位置，封閉氣體的溫度至少升高到多少？(2)當封閉氣體的溫度緩慢升到T＝450K時，封閉氣體的壓強為多少？14．（16分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導軌相距L=1m，導軌平面與水平面成θ=30°角，下端連接一定值電阻R=2，勻強磁場B=0.4T垂直于導軌平面向上。質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1的金屬棒ab，其長度與導軌寬度相等?，F(xiàn)給金屬棒ab施加一個平行于導軌平面向上的外力F，使金屬棒ab從靜止開始沿軌道向上做加速度大小為a=3m/s2的勻加速直線運動。運動過程中金屬棒ab始終與導軌接觸良好，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)當電阻R消耗的電功率P=1.28W時，金屬棒ab的速度v的大?。?2)當金屬棒ab由靜止開始運動了x=1.5m時，所施加外力F的大小。15．（12分）如圖所示，為正對放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子（初速度、重力均不計）在電壓為U的加速電場中由靜止開始運動，從小孔O射入兩板間正交的勻強電場、勻強磁場（圖中未畫出）后沿做直線運動。已知兩板間的電壓為2U，兩板長度與兩板間的距離均為L，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。求：(1)板間勻強磁場的磁感應強度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強磁場不變使兩金屬板均不帶電，則從小孔O射入的電子在兩板間運動了多長時間？

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】

當彈簧接觸A后，A做加速運動，B做減速運動，當兩物體速度相等時彈簧處于最大壓縮狀態(tài)，則①正確；當AB相互作用過程中，系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，則②錯誤，③正確；A、B速度相等時，彈簧彈性勢能最大，此時系統(tǒng)動能最小，則④正確；A．①②，與結論不相符，選項A錯誤；B．①③④，與結論相符，選項B正確；C．①②④，與結論不相符，選項C錯誤；D．③④，與結論不相符，選項D錯誤；故選B。2、B【解析】由于地球自轉的周期和“墨子號”的周期不同，轉動的線速度不同，所以工作時，兩地發(fā)射和接受信號的雷達方向不是固定的，故A錯誤．7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度，則衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的速度小于7.9km/s，故B正確．由于“墨子號”衛(wèi)星的質(zhì)量未知，則無法計算“墨子號”所受到的萬有引力大小，故C錯誤．根據(jù)知，因周期未知，則不能求解地球的質(zhì)量，從而不能估算地球的密度，選項D錯誤；故選B．點睛：解決本題的關鍵知道衛(wèi)星做圓周運動向心力的來源，知道線速度、周期與軌道半徑的關系，理解第一宇宙速度的意義．3、D【解析】

A．金屬板M能發(fā)生光電效應，金屬板N不能發(fā)生光電效應，說明入射光的頻率大于金屬板M的極限頻率而小于金屬板N的極限頻率，由，知金屬板M的逸出功小于金屬板N的逸出功，故A錯誤；B．能否發(fā)生光電效應取決于入射光的頻率和金屬的極限頻率的大小關系，而與光的照射強度無關，故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知，在金屬板M逸出功一定的情況下，光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關，故C錯誤；D．在能發(fā)生光電效應的前提下，若增加光的照射強度，則單位時間內(nèi)從金屬板M中逸出的光電子數(shù)增加，故D正確。故選D。4、B【解析】試題分析：根據(jù)公式，減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離變大，A錯誤，根據(jù)公式，增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離增大，B正確，根據(jù)公式，將綠光換為紅光，頻率減小，即波長增大，所以干涉條紋間的距離增大，C錯誤根據(jù)公式，將綠光換為紫光，頻率增大，即波長減小，所以干涉條紋間的距離減小，D錯誤，考點：本題考查光波的干涉條紋的間距公式，點評：應牢記條紋間距的決定因素，不要求定量計算，但要求定性分析．5、C【解析】

A．t=3s時他恰好看不到小石塊了，說明在此位置從小石塊射到水面的光發(fā)生了全反射，則3s后的位置從小石塊射到水面的光仍發(fā)生全反射，則小孩仍不會看到河底的石塊，選項A錯誤；B．前3s內(nèi)，從小石子上射向水面的光折射光線逐漸減弱，反射光逐漸增強，可知小孩看到的石塊越來越暗，選項B錯誤；C．由于則可知水深選項C正確；D．t=0時小孩看到的石塊深度為選項D錯誤。故選C。6、B【解析】

A．開普勒第三定律可得：因為周期相等，所以半長軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長軸的長度為2R。故A錯誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得：故，由此可知軌道半徑越大，線速度越小；設衛(wèi)星以OB為半徑做圓周運動的速度為，則；又衛(wèi)星在Ⅱ的B點做向心運動，所以有，綜上有。故B正確。C．衛(wèi)星運動過程中只受到萬有引力的作用，故有：所以加速度為，又有OA<R，所以，故C錯誤。D．由于不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量關系，故萬有引力關系不確定，故D錯誤。故選B。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、AC【解析】

AB．開始時，彈簧處于原長，彈簧先壓縮，彈性勢能增大，當彈簧與桿垂直時，彈簧壓縮量最大，繼續(xù)往下滑，彈性勢能減小，當滑到彈簧恢復原長時，繼續(xù)下滑，彈簧將伸長，彈性勢能增大直到滑到B點，即彈簧彈性勢能先增大后減小再增大，由能量守恒可知，圓環(huán)的機械能先減小后增大，再減小，A正確，B錯誤；C．A點時，彈簧為原長，無彈力，受力分析可知，圓環(huán)的加速度由重力沿斜面向下的分力提供：解得，當彈簧與桿垂直時，彈簧彈力垂直于桿，不提供加速度，此時加速度由重力沿斜面向下的分力提供，即，繼續(xù)往下滑，還有一處彈簧恢復原長，此處彈簧也沒有彈力，加速度由重力沿斜面向下的分力提供，即，所以與圓環(huán)在A點的加速度相同的位置還有兩處，C正確；D．彈簧再次恢復到原長時，加速度為，沿斜面向下，即將繼續(xù)往下加速運動，直到加速度為零時開始減速，所以彈簧再次恢復到原長時速度不是最大，D錯誤。故選AC。8、ACE【解析】

A.狹義相對論中光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的．故A正確；B.紅外線的波長比射線長．故B錯誤；C.紅光的波長長于紫光，所以在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距．故C正確；D.由幾何分析可知光束對應的折射率大，而全反射臨界角正弦值與折射率成反比，所以光的全反射臨界角小于光的全反射臨界角．故D錯誤；E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以對應的會在另一側觀察到透射光．故E正確9、CD【解析】

只有入射角不等于零時才會發(fā)生折射，當人通過玻璃半球體看中心O處的字的時候，進入眼睛的光線沿著半球體半徑，也就是球面法線，所以不發(fā)生折射，物像重合，從A處看到的字和從B處看到的字一樣高，而且和沒有放玻璃半球時一樣高，CD正確，AB錯誤。故選CD。10、BC【解析】

AB．由題意可知，環(huán)在運動的過程中，受到的電場力大小為，方向始終豎直向上。假設豎直向下為正方向，則當環(huán)下滑的過程中，受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：得：負號代表該加速度與運動方向相反，故物體在下滑的過程中做加速度逐漸減小的減速運動；當環(huán)上升的過程中，根據(jù)牛頓第二定律解得：環(huán)做加速度逐漸減小的減速運動，在到達原出發(fā)點前，加速度減為零，此時，開始以速度v做勻速直線運動。所以由于運動的不對稱性可以確定，從開始下滑到最低點的時間不等于;整個運動過程中，加速度一直減小，所以在運動的最開始時，加速度最大，加速度大小的最大值為：則A錯誤,B正確；C．由以上計算，可知，整個過程中，系統(tǒng)損失的機械能C正確；D．環(huán)上升和下降的過程中，摩擦力的沖量大小相等，D錯誤。故選BC。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、（1）B（2）（3）m1x1=m2x2【解析】

（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，則由EP=mv2即可求得彈性勢能；故應測量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，在做平拋動的水平位移，壓縮量以及時間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運動的時間t=；根據(jù)水平方向上的勻速直線運動規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v