山西省太原五中2021-2022學年高三下學期聯(lián)合考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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。1．2019年9月29日下午在第十三屆女排世界杯中，中國女子排球隊以十一戰(zhàn)全勝的戰(zhàn)績衛(wèi)冕世界杯冠軍，如圖所示為運動員朱婷在后排強攻。若運動員朱婷此時正在后排離球網(wǎng)3m處強攻，速度方向水平。設矩形排球場的長為2L，寬為L(實際L為9m)，若排球(排球可視為質(zhì)點)離開手時正好在3m線(即線)中點P的正上方高h1處，球網(wǎng)高H，對方運動員在近網(wǎng)處攔網(wǎng)，攔網(wǎng)高度為h2，且有h1>h2>H，不計空氣阻力。為了使球能落到對方場地且不被對方運動員攔住，則球離開手的速度v的最大范圍是(排球壓線不算犯規(guī))（）A．B．C．D．2．如圖所示，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在磁感應強度大小為B、方向垂直abcd平面的勻強磁場，已知bc邊長為。一個質(zhì)量為m，帶電量為q的正粒子，從ab邊上的M點垂直ab邊射入磁場，從cd邊上的N點射出，MN之間的距離為2L，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直abcd平面向里B．該粒子在磁場中運動的時間為C．該粒子在磁場中運動的速率為D．該粒子從M點到N點的運動過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量為零3．光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為α的斜面A，斜面質(zhì)量為M，底邊長為L，如圖所示。將一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過時間t剛好滑到斜面底端。此過程中斜面對滑塊的支持力大小為，則下列說法中正確的是（）A．B．滑塊下滑過程中支持力對B的沖量大小為C．滑塊到達斜面底端時的動能為D．此過程中斜面向左滑動的距離為4．一個不穩(wěn)定的原子核質(zhì)量為M，處于靜止狀態(tài)．放出一個質(zhì)量為m的粒子后反沖．已知放出的粒子的動能為E0，則原子核反沖的動能為()A． B． C． D．5．光滑絕緣水平面內(nèi)有一電場，其一條電場線沿x軸方向且電勢隨坐標x變化的關系如圖所示，一質(zhì)量為m,帶電荷量為q（q>0）的小球在該電場線上O點以一定速度向x軸正向釋放且能過點。小球沿該電場線做直線運動。則（）A．小球在間做勻加速直線運動，在后做加速度減小的加速運動B．小球在處動能最小，電勢能最大C．小球在和處加速度相同D．小球在處時的速度是在處時的二倍6．地光是在地震前夕出現(xiàn)在天邊的一種奇特的發(fā)光現(xiàn)象，它是放射性元素氡因衰變釋放大量的帶電粒子，通過巖石裂隙向大氣中集中釋放而形成的。已知氡的半衰期為3.82d，經(jīng)衰變后產(chǎn)生一系列子體，最后變成穩(wěn)定的，在這一過程中（）A．要經(jīng)過4次α衰變和4次β衰變B．要經(jīng)過4次α衰變和6次β衰變C．氡核的中子數(shù)為86，質(zhì)子數(shù)為136D．標號為a、b、c、d的4個氡核經(jīng)3.82d后一定剩下2個核未衰變二、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．下列說法正確的是A．做簡諧振動的物體，速度和位移都相同的相鄰時間間隔為一個周期B．當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生衍射C．波的周期與波源的振動周期相同，波速與波源的振動速度相同D．電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播E.相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關8．長為l直導線中通有恒定電流I，靜置于絕緣水平桌面上，現(xiàn)在給導線所在空間加勻強磁場，調(diào)整磁場方向使得導線對桌面的壓力最小，并測得此壓力值為N1，保持其他條件不變，僅改變電流的方向，測得導線對桌面的壓力變?yōu)镹2。則通電導線的質(zhì)量和勻強磁場的磁感應強度分別為（）A． B．C． D．9．下列說法中正確的是________A．懸浮在液體中的微粒越小，則在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，布朗運動越不明顯B．隨著分子間距離的增大，分子勢能一定先減小后增大C．人們感到特別悶熱時，說明空氣的相對濕度較大D．熱量可以自發(fā)的從內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移給內(nèi)能大的物體E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關10．如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖。由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的點。不計粒子重力。下列說法正確的是（）A．粒子一定帶正電B．加速電場的電壓C．直徑D．若一群粒子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，則該群粒子具有相同的比荷三、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）某實驗小組做“探究加速度和力、質(zhì)量的關系”實驗。(1)用如圖甲所示的裝置做實驗，圖中帶滑輪的長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可直接顯示細線所受拉力的大小。實驗時，下列操作必要且正確的是__________。A．將長木板右端適當墊高，使小車前端的滑輪不掛砂桶時，小車能自由勻速滑動B．為了減小誤差，實驗中要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C．實驗時，拉小車前端滑輪的細線必須保持水平D．實驗時，使小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)(2)在正確、規(guī)范的操作下，打出一條如圖乙所示的紙帶，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器電源的頻率為。則打計數(shù)點3時，小車的速度大小__________；小車做勻加速直線運動的加速度大小__________。（結果均保留三位有效數(shù)字）(3)帶滑輪的長木板水平放置，保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶里砂的質(zhì)量測出每次拉力傳感器的示數(shù)和小車對應的加速度，作圖象。下列圖線正確的是_____。A．B．C．D．12．（12分）甲、乙、丙三個實驗小組分別采用如圖甲、圖乙、圖丙所示的實驗裝置做實驗。甲小組測小車勻變速運動的加速度，乙小組探究小車的加速度與合外力的關系，丙小組探究小車的速度和合外力做的功的關系總質(zhì)量用M表示（圖乙中M為小車與力傳感器的總質(zhì)量，圖丙中M為小車和與小車固連的小滑輪的總質(zhì)量），鉤碼總質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，試回答下列問題：（1）甲、乙、丙三組實驗不需要平衡小車與長木板之間的摩擦力的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（2）甲、乙、丙三組實驗需要滿足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（3）若三組同學分別用各自的實驗裝置做探究小車的加速度和合外力的關系實驗，各組同學的操作均完全正確，甲、乙、丙三組同學作出的a-F圖線如圖丁所示（乙組同學所用F為力傳感器示數(shù)，丙組同學所用F為彈簧測力計示數(shù)），則乙組實驗對應的圖線是________（填“A”“B”或“C”。）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，傾斜軌道AB的傾角為37°，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連．小球可以從D進入該軌道，沿軌道內(nèi)側運動，從E滑出該軌道進入EF水平軌道．小球由靜止從A點釋放，已知AB長為5R，CD長為R，重力加速度為g，小球與斜軌AB及水平軌道CD、EF的動摩擦因數(shù)均為0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為l.8R．求：(在運算中，根號中的數(shù)值無需算出)(1)小球滑到斜面底端C時速度的大?。?2)小球剛到C時對軌道的作用力．(3)要使小球在運動過程中不脫離軌道，豎直圓周軌道的半徑R/應該滿足什么條件？14．（16分）如圖所示，在質(zhì)量為M＝0.99kg的小車上，固定著一個質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻R＝1的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，MN邊長為L=0.1m，NP邊長為l＝0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做勻速運動，隨后進入一水平有界勻強磁場（磁場寬度大于小車長度）．磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應強度大小B＝1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長度與線圈MN邊長度相同．求：（1）小車剛進入磁場時線圈中感應電流I的大小和方向；（2）小車進入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量q；（3）如果磁感應強度大小未知，已知完全穿出磁場時小車速度v1＝2m/s，求小車進入磁場過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q．15．（12分）PQ為一接收屏，一半徑為R=0.1m半球形透明物的直徑MN恰好與接收屏垂直，如圖所示，一細光束由透明物的右側平行于接收屏射向透明物的球心?，F(xiàn)讓細光束以球心為圓心順時針轉(zhuǎn)過30°時，經(jīng)觀測接收屏上出現(xiàn)兩個亮點，且兩亮點之間的距離用L表示；細光束轉(zhuǎn)過的角度為45°時，接收屏上剛好出現(xiàn)一個亮點。求：(1)該透明物的折射率為多大？(2)由以上敘述求L應為多長？

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、D【解析】

為了使球能落到對方場地且不被對方運動員攔住，根據(jù)得：平拋運動的最大位移：則平拋運動的最大速度：根據(jù)得：則平拋運動的最小速度：球離開手的速度的最大范圍是：故A、B、C錯誤，D正確；故選D。2、B【解析】

A．粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直abcd平面向外，故A錯誤；B．粒子運動軌跡如圖所示根據(jù)圖中幾何關系可得，則R2=3L2+（R-L）2解得R=2L解得θ=60°該粒子在磁場中運動的時間為故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得，解得該粒子在磁場中運動的速率為故C錯誤；D．根據(jù)動量定理可得該粒子從M點到N點的運動過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量等于動量變化，由于速度變化不為零，則動量變化不為零，洛倫茲力對該粒子的沖量不為零，故D錯誤。故選B。3、D【解析】

A．當滑塊B相對于斜面加速下滑時，斜面A水平向左加速運動，所以滑塊B相對于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再為零，所以斜面對滑塊的支持力不等于，故A錯誤；B．滑塊B下滑過程中支持力對B的沖量大小為故B錯誤；C．B下降的高度為，其重力勢能的減小量等于，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為A、B的動能之和，則滑塊B的動能要小于，故C錯誤；D．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，設A、B兩者水平位移大小分別為、，取水平向左為正方向，由動量守恒定律得即有又解得故D正確。故選D。4、C【解析】

放出質(zhì)量為的粒子后，剩余質(zhì)量為，該過程動量守恒，則有：放出的粒子的動能為：原子核反沖的動能：聯(lián)立解得：A.與分析不符，不符合題意；B.與分析不符，不符合題意；C.與分析相符，符合題意；D.與分析不符，不符合題意。5、B【解析】

A．沿電場線方向電勢降低，帶正電的小球從到逆著電場線運動，做減速運動，從之后做加速運動，A錯誤；B．小球運動過程中僅有電場力做功，電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)電勢能可知帶正電的小球在處電勢能最大，動能最小，B正確；C．圖像斜率的物理意義為場強，即小球在和處圖像斜率不同，所以場強大小不同，根據(jù)牛頓第二定律結合A選項分析可知小球在和處加速度大小、方向均不同，C錯誤；D．小球的初動能不為零，在和位置的速度比例關系無法求解，D錯誤。故選B。6、A【解析】

AB．原子核衰變過程，一次α衰變核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別減少2和4，一次β衰變核電荷數(shù)不變，質(zhì)量數(shù)增加1，所以要經(jīng)過4次α衰變和4次β衰變，A正確，B錯誤；C．氡核的質(zhì)子數(shù)為86，質(zhì)量數(shù)為222，中子數(shù)為136，C錯誤；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，幾個原子核不具有統(tǒng)計意義，D錯誤。故選A。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、ADE【解析】

A．做簡諧振動的物體，兩相鄰的位移和速度始終完全相同的兩狀態(tài)間的時間間隔為一個周期，故A正確；B．當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生明顯衍射，故B錯誤；C．波的周期與波源的振動周期相同，波速是波在介質(zhì)中的傳播速度，在均勻介質(zhì)中波速是不變的，而波源的振動速度是波源做簡諧運動的速度，是時刻變化的，故C錯誤；D．電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播，電磁波是橫波，故D正確；E．相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關，故E正確。故選ADE。8、BC【解析】

對導線受力分析，可知導線受重力、支持力和安培力作用，當安培力方向豎直向上時，支持力最小，則導線對桌面的壓力最小，根據(jù)平衡條件有當僅改變電流方向時，安培力方向向下，根據(jù)平衡有聯(lián)立解得，故BC正確，AD錯誤。故選BC。9、BCE【解析】

A.懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子碰撞時運動狀態(tài)越容易改變，則布朗運動越明顯，選項A錯誤；B.隨著分子間距離的增大，分子力先做正功后做負功，故分子勢能一定先減小后增大，選項B正確；C.人們感到特別悶熱時，說明空氣的相對濕度較大，選項C正確；D.熱量可以自發(fā)的從溫度高的物體轉(zhuǎn)移給溫度低的物體，選項D錯誤；E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關，溫度越高，單位體積的分子數(shù)越多，則氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)越多，選項E正確；10、AD【解析】

A．粒子在向外的磁場中受洛倫茲力向左偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，粒子帶正電，故A正確；B．在靜電分析器中，根據(jù)電場力提供向心力，有在加速電場中，有聯(lián)立得故B選項錯誤；CD．在磁分析器中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有若一群粒子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，說明圓周運動的直徑相同，由于磁場、電場、靜電分析器的半徑都不變，則該群粒子具有相同的比荷，故C錯誤，D正確。故選AD。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、AD1.132.50B【解析】

(1)[1]A．為使小車的合外力等于小車受到的拉力，必須平衡摩擦力，故A正確；B．小車受到的拉力等于拉力傳感器的兩倍，不需要用細線的拉力近似等于砂和砂桶的重力，實驗中不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故B錯誤；C．細線必須與木板保持平行，因為平衡了摩擦力，木板不水平，所以細線也不水平，故C錯誤；D．為充分利用紙帶，小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)，故D正確。故選AD。(2)[2]打點計時器電源的頻率為，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，則相鄰計數(shù)點間時間間隔根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于這段的平均速度可得代入數(shù)據(jù)可得[3]根據(jù)逐差法有代入數(shù)據(jù)可得(3)[4]木板水平放置時，沒有平衡小車受到的摩擦力，則有整理得則圖象為不過原點的斜線，故B正確，ACD錯誤。故選B。12、甲都不需要B【解析】

（1）[1]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要平衡摩擦力；乙和丙實驗小組都需要平衡摩擦力；故選甲；（2）[2]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要滿足M?m；乙和丙小組繩子的拉力可以由力傳感器和彈簧測力計直接得到，所以兩組不需要滿足M?m；即三個小組都不需要滿足M?m；（3）[3]．甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足M?m，隨著m的增大，不滿足M?m時，圖象出現(xiàn)彎曲，所以甲組對應的是C；根據(jù)裝置可知，乙圖中小車受到的拉力等于傳感器的讀數(shù)，丙圖中受到的拉力等于彈簧測力計讀數(shù)的2倍，當F相等時，丙組的加速度大，所以乙組對應B，丙組對應A；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、（1）（2）6.6mg，豎直向下（3）【解析】試題分析：（1）設小球到達C點時速度為v，a球從A運動至C過程，由動能定理有（2分）可得（1分）（2）小球沿BC軌道做圓周運動，設在C點時軌道對球的作用力為N，由牛頓第二定律，（2分）其中r滿足r+r·sin530=1.8R（1分）聯(lián)立上式可得：N=6.6mg（1分）由牛頓第三定律可得，球?qū)壍赖淖饔昧?.6mg，方向豎直向下．（1分）（3）要使小球不脫離軌道，有兩種情況：情況一：小球能滑過圓周軌道最高點，進入EF軌道．則小球b在最高點P應滿足（1分）小球從C直到P點過程，由動能定理，有（1分）可得（1分）情況二：小球上滑至四分之一圓軌道的Q點時，速度減為零，然后滑回D．則由動能定理有（1分）（1分）若，由上面分析可知，小球必定滑回D，設其能向左滑過DC軌道，并沿CB運動到達B點，