山西省孝義中學(xué)2022年高三第三次測評物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)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(yīng)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(jié)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．如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光滑軌道，其中半圓軌道與直軌道相切于點，物體受到與平行的水平拉力，從靜止開始運動，拉力的大小滿足如圖乙所示（以為坐標原點，拉力從指向為正方向）。若，，半圓軌道的半徑，重力加速度取。則下列說法中正確的是（）A．拉力從到做功為B．物體從到過程中，所受的合外力為0C．物體能夠到達點，且速度大小為D．物體能夠到達點，且速度大小為2．大喇叭滑梯是游客非常喜愛的大型水上游樂設(shè)施。如圖所示，一次最多可坐四人的浮圈從高為的平臺由靜止開始沿滑梯滑行，到達底部時水平?jīng)_入半徑為、開口向上的碗狀盆體中，做半徑逐漸減小的圓周運動。重力加速度為，下列說法正確的是（）A．人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于超重狀態(tài)B．人和浮圈剛進入盆體時的速度大小為C．人和浮圈進入盆體后所受的摩擦力指向其運動軌跡的內(nèi)側(cè)D．人和浮圈進入盆體后，所受支持力與重力的合力大于所需的向心力3．如圖，虛線a、b、c為電場中三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實線為一個電子僅在電場力作用下的運動軌跡，M、N是軌跡與等勢面a，c的交點．下列說法中正確的是（）A．電子一定從M點向N點運動B．等勢面c的電勢最低C．電子通過M點時的加速度比通過N點時小D．電子通過M點時的機械能比通過N點時大4．宇宙中有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示。中心天體質(zhì)量遠大于行星質(zhì)量，不考慮行星之間的萬有引力，三顆行星的運動軌道中，有兩個為圓軌道，半徑分別為r1、r3，一個為橢圓軌道，半長軸為a，a=r3。在Δt時間內(nèi)，行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過的面積分別為S2、S3；行星Ⅰ的速率為v1、行星Ⅱ在B點的速率為v2B、行星Ⅱ在E點的速率為v2E、行星Ⅲ的速率為v3，下列說法正確的是（）A．S2=S3B．行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等C．行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時的向心加速度大小相等D．v3<v1<v2E<v2B5．一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）A． B．Q C． D．2Q6．2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位美國科學(xué)家，以表彰他們?yōu)榘l(fā)現(xiàn)引力波所作的貢獻。引力波被認為是時空彎曲的一種效應(yīng)，物體加速運動時會給宇宙時空帶來擾動，這種擾動會以光速向外傳播能量。如圖為科學(xué)家們探測引力波的裝置示意圖，發(fā)射器發(fā)出的激光S經(jīng)半透光分束鏡分為相互垂直的兩束S1和S2，然后經(jīng)過4km長的兩臂，在兩臂端點處經(jīng)反射鏡反射回來，S1和S2相遇形成干涉，被探測器接收。精確調(diào)節(jié)兩臂，使探測器在無引力波作用時，接收到的信號強度為0。當有引力波作用時，兩臂長度將因此而發(fā)生改變，則接收到的信號強度不為0。下列說法正確的是A．引力波可以超光速傳播B．引力波不能傳播能量C．探測器接收到的兩束波的頻率相同D．無引力波作用時兩束激光到探測器的路程差為0二、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．已知與長直通電導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強度大小為，其中I為導(dǎo)線中的電流，k為常數(shù)。在∠ABC=120°的等腰三角形的三個頂點處各有一條長直通電導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流I，電流方向如圖所示。其中O點為AC邊的中點，D點與B點關(guān)于AC邊對稱?，F(xiàn)將另外一根通電導(dǎo)體棒垂直于紙面放在O點時，其受到的安培力的大小為F。若將該導(dǎo)體棒垂直于紙面放到D點，電流大小和方向與在O點時一致，則此時該導(dǎo)體棒受到的安培力（）A．方向與在O點受到的安培力方向相同B．方向與在O點受到的安培力方向垂直C．大小為FD．大小為2F8．如圖甲所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為11∶2，其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈通過電流表與負載電阻R相連。若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法中正確的是（）A．變壓器輸入電壓的最大值是220VB．電壓表的示數(shù)是40VC．若電流表的示數(shù)為0.50A，變壓器的輸入功率是20WD．原線圈輸入的正弦交變電流的是頻率是100Hz9．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計重力），自A點以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強磁場，磁場方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點飛出磁場，A點到CD的距離為。則（）A．磁感應(yīng)強度為 B．磁感應(yīng)強度為C．粒子在磁場中的飛行時間為 D．粒子在磁場中的飛行時間為10．如圖所示是宇宙空間中某處孤立天體系統(tǒng)的示意圖，位于點的一個中心天體有兩顆環(huán)繞衛(wèi)星，衛(wèi)星質(zhì)量遠遠小于中心天體質(zhì)量，且不考慮兩衛(wèi)星間的萬有引力。甲衛(wèi)星繞點做半徑為的勻速圓周運動，乙衛(wèi)星繞點的運動軌跡為橢圓，半長軸為、半短軸為，甲、乙均沿順時針方向運轉(zhuǎn)。兩衛(wèi)星的運動軌跡共面且交于兩點。某時刻甲衛(wèi)星在處，乙衛(wèi)星在處。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩衛(wèi)星的周期相等B．甲、乙兩衛(wèi)星各自經(jīng)過處時的加速度大小相等C．乙衛(wèi)星經(jīng)過處時速度相同D．甲、乙各自從點運動到點所需時間之比為1：3三、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）用圖甲所示的實驗裝置來測量勻變速直線運動的加速度．（1）實驗的主要步驟：①用游標卡尺測量擋光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，讀得d=________mm；②用刻度尺測量A點到光電門所在位置B點之間的水平距離x；③滑塊從A點靜止釋放（已知砝碼落地前擋光片已通過光電門）；④讀出擋光片通過光電門所用的時間t；⑤改變光電門的位置，滑塊每次都從A點靜止釋放，測量相應(yīng)的x值并讀出t值．（1）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，以x為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙中作出圖線如圖丙所示，求得該圖線的斜率k＝____________m–1s–1；由此進一步求得滑塊的加速度a=____________m·s–1．（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）12．（12分）測量物塊（視為質(zhì)點）與平板之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。是四分之一的光滑的固定圓弧軌道，圓弧軌道上表面與水平固定的平板的上表面相切、點在水平地面上的垂直投影為。重力加速度為。實驗步驟如下：A．用天平稱得物塊的質(zhì)量為；B．測得軌道的半徑為、的長度為和的高度為；C．將物塊從點由靜止釋放，在物塊落地處標記其落地點；D．重復(fù)步驟，共做5次；E．將5個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量其圓心到的距離。則物塊到達點時的動能__________；在物塊從點運動到點的過程中，物塊克服摩擦力做的功_______；物塊與平板的上表面之間的動摩擦因數(shù)______。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，寬L=2m、足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N′之間連接一個R=2.0Ω的定值電阻，在AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量m=0.8kg、電阻r=2.0Ω的金屬桿，桿和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度B=1.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中．用輕繩通過定滑輪將電動小車與桿的中點相連，滑輪與桿之間的連線平行于斜面，開始時小車位于滑輪正下方水平面上的P處（小車可視為質(zhì)點），滑輪離小車的高度H=4.0m．啟動電動小車，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度勻速前進，當桿滑到OO′位置時的加速度a=3.2m/s2，AA′與OO′之間的距離d=1m，求：（1）該過程中，通過電阻R的電量q；（2）桿通過OO′時的速度大小；（3）桿在OO′時，輕繩的拉力大?。唬?）上述過程中，若拉力對桿所做的功為13J，求電阻R上的平均電功率．14．（16分）如圖，內(nèi)橫截面積為S的圓桶容器內(nèi)下部盛有密度為的某種液體，上部用軟塞封住一部分氣體，兩端開口的薄壁玻璃管C下端插入液體中，上端從軟塞中穿出與大氣相通。氣缸B的下端有小孔通過一小段導(dǎo)管D與A中氣體相通，面積為，不計重力的輕活塞封住了一部分氣體。開始C內(nèi)外的液面等高，A內(nèi)氣柱的長度為h，保持溫度不變，緩慢向下壓B內(nèi)的活塞，當活塞到達B底時，C內(nèi)液體剛好上升到A的內(nèi)上表面，此時C的下端仍在A的液體中。外界氣壓為p0，重力加速度為g，玻璃管C的橫截面積為0.1S，不計導(dǎo)管D內(nèi)氣體的體積。求：(1)此時作用在活塞上的壓力；(2)開始時氣缸B內(nèi)氣體的長度。15．（12分）一光滑絕緣固定軌道MN與水平面成角放置，其上端有一半徑為l的光滑圓弧軌道的一部分，兩軌道相切于N點，圓弧軌道末端Q點切線水平；一輕質(zhì)彈簧下端固定在直軌道末端，彈簧原長時，其上端位于O點，?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的滑塊A拴接在彈簧上端，使之從O點靜止釋放。A向下壓縮彈簧達到的最低點為P點，。當A到達最低點P時，彈簧自動鎖定，使A靜止于P點。使質(zhì)量也為m的滑塊B，從N點由靜止沿斜面下滑。B下滑至P點后，與A相碰，B接觸A瞬間彈簧自動解鎖，A、B碰撞時間極短內(nèi)力遠大于外力。碰后A、B有共同速度，但并不粘連。之后兩滑塊被彈回。（已知重力加速度為g，，）求：(1)彈簧上端被壓縮至P點時所具有的彈性勢能；(2)第一次碰撞過程中B對A彈力的沖量的大小；(3)若要B最終恰能回到圓弧軌道最高點，需要在B滑塊由N點出發(fā)時，給B多大的初速度。

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】

A．圖像與坐標軸所圍面積表示功，則拉力從到做功為故A錯誤；B．物體從到過程中，做圓周運動，合力不變0，故B錯誤；CD．從A到B由動能定理有解得由于滑軌道在水平面內(nèi)，則物體從B到C做勻速圓運動，物體能夠到達點，且速度大小為，故C錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】

A．由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中有向下的分加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于失重狀態(tài)，故A錯誤。B．若不考慮摩擦阻力，根據(jù)機械能守恒有可得。由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中受到了阻力作用，所以人和浮圈剛進入盆體時的速度一定小于，故B錯誤。C．人和浮圈進入盆體后所受的摩擦力為滑動摩擦力，與運動方向相反，故C錯誤。D．人和浮圈進入盆體后做半徑逐漸減小的圓周運動，為向心運動，其所受支持力與重力的合力大于所需的向心力，故D正確。故選D。3、C【解析】

A．電子可以由M到N，也可以由N到M，由圖示條件不能具體確定，故A錯誤；B．電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電子帶負電，則M點電子受到左下方的電場力，因此電場線指向右上方，根據(jù)沿電場線電勢降低，可知a等勢線的電勢最低，c等勢線的電勢最高，故B錯誤；C．等勢線密的地方電場線密，電場場強大，則N點場強大于M點場強。則電子通過N點的加速度比M點的大，故C正確；D．從M到N過程中電場力做正功，根據(jù)功能關(guān)系可知，機械能增加，即電子通過M點時的機械能比通過N點時小，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ滿足a=r3，據(jù)開普勒第三定律知他們的運行周期相等，令△t等于一個周期，它們與中心天體連線掃過的面積，橢圓面積小于圓面積，故A錯誤，B正確；

C．向心加速度為垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時加速度相等，但行星Ⅱ在該點的向心加速度為此加速度沿P至橢圓圓心方向的分量，小于行星Ⅲ在P點時加速度，故C錯誤；

D．據(jù)，考慮到Ⅰ到Ⅱ的變軌過程應(yīng)該在B點加速，有v1＜v2B，B到E過程動能向勢能轉(zhuǎn)化，有v2B＞v2E，考慮到v2E小于在E點能夠繞中心天體勻速圓周運動所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，綜上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D錯誤；

故選B。5、A【解析】

一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)生成一個氘核的核反應(yīng)方程為自由核子組合釋放的能量Q就是氘核的結(jié)合能，而氘核由兩個核子組成，則它的比結(jié)合能為，故A正確，BCD錯誤。故選A。6、C【解析】A、B項：由題干中信息可知，引力波以光速向外傳播能量，故A，B均錯誤；C項：光在傳播過程中頻率保持不變，故C正確；D項：兩個波能形成干涉，故兩個波傳播在無引力波作用時的傳播路程一定不同，故D錯誤。點晴：此題屬于科普信息閱讀題，一般從文章中結(jié)合學(xué)過的知識即可直接獲得答案，難度一般不會太難，但是需要學(xué)生能夠快速閱讀，并從文章中準確的獲得關(guān)鍵信息，也體現(xiàn)了北京高考靈活性高的特點。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．由磁場疊加以及安培定則可知，AC兩處的直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場疊加結(jié)果為零，則O點的磁場是B點的直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的，其方向為水平向左；同理可知D點的合磁場方向也是水平向左，則導(dǎo)體棒在O點和D點所受安培力的方向相同（如圖），選項A正確，B錯誤；CD．由以上分析可知，O點的磁感應(yīng)強度為D點的磁感應(yīng)強度為則導(dǎo)體棒在OD兩點受安培力相等，選項C正確，D錯誤。故選AC。8、BC【解析】

A．由圖乙可知交流電壓最大值Um=220V；故A錯誤；B．輸入電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)成正比知電壓表示數(shù)電壓表的示數(shù)是40V，選項B正確；C．流過電阻中的電流為0.5A，變壓器的輸入功率是P入=P出=UI=40×0.5W=20W故C正確；D．變壓器不改變頻率，由圖乙可知交流電周期T=0.02s，可由周期求出正弦交變電流的頻率是50Hz，故D錯誤；故選BC。9、AC【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出運動軌跡，如圖所示：AB．A點到CD的距離，則：∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°則∠AQD=30°，∠AQO=15°粒子的軌道半徑：粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：故A正確B錯誤；CD．粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角：α=∠AQD=30°粒子在磁場中做圓周運動的周期為：粒子在磁場中的運動時間為：故C正確D錯誤。故選：AC。10、AB【解析】

A．橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相等，根據(jù)開普勒第三定律知，兩顆衛(wèi)星的運動周期相等，故A正確；B．甲、乙在點都是由萬有引力產(chǎn)生加速度，則有故加速度大小相等，故B正確；C．乙衛(wèi)星在兩點的速度方向不同，故C錯誤；D．甲衛(wèi)星從到，根據(jù)幾何關(guān)系可知，經(jīng)歷，而乙衛(wèi)星從到經(jīng)過遠地點，根據(jù)開普勒行星運動定律，可知衛(wèi)星在遠地點運行慢，近地點運行快，故可知乙衛(wèi)星從到運行時間大于，而從到運行時間小于，故甲、乙各自從點運動到點的時間之比不是1：3，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、6.601.38×104（1.18×104～1.51×104均正確）0.518（0.497～0.549均正確）【解析】

（1）①主尺刻度為6mm，分尺刻度為0.05mm11=0.60mm，最終刻度為6.60mm．（1）滑塊通過光電門的瞬時速度為：，根據(jù)速度位移公式得：，有：，整理得：，根據(jù)圖線知圖線的斜率為：；根據(jù)得：．12、【解析】

[1]從A到B，由動能定理得：mgR=EKB-0，則物塊到達B時的動能：EKB=mgR，離開C后，物塊做平拋運動，水平方向：x=vCt，豎直方向：，物塊在C點的動能，聯(lián)立可得