2022屆甘肅省蘭州市市區(qū)片高考仿真卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于A．棒的機(jī)械能增加量 B．棒的動(dòng)能增加量 C．棒的重力勢(shì)能增加量 D．電阻R上放出的熱量2、天津市有多條河流，每條河流需要架設(shè)多座橋梁。假如架設(shè)橋梁的每一個(gè)橋墩有兩根支柱，每根支柱都是用相同橫截面積的鋼筋混凝土鑄造。按照下列角度設(shè)計(jì)支柱，能使支柱的承重能力更強(qiáng)的是A． B． C． D．3、我國不少地方在節(jié)日期間有掛紅燈籠的習(xí)俗。如圖，質(zhì)量為m的燈籠用兩根長度一定的輕繩OA、OB懸掛在水平天花板上，O為結(jié)點(diǎn)，OA>OB，∠AOB=90°。設(shè)OA、OB對(duì)O點(diǎn)的拉力大小分別為FA、FB，輕繩能夠承受足夠大的拉力，則（）A．FA大于FBB．FA、FB的合力大于mgC．若左右調(diào)節(jié)A點(diǎn)位置，可使FA等于FBD．若左右調(diào)節(jié)A點(diǎn)位置，可使FA、FB均大于mg4、下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子核外就一定失去一個(gè)電子D．質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別是m、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子，釋放的能量是5、某理想氣體的初始?jí)簭?qiáng)p0=3atm，溫度T0=150K，若保持體積不變，使它的壓強(qiáng)變?yōu)?atm，則此時(shí)氣體的溫度為（）A．100K B．200K C．250K D．300K6、如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)電荷分別固定在光滑水平面上，兩者之間的距離為l．當(dāng)a、b的電量均為+Q時(shí)，水平面內(nèi)與兩點(diǎn)電荷距離均為l的O點(diǎn)處有一電量為+q的點(diǎn)電荷恰好處于平衡狀態(tài)．如果僅讓點(diǎn)電荷a帶負(fù)電，電量大小不變，其他條件都不變，則O點(diǎn)處電荷的受力變?yōu)?)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、按照十八大“五位一體”的總體布局，全國各省市啟動(dòng)“263”專項(xiàng)行動(dòng)，打響碧水藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，暗訪組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，測(cè)量管由絕緣材料制成，水平放置，其長為L、直徑為D，左右兩端開口，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面a、c固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)測(cè)量管時(shí)，a、c兩端電壓為U，顯示儀器顯示污水流量為Q（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積）。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)低B．若污水中正離子較多，則a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)高；若污水中負(fù)離子較多，則a側(cè)電勢(shì)比e側(cè)電勢(shì)低C．污水中離子濃度越高，顯示儀器的示數(shù)將越大D．污水流量Q與U成正比，與L無關(guān)8、如圖，傾角37°且足夠長的傳送帶以2m/s的恒定速率沿順時(shí)針方向傳動(dòng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為lkg的小物塊從傳送帶底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑出。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8.下列說法正確的是（）A．物塊先做減速運(yùn)動(dòng)，速度減到2m/s后做勻速運(yùn)動(dòng)B．物塊先做減速運(yùn)動(dòng)，速度減到零后反向做加速運(yùn)動(dòng)直到離開傳送帶C．傳送帶對(duì)物塊做功的最大瞬時(shí)功率為12WD．物塊與傳送帶間因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱量為6J9、如圖所示，相距、長為的兩平行金屬板正對(duì)放置，其間有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)（豎直向上）和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（垂直紙面向外），一帶正電的離子以初速度從兩金屬板中間（到極板的距離為）沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向射入，恰好在極板間沿直線運(yùn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，離子的質(zhì)量為，所帶電荷量為，不計(jì)離子重力，則下列說法正確的是（）A．兩極板的電勢(shì)差為B．若撤去磁場(chǎng)，離子將打到極板上，且到極板左端的距離為C．若撤去電場(chǎng)，離子將打到極板上，且到極板左端的距離為D．若撤去電場(chǎng)，離子恰好從極板右端離開10、如圖水平且平行等距的虛線表示某電場(chǎng)三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為－U、O、U，實(shí)線是電荷量為－q的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c為軌跡上的三點(diǎn)，且都位于等勢(shì)面上，不計(jì)重力。下列說法正確的（）A．若粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能為2eV，則在c點(diǎn)的動(dòng)能可能為0B．粒子在b點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向水平向右C．粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小為D．粒子從a到c過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功為qU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）圖甲是簡易多用電表的電路原理圖，圖中E是電源，R1、R2、R3、R4、R5是定值電阻，R6是可變電阻，表頭G的滿偏電流為200μA。內(nèi)阻為600Ω，其表盤如圖乙所示。圖甲中虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個(gè)擋位，分別為：直流電流1A擋和500μA擋，歐姆×1kΩ擋，直流電壓2.5V擋和10V擋。(1)若用歐姆×1kΩ擋測(cè)二極管的反向電阻，則A端與二極管的_________（選填“正”或“負(fù)”）極相接觸，測(cè)得的示數(shù)如圖乙中a所示，則該二極管的反向電阻為_______kΩ。(2)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖乙中b所示，若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表的示數(shù)為______________；若此時(shí)B端是與“4”相連的則多用電表的示數(shù)為______________。(3)根據(jù)題中所給的條件可得R1、R2的阻值之和為_____________Ω。12．（12分）某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，用質(zhì)量為m的鉤碼通過輕繩帶動(dòng)質(zhì)量為M的滑塊在水平導(dǎo)軌上，從A由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門的時(shí)間△t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量的物理量是______，在這過程中系統(tǒng)的動(dòng)能增量為______。如果實(shí)驗(yàn)前忘記調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，而是導(dǎo)軌略為向左傾斜，用現(xiàn)有測(cè)量數(shù)據(jù)______（填“能”或“不能”）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。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）如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L傾斜置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，斷開開關(guān)S．將長也為L的金屬棒ab在導(dǎo)軌上由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t，金屬棒的速度大小為v1，此時(shí)閉合開關(guān)，最終金屬棒以大小為v2的速度沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它電阻均不計(jì)，重力加速度為g。(1)求導(dǎo)軌與水平面夾角α的正弦值及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)若金屬棒的速度從v1增至v2歷時(shí)△t，求該過程中流經(jīng)金屬棒的電量．14．（16分）受控核聚變是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。我國的“東方超環(huán)”世界領(lǐng)先，將氘氚燃料用特殊的加熱方法加熱到聚變反應(yīng)溫區(qū)（即1億度以上）以點(diǎn)燃氘氚反應(yīng)[一個(gè)氘核（）和一個(gè)氚核（）發(fā)生聚變核反應(yīng)，生成一個(gè)氦核（），放出一個(gè)中子]，利用特殊設(shè)計(jì)的“籠子”將它們穩(wěn)定地約束在該真空容器內(nèi)。使聚變反應(yīng)能夠穩(wěn)定進(jìn)行，其中一種方法是磁約束，圍繞這種"磁籠子"的設(shè)計(jì)和建道，人類已經(jīng)走過了半個(gè)多世紀(jì)艱苦的歷程。某校的研究小組進(jìn)行了以下的設(shè)計(jì)，如圖所示，矩形abcd的ab邊長為2L，ab與ac夾角為，矩形對(duì)角線ac上下方分別分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)氚核（）從ab邊中點(diǎn)P處以某一速度垂直ab邊進(jìn)入下方磁場(chǎng)恰好不從對(duì)角線ac邊射出，一個(gè)氘核（）從c點(diǎn)以某一速度水平向左進(jìn)入上方磁場(chǎng)并與氚核（）在對(duì)角線ac上相遇并發(fā)生聚變反應(yīng)，生成一個(gè)氦核（），放出一個(gè)中子，生成的氫核（）速度方向豎直向下。已知一個(gè)核子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的電量為q，求：（1）氘核（）與氚核（）射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小之比；（2）先后釋放氚核（）與氘核（）的時(shí)間差；（3）生成的氫核（）速度v應(yīng)滿足的條件。使之偏轉(zhuǎn)后恰好到達(dá)矩形的a點(diǎn)。15．（12分）如圖a所示。水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過后，電荷以的速度通過MN進(jìn)人其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時(shí)為t=0時(shí)刻），計(jì)算結(jié)果可用π表示。(1)求正電荷在正向磁場(chǎng)和負(fù)向磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑及周期；(2)如果在O點(diǎn)右方47.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。

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】

棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)做正功，安培力做負(fù)功，重力做負(fù)功，動(dòng)能增大．根據(jù)動(dòng)能定理分析力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和．【詳解】A．棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由動(dòng)能定理：WF+WG+W安=△EK得WF+W安=△EK+mgh即力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機(jī)械能的增加量．故A正確．B．由動(dòng)能定理，動(dòng)能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功與重力的功代數(shù)和．故B錯(cuò)誤．C．棒克服重力做功等于棒的重力勢(shì)能增加量．故C錯(cuò)誤．D．棒克服安培力做功等于電阻R上放出的熱量．故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用功能關(guān)系分析實(shí)際問題．對(duì)于動(dòng)能定理理解要到位：合力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的增量，哪些力對(duì)物體做功，分析時(shí)不能遺漏．2、A【解析】

依據(jù)受力分析，結(jié)合矢量的合成法則，及兩力的合力一定時(shí)，當(dāng)兩分力夾角越大，則分力越大，夾角越小時(shí)，則分力越小，從而即可求解?！驹斀狻坑深}意可知，兩根支柱支撐相同的質(zhì)量的橋梁，即兩個(gè)力的合力是一定，當(dāng)兩個(gè)力的夾角越大時(shí)，則分力也越大，當(dāng)兩個(gè)力的夾角越小時(shí)，則分力也越小，能使支柱的承重能力更強(qiáng)的是，即使支柱支撐的力要小，故A正確，故BCD錯(cuò)誤；故選A?！军c(diǎn)睛】考查矢量的合成法則，掌握兩力的合成，當(dāng)合力一定時(shí)，兩分力大小與夾角的關(guān)系，同時(shí)理解能使支柱的承重能力更強(qiáng)，不是支柱支撐的力最大，而要最小的。3、D【解析】

A．對(duì)點(diǎn)受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，并結(jié)合正弦定理，有：由于，故：A錯(cuò)誤；B．根據(jù)平衡條件，、的合力等于，B錯(cuò)誤；C．調(diào)節(jié)懸點(diǎn)的位置，使點(diǎn)向右移動(dòng)，由于始終比長，所以不可能出現(xiàn)的情況，所以不可能使等于，C錯(cuò)誤；D．調(diào)節(jié)懸點(diǎn)的位置，使點(diǎn)向左移動(dòng)，當(dāng)趨向時(shí)，可使、都大于，D正確。故選D。4、C【解析】

A．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光的能量大于氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光的能量，結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，若氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故A正確；B．盧瑟福通過對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出了原子核式結(jié)構(gòu)理論，故B正確；C．衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)子、中子、子的質(zhì)量分別是、、，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子的過程中虧損的質(zhì)量為根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知釋放的能量是，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤的，故選C。5、C【解析】

理想氣體體積不變，發(fā)生等容變化，則，代入數(shù)據(jù)得：，解得：．故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】在理想氣體狀態(tài)方程和氣體實(shí)驗(yàn)定律應(yīng)用中，壓強(qiáng)、體積等式兩邊單位一樣即可，不需要轉(zhuǎn)化為國際單位；溫度的單位一定要用國際單位(開爾文)，不能用其它單位．6、D【解析】開始時(shí)，對(duì)放在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷由平衡知識(shí)可知：；當(dāng)讓點(diǎn)電荷a帶負(fù)電時(shí)，則a、b對(duì)O點(diǎn)點(diǎn)電荷的庫侖力豎直向上在，則O點(diǎn)處電荷的受力變?yōu)?，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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

AB．污水中正、負(fù)離子向右移動(dòng)，受到洛倫茲力，根據(jù)左手定則，正離子向前表面c偏，負(fù)離子向后表面a偏，所以a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)低，與污水中正、負(fù)離子的數(shù)量無關(guān)，故A正確，不符合題意；B錯(cuò)誤，符合題意；

C．穩(wěn)定后，離子受到洛倫茲力和電場(chǎng)力作用，受力平衡，有解得流量為分析可知，顯示儀器的示數(shù)Q與離子的濃度無關(guān)，故C錯(cuò)誤，符合題意；

D．同理可知Q與U成正比，與L無關(guān)，故D正確，不符合題意。故選BC。8、BC【解析】

AB.物塊剛滑上傳送帶時(shí)，由于速度大于傳送帶的速度，則所受摩擦力沿傳送帶向下，此時(shí)的加速度為方向向下，即物塊先做減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)與傳送帶共速后由于，則物塊繼續(xù)減速，直到速度減到零后反向做加速運(yùn)動(dòng)直到離開傳送帶，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C物塊開始剛滑上傳送帶時(shí)速度最大，傳送帶對(duì)物塊做功的瞬時(shí)功率最大，最大值為選項(xiàng)C正確；D從開始滑上傳送帶到與傳送帶共速階段用時(shí)間物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離共速后物塊的加速度物塊減速到零的時(shí)間此過程中物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離此時(shí)物塊離底端的距離為然后物塊向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度仍為下滑到底端時(shí)解得此過程中物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離整個(gè)過程中物塊與傳送帶間因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱量為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解析】

A．因?yàn)殡x子恰好在極板間沿直線運(yùn)動(dòng)，所以離子在極板間受到的電場(chǎng)力與受到的洛倫茲力大小相等，則：，解得：，故A錯(cuò)誤；B．若撤去磁場(chǎng)，離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則:，y=，解得:，故B正確；CD．若撤去電場(chǎng)，離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，則半徑為，可得:，由幾何關(guān)系知：，可得：；故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10、CD【解析】

A．由題意可知，a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)，帶負(fù)電的粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于c點(diǎn)的電勢(shì)能，由能量守恒可知，粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在c點(diǎn)的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B．因表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面的三條虛線是平行且等間距的，由此可判斷電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，電場(chǎng)線豎直向上，結(jié)合軌跡的彎曲方向知粒子在b點(diǎn)的電場(chǎng)力豎直向下，故B錯(cuò)誤；C．由題可知根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小可知故C正確；D．粒子由a到c過程中電場(chǎng)力做正功，則有故D正確。故選CD。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、負(fù)7.00.30A0.75V400【解析】

(1)[1][2]若測(cè)二極管的反向電阻，則電流從二極管的負(fù)極流入；又歐姆表的電流從A端流出，故A端與二極管的負(fù)極相接觸；根據(jù)刻度盤，得出示數(shù)為7.0，又選用了×1kΩ擋，故二極管的反向電阻為7.0kΩ。

(2)[3]若此時(shí)B端是與“1”相連的，則此時(shí)是大量程電流表，為直流1A檔，故此時(shí)每小格表示0.02A，讀數(shù)為0.30A；

[4]若此時(shí)B端是與“4”相連的，則此時(shí)為小量程的電壓表，為直流電壓2.5V檔，故此時(shí)每小格表示0.05V，讀數(shù)為0.75V。(3)[5]由電路特點(diǎn)，由題意知（500-200）×10-6×（R1+R2）=200×10-6×600整理得R1+R2=400Ω12、A、B的距離L不能【解析】

[1]要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，就需要求得動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減少量，而要知道重力勢(shì)能