2021-2022學(xué)年河南省鶴壁市高級中學(xué)高三下學(xué)期一?？荚囄锢碓囶}含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強磁場中，棒中通有由M到N的恒定電流I，細(xì)線的拉力不為零，兩細(xì)線豎直．現(xiàn)將勻強磁場磁感應(yīng)強度B大小保持不變，方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，在這個過程中()A．細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大B．細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大C．細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小D．細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小2、據(jù)悉我國計劃于2022年左右建成天宮空間站，它離地面高度為400~450km的軌道上繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑大約為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的六分之一，則下列說法正確的是（）A．空間站運行的加速度等于地球同步衛(wèi)星運行的加速度的6倍B．空間站運行的速度約等于地球同步衛(wèi)星運行速度的倍C．空間站運行的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期D．空間站運行的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度3、下列說法正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光的波動性B．高速運動的質(zhì)子、中子和電子都不具有波動性C．盧瑟福通過粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說D．核反應(yīng)方程中的為質(zhì)子4、人類在對自然界進行探索的過程中，科學(xué)實驗起到了非常重要的作用。下列有關(guān)說法中不正確的是（）A．伽利略將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動B．法國科學(xué)家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動C．海王星是在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)之前通過觀測發(fā)現(xiàn)的D．密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值5、如圖甲所示，梯形硬導(dǎo)線框abcd固定在磁場中，磁場方向與線框平面垂直，圖乙表示該磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系，t=0時刻磁場方向垂直紙面向里。在0～5t0時間內(nèi)，設(shè)垂直ab邊向上為安培力的正方向，線框ab邊受到該磁場對它的安培力F隨時間t變化的關(guān)系圖為A． B． C． D．6、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)計支柱，能使支柱的承重能力更強的是A． B． C． 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、如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質(zhì)量為的小球恰好能通過軌道最高點在軌道內(nèi)做圓周運動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運動過程中其機械能E、動能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．8、如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的復(fù)色光從空氣射向AB邊的中點D，入射方向與邊AB的夾角為θ=30°，經(jīng)三棱鏡折射后分為a、b兩束單色光，單色光a偏折到BC邊的中點E，單色光b偏折到F點，則下列說法正確的是（）A．該棱鏡中對單色光a的折射率為B．在棱鏡中傳播，a光的傳播速度較大C．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大9、如圖所示，某滑雪運動員(可視為質(zhì)點)由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中A．所受滑道的支持力逐漸增大B．所受合力保持不變C．機械能保持不變D．克服摩擦力做功和重力做功相等10、大型對撞機是科學(xué)研究的重要工具，中國也準(zhǔn)備建造大型正負(fù)電子對撞機，預(yù)計在2022至2030年之間建造，對撞機是在回旋加速器的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展出來的?；匦铀倨鞯脑硎疽鈭D如圖所示，和是兩個中空的半圓金屬盒，均和高頻交流電源相連接，在兩盒間的窄縫中形成勻強電場，兩盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，中央O處是粒子源。若忽略粒子在電場中的加速時間，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．帶電粒子每運動一周被加速兩次B．帶電粒子在磁場中運動的周期越來越小C．粒子的最大速度與半圓金屬盒的尺寸無關(guān)D．磁感應(yīng)強度越大，帶電粒子離開加速器時的動能就越大三、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）為了測量某金屬絲的電阻率：（1）如圖a所示，先用多用電表“×1Ω”擋粗測其電阻為_______Ω，然后用圖b的螺旋測微器測其直徑為______mm，再用圖c的毫米刻度尺測其長度為________cm．（2）為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ；量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ）B．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）C．滑動變阻器R1（0～5Ω，1A）D．滑動變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）E．1.5V的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計F．電阻箱G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干為了測多組實驗數(shù)據(jù)，則滑動變阻器應(yīng)選用________（填“R1”或“R2”）；請在方框內(nèi)設(shè)計最合理的電路圖________并完成圖d中的實物連線________．12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)，實驗過程如下：（1）用游標(biāo)卡尺測量出固定于滑塊上的遮光條的寬度d=____mm，在桌面上合適位置固定好彈簧和光電門，將光電門與數(shù)字計時器（圖中未畫出）連接．（2）用滑塊把彈簧壓縮到某一位置，測量出滑塊到光電門的距離x．釋放滑塊，測出滑塊上的遮光條通過光電門所用的時間t，則此時滑塊的速度v=_____．（3）通過在滑塊上增減砝碼來改變滑塊的質(zhì)量m，仍用滑塊將彈簧壓縮到（2）中的位置，重復(fù)（2）的操作，得出一系列滑塊質(zhì)量m與它通過光電門時的速度v的值，根據(jù)這些數(shù)值，作出v2-m-1圖象如圖乙所示．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，由圖象可知，滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)=___；彈性勢能等于EP=____．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）1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運動特點，解決了粒子的加速問題。現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和恢學(xué)設(shè)備中。回旋加速器的工作原理如圖甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間；(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設(shè)α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時進入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）14．（16分）如圖甲所示，足夠長的兩金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平平行固定，兩導(dǎo)軌電阻不計，且處在豎直向上的磁場中，完全相同的導(dǎo)體棒a、b垂直放置在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，兩導(dǎo)體棒的電阻均為R=0.5Ω,且長度剛好等于兩導(dǎo)軌間距L,兩導(dǎo)體棒的間距也為L,開始時磁場的磁感應(yīng)強度按圖乙所示的規(guī)律變化，當(dāng)t=0.8s時導(dǎo)體棒剛好要滑動。已知L=1m,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求：（1）每根導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力的大小及0.8s內(nèi)整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱；（2）若保持磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T不變，用如圖丙所示的水平向右的力F拉導(dǎo)體棒b,剛開始一段時間內(nèi)b做勻加速直線運動，一根導(dǎo)體棒的質(zhì)量為多少?（3）在（2）問條件下a導(dǎo)體棒經(jīng)過多長時問開始滑動?15．（12分）一半球形玻璃磚，球心為O，OA和OB與豎直方向間的夾角均為30°。一束光線射向A點，折射光線恰好豎直向下射到C點，已知該玻璃磚折射率為。(1)求射向A點的光線與豎直方向的夾角；(2)從B點射入的光線折射后恰好過C點，求折射光線BC與虛線BO夾角的正弦值。

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、A【解析】

開始時，金屬棒的重力和安培力大小相等．當(dāng)磁場方向由垂直紙面向里緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，知安培力的大小FA=BIL不變，方向由豎直向上向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮鶕?jù)共點力平衡知，細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，因為金屬棒受重力、拉力和安培力平衡，重力和安培力的合力于拉力大小等值方向，重力和安培力的大小不變，之間的夾角由180°變?yōu)?0°，知兩個力的合力一直增大，所以拉力一直增大，故A正確，BCD錯誤．2、B【解析】

ABC．設(shè)空間站運行的半徑為R1，地球同步衛(wèi)星半徑為R2，由得加速度為線速度為周期為由于半徑之比則有加速度之比為a1:a2=36:1線速度之比為v1:v2=:1周期之比為T1:T2=1:6故AC錯誤，B正確；D．由于地球自轉(zhuǎn)的角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度，故可以得到空間站運行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故D錯誤。故選B。3、C【解析】

A．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性，A錯誤；B．任何運動的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性，B錯誤；C．原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的提出是建立在粒子散射實驗基礎(chǔ)上的，C正確；D．根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷X為中子，D錯誤。故選C。4、C【解析】

伽利略在斜面實驗中得出物體沿斜面下落時的位移和時間的平方成正比，然后利用這一結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動，故A正確；法國科學(xué)家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向；故B正確；海王星是在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)之后通過觀測發(fā)現(xiàn)的，故C不正確；密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值，任何電荷的電荷量都應(yīng)是基本電荷的整數(shù)倍；故D正確；5、D【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢，根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流，根據(jù)安培力公式F＝BIL求解安培力；根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判定安培力的方向，即可求解?！驹斀狻?﹣2t0，感應(yīng)電動勢為：E1＝SS，為定值，3t0﹣5t0，感應(yīng)電動勢為：E2＝SS，也為定值，因此感應(yīng)電流也為定值，那么安培力F＝BIL∝B，由于0﹣t0，B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零，根據(jù)楞次定律，可知，線圈中感應(yīng)電流方向順時針，依據(jù)左手定則，可知，線框ab邊受到安培力方向向上，即為正；同理，t0﹣2t0，安培力方向向下，為負(fù)，大小增大，而在2t0﹣3t0，沒有安培力；在3t0﹣4t0，安培力方向向上，為正，大小減??；在4t0﹣5t0，安培力方向向下，為負(fù)，大小增大，故D正確，ABC錯誤。6、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，當(dāng)兩分力夾角越大，則分力越大，夾角越小時，則分力越小，從而即可求解。【詳解】由題意可知，兩根支柱支撐相同的質(zhì)量的橋梁，即兩個力的合力是一定，當(dāng)兩個力的夾角越大時，則分力也越大，當(dāng)兩個力的夾角越小時，則分力也越小，能使支柱的承重能力更強的是，即使支柱支撐的力要小，故A正確，故BCD錯誤；故選A?！军c睛】考查矢量的合成法則，掌握兩力的合成，當(dāng)合力一定時，兩分力大小與夾角的關(guān)系，同時理解能使支柱的承重能力更強，不是支柱支撐的力最大，而要最小的。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、CD【解析】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運動的臨界條件，結(jié)合機械能守恒定律分析即可解題?！驹斀狻緼B．小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：，則在最高點小球的動能：（最小動能），在最高點小球的重力勢能：，運動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機械能守恒，即：，故AB錯誤；CD．小球從最高點到最低點，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確。【點睛】本題主要考查了豎直圓周運動的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。8、AC【解析】

A．設(shè)到E點的a光線的入射角為i=60°，折射角為r=30°，則折射率選項A正確；B．在棱鏡中傳播，b光的折射率較小，由可知，a光傳播速度較大，選項B錯誤；C．a(chǎn)光的折射率大于b光，則a光的頻率一定大于b光的頻率，選項C正確；D．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，則a光的波長小于b光的波長，根據(jù)可知，分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小，選項D錯誤。故選AC。9、AD【解析】

由圖可知，從A到B斜面傾角θ一直減小，運動員對軌道的壓力為mgcosθ，可知運動員對斜面的壓力會逐漸增大，故A正確；因為運動員在下滑過程中始終存在向心力，合外力充當(dāng)向心力，向心力繩子指向圓心，方向不斷變化，所以合外力是變力，故B錯誤；由于速度不變，則動能不變，高度下降，重力勢能減小，則機械能減小，故C錯誤；由于速度不變，則動能不變，由動能定理可知，摩擦力做功和重力做功相等．故D正確．10、AD【解析】

A．帶電粒子轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過電場，所以每運動一周被加速兩次，故A正確；B．帶電粒子在磁場中運動的周期與速度無關(guān)，故B錯誤；C．粒子從回旋加速器中射出時，最后一圈圓周運動的半徑與金屬盒半徑相同，由得可知金屬盒半徑r越大，最大速度ν越大，故C錯誤；D．由，可知磁感應(yīng)強度B越大，最大速度v越大，粒子動能越大，故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、8.0（或者8）；2.095（2.095~2.098均可）10.14（10.13~10.15均可）R1【解析】

第一空.由圖示多用電表可知，待測電阻阻值是8×1Ω=8Ω；第二空.由圖示螺旋測微器可知，的固定刻度讀數(shù)為2mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×9.5mm=0.095mm，其讀數(shù)為：2mm+9.5×0.01mm=2.095mm；第三空.毫米刻度尺測其長度為10.14cm第四空.滑動變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）的阻值比待測金屬絲阻值8Ω大得太多，為保證電路安全，方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選R1，最大阻值5Ω；第五空.為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于被測電阻阻值較小，則電流表應(yīng)采用外接法，實驗電路圖如圖所示；

第六空.根據(jù)實驗電路圖連