2021-2022學年山西省忻州市第一中學高考物理三模試卷含解析

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、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y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，一根彈簧一端固定在左側豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細線一端連著A球，另一端固定在右側豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質量，在水平細線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為()A．B．C．，，D．，2．如圖所示，兩質量分別為m1和m2的彈性小球又疊放在一起，從高度為h處自由落下，且遠大于兩小球半徑，所有的碰撞都是完全彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向．已知m2=3m1，則小球m1反彈后能達到的高度為（）A．hB．2hC．3hD．4h3．如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于A．棒的機械能增加量B．棒的動能增加量C．棒的重力勢能增加量D．電阻R上放出的熱量4．下列說法正確的是（）A．庫侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應B．光電效應揭示了光的粒子性，而康普頓效應從動量方面進一步揭示了光的粒子性C．鐳226變?yōu)殡?22的半衰期是1620年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，半衰期可能變短D．結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢固5．如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內有帶電量為q的某種自由運動電荷．導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內部磁感應強度大小為B．當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導電材料單位體積內自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為A．C．，負B．，負D．，正，正、6．如圖所示的電路中，電鍵、、均閉合，是極板水平放置的平行板電容器，極板間懸浮著一油滴，下列說法正確的是（）A．油滴帶正電B．只斷開電鍵C．只斷開電鍵D．同時斷開電鍵，電容器的帶電量將會增加，油滴將會向上運動和，油滴將會向下運動二、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，實線為正電荷與接地的很大平板帶電體電場的電場線，虛線為一以點電荷為中心的圓，a、b、c是圓與電場線的交點.下列說法正確的是()A．虛線為該電場的一條等勢線B．a(chǎn)點的強度大于b點的強度C．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢D．檢驗電荷-q在b點的電勢能比c點的大8．如圖所示，在磁感應強度為的勻強磁場中，兩點與磁場中以為圓心的同心圓（均為部分圓弧）金屬軌道始終接觸良的電容器連接在金屬軌道上。當金屬桿在與磁場垂直的平面內以為軸，以角速度順時針勻速轉動且電路穩(wěn)定時，下列說法正確的是（）為一個與磁場方向垂直、長度為的金屬桿，已知。好。一電容為A．四點比較，點電勢最高B．電勢差C．電勢差D．電容器所帶電荷量為9．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:2，正弦交流電源輸出的電壓恒為U=12V，電阻R1=1Ω，R2=2Ω，滑動變阻器R3最大阻值為20Ω，滑片P處于中間位置，則（）A．R1與R2消耗的電功率相等B．通過R1的電流為3AC．若向下移動P，電源輸出功率增大D．若向上移動P，電壓表讀數(shù)將變小10．如圖所示，圓形區(qū)域內以直線AB為分界線，上半圓內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。下半圓內有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小未知，圓的半徑為R。在磁場左側有一粒子水平加速器，質量為m，電量大小為q的粒子在極板M右側附近，由靜止釋放，在電場力的作用下加速，以一定的速度沿直線CD射入磁場，直線CD與直徑AB距離為0.6R。粒子在AB上方磁場中偏轉后，恰能垂直直徑AB進入下面的磁場，之后在AB下方磁場中偏轉后恰好從O點進入AB上方的磁場。帶電粒子的重力不計。則A．帶電粒子帶負電B．加速電場的電壓為C．粒子進入AB下方磁場時的運動半徑為0.1RD．AB下方磁場的磁感應強度為上方磁場的3倍三、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）某同學用圖甲電路做“測量電池的電動勢和內阻”實驗。可用的器材有：A．電源（電動勢約3V，內阻約10Ω）B．電壓表V（量程0~50mV，內阻為50Ω）C．電流表A（量程0~100mA，內阻約為2.5Ω）D．電阻箱R（0~999.9Ω，最小改變值為0.1Ω）E．定值電阻R1（阻值為2950Ω）F．定值電阻R2（阻值為9950Ω）G．開關S及若干導線在盡可能減小測量誤差的情況下，請回答下列問題：(1)定值電阻應選用____________；（填寫器材前面的字母序號）(2)用筆畫線代替導線，按圖甲電路將圖乙實物完整連接起來______________；(3)實驗步驟如下：閉合S，調節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為100mA，此時電阻箱的阻值為14.3Ω，電壓表的示數(shù)為U0；斷開S，拆下電流表，將B與C用導線直接相連，閉合S，調節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)仍為U0，此時電阻箱的阻值為17.0Ω，則電流表的內阻為___________Ω；調節(jié)電阻箱阻值，記下電阻箱的阻值R1，電壓表的示數(shù)U1；多次改變電阻箱的阻值，可獲得多組數(shù)據(jù)。做出電壓表示數(shù)的倒數(shù)隨電阻箱的阻值的倒數(shù)的圖線如圖丙所示，若不考慮電壓表對電路的影響，電池的電動勢和內阻分別為_________V、_____________Ω（結果保留三位有效數(shù)字）。12．（12分）某同學用圖甲所示的電路測量電阻Rx的阻值（約幾百歐）。滑動變阻器R，電阻箱R0（0~9999Ω），S2是單刀雙擲開關，量程3V的電壓表（內阻約3kΩ），電源電動勢約6V(1)根據(jù)圖甲實驗電路，在圖乙中用筆畫線代替導線將實物圖連接完整______；(2)正確連接電路后，斷開S1、S2。調節(jié)好多用電表，將兩表筆接觸Rx兩端的接線柱，正確操作后，使用×10的倍率粗測其電阻，指針指示如圖丙，粗測得到Rx=_______Ω；(3)該同學通過下列步驟，較準確地測出Rx的阻值將滑動變阻器的滑片P調至圖甲中的A端。閉合S1，將S2撥至1，調節(jié)變阻器的滑片P至某一位置，使電壓表的示數(shù)滿偏；斷開S1，調節(jié)電阻箱R0，使其阻值最大；將S2撥至“2”，閉合Si，保持變阻器滑片P的位置不變，調節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表再次滿偏，此時電阻箱示數(shù)為R1，則Rx=________。(4)關于本實驗該同學在(3)的步驟中操作不妥，可能會在步驟中造成________；為了減小實驗誤差：下列方法最可行的是________。（填正確答案標號）A．選用量程不變，內阻更大的電壓表B．選用量程不變，內阻更小的電壓表C．選用總電阻遠大于Rx的滑動變阻器D．選用總電阻遠小于Rx的滑動變阻器四、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，ABC是一個三棱鏡的截面圖，一束單色光以i＝60°的入射角從側面的中點N射入。已知三棱鏡對該單色光的折射率，AB長為L，光在真空中的傳播速度為c，求：此束單色光第一次從三棱鏡射出的方向（不考慮AB面的反射）；此束單色光從射入三棱鏡到BC面所用的時間。14．（16分）如圖所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧的一端固定在斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)。一質量為m的滑塊從距離彈簧上端s處由靜止釋放，設滑塊與彈簧接觸過程中沒有能量損失，彈簧始終處于彈性限度內，重力加速度為g。（1）求滑塊與彈簧上端接觸瞬間速度v0的大小；（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度為vm，求滑塊從釋放到速度為vm的過程中彈簧的彈力所做的功W。15．（12分）新冠肺炎疫情發(fā)生以來，各醫(yī)院都特別加強了內部環(huán)境消毒工作。如圖所示，是某醫(yī)院消毒噴霧器設備。噴霧器的儲液桶與打氣筒用軟細管相連，已知儲液桶容積為10L，打氣筒每打次氣能向儲液桶內壓入Pa的空氣。現(xiàn)往儲液桶內裝入8L藥液后關緊桶蓋和噴霧頭開關，此時桶內壓強為Pa，打氣過程中儲液桶內氣體溫度與外界溫度相同且保持不變，不計儲液桶兩端連接管以及軟細管的容積。(1)若打氣使儲液桶內消毒液上方的氣體壓強達到3×105Pa后，求打氣筒打氣次數(shù)至少是多少？(2)當儲液桶內消毒液上方的氣體壓強達到3×105Pa后，打開噴霧器開關K直至儲液桶消毒液上方的氣壓為2×105Pa，求在這過程中儲液桶噴出藥液的體積是多少？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】對水平細線被剪斷前的整體和小球B受力分析，求出兩段彈簧中的彈力。水平細線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱?，彈簧彈力不會突變，對A和B分別受力分析，由牛頓第二定律求出AB各自的加速度?！驹斀狻吭O兩球的質量均為m，傾斜彈簧的彈力為，豎直彈簧的彈力為，解得：。對水平細線被剪斷前的整體受力分析，由平衡條件可得：。對水平細線被剪斷前的小球B受力分析，由平衡條件可得：。水平細線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱?，彈簧彈力不會突變。對水平細線被剪斷瞬間的A球受力分析知，A球所受合力與原來細線拉力方向相反，水平向左，由牛頓第二定律可得：，解得：。對水平細線被剪斷瞬間的B球受力分析知，B球的受力情況不變，加速度仍為0。故D項正確，ABC三項錯誤?！军c睛】未剪斷的繩，繩中張力可發(fā)生突變；未剪斷的彈簧，彈簧彈力不可以突變。2、D【解析】試題分析：下降過程為自由落體運動，觸地時兩球速度相同，v=，m2碰撞地之后，速度瞬間反向，大小相等，選m1與m2碰撞過程為研究過程，碰撞前后動量守恒，設碰后m1、m2速度大小分別為v1、v2，選向上方向為正方向，則：m2vm1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得：（m1+m2）v2=+m2且，m2=3m1聯(lián)立解得：反彈后高度為：H=故選D3、A【解析】棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內，F(xiàn)做正功，安培力做負功，重力做負功，動能增大．根據(jù)動能定理分析力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)和等于機械能的增加量．故A正確．B．由動能定理，動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錯誤．C．棒克服重力做功等于棒的重力勢能增加量．故C錯誤．D．棒克服安培力做功等于電阻R上放出的熱量．故D錯誤【點睛】本題運用功能關系分析實際問題．對于動能定理理解要到位：合力對物體做功等于物體動能的增量，哪些力對物體做功，分析時不能遺漏．4、B【解析】A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，選項A錯誤；B．光電效應揭示了光的粒子性，而康普頓效應從動量方面進一步揭示了光的粒子性，選項B正確；C．半衰期不隨外界環(huán)境的變化而變化，選項C錯誤；D．比結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢固，選項D錯誤。故選B。5、C【解析】因為上表面的電勢比下表面的低，根據(jù)左手定則，知道移動的電荷為負電荷；根據(jù)電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡可得：解得：因為電流為：解得：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤．6、C【解析】A．電容器的上極板與電源正極相連，帶正電，油滴受到豎直向下的重力和電場力作用，處于平衡狀態(tài)，故電場力方向豎直向上，油滴帶負電，故A錯誤。B．只斷開電鍵S1，不影響電路的結構，電容器的電荷量恒定不變，故B錯誤。C．只斷開電鍵S2，電容器電壓變?yōu)殡娫措妱觿?，則電容器兩極板間電壓增大，電場強度增大，油滴將會向上運動，故C正確。D．斷開電鍵S3和S4，電容器電荷量不變，電場強度不變，油滴仍靜止，故D錯誤。故選C。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】A．虛線上各點的電場線與虛線不都是垂直的，則虛線不是該電場的一條等勢線，選項A錯誤；B．因b點的電場線較a點密集，則a點的強度小于b點的強度，選項B錯誤；C．正電荷到a點間平均場強比正電荷到b點的平均場強小，則正電荷與a點間電勢差小于正電荷與b點間電勢差，可知a點的電勢高于b點的電勢，選項C正確；D．通過畫出過b點的等勢線可知，b點的電勢低于c點，則檢驗電荷-q在b點的電勢能比c點的大，選項D正確。8、BD【解析】A．如圖所示桿順時針勻速轉動切割磁感線，由右手定則知感應電動勢方向為，桿相當于電源，所以點電勢最高，故A錯誤；BC．綜合運動規(guī)律，的中點的線速度為綜合電路規(guī)律，電路穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，電路中無電流，由法拉第電磁感應定律得解得同理，又有中點的線速度為中點的線速度為可得故B正確，C錯誤；D．電容器接在兩點間，帶電荷量為解得故D正確。故選BD。9、BD【解析】對理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比等于原副線圈的電壓之比，等于電流的倒數(shù)之比，據(jù)此進行分析。【詳解】A選項，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為1:2，可知原副線圈的電流之比為2:1，根據(jù)，可知與消耗的電功率之比為2:1，選項A錯誤；B選項，設通過的電流為I，則副線圈的電流為0.5I，初級電壓根據(jù)匝數(shù)比可知次級電壓為則解得選項B正確；CD選項，若向下移動P，則的電阻增大，次級電流變小初級電流也變小，根據(jù)可知電源輸出功率變小，電阻確，D錯誤。的電壓變小，變壓器輸入電壓變大，次級電壓變大，電壓表的讀數(shù)變小，則選項C正故選BD。10、AC【解析】A．從C點入射的粒子向下做勻速圓周運動，即受到洛侖茲力向下，由左手定則知道粒子帶負電，所以選項A正確；B．由題意知，粒子在AB上方磁場中做勻速圓周運動的半徑r1＝0.6R，在電場中加速有：在AB上方磁場中：聯(lián)立得：所以選項B錯誤；C．粒子在AB下方磁場中做勻速圓周運動，由幾何關系：解得r2＝0.1R所以選項C正確；D．由洛侖茲力提供向心力得到半徑：由于r1＝6r2，所以B2＝6B1所以選項D錯誤。故選AC。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、E2.72.9012.0【解析】(1)[1]實驗中需要將電流表A與定值電阻R串聯(lián)，改裝成一個量程為的電壓表，由部分電路歐姆定律知代入數(shù)據(jù)解得故選E。(2)[2]根據(jù)電路原理圖，實物連接如圖所示。(3)[3]電壓表的示數(shù)始終為，則說明即為[4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律知代入數(shù)據(jù)變形后結合題中所給圖像的縱截距解得[5]斜率求得12、電壓表超偏而損壞C【解析】(1)[1]實物圖如圖所示(2)[2]多用電表讀數(shù)為粗測讀數(shù)為。(3)[3]S2接1時電壓表測量的電壓，S2接2時電壓表測量兩端電壓，兩種情況下，滑動變阻器的滑片位置相同，由于電壓