山西省忻州二中2021-2022學年高三第三次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，變壓器為理想變壓器，電壓變化規(guī)律為的交流電壓接在a、b兩端，L為燈泡，R為滑動變阻器?，F將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數增大了0.2A，電流表A2的示數增大了0.8A，則下列正確的是（）A．電壓表V2示數不變，V3示數增大B．變阻器滑片是沿d→c的方向滑動C．該變壓器起降壓作用D．燈泡發(fā)光每秒閃50次2、2017年11月5日，又有兩顆北斗導航系統(tǒng)組網衛(wèi)星通過“一箭雙星”發(fā)射升空，并成功進入預定軌道，兩顆衛(wèi)星繞地球運動均看作勻速圓周運動。如果兩顆衛(wèi)星的質量均為M，其中的1號衛(wèi)星軌道距離地面高度為h，2號衛(wèi)星軌道距離地面高度為h'，且h'>h，把地球看做質量分布均勻的球體，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，引力常量為G下列說法正確的是（）A．l號衛(wèi)星繞地球運動的線速度B．1號衛(wèi)星繞地球運動的周期C．1號衛(wèi)星和2號衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力大小之比為D．穩(wěn)定在軌運行時1號衛(wèi)星的機械能大于2號衛(wèi)星的機械能3、在物理學的發(fā)展過程中，科學的物理思想與方法對物理學的發(fā)展起到了重要作用，下列關于物理思想和方法的說法中，錯誤的是（）A．合力與分力的關系體現了等效替換的思想B．庫侖扭秤實驗和卡文迪許扭秤實驗都用了放大的思想C．加速度a＝、電場強度E＝都采用了比值定義法D．牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產物，能用實驗直接驗證4、下列關于衰變與核反應的說法正確的是（）A．衰變?yōu)椋涍^3次衰變，2次β衰變B．β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C．核聚變反應方程中，X表示質子D．高速粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應方程為5、太陽周圍除了八大行星，還有許多的小行星，在火星軌道與木星軌道之間有一個小行星帶，假設此小行星帶中的行星只受太陽引力作用，并繞太陽做勻速圓周運動，則A．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期相同B．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動加速度大于火星做圓周運動的加速度C．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期大于木星公轉周期D．小行星帶中某兩顆行星線速度大小不同，受到太陽引力可能相同6、一輛汽車遇到險情緊急剎車，剎車過程做勻減速運動，剎車后第1s內的位移為16m，最后1s內的位移為8m，則汽車的剎車時間為A．1s B．1.5s C．2s D．2.5s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、某時刻O處質點沿y軸開始做簡諧振動，形成沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，經過0.8s形成的波動圖象如圖所示。P點是x軸上距坐標原點96m處的質點。下列判斷正確的是（）A．該質點開始振動的方向沿y軸向上B．該質點振動的周期是0.8sC．從O處質點開始振動計時，經過3.2s，P處質點開始振動D．該波的波速是24m/s8、如圖是傾角θ=37°的光滑絕緣斜面在紙面內的截面圖。一長為L、質量為m的導體棒垂直紙面放在斜面上，現給導體棒通人電流強度為I，并在垂直于導體棒的平面內加勻強磁場，要使導體棒靜止在斜面上，已知當地重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.則以下說法正確的是（）A．所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應為B．所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應為C．所加磁場的磁感應強度的最小值為D．所加磁場的磁感應強度的最小值為9、如圖為磁流體發(fā)電機的原理示意圖，間距為的平行金屬板M、N間有磁感應強度大小為B且方向垂直紙面向里的勻強磁場，將一束含有大量帶正電和帶負電的等離子體以速度水平噴入磁場，兩金屬板間就產生電壓.定值電阻、滑動變阻器（最大值為）及開關S串聯后接在M、N兩端，已知磁流體發(fā)電機的電阻為r（），則在電路閉合、滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動的過程中（）A．金屬板M為電源正極，N為電源負極B．電阻消耗功率的最大值為C．滑動變阻器消耗功率的最大值為D．發(fā)電機的輸出功率先增大后減小10、下列說法正確的是A．用不能被水浸潤的塑料瓶做醬油瓶，向外倒醬油時不易外灑B．一定量的理想氣體，在壓強不變時，分子每秒對單位面積器壁的平均碰撞次數隨著溫度升高而減少C．某氣體的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數為NA，則該氣體的分子體積為V0＝D．與固體小顆粒相碰的液體分子數越多，布朗運動越明顯E.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的三、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）小李同學利用激光筆和角度圓盤測量半圓形玻璃磚的折射率，如圖2所示是他采用手機拍攝的某次實驗現象圖，紅色是三條光線，固定好激光筆，然后將圓盤和玻璃磚一起順時針繞圓心緩慢轉動了50角，發(fā)現光線____恰好消失了（選填①，②或③），那么這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率n=_____.12．（12分）某同學用圖甲電路測量一電源的電動勢和內阻，其中電流表A的量程為0.6A，虛線框內為用電流計G改裝的電壓表。(1)已知電流計G的滿偏電流Ig=300μA，內阻Rg=100Ω，改裝后的電壓表量程為3V，則可計算出電阻R1=____Ω。(2)某次測量時，電流計G的示數如圖乙，則此時電源兩端的電壓為___V。(3)移動滑動變阻器R的滑片，得到多組電流表A的讀數I1和電流計G的讀數I2，作出I1-I2圖像如圖丙。由圖可得電源的電動勢E=____V，內阻r=____Ω。(4)若電阻R1的實際阻值大于計算值，則電源內阻r的測量值____實際值（填“小于”“等于”或“大于”）。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）牛頓說：“我們必須普遍地承認，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”．任何兩個物體間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律計算，而且任何兩個物體之間都存在引力勢能，若規(guī)定物體處于無窮遠處時的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為，其中m1、m2為兩個物體的質量，r為兩個質點間的距離（對于質量分布均勻的球體，指的是兩個球心之間的距離），G為引力常量．設有一個質量分布均勻的星球，質量為M，半徑為R．（1）該星球的第一宇宙速度是多少？（2）為了描述電場的強弱，引入了電場強度的概念，請寫出電場強度的定義式．類比電場強度的定義，請在引力場中建立“引力場強度”的概念，并計算該星球表面處的引力場強度是多大？（3）該星球的第二宇宙速度是多少？（4）如圖所示是一個均勻帶電實心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實心球可看作電荷集中在球心處的點電荷），半徑為R，P為球外一點，與球心間的距離為r，靜電力常量為k．現將一個點電荷-q（該點電荷對實心球周圍電場的影響可以忽略）從球面附近移動到p點，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功．14．（16分）在納米技術中需要移動或修補原子，必須使在不停地做熱運動（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內停留一段時間，為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術。即利用激光作用于原子，使原子運動速率變慢，從而溫度降低。(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球，則“激光致冷”與下述的力學模型相似。如圖所示，一輛質量為m的小車（左側固定一輕質擋板以速度v0水平向右運動；一個動量大小為p。質量可以忽略的小球水平向左射入小車后動量變?yōu)榱?；緊接著不斷重復上述過程，最終小車將停下來。設地面光滑。求：①第一個小球入射后，小車的速度大小v1；②從第一個小球入射開始計數到小車停止運動，共入射多少個小球?(2)近代物理認為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現有一個原子A水平向右運動，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A，兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請分析：①哪束激光能被原子A吸收?并說明理由；②說出原子A吸收光子后的運動速度增大還是減小。15．（12分）如圖所示，輕質彈簧右端固定，左端與一帶電量為+q的小球接觸，但不粘連。施加一外力，使它靜止在A點，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球的質量為m=0.5kg，撤去外力后，小球沿粗糙水平面AC進入豎直的光滑半圓形管道，管道的寬度忽略不計，管道半徑r=1m，在邊長為2m的正方形BPMN區(qū)域內有一勻強電場，電場強度大小為E=，方向與水平方向成45o斜向右上，半圓形軌道外邊緣恰好與電場邊界相切。水平軌道AB的長度為L=2m，小球與水平面的動摩擦因數μ=0.5，小球到達B點時，速度的大小為m/s，所有的接觸面均絕緣，g取10m/s2，求：(1)釋放小球前，彈簧的彈性勢能大??；(2)求小球過D點的速度；(3)求小球的落地點到C點的距離。

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、C【解析】

AB．觀察到電流表A1的示數增大了0.2A，電流表A2的示數增大了0.8A，即副線圈電流增大，由于a、b接在電壓有效值不變的交流電流兩端，匝數比不變，所以副線圈電壓不變，即V1，V2示數不變，V3示數減小根據歐姆定律得負載電阻減小，所以變阻器滑片是沿c→d的方向滑動，故AB錯誤，C．觀察到電流表A1的示數增大了0.2A，電流表A2的示數增大了0.8A，即原線圈電流增大量小于副線圈電流增大量，根據電流與匝數成反比，所以該變壓器起降壓作用，故C正確；D．由可知，交流電的頻率為由于交變電流一個周期內電流方向發(fā)生100次變化，所以燈泡發(fā)光每秒閃100次，故D錯誤。故選C。2、A【解析】

A．設地球質量m，根據公式和解得故A正確；B．根據公式和解得：故B錯誤；C．根據所以故C錯誤；D．由于，衛(wèi)星從低軌道向高軌道要點火加速，化學能轉化為機械能，所以穩(wěn)定在軌運行時1號衛(wèi)星的機械能小于2號衛(wèi)星的機械能，故D錯誤。故選A.3、D【解析】

A．合力與分力的關系體現了等效替換的思想，故A正確，不符合題意；B．庫侖扭秤實驗和卡文迪許扭秤實驗都用了放大的思想，故B正確，不符合題意；C．加速度a＝、電場強度E＝都采用了比值定義法，故C正確，不符合題意；D．牛頓第一定律是在實驗的基礎上經邏輯推理而得出的，采用的是實驗加推理的方法，反映了物體不受外力時的運動狀態(tài)，而不受外力的物體不存在的，所以不能用實驗直接驗證，故D錯誤，符合題意；4、A【解析】

A．設發(fā)生n次衰變，m次β衰變，根據電荷數和質量數守恒，則有解得n=3，m=2，故A正確；B．衰變所釋放的電子是原子核內一個中子轉變成一個質子和一個電子，故B錯誤；C．根據質量數守恒和電荷數守恒可知，聚變反應方程中，X的質量數為電荷數為可知X表示中子，故C錯誤；D．高速粒子轟擊氮核可從氮核中打出質子，不是中子，核反應方程為故D錯誤。故選A。5、D【解析】

A項：由公式可知，若小行星做圓周運動半徑不同，則周期不同，故A錯誤；B項：由公式可知，小行星中各行星繞太陽做圓周運動的加速度小于火星做圓周運動的加速度，故B錯誤；C項：小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動的半徑小于木星繞太陽公轉的半徑，因此小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期小于木星公轉周期，故C錯誤；D項：由公式可知，某兩顆行星線速度大小v不同，但有可能相同，故D正確。故選：D。6、B【解析】

最后1s內的汽車位移為8m，根據x=at2，可知加速度大小為a=16m/s2剎車后第1s內的平均速度大小v=m/s=lm/s，則剎車的時間:t=0.5s+s=1.5sA．1s。故A不符合題意。B．1.5s。故B符合題意。C．2s。故C不符合題意。D．2.5s。故D不符合題意。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、BC【解析】

A．由上下坡法可知，質點開始振動的方向沿y軸負方向，故A錯誤；B．0.8s傳播一個波長，周期為0.8s，故B正確；CD．波速v＝＝30m/s傳到P點的時間t＝s＝3.2s故C正確，D錯誤。故選BC。8、BC【解析】

AB．根據共點力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下與豎直向上的這兩個方向之間，根據左手定則知，所加磁場方向與x軸正方向的夾角θ的范圍應為，故A錯誤，B正確。CD．當安培力的方向與支持力方向垂直時，安培力最小，根據矢量三角形定則有則磁感應強度的最小值故C正確，D錯誤。故選BC。9、BD【解析】

A．等離子體噴入磁場后，由左手定則可知正離子向N板偏轉，負離子向M板偏轉，即金屬板M為電源負極，N為電源正極，故A錯誤；B．等離子體穩(wěn)定流動時，洛倫茲力與電場力平衡，即可得電源電動勢，當滑片P位于b端時，電路中電流最大，電阻消耗的功率最大，且為故B正確；C．滑動變阻器最大阻值為，小于定值電阻與電源內阻之和，故滑動變阻器阻值為時消耗的功率最大，且為故C錯誤；D．因，所以滑片P由a端向b端滑動的過程中，外電路電阻減小，必然在某位置有由外電阻與內阻相等時電源輸出功率最大可知，滑片P由a端向b端滑動的過程中，發(fā)電機的輸出功率先增大后減小，故D正確。故選：BD。10、ABE【解析】

A．從塑料醬油瓶里向外倒醬油時不易外灑，這是因為醬油不浸潤塑料，故A正確；B．一定質量的理想氣體，在壓強不變時，溫度升高，則分子對器壁的平均碰撞力增大，所以分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數減少，故B正確；C．氣體間距較大，則得到的是氣體分子間的平均距離，故C錯誤；D．布朗運動是指懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，反映了液體分子的無規(guī)則運動，布朗運動的激烈程度與溫度和懸浮顆粒的體積有關，溫度越高，體積越小，布朗運動越劇烈，若是與固體顆粒相碰的液體分子數越多，說明固體顆粒越大，不平衡性越不明顯，故D錯誤；E．根據熱力學第二定律，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，故E正確。故選ABE。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、③【解析】將圓盤和玻璃磚一起順時針繞圓心緩慢轉動了50角，發(fā)現全反射，光線③恰好消失；此時的臨界角為C=450，則這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率.12、99002.402.901.0小于【解析】

(1)[1]．由改裝原理可知，要串聯的電阻(2)[2]．電流計G的示數為240μA，則此時電源兩端的電壓為240μA×10-6×10000V=2.40V；(3)[3][4]．由圖像可知，縱軸截距為290μA，則對應的電壓值為2.90V，即電源電動勢為E=2.90V；內阻(4)[5]．若電阻R1的實際阻值大于計算值，則通過電流計G的電流會偏小，則圖像I2-I1的斜率會偏小，則電源內阻r的測量值小于實際值。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）；（3）；（4）【解析】

(1)設靠近該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速度大小為，萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力解得：；(2)電場強度的定義式設質量為m的質點距離星球中心的距離為r，質點受到該星球的萬有引力質點所在處的引力場強度得該星球表面處的引力場強