新疆巴州焉耆縣第三中學2021-2022學年高考物理一模試卷含解析

2021-2022學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”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。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、氫原子的能級示意圖如圖所示，鋅的逸出功是，那么對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征，下列說法正確的是（）A．大量氫原子從高能級向能級躍遷時發(fā)出的光可以使鋅發(fā)生光電效應B．大量氫原子從能級向低能級躍遷時，最多發(fā)出兩種不同頻率的光C．大量氫原子從能級向低能級躍遷時，用其發(fā)出的光照射鋅板，有兩種光能使鋅板發(fā)生光電效應D．若入射光子的能量為，不能使能級的氫原子電離2、如圖所示，甲、乙兩物體用兩根輕質細線分別懸掛在天花板上，兩細線與水平方向夾角分別為60°和45°，甲、乙間拴接的輕質彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）A．甲、乙的質量之比為1:B．甲、乙所受彈簧彈力大小之比為:C．懸掛甲、乙的細線上拉力大小之比為1:D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙的瞬時加速度大小之比為1:3、2019年12月16日，第52、53顆北斗導航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗導航衛(wèi)星中包括地球同步衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星，它們都繞地球做圓周運動，同步衛(wèi)星距地面的高度大于中圓軌道衛(wèi)星距地面的高度．與同步衛(wèi)星相比，下列物理量中中圓軌道衛(wèi)星較小的是()A．周期 B．角速度 C．線速度 D．向心加速度4、靜電計是在驗電器的基礎上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬極板，G為靜電計。開始時開關S閉合，靜電計指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大，下列采取的措施可行的是（）A．保持開關S閉合，將A、B兩極板靠近B．斷開開關S后，減小A、B兩極板的正對面積C．斷開開關S后，將A、B兩極板靠近D．保持開關S閉合，將變阻器滑片向右移動5、一束由a、b兩種單色光組成的復色光射向玻璃制成的三棱鏡，通過三棱鏡的傳播情況如圖所示。關于a、b兩種單色光，下列說法正確的是（）A．玻璃對a色光的折射率大于對b色光的折射率B．a色光的光子能量小于b色光的光子能量C．a色光在玻璃中的傳播速度比b色光小D．a色光發(fā)生全反射的臨界角比b色光小6、豎直放置的肥皂膜在陽光照耀下，由于前后表面反射光通過的路程不同，形成兩列相干光，薄膜上會呈現(xiàn)出彩色條紋．若一肥皂膜由于受重力和液體表面張力的共同影響，其豎直方向的截面如圖所示，則光通過該肥皂膜產生的干涉條紋與下列哪個圖基本一致（）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、關于電磁波和機械波，下列說法正確的是A．電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直B．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關C．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象D．在真空中波長越短的電磁波周期越大E.聲波從空氣傳入水中時頻率不變，波長改變8、如圖所示，在真空中，某點電荷Q形成的電場中，a、b、c三個虛線圓分別表示電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為45V、25V、15V。一粒子q帶電荷量大小為0.1C，電性未知，在電場中的運動軌跡如圖中實線KLMN所示。下列說法正確的是（）A．場源電荷Q帶負電B．粒子q帶正電C．粒子q從K到L的過程中，克服電場力做功3JD．粒子在距場源電荷最近的L處動能為零9、甲、乙兩名溜冰運動員，M甲=80kg，M乙=40kg，面對面拉著彈簧秤做圓周運動的溜冰表演，兩人相距0.9m，彈簧秤的示數(shù)為96N，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．兩人運動半徑相同B．兩人的運動半徑不同，甲為0.3m，乙為0.6mC．甲的線速度12m/s，乙的線速度6m/sD．兩人的角速度均為2rad/s10、如圖，平行金屬板中帶電質點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，選地面的電勢為零，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，下列說法正確的是（）A．電壓表讀數(shù)減小B．小球的電勢能減小C．電源的效率變高D．若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為和，則三、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）某同學在“探究物體運動的加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗中，把按控制變量法做的兩個實驗的數(shù)據(jù)都記錄在下表中。數(shù)據(jù)是按加速度的大小排列的。123456789F/N0.290.140.290.190.240.290.290.290.34m/kg0.860.360.610.360.360.410.360.310.36a/（m·s-2）0.340.390.480.530.670.710.810.930.94若利用表中數(shù)據(jù)探究物體運動的加速度與物體受力的關系，則選用物體的質量為m=___________，請在本題給出的坐標紙中作出a－F圖像________。12．（12分）現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率．①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結果如圖所示，其讀數(shù)是______．②利用下列器材設計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻．這段金屬絲的電阻，約為，畫出實驗電路圖，并標明器材代號．電源（電動勢，內阻約為）電流表（量程，內阻）電流表（量程，內阻約為）滑動變阻器（最大阻值，額定電流）開關及導線若干③某同學設計方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式______．從設計原理看，其測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．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）圖示為一光導纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面．已知光在真空中的傳播速度為c.(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應滿足的條件；(2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間．14．（16分）一導熱性能良好的圓柱形氣缸固定在水平面上，氣缸上端開口，內壁光滑，截面積為。A是距底端高處的小卡環(huán)。質量為的活塞靜止在卡環(huán)上，活塞下密封質量為的氫氣，C為側壁上的單向導管。大氣壓強恒定為。環(huán)境溫度為時，從處注入水，當水深為時，關閉C，卡環(huán)恰對活塞無作用力。接下來又從處緩慢導入一定量氫氣，穩(wěn)定后再緩慢提升環(huán)境溫度到，穩(wěn)定時活塞靜止在距缸底處，設注水過程中不漏氣，不考慮水的蒸發(fā)，氫氣不溶于水。求：①最初被封閉的氫氣的壓強；②導入氫氣的質量。15．（12分）光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性。愛因斯坦的光電效應理論和康普頓效應理論表明，光在某些方面確實也會表現(xiàn)得像是由一些粒子（即一個個有確定能量和動量的“光子”）組成的。人們意識到，光既具有波動性，又具有粒子性。（c為光速，h為普朗克常量）(1)物理學家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物例子，他提出假設：實物粒子也具有波動性，即每一個運動的粒子都與一個對應的波相聯(lián)系，粒子的能量E和動量p跟它所對應波的頻率v和波長之間也遵從如下關系：，。請依據(jù)上述關系以及光的波長公式，試推導單個光子的能量E和動量p間存在的關系；(2)我們在磁場中學習過磁通量，其實在物理學中有很多通量的概念，比如電通量、光通量、輻射通量等等。輻射通量表示單位時間內通過某一截面的輻射能，其單位為。①光子具有能量。一束波長為的光垂直照射在面積為S的黑色紙片上，其輻射通量為，且全部被黑紙片吸收，求該束光單位體積內的光子數(shù)n；②光子具有動量。當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，因而對物體表面產生一種壓力。求上一問中的光對黑紙片產生的壓力大小，并判斷若將黑紙片換成等大的白紙片，該束光對白紙片的壓力有何變化。

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】

A．氫原子從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光，其光子的能量值最大為1.51eV，小于3.34eV，不能使鋅發(fā)生光電效應，故A錯誤。B．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為3種，故B錯誤。C．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為3種，其中有2種大于3.34ev能使鋅板發(fā)生光電效應，故C正確。D．當氫原子吸收的光子能量剛好等于能級差時，氫原子會躍遷到對應的高能級上去。若入射光子的能量為1.6eV，能使n=3能級的氫原子電離，故D錯誤。故選C。2、D【解析】

B．因為是同一根彈簧，彈力相等，故B錯誤；AC．對甲乙兩個物體受力分析，如圖所示甲乙都處于靜止狀態(tài)，受力平衡，則有對甲，對乙，代入數(shù)據(jù)得故AC錯誤；D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙所受合力為其重力在繩端的切向分力，根據(jù)牛頓運動定律有故D正確。故選D。3、A【解析】

根據(jù)衛(wèi)星所受的萬有引力提供向心力可知：可得同步衛(wèi)星的軌道半徑大于中圓軌道衛(wèi)星，則中圓軌道衛(wèi)星的周期小，角速度、線速度和向心加速度均大，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】

A．保持開關閉合，電容器兩端的電勢差不變，與極板間距無關，則指針張角不變，故A錯誤；B．斷開電鍵，電容器帶電量不變，減小A、B兩極板的正對面積，即S減小，根據(jù)知，電容減小，根據(jù)知，電勢差增大，指針張角增大，故B正確；C．斷開電鍵，電容器帶電量不變，將A、B兩極板靠近，即d減小，根據(jù)知，電容增大，根據(jù)知，電勢差減小，指針張角減小，故C錯誤；D．保持開關閉合，電容器兩端的電勢差不變，變阻器僅僅充當導線功能，滑動觸頭滑動不會影響指針張角，故D錯誤。故選：B。5、B【解析】

AB．通過玻璃三棱鏡后，b色光的偏折角最大，說明玻璃對b光的折射率大于對a色光的折射率，則b色光的頻率最高，根據(jù)可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A錯誤，B正確；C．a色光的折射率小，根據(jù)分析可知a色光在玻璃中的傳播速度大于b色光，故C錯誤；D．玻璃對b光的折射率大，根據(jù)知b色光發(fā)生全反射的臨界角小于a色光，故D錯誤。故選B。6、B【解析】

薄膜干涉為前后兩個面反射回來的光發(fā)生干涉形成干涉條紋，故從肥皂薄膜的觀察到水平干涉條紋，用復色光時出現(xiàn)彩色條紋，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，從而使干涉條紋的間距變密，故B正確，ACD錯誤．【點睛】本題考查了薄膜干涉的原理和現(xiàn)象，抓住薄膜干涉的形成原因：前后兩表面反射的光發(fā)生干涉，是考試的重點．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、ACE【解析】

A．電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，故A正確；B．電磁波在真空中傳播速度不變，與頻率無關，故B錯誤；C．衍射是一切波都具有的現(xiàn)象，電磁波是橫波，只要是橫波就能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C正確；D．，周期與波長成正比，故D錯誤；E．聲波從空氣傳入水中時頻率不變，因為波速變大，由，可知波長邊長，故E正確。故選：ACE。8、BC【解析】

A．因為a、b、c三個虛線圓電勢分別為45V、25V、15V，說明場源電荷Q帶正電，故A錯誤；B．由粒子運動軌跡可知，粒子與場源電荷之間是斥力作用，粒子q帶正電，故B正確；C．粒子q從K到L的過程中，電勢升高，電勢差為30V，克服電場力做功為故C正確；D．由運動軌跡可以看出，粒子做曲線運動，在L處速度大小不可能為零，故D錯誤。故選BC。9、BD【解析】

由題意可知彈簧秤對甲、乙兩名運動員的拉力提供各自的向心力，有因為甲、乙兩名運動員面對面拉著彈簧秤繞共同的圓心做圓周運動，角速度相同，有所以因為聯(lián)立可解得，；所以兩人的運動半徑不同；根據(jù)代入數(shù)據(jù)可解得兩人的角速相同為；根據(jù)代入數(shù)據(jù)得甲的線速度是，同理可得乙的線速度是。綜上分析可知BD正確，AC錯誤。故選BD。10、AD【解析】A項：由圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再由R1串連接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當滑片向b移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；路端電壓減小，同時R1兩端的電壓也增大；所以并聯(lián)部分的電壓減小，故A正確；B項：由A項分析可知并聯(lián)部分的電壓減小，即平行金屬板兩端電壓減小，根據(jù)，平行金屬板間的場強減小，小球將向下運動，由于下板接地即下板電勢為0，由帶電質點P原處于靜止狀態(tài)可知，小球帶負電，根據(jù)負電荷在電勢低的地方電勢能大，所以小球的電勢能增大，故B錯誤；C項：電源的效率：,由A分析可知，路端電壓減小，所以電源的效率變低，故C錯誤；D項：將R1和電源等效為一個新的電源，新電源的內阻為r+R1，電壓表測的為新電源的路端電壓，如果電流表測的也為總電流，則,由A分析可知，由于總電流增大，并聯(lián)部分的電壓減小，所以R3中的電流減小，則IA增大，所以，所以，故D正確．點晴：解決本題關鍵理解電路動態(tài)分析的步驟：先判斷可變電阻的變化情況，根據(jù)變化情況由閉合電路歐姆定律確定總電流的變化情況，再確定路端電壓的變化情況，最后根據(jù)電路的連接特點綜合部分電路歐姆定律進行處理．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、0.36kg【解析】

[1]根據(jù)按控制變量法可知，探究物體運動的加速度與物體受力的關系，需要保證質量不變，故由表中數(shù)據(jù)可知選用物體的質量為0.36kg；[2]根據(jù)表中質量為0.36kg的數(shù)據(jù)描點作圖如圖所示12、（均可）相等【解析】

根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內阻已知，故用A1表當電壓表使用，為了調節(jié)范圍大，應用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖由電路圖可知流過的電流為，電阻兩端的電壓為，因此電阻該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等四、計算題：本題共2小題，共2