2021-2022學(xué)年江西省臨川區(qū)重點高中高三下第一次測試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻，也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學(xué)假設(shè)法等，以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法敘述正確的是（）A．卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗測出引力常量，采用了理想實驗法B．牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，對萬有引力定律進行了“月一地檢驗”，證實了萬有引力定律的正確性C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法D．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后用各小段的位移之和代表物體的位移，這里采用了微元法2、在閉合電路中，以下說法中正確的是（）A．在外電路和電源內(nèi)部，電荷都受非靜電力作用B．在電源內(nèi)部電荷從負(fù)極到正極過程中只受非靜電力而不存在靜電力C．靜電力與非靜電力對電荷做功都使電荷的電勢能減少D．靜電力對電荷做功電勢能減少，非靜電力對電荷做功電勢能增加3、在電場方向水平向右的勻強電場中，一帶電小球從A點豎直向上拋出，其運動的軌跡如圖所示，小球運動的軌跡上A、B兩點在同一水平線上，M為軌跡的最高點，小球拋出時的動能為8.0J，在M點的動能為6.0J，不計空氣的阻力，則（）A．從A點運動到M點電勢能增加2JB．小球水平位移x1與x2的比值1：4C．小球落到B點時的動能24JD．小球從A點運動到B點的過程中動能有可能小于6J4、為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是：被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號。圖為氫原子能級示意圖，已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉，最少應(yīng)給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV5、如圖所示，足夠長的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜CD，反光膜厚度不計，一束光線以45°的入射角由A點入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面B點射出（B點圖中未畫出）。已知該光線在玻璃磚中的傳播速度為c，c為光在真空中的傳播速度，則下列說法錯誤的是（）A．平行玻璃磚的折射率為B．入射點A與出射點B之間的距離為C．平行玻璃磚的全反射臨界角為30°D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜CD長度至少2d6、如圖，A、B兩點固定有電荷量分別為+Q1和+Q2的點電荷，A、B連線上有C、D兩點，且AC=CD=DB。試探電荷+q只在靜電力作用下，從C點向右沿直線運動到D點，電勢能先減小后增大，則（）A．Q1一定大于Q2B．C、D兩點的場強方向可能相同C．+q的加速度大小先減小后增大D．+q的動能和電勢能的總和先減小后增大二、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、如圖所示為在“測電源電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中得到的圖線。圖中為路端電壓，為干路電流，、為圖線上的兩點，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為、，電源的輸出功率分別為、，對應(yīng)的外電阻為、。已知該電源輸出功率的最大值為，電源內(nèi)電阻為，由圖可知A． B． C． D．8、一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示為t=0時刻的波形圖，M是平衡位置在x=70m處的一個質(zhì)點，此時M點正沿y軸負(fù)方向運動，之后經(jīng)過0.4s第二次經(jīng)過平衡位置，則。A．該波沿x軸正向傳播B．M點振動周期為0.5sC．該波傳播的速度為100m/sD．在t=0.3s時刻，質(zhì)點M的位移為0E.題中波形圖上，與M點振動總是相反的質(zhì)點有2個9、如圖所示，甲、乙、丙是繞地球做勻速圓周運動的3艘飛船，下列說法正確的是（）A．丙開動發(fā)動機向后瞬時噴氣后，其勢能不變B．丙開動發(fā)動機向后瞬時噴氣后的一段時間內(nèi)，可能沿原軌道追上同一軌道上的乙C．甲受稀薄氣體的阻力作用后，其動能增大、勢能減小D．甲受稀薄氣體的阻力作用后，阻力做功大小與引力做功大小相等10、如圖所示，兩束單色光a、b從水下面射向A點，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是__________A．用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距B．a(chǎn)比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角E.若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光三、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）如圖甲(側(cè)視圖只畫了一個小車)所示的實驗裝置可以驗證“牛頓第二定律”，兩個相同的小車放在光滑水平桌面上，右端各系一條細繩，跨過定滑輪各掛一個小盤增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力，增減車上的砝碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系一條細線用一個黑板擦把兩細線同時按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止(如圖乙)，抬起黑板擦兩車同時運動，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩車位移的大小。（1）該實驗中，盤和盤中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)___小車的總質(zhì)量(填“遠大于”、“遠小于”、“等于”)；（2）圖丙為某同學(xué)在驗證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時的實驗記錄，已測得小車1的總質(zhì)量M1=100g，小車2的總質(zhì)量M2=200g，由圖可讀出小車1的位移x1=5.00m小車2的位移x2=___cm，可以算出=___(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。12．（12分）如圖是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點且固定．帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點，P為光電計時器的光電門，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．（1）利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖所示，則遮光條的寬度d=______cm；（2）實驗中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有_____；A．小物塊質(zhì)量mB．遮光條通過光電門的時間tC．光電門到C點的距離sD．小物塊釋放點的高度h（3）為了減小實驗誤差，同學(xué)們采用圖象法來處理實驗數(shù)據(jù)，他們根據(jù)（2）測量的物理量，建立圖丙所示的坐標(biāo)系來尋找關(guān)系，其中合理的是_____．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，在空間直角坐標(biāo)系中，I、Ⅱ象限（含x、y軸）有磁感應(yīng)強度為B=1T，方向垂直于紙面向外的勻強磁場和電場強度為E=10N/C，方向豎直向上的勻強電場；Ⅲ、Ⅳ象限（不含x軸）有磁感應(yīng)強度為，方向沿y軸負(fù)方向的勻強磁場，光滑圓弧軌道圓心O'，半徑為R=2m，圓環(huán)底端位于坐標(biāo)軸原點O。質(zhì)量為m1=lkg，帶電ql=+1C的小球M從O'處水平向右飛出，經(jīng)過一段時間，正好運動到O點。質(zhì)量為m2=2kg，帶電q2=+1.8C小球的N穿在光滑圓弧軌道上從與圓心等高處靜止釋放，與M同時運動到O點并發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后生成小球P（碰撞過程無電荷損失）。小球M、N、P均可視為質(zhì)點，不計小球間的庫侖力，取g=10m/s2，求：(1)小球M在O'處的初速度為多大；(2)碰撞完成后瞬間，小球P的速度；(3)分析P球在后續(xù)運動過程中，第一次回到y(tǒng)軸時的坐標(biāo)。14．（16分）理論研究表明暗物質(zhì)湮滅會產(chǎn)生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測高能正電子是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的一種方法。下圖為我國某研究小組設(shè)計的探測器截面圖：開口寬為的正方形鋁筒，下方區(qū)域Ⅰ、Ⅱ為方向相反的勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B，區(qū)域Ⅲ為勻強電場，電場強度，三個區(qū)域的寬度均為d。經(jīng)過較長時間，儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子，其中部分正電子將打在介質(zhì)MN上。已知正電子的質(zhì)量為m，電量為e，不考慮相對論效應(yīng)及電荷間的相互作用。(1)求能到達電場區(qū)域的正電子的最小速率；(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場，求正電子的最大速率；(3)若L=2d，試求第（2）問中最大速度的正電子打到MN上的位置與進入鋁筒位置的水平距離。15．（12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?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D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）

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】

A.卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗，用了放大法成功測出引力常量，故A錯誤；B.牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，對萬有引力定律進行了“月地檢驗”，故B錯誤。C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫理想模型法，故C錯誤。D.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后用各小段的位移之和代表物體的位移，這里采用了微元法，故D正確。2、D【解析】

A.在電源內(nèi)部，電荷受非靜電力作用；在外電路，電荷不受非靜電力作用；故A項錯誤；B.在電源內(nèi)部電荷從負(fù)極到正極過程中，電荷既受非靜電力又受靜電力，故B項錯誤；CD.在閉合電路中，靜電力對電荷做功使電荷的電勢能減少，非靜電力對電荷做功使電荷的電勢能增加，故C項錯誤，D項正確。3、D【解析】

將小球的運動沿水平和豎直方向正交分解，水平分運動為初速度為零的勻加速直線運動，豎直分運動為勻變速直線運動；

A．從A點運動到M點過程中，電場力做正功，電勢能減小，故A錯誤；B．對于初速度為零的勻加速直線運動，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)位移之比為1：3，故B錯誤；

C．設(shè)物體在B動能為EkB，水平分速度為VBx，豎直分速度為VBy。

由豎直方向運動對稱性知mVBy2=8J對于水平分運動Fx1=mVMx2-mVAX2F（x1+x2）=mVBx2-mVAX2x1：x2=1：3解得：Fx1=6J；F（x1+x2）=24J故EkB=m（VBy2+VBx2）=32J故C錯誤；D．由于合運動與分運動具有等時性，設(shè)小球所受的電場力為F，重力為G，則有：Fx1=6JGh=8J所以：由右圖可得：

所以則小球從A運動到B的過程中速度最小時速度一定與等效G’垂直，即圖中的P點，故故D正確。故選D。4、C【解析】

AB．處于n=2能級的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項AB錯誤；C．處于n=2能級的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級，然后向低能級躍遷時輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測溫儀捕捉，選項C正確；D．處于n=2能級的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級，從n=3到低能級躍遷時輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測溫儀捕捉，選項D錯誤。故選C。5、C【解析】

A.玻璃磚的折射率為：選項A正確；B.作出光的傳播路徑如圖所示：由折射定律有：解得：β=30°因此入射點A與出射點B之間的距離為：選項B正確；C.設(shè)臨界角為C，則有：解得：C=45°選項C錯誤；D.為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜CD至少為：選項D正確。本題選錯誤的，故選C。6、C【解析】

A．試探電荷+q只在靜電力作用下，從C點向右沿直線運動到D點，電勢能先減小后增大，電場力先做正功后做負(fù)功，電場線先向右后向左，可知在CD之間存在場強為零的位置，但是不能確定與兩電荷的距離關(guān)系，則不能確定兩電荷帶電量的關(guān)系，故A錯誤；B．由以上分析可知，C、D兩點的場強方向相反，故B錯誤；C．因CD之間存在場強為零的位置，則試探電荷從C向D移動時，所受電場力先減小后增加，加速度先減小后增加，故C正確；D．因+q只有電場力做功，則它的動能和電勢能的總和保持不變，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、ACD【解析】

AC．設(shè)電流的最小分度為I，電壓的最小分度為U，則可知，電源的電動勢E=6U；Ua=4U，Ub=2U；電流Ia=4I，Ib=8I；則由P=UI可知，故電源的輸出功率相等；

則閉合電路歐姆定律可知，E=I（r+R）代入解得：Ra：r=2：1；故AC正確；

B．電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。；E為電源的總電壓（即電動勢），在U-I圖象中，縱軸截距表示電動勢，根據(jù)圖象可知則則ηa：ηb=2：1故B錯誤；

D．當(dāng)內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，此時電壓為3U，電流為6I；故：Pa：Pmax=8：9故D正確；

故選ACD。8、ACE【解析】

A．由于時刻，M點正沿軸負(fù)方向運動，根據(jù)同側(cè)法可知波沿軸正方向運動，A正確；BC．經(jīng)過，M點第二次經(jīng)過平衡位置，根據(jù)波形平移法，處質(zhì)點的振動形式傳遞至處，所以傳播距離為，波速：周期：B錯誤，C正確；D．經(jīng)過，質(zhì)點運動到關(guān)于平衡位置對稱的位置，因此M質(zhì)點的位移肯定不為0，D錯誤；E．與M質(zhì)點距離為半波長奇數(shù)倍的質(zhì)點，振動與M點總是相反，因此題中波形圖上，與M點振動總是相反的質(zhì)點有兩個，分別為40m和100m處的質(zhì)點，E正確。故選ACE。9、AC【解析】

A．丙向后瞬時噴氣后，速度增大，但位置尚未變化，其勢能不變，選項A正確；。B．綜合應(yīng)用牛頓第二定律、功和能的推論。丙飛船向后瞬時噴氣后速度增大，之后離開原來軌道，軌道半徑變大，不可能沿原軌道追上同一軌道上的乙，選項B錯誤；CD．甲受稀薄氣體的阻力作用時，甲軌道半徑緩慢減小，做半徑減小的圓周運動，由可知其動能增大、勢能減小、機械能減小，由動能定理可知，即此過程中有阻力做功大小小于引力做功大小，選項C正確，D錯誤；故選AC.10、ABD【解析】

由圖可知，單色光a偏折程度小于b的偏折程度，根據(jù)折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，則知a光的波長大．根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，可得，干涉條紋間距與波長成正比，所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故A正確；a光的波長長，波動性強，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確；由知，在水中a光的速度大，故C錯誤；由全反射臨界角公式，知折射率n越大，臨界角C越小，則知在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，故D正確；若a光與b光以相同入射角從水射向空氣時，由于在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，所以b光的入射角先達到臨界角，則b光先發(fā)生全反射，首先消失的是b光，故E錯誤．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、遠小于2.42～2.472.02～2.07等于【解析】

(1)因為實驗的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg，所以不需要滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠遠小于小車（包括盛沙的盒及盒內(nèi)的砂）的總質(zhì)量；(2)由圖可知，小車2的位移為2.43m，由勻加速直線運的位移公式可知，，即由于時間相等，所以，由牛頓第二定律可知：，所以兩小車的加速度之比等于質(zhì)量的反比．12、（1）1.060；（2）BC；（3）B．【解析】

（1）主尺的刻度：1cm，游標(biāo)卡尺上的第12個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×12mm＝0.60mm，總讀數(shù)：10mm＋0.60mm＝10.60mm＝1.060cm.（2）實驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與物塊通過光電門的時間即可求得物塊的速度：B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得：－μmgs＝0－mv2聯(lián)立以上兩個公式得動摩擦因數(shù)的表達式還需要測量的物理量是：光電門到C點的距離s與遮光條通過光電門的時間t，故BC正確，AD錯誤．（3）由動摩擦因數(shù)的表達式可知，μ與t2和s的乘積成反比，所以與s的圖線是過原點的直線，應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量，橫坐標(biāo)用物理量s，即B正確，ACD錯誤．【點睛】本題通過動能定理得出動摩擦因數(shù)的表達式，從而確定要測量的物理量．要先確定實驗的原理，然后依據(jù)實驗的原理解答即可；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺的刻度，然后看游標(biāo)尺上的哪一個刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數(shù)；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)1m/s；(2)1m/s；(3)坐標(biāo)位置為【解析】

(1)M從O進入磁場，電場力和重力平衡Eq=mg在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力解得v=1m/s(2)設(shè)N沿光滑軌道滑到O點的速度為u，由動能定理解得u=2m/sM、N在O點發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰后生成的P球速度為，選向右為正方向，由動量守恒定律解得方向水平向右(3)P球從軌道飛出后，受到豎直向下的電場力和垂直紙面向里的洛倫茲力，在電場力作用下，P球在豎直方向做初速度為零的勻