河北省衡水市衡水中學(xué)2021-2022學(xué)年高三最后一模物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，曲線I是一顆繞地球做圓周運動的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運動的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點為地球球心，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長軸長度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點時受到的地球引力大小相等2、如圖所示，一輕彈簣豎直固定在地面上，一個小球從彈簧正上方某位置由靜止釋放，則小球從釋放到運動至最低點的過程中（彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)），動能隨下降高度的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．3、取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能是重力勢能的4倍。不計空氣阻力，該物塊落地時的位移方向與水平方向夾角的正切值（）A．0.25 B．0.5 C．1 D．24、下列說法正確的是（）A．光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性，又顯示了光的波動性B．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外，就是β粒子，這就是β衰變的實質(zhì)C．一個氘核與一個氚核聚變生成一個氦核的同時，放出一個電子D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，電勢能增大，原子的總能量不變5、某玩具為了模仿小動物行走的姿勢，設(shè)計了非圓形的“輪子”?，F(xiàn)研究輪子受力情況，模型簡化如圖，四分之一圓框架OAB的OA、OB邊初始位置分別處于水平和豎直方向上，光滑球形重物此時嵌在框架中與OA、OB、弧AB三邊恰好接觸但接觸處并沒有全部都產(chǎn)生彈力?，F(xiàn)以O(shè)點為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動角，下列說法正確的是（）A．轉(zhuǎn)動為0至的過程，弧AB受到重物的壓力逐漸變大B．為時，弧AB受到重物的壓力最大C．轉(zhuǎn)動一周的過程中，存在某一特定的角，此時弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大D．轉(zhuǎn)動一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值不同6、2020年全國第十四屆冬季運動會在呼倫貝爾市舉行。為此全市都在開展豐富多彩的冰上運動。如圖所示，在游樂場的滑冰道上有甲、乙兩同學(xué)坐在冰車上進行游戲。當(dāng)甲從傾角為θ的光滑冰道頂端A由靜止開始自由下滑時，在斜面底部B處的乙通過冰釬作用于冰面，從靜止開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速直線運動。已知甲、乙和冰車均可視為質(zhì)點，甲通過斜面與水平面的交接處（B處）時，速度的方向改變、大小不變，且最終甲剛好能追上乙，則（）A．到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定不相等B．到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定相等C．甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度D．無法求出甲從過B點至追上乙行進的距離與AB距離之比二、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、半徑分別為r和2r的同心半圓導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計，不計一切摩擦，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒中的電流方向為A→BB．導(dǎo)體棒A端相等于電源正極C．導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度不變，同時使豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，則通過電阻R的電流可能一直為零8、在用單擺測定重力加速度的實驗中，為了減小測量誤差，下列措施正確的有（）A．對于相同半徑的木球和鐵球，選用鐵球B．單擺的擺角從原來的改變?yōu)镃．測量擺球振動周期時，選取最高點作為計時的起、終點位置D．在測量單擺的周期時，防止出現(xiàn)“圓錐擺”E.測量擺長時，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長9、若宇航員到達某一星球后，做了如下實驗:(1)讓小球從距離地面高h處由靜止開始下落，測得小球下落到地面所需時間為t;(2)將該小球用輕質(zhì)細繩固定在傳感器上的O點，如圖甲所示。給小球一個初速度后，小球在豎直平面內(nèi)繞O點做完整的圓周運動，傳感器顯示出繩子拉力大小隨時間變化的圖象所示(圖中F1、F2為已知)。已知該星球近地衛(wèi)星的周期為T，萬有引力常量為G，該星球可視為均質(zhì)球體。下列說法正確的是A．該星球的平均密度為 B．小球質(zhì)量為C．該星球半徑為 D．環(huán)繞該星球表面運行的衛(wèi)星的速率為10、如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質(zhì)量為M．物體A質(zhì)量為m，彈簧對物體A施加一個始終保持水平的作用力，調(diào)整A在B上的位置，A始終能和B保持靜止．對此過程下列說法正確的是()A．A、B之間的接觸面可能是光滑的B．彈簧彈力越大，A、B之間的摩擦力越大C．A、B之間的摩擦力為0時，彈簧彈力為mgD．彈簧彈力為mg時，A所受摩擦力大小為mg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）某校物理興趣小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系。在滑塊上安裝一遮光條，系輕細繩處安裝一拉力傳感器（可顯示出輕細繩中的拉力），把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上A處，細繩通過定滑輪與鉤碼相連，光電門安裝在B處，氣墊導(dǎo)軌充氣，將滑塊從A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時間為。(1)多次改變鉤碼的質(zhì)量（拉力傳感器記錄的讀數(shù)相應(yīng)改變），測得多組和數(shù)據(jù)，要得到線性變化圖像，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為___；A．B．C．D．(2)若正確選擇橫坐標(biāo)所代表的物理量后，得出線性變化圖像的斜率為，且已經(jīng)測出A、B之間的距離為，遮光條的寬度為，則滑塊質(zhì)量（含遮光條和拉力傳感器）的表達式為____。12．（12分）在測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗室提供了合適的的實驗器材。(1)甲同學(xué)按電路圖a進行測量實驗，其中R2為保護電阻，則①請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖b中完成電路的連接______；②根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖c所示，可得電源的電動勢E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2)乙同學(xué)誤將測量電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖e所示，可得電源的電動勢E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。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）半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O，兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直，光線1的入射點A為圓柱面的頂點，光線2的入射點為B，∠AOB=60°，已知該玻璃對紅光的折射率為n=．①求紅光在玻璃中的傳播速度為多大？②求兩條光線經(jīng)圓柱面和底面折射后的交點與O點的距離d;14．（16分）如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場極板間電勢差為U0。偏轉(zhuǎn)電場極板間電勢差為U，極板長度為L，板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場，電子所受重力可忽略。（1）求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度和從偏轉(zhuǎn)電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離y；（2）由問題（1）的結(jié)論可知，電子偏轉(zhuǎn)距離y與偏轉(zhuǎn)電場極板間電勢差U有關(guān)。已知，加速電場。當(dāng)偏轉(zhuǎn)極板間電壓為隨時間變化的交變電壓時，在計算其中任意一個電子通過極板的偏轉(zhuǎn)距離y時，仍可認為偏轉(zhuǎn)極板間電勢差是某一定值。請利用下面所給數(shù)據(jù)，分析說明這樣計算的合理性。已知，。15．（12分）如圖所示，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，兩活塞用一根長度為L的剛性輕質(zhì)細桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮氣，大、小活塞的質(zhì)量分別為2m、m，橫截面積分別為2S、S。氮氣和汽缸外大氣的壓強均為p0，大活塞與大圓筒底部相距。現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，使小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊位置。已知大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱，兩活塞與汽缸壁之間的摩擦不計，重力加速度為g。求：①初始狀態(tài)下氧氣的壓強；②小活塞與大圓筒底部平齊時，氧氣的壓強。

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、B【解析】

A．開普勒第三定律可得：因為周期相等，所以半長軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長軸的長度為2R。故A錯誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得：故，由此可知軌道半徑越大，線速度越?。辉O(shè)衛(wèi)星以O(shè)B為半徑做圓周運動的速度為，則；又衛(wèi)星在Ⅱ的B點做向心運動，所以有，綜上有。故B正確。C．衛(wèi)星運動過程中只受到萬有引力的作用，故有：所以加速度為，又有OA<R，所以，故C錯誤。D．由于不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系，故萬有引力關(guān)系不確定，故D錯誤。故選B。2、D【解析】

小球在下落的過程中，動能先增大后減小，當(dāng)彈簧彈力與重力大小相等時速度最大，動能最大，由動能定理得因此圖象的切線斜率為合外力，整個下降過程中，合外力先向下不變，后向下減小，再向上增大，選項D正確，ABC錯誤。故選D。3、A【解析】

取水平地面為重力勢能零點，設(shè)拋出時物體的初速度為v0，高度為h，物塊落地時的豎直方向的速度大小為vy，落地速度與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，根據(jù)題有解得豎直方向有解得根據(jù)幾何關(guān)系得代、解得又根據(jù)速度夾角正切值與位移夾角正切值的關(guān)系有解得故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】

A．光電效應(yīng)說明了光子具有能量，顯示了光的粒子性，故A錯誤；B．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外，就是β粒子，這就是β衰變的實質(zhì)，故B正確；C．核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)守恒所以放出的是中子，不是電子，故C錯誤；D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，電勢能增大，原子的總能量減小，故D錯誤。故選B。5、C【解析】

A．以O(shè)點為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動過程中，相當(dāng)于重力沿順時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動θ為0至π/2的過程，弧AB始終不受力作用，則選項A錯誤；B．由力的合成知識可知當(dāng)θ=π時，此時弧AB受到重物的壓力大小為G，θ=5π/4時，弧AB受到重物的壓力為G，則此時壓力不是最大，選項B錯誤；C．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當(dāng)此方向在弧AB彈力的方向與OA板彈力方向的夾角的平分線上時，此時弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大，選項C正確；D．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當(dāng)此方向與弧AB的彈力方向垂直時，在兩個不同的位置，OA板和OB板的彈力都會取得最大值，大小為G，則轉(zhuǎn)動一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值一樣大，選項D錯誤。故選C。6、B【解析】

AB．設(shè)甲到達B的時間為t1，追上B的時間為t2，水平面都是光滑的，A到達水平面后做勻速直線運動，設(shè)甲的速度為v，則甲在水平面上的位移①乙做勻加速直線運動，被甲追上時的速度也是v，乙的位移②聯(lián)立①②可得可知到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定相等，故A錯誤，B正確；C．由以上的分析可知，甲的速度達到v用的時間少，所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度，故C錯誤；D．AB之間的距離所以甲從過B點至追上乙行進的距離與AB距離之比為2，故D錯誤。故選B。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、AC【解析】

AB．由右手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向為A→B，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部電流由負極流向正極，則B端相當(dāng)于電源正極，故A正確，B錯誤；C．AB棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為故C正確；D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度不變，由于磁場均勻增大，則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢增大，如果導(dǎo)體棒不動，豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，回路中產(chǎn)生的電動勢不變，且與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢方向相反，則兩電動勢不可能一直相等，即通過電阻R的電流不可能一直為零，故D錯誤。故選AC。8、ADE【解析】

A．對于相同半徑的木球和鐵球，選擇鐵球可以忽略空氣阻力以及懸線的重力，A正確；B．單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運動，單擺的擺角不能太大，一般不超過，B錯誤；C．為了減小測量周期時的誤差，應(yīng)取擺球通過的最低點作為計時的起、終點位置，C錯誤；D．?dāng)[球做圓錐擺時周期表達式為若用算出重力加速度誤差較大，為了減小測量誤差，應(yīng)防止出現(xiàn)“圓錐擺”，D正確；E．測量擺長時，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長，E正確。故選ADE。9、ABD【解析】

A.對近地衛(wèi)星有，星球密度，體積，解得，故A正確。B.小球通過最低點時拉力最大，此時有最高點拉力最小，此時有最高點到最低點，據(jù)動能定理可得可得，小球做自由落體運動時，有可得，，故B正確。C.根據(jù)及可得：星球平均密度可表示為可得，故C錯誤。D.環(huán)繞該星球表面運行的衛(wèi)星的速率可表示為故D正確。10、CD【解析】設(shè)彈簧彈力為F，當(dāng)時，即時，A所受摩擦力為0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可見AB錯誤C正確；當(dāng)時，A所受摩擦力大小為，方向沿斜面向下，D正確．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、D【解析】

(1)設(shè)A、B之間的距離為，遮光條的寬度為，根據(jù)動能定理聯(lián)立解得選定作為縱坐標(biāo)，要得到線性變化圖像，則橫坐標(biāo)代表的物理量為，故D正確，ABC錯誤。故選D。(2)由知，得出線性變化圖像的斜率為，則滑塊質(zhì)量（含遮光條和拉力傳感器）的表達式為12、（1）①②2.80.60（2）3.00.50