2021-2022學年河北省巨鹿中學高三第一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、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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．航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現的。電磁驅動原理如圖所示,在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小,則合上開關S的瞬間（）A．兩個金屬環(huán)都向左運動B．兩個金屬環(huán)都向右運動C．從左側向右看，鋁環(huán)中感應電流沿順時針方向D．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力2．如圖所示，在真空室中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地。現有大量質量均為m、帶電量均為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點。如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第滴油滴剛好能飛離電場，假定落到A板的油滴的電量能被板全部吸收，而使A板帶電，同時B板因感應而帶上等量異號電荷，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．落到A板的油滴數B．落到A板的油滴數C．第滴油滴通過電場的整個過程所增加的電勢能等于D．第滴油滴通過電場的整個過程所減少的機械能等于3．通過實驗研究通電長直導線間的相互作用規(guī)律。如圖所示，為兩根平行的長直導線，通過外接直流電源分別給兩導線通以相應的恒定電流。為導線所在平面內的兩點。下列說法中正確的是（）A．兩導線中的電流大小相等、方向相反時，點的磁感應強度為零B．導線電流向上、導線電流向下時，導線所受安培力向右C．點的磁感應強度一定不為零D．兩導線所受安培力的大小一定相等4．如圖（甲）所示，質最m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細線繞在半徑R=0.5m的薄圓筒上。t=0時刻，圓筒由靜止開始繞豎直中心軸轉動，其角速度ω隨時間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示，小物體和地面間的動摩擦因數為0.1，重力加速度g=10m/s2。則下列判斷正確的是（）A．細線的拉力大小為4NB．細線拉力的瞬時功率滿足P=4tC．小物體的速度隨時間的變化關系滿足v=4tD．在0-4s內，小物體受合力的沖量為4N?g5．如圖所示，兩個相同材料制成的水平摩擦輪A和B，兩輪半徑RA=2RB，A為主動輪．當A勻速轉動時，在A輪邊緣處放置的小木塊恰能相對靜止在A輪的邊緣上，若將小木塊放在B輪上讓其靜止，木塊離B輪軸的最大距離為（）A． B． C． D．6．如圖所示為一簡易起重裝置，（不計一切阻力）AC是上端帶有滑輪的固定支架，BC為質量不計的輕桿，桿的一端C用鉸鏈固定在支架上，另一端B懸掛一個質量為m的重物，并用鋼絲繩跨過滑輪A連接在卷揚機上。開始時，桿BC與AC的夾角∠BCA>90°，現使∠BCA緩緩變小，直到∠BCA=30°。在此過程中，桿BC所產生的彈力（）A．大小不變B．逐漸增大C．先增大后減小D．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．投擲標槍是運動會的比賽項目。運動員將標槍持在離地面高的位置，之后有三個階段：①運動員與標槍--起由靜止加速至速度為；②以的速度為基礎，運動員經的時間將標槍舉高至處，并以的速度將標槍擲出；③標槍離手后向斜上方向運動至離地面的最高點后再向斜下方運動至地面。若標槍的質量為，離手后的運動的最大水平距離為。取地面為零勢能參考面，取。下列說法中正確的是（）A．第①階段中，運動員對標槍做功B．第①②③階段中，標槍獲得的最大動能為C．第①②③階段中，標槍的最大機械能為D．第②階段中，運動員對標槍做功的平均功率為8．如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電，已知輸電線的總電阻R=10Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4:1，副線圈與用電器R0組成閉合電路.若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓．（V），當用電器電阻R0=llΩ時()A．通過用電器R0的電流有效值是20AB．當用電器的電阻R0減小時，發(fā)電機的輸出功率減小C．發(fā)電機中的電流變化頻率為100HzD．升壓變壓器的輸入功率為4650W9．某同學在實驗室中研究遠距離輸電的相關規(guī)律，由于輸電線太長，他將每100米導線卷成一卷，共有8卷代替輸電線路（忽略輸電線的自感作用）．第一次試驗采用如圖甲所示的電路圖，將輸電線與學生電源和用電器直接相連，測得輸電線上損失的功率為，損失的電壓為；第二次試驗采用如圖乙所示的電路圖，其中理想變壓器與學生電源相連，其原副線圈的匝數比，理想變壓器與用電器相連，測得輸電線上損失的功率為，損失的電壓為，兩次實驗中學生電源的輸出電壓與電功率均相同，下列正確的是A． B．C． D．10．如圖所示為等離子體發(fā)電機的示意圖。N、S為兩個磁極，所夾空間可看作勻強磁場。一束含有正、負離子的等離子體垂直于磁場方向噴入磁場中，另有兩塊相距為d的平行金屬板P、Q。每塊金屬板的寬度為a、長度為b。P、Q板外接電阻R。若磁場的磁感應強度為B，等離子體的速度為v，系統(tǒng)穩(wěn)定時等離子體導電的電阻率為。則下列說法正確的是（）A．Q板為發(fā)電機的正極 B．Q板為發(fā)電機的負極C．電路中電流為 D．電路中電流為三、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）某實驗小組做“驗證力合成的平行四邊形定則”實驗，涉及以下問題，請分析解答。(1)實驗的部分步驟如下：①將橡皮筋的一端固定在點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連一個彈簧測力計②如圖所示，沿相互垂直的兩個方向分別拉兩個彈簧測力計，使橡皮筋的繩套端被拉到某一點，由彈簧測力計的示數記錄兩個拉力、的大小，此時_________，______③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的繩套端拉至點，讀出拉力大小并確定其方向④在如圖所示的方格紙上以每格為標度，作出拉力、⑤應用平行四邊形定則作出、的合力的圖示，并按每格的標度讀出合力的大小⑥若在誤差允許的范圍內，與滿足__________，則驗證了力合成的平行四邊形定則(2)實驗中，下列器材中必須要用的是__________(3)下列實驗操作正確的是________。A．拉動橡皮筋時，彈簧測力計要與木板平面平行B．每次拉伸橡皮筋時，兩個彈簧測力計間的夾角越大越好C．描點確定拉力方向時，兩點間的距離應盡可能大一些12．（12分）在利用電磁打點計時器（所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(1)某同學用如甲圖所示裝置進行實驗，得到如乙圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，在中間適當位置選5個點A、B、C、D、E，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當地重力加速度為9.80m/s2，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘動能的增加量為_______J，重力勢能的減少量為________JJ。導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是_______。（結果精確到小數點后兩位）(2)用v表示各計數點的速度，h表示各計數點到點O的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出－h(huán)的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數值時，說明重物下落過程中的機械能守恒，該物理量是____________。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，xOy坐標系在豎直平面內，第一象限內存在方向沿y軸負方向的勻強電場，第二象限有一半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，圓形磁場區(qū)域與x軸相切于A點，與y軸相切于C點，磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向外。在A點放置一粒子發(fā)射源，能向x軸上方180°角的范圍發(fā)射一系列的帶正電的粒子，粒子的質量為m、電荷量為q，速度大小為v=，不計粒子的重力及粒子間的相互作用。(1)當粒子的發(fā)射速度方向與y軸平行時，粒子經過x軸時，坐標為（2R，0），則勻強電場的電場強度是多少?(2)保持電場強度不變，當粒子的發(fā)射速度方向與x軸負方向成60°角時，該帶電粒子從發(fā)射到達到x軸上所用的時間為多少?粒子到達的位置坐標是多少?(3)從粒子源發(fā)射出的帶電粒子到達x軸時，距離發(fā)射源的最遠距離極限值應為多少?14．（16分）一質量為m=2000kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛．行駛過程中，司機忽然發(fā)現前方100m處有一警示牌．立即剎車．剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時間變化可簡化為圖（a）中的圖線．圖（a）中，0~t1時間段為從司機發(fā)現警示牌到采取措施的反應時間（這段時間內汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t1=0.8s；t1~t2時間段為剎車系統(tǒng)的啟動時間，t2=1.3s；從t2時刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從t2時刻開始，汽車第1s內的位移為24m，第4s內的位移為1m．（1）在圖（b）中定性畫出從司機發(fā)現警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運動的v-t圖線；（2）求t2時刻汽車的速度大小及此后的加速度大??；（3）求剎車前汽車勻速行駛時的速度大小及t1~t2時間內汽車克服阻力做的功；司機發(fā)現警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以t1~t2時間段始末速度的算術平均值替代這段時間內汽車的平均速度）？15．（12分）現有由同一種材料制成的一個透明工藝品，其切面形狀圖如圖所示。其中頂部A為矩形形狀，高CM=L，邊長CD＝d，底部B為等邊三角形。現讓一束單色光線從B部分MH邊的中點O1表面處沿豎直方向射入，光線進入B后發(fā)現折射光線恰好與B部分的HM'平行且經過MM'，最后從A部分的CD邊上某點O處射出，光在真空中的傳播速度為c。求：（i）光在工藝品中傳播的速度；（ii）光在工藝品中傳播的時間。

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．若環(huán)放在線圈兩邊，根據“來拒去留”可得，合上開關S的瞬間，環(huán)為阻礙磁通量增大，則環(huán)將向兩邊運動，故AB錯誤；C．線圈中電流為右側流入，磁場方向為向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，電流由左側向右看為順時針，故C正確；D．由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，則銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)受到的安培力，故D錯誤。故選C。2、A【解析】

AB．對于第一滴油，則有：聯(lián)立解得：最多能有個落到下極板上，則第個粒子的加速度為，由牛頓運動定律得：其中：可得：第粒子做勻變速曲線運動，有：第粒子不落到極板上，則有關系：聯(lián)立以上公式得：故選項A符合題意，B不符合題意；C．第滴油滴通過電場的整個過程所增加的電勢能為：故選項C不符合題意；D．第粒子運動過程中電場力做的負功等于粒子減少的機械能：電故選項D不符合題意。3、D【解析】

A．兩導線的電流方向相反，由安培定則知兩電流在點產生的磁場方向相同，則合磁感應強度不為零，故A錯誤；B．N導線電流向下，由安培定則知該電流在M導線處產生垂直紙面向里的磁場。M導線電流向上，由左手定則知M導線所受安培力向左，故B錯誤；C．若兩導線通以反向電流，由安培定則知在點產生相反方向的磁場。若M導線電流較強、N導線電流較弱，它們在點產生的磁感應強度的大小可能相等，則合磁感應強度可能為零，故C錯誤；D．不管兩導線中電流的大小、方向如何，兩導線間相互作用的安培力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D正確。故選D。4、D【解析】

AC．根據圖象可知，圓筒做勻加速轉動，角速度隨時間變化的關系式為圓筒邊緣線速度與物塊前進速度大小相同，根據得物體運動的加速度根據牛頓第二定律得解得細線的拉力大小為AC錯誤；B．細線拉力的瞬時功率故B錯誤；D．物體的合力大小為在0-4s內，小物體受合力的沖量為故D正確。故選D。5、B【解析】摩擦傳動不打滑時，兩輪邊緣上線速度大小相等，根據題意有：兩輪邊緣上有：RAωA=RBωB，所以：ωB＝ωA，因為同一物體在兩輪上受到的最大摩擦力相等，根據題意有，在B輪上的轉動半徑最大為r，則根據最大靜摩擦力等于向心力有：mRAωA2＝mrωB2，得：，故ACD錯誤，B正確；故選B．點睛：摩擦傳動時，兩輪邊緣上線速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解決本題的關鍵．6、A【解析】

以結點B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖，根據平衡條件得出力與三角形ABC邊長的關系，再分析繩子拉力和BC桿的作用力的變化情況．【詳解】以結點B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖如圖，根據平衡條件則知，F、N的合力F合與G大小相等、方向相反.根據三角形相似得：F合AC=FAB=NBC，又F合=G，得：F=ABACG，N=BCACG，現使∠【點睛】本題運用三角相似法研究動態(tài)平衡問題，直觀形象，也可以運用函數法分析研究．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】

A．第①階段中，標槍在水平面加速運動，動能增加量為由動能定理得運動員對標槍做功為，故A正確；B．第①②③階段中，標槍出手時速度最大，其動能也最大，有故B錯誤；C．第①②③階段中，標槍出手前機械能一直增大，出手時機械能最大，有故C正確；D．第②階段中，標槍機械能增加量為則運動員對標槍做功的平均功率為故D正確。故選ACD。8、AD【解析】

A.降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為U=V=220V，負載電阻為11Ω，所以通過R0電流的有效值是20A，故A正確；B.當用電器的電阻R0減小時，由于電壓不變，電流增大，輸出功率增大，則發(fā)電機的輸出功率也增大，故B錯誤；C.交流電經過變壓器，頻率不變，則交流電的頻率f=ω/2π=50Hz.故C錯誤；D.根據I3：I4=n4：n3得，輸電線上的電流I3=5A，則輸電線上損耗的功率P損==25×10W=250W，降壓變壓器的輸入功率P3=U4I4=220×20W=4400W，則升壓變壓器的輸出功率P=P3+P損=4400+250W=4650W.故D正確；故選AD【點睛】在輸電的過程中，交流電的頻率不變，結合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據歐姆定律求出通過用電器的電流，結合輸電線上的功率損失求出升壓變壓器的輸入功率．9、BC【解析】

設學生電源提供的電壓為U，輸出功率為P，輸電線的總電阻為r，則第一次實驗中的電流為，故，；第二次試驗中，根據變壓器電流反比線圈匝數可知，輸電線中的電流為，故，，所以，，BC正確．【點睛】對于遠距離輸電這一塊：（1）輸電電流I：輸電電壓為U，輸電功率為P，則輸電電流；（2）電壓損失：，輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓的差值；（3）功率損失：遠距離輸電時，輸電線有電阻，電流的熱效應引起功率損失，損失的功率①，②，③．10、AC【解析】

AB．等離子體進入板間受洛倫茲力而發(fā)生偏轉，由左手定則知：正電荷受到的洛倫茲力方向向下，負電荷受到的洛倫茲力方向向上。則Q板為電源的正極。故A正確，B錯誤；CD．離子在運動過程中同時受電場力和洛倫茲力，二力平衡時有又有則流過R的電流為內電阻為其中解得故C正確，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、大小相等，方向相同CAC【解析】

(1)[1][2]②彈簧測力計的分度值為，估讀至，則示數分別為，[3]⑥若在誤差允許的范圍內，與合滿足大小相等，方向相同，則驗證了力合成的平行四邊形定則；(2)[4]實驗還需要用毫米刻度尺畫直線、并進行長度的測量，所以C正確，A、B錯誤；故選C；(3)[5]A．實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊形定則，為了減小實驗誤差，彈簧測力計、細繩、橡皮筋都應與木板平行，這樣各力的圖示能夠正確體現相應力的大小，故A正確；B．為減小作圖過程中產生的誤差，兩個彈簧測力計拉力間的夾角不能太小，也不能太大，故B錯誤；C．描點確定拉力方向時，兩點之間的距離應盡可能大一些，以減小實驗的誤差，故C正確；故選AC。12、8.008.25紙帶與打點計時器的摩擦阻力及空氣阻力的影響當地重力加速度g【解析】

(1)[1]根據勻變速直線運動的規(guī)律，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，點的速度為重錘動能的增加量為[2]重力勢能的減少量為[3]導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是實驗時存在空氣阻力、紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦阻力等影響；(2)[4]利用圖線處理數據，物體自由下落過程中機械能守恒即所以以為縱軸，以為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線；那么圖線的斜率就等于當地重力加速度四、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)；（BR，0）；(3)R+2BR【解析】

(1)根據洛倫茲力提供向心力得qvB=m解得r=R當粒子的發(fā)射速度方向與y軸平行時，粒子經磁場偏轉恰好從C點垂直電場進入電場，在電場中做勻變速曲線運動，因為粒子經過x軸時，坐標為（2R，0），所以R=at22R=vta=聯(lián)立解得E=(2)當粒子的發(fā)射速度方向與x軸負方向成60°角時，帶電粒子在磁場中轉過120°角后從D點離開磁場，再沿直線到達與y軸上的F點垂直電場方向進入電場，做類平拋運動，并到達x軸，運動軌跡如圖所示。粒子在磁場中運動的時間為t1=粒子從離開磁場至進入電場過程做勻速直線運動，位移為x=R（1-cosθ）=R勻速直線運動的時間為t2=由幾何關系可得點F到x軸的距離為x1=R（1+sinθ）=1.5R在電場中運動的時間為t3=，a=解得t3=粒子到達的位置到y(tǒng)軸的距離為x'=v