2021-2022學年黑龍江省哈爾濱市六中高三第六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(nèi)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，一U型粗糙金屬導軌固定在水平桌面上，導體棒MN垂直于導軌放置，整個裝置處于某勻強磁場中。輕輕敲擊導體棒，使其獲得平行于導軌向右的速度并做切割磁感線運動，運動過程中導體棒MN與導軌始終保持垂直且接觸良好。欲使導體棒能夠在導軌上滑行距離較大，則磁感應強度的方向可能為（）A．垂直導體棒向上偏左B．垂直導體棒向下偏左C．垂直金屬導軌平面向上D．垂直金屬導軌平面向下2．如圖所示物塊A和B的質(zhì)量分別為4m和m，開始A、B均靜止，細繩拉直，在豎直向上拉力F＝6mg作用下，動滑輪豎直向上運動．已知動滑輪質(zhì)量忽略不計，動滑輪半徑很小，不考慮繩與滑輪之間的摩擦，細繩足夠長，在滑輪向上運動中，物塊A和B的加速度分別為A．a(chǎn)A＝g，aB＝5g B．a(chǎn)A＝aB＝gC．a(chǎn)A＝g，aB＝3g D．a(chǎn)A＝0，aB＝2g3．關于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)4．如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力FN的大小變化情況是()A．F不變，F(xiàn)N增大 B．F減小，F(xiàn)N不變C．F不變，F(xiàn)N減小 D．F增大，F(xiàn)N減小5．如圖所示，上表面粗糙、傾角θ=的斜面體放在光滑的水平地面上，一物塊靜止在斜面體上?，F(xiàn)給斜面體一水平向左的推力F，發(fā)現(xiàn)無論F多大，物塊均能與斜面體保持相對靜止。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin=0.6，cos=0.8，則物塊與斜面體間的動摩擦因數(shù)μ應滿足的條件為（）A． B． C． D．6．2010年命名為“格利澤581g”的太陽系外行星引起了人們廣泛關注，由于該行星的溫度可維持表面存在液態(tài)水，科學家推測這或?qū)⒊蔀榈谝活w被發(fā)現(xiàn)的類似地球世界，遺憾的是一直到2019年科學家對該行星的研究仍未有突破性的進展。這顆行星距離地球約20億光年(189.21萬億公里)，公轉(zhuǎn)周期約為37年，半徑大約是地球的2倍，重力加速度與地球相近。則下列說法正確的是A．飛船在Gliese581g表面附近運行時的速度小于7.9km/sB．該行星的平均密度約是地球平均密度的C．該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的8倍D．在地球上發(fā)射航天器前往“格利澤581g”，其發(fā)射速度不能超過11.2km/s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，光滑且足夠長的金屬導軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.20m，兩導軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω，導軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω，導軌的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關系如圖乙所示。則（）A．t=5s時通過金屬桿的感應電流的大小為1A，方向由a指向bB．t=3s時金屬桿的速率為3m/sC．t=5s時外力F的瞬時功率為0.5WD．0~5s內(nèi)通過R的電荷量為2.5C8．分子動理論以及固體、液體的性質(zhì)是熱學的重要內(nèi)容，下列說法正確的是_____A．物體吸收熱量同時對外做功，內(nèi)能可能不變B．布朗運動反映了懸浮顆粒中分子運動的無規(guī)則性C．荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用D．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點E.兩分子間的分子勢能一定隨距離的增大而增大9．如圖所示為手機無線充電原理圖，若連接電源的為發(fā)射線圈，手機端為接收線圈，接收線圈匝數(shù)為，電阻為，橫截面積為，手機可看成純電阻，勻強磁場平行于線圈軸線穿過線圈。下列說法正確是（）A．只要發(fā)射線圈中有電流流入，接收線圈兩端一定可以獲得電壓B．只要接收線圈兩端有電壓，發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流C．當接收線圈中磁感應強度大小均勻增加時，接收線圈中有均勻增加的電流D．若時間內(nèi)，接收線圈中磁感應強度大小均勻增加，則接收線圈兩端的電壓為10．如圖所示，光滑、平行的金屬軌道分水平段(左端接有阻值為R的定值電阻)和半圓弧段兩部分，兩段軌道相切于N和N′點，圓弧的半徑為r，兩金屬軌道間的寬度為d，整個軌道處于磁感應強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中．質(zhì)量為m、長為d、電阻為R的金屬細桿置于框架上的MM′處，MN=r.在t=0時刻，給金屬細桿一個垂直金屬細桿、水平向右的初速度v0，之后金屬細桿沿軌道運動，在t=t1時刻，金屬細桿以速度v通過與圓心等高的P和P′；在t=t2時刻，金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點，金屬細桿與軌道始終接觸良好，軌道的電阻和空氣阻力均不計，重力加速度為g.以下說法正確的是()A．t=0時刻，金屬細桿兩端的電壓為Bdv0B．t=t1時刻，金屬細桿所受的安培力為C．從t=0到t=t1時刻，通過金屬細桿橫截面的電量為D．從t=0到t=t2時刻，定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為三、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）在研究“加速度與力的關系”實驗中，某同學根據(jù)學過的理論設計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；（2）該同學作出了v2—m的關系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線，間接驗證了“加速度與力的關系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。12．（12分）某同學用圖中所給器材進行與安培力有關的實驗。兩根金屬導軌ab和a1b1，固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導軌的正上方，S極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直。（不計金屬導軌的電阻和摩擦）(1)在開關閉合后，金屬棒向_________（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）移動。(2)為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導軌間的距離B．保持兩個導軌間距不變，換一根更長的金屬棒C．將滑動變阻器滑片向左移動D．把磁鐵換成磁性更強的足夠大的釹鐵硼磁鐵其中正確的是_________（填入正確選項前的字母）。(3)如果將電路中電流方向反向，磁場也反向，金屬棒將會向_____（選填“左側(cè)"或“右側(cè)”）移動。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，煉鋼廠通常用滾筒來傳送軟鋼錠，使具有一定初速度的軟鋼錠通過滾筒滑上平臺．質(zhì)量為M的軟鋼錠長為L，上表面光滑，下表面與平臺間是粗糙的．現(xiàn)以水平向右的初速度滑上平臺，全部滑上平臺時的速度為D．此時，在其右端無初速放上一個質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)．隨后軟鋼錠滑過2L距離時速度為零，滑塊恰好到達平臺．重力加速度取g，空氣阻力不計．求：(1)滑塊獲得的最大加速度(不考慮與平臺的撞擊過程)(2)滑塊放上后，軟鋼錠滑動過程克服阻力做的功(3)軟鋼錠處于靜止狀態(tài)時，滑塊到達平臺的動能14．（16分）如圖所示，水平向右的勻強電場中，某傾角為θ=37°的絕緣斜面固定于水平面上，頂端靜置一質(zhì)量為m=2kg的物塊，帶正電，電量為q=10-6C。若物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，電場強度為E=5×106V/m，且物塊能自由下滑到斜面底端。斜面高度為h=1m，已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8試問，物塊下滑到斜面底端過程中：(1)物塊與斜面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為多少；(2)物塊動能的改變量；(3)物塊機械能的改變量。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(nèi)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(nèi)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(chǎn)生一種壓力。求上一問中的光對黑紙片產(chǎn)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、B【解析】

欲使導體棒能夠在導軌上滑行距離較大，則導體棒在滑行過程中所受摩擦力應較小，則安培力的方向應為斜向上，由右手定則和左手定則可知，磁感應強度的方向可能為垂直導體棒向下偏左，故B正確。故選B。2、D【解析】

在豎直向上拉力F＝6mg時，此時A、B受的拉力分別為3mg、3mg，對A因為3mg＜4mg，故物體A靜止，加速度為0；對物體B3mg－mg＝maB解得aB＝2g故選D。3、B【解析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。4、B【解析】

小球沿圓環(huán)緩慢上移可看作處于平衡狀態(tài)，對小球進行受力分析，作出受力示意圖如圖由圖可知△OAB∽△GFA即：，當A點上移時，半徑不變，AB長度減小，故F減小，F(xiàn)N不變，ACD錯誤B正確。5、B【解析】

當F=0時，物塊能靜止在斜面上，可知得即當F特別大時，對物塊受力分析，將加速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向，由牛頓第二定律，沿斜面方向垂直斜面方向又，由于F可以取無窮大，加速度無窮大，所以以上各式中的和可忽略，聯(lián)立解得綜合分析得故ACD錯誤，B正確。故選B。6、B【解析】

ABC．忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力得：mg=m得到v=萬有引力等于重力，=mg，得到M=ρ=這顆行星的重力加速度與地球相近，它的半徑大約是地球的2倍，所以它在表面附近運行的速度是地球表面運行速度的倍，大于1．9km/s，質(zhì)量是地球的4倍，密度是地球的。故B正確，AC錯誤。D．航天器飛出太陽系所需要的最小發(fā)射速度為第三宇宙速度，即大于等于2．1km/s，故D錯誤。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、BD【解析】

A．由圖像可知，t=5.0s時，U=0.40V，此時電路中的電流（即通過金屬桿的電流）為用右手定則判斷出，此時電流的方向由b指向a，故A錯誤；B．由圖可知，t=3s時，電壓表示數(shù)為則有得由公式得故B正確；C．金屬桿速度為v時，電壓表的示數(shù)應為由圖像可知，U與t成正比，由于R、r、B及L均與不變量，所以v與t成正比，即金屬桿應沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運動，金屬桿運動的加速度為根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時對金屬桿有得此時F的瞬時功率為故C錯誤；D．t=5.0s時間內(nèi)金屬桿移動的位移為通過R的電荷量為故D正確。故選BD。8、ACD【解析】

A．物體吸收熱量同時對外做功，二者相等時，內(nèi)能不變，故A正確；B．布朗運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故B錯誤；C．荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故C正確；D．液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點，故D正確；E．分子間的作用力若表現(xiàn)為引力，分子距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，若分子力表現(xiàn)為斥力，分子距離增大，分子力做正功，分子勢能減少，故E錯誤；故選ACD。9、BD【解析】

A．若發(fā)射線圈中有恒定電流，則產(chǎn)生的磁場不變化，在接收線圈中不會產(chǎn)生感應電流，也就不會獲得電壓，A錯誤；B．只要接收線圈兩端有電壓，說明穿過接收線圈的磁場變化，所以發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流，B正確；C．若穿過接收線圈的磁感應強度均勻增加，如果線圈閉合，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知線圈中產(chǎn)生恒定的感應電動勢，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知接收線圈中有感應電流且恒定，C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應定律有根據(jù)分壓規(guī)律得兩端的電壓D正確。故選BD。10、CD【解析】

A．t=0時刻，金屬細桿產(chǎn)生的感應電動勢金屬細桿兩端的電壓故A錯誤；B．t=t1時刻，金屬細桿的速度與磁場平行，不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電流，所以此時，金屬細桿不受安培力，故B錯誤；C．從t=0到t=t1時刻，電路中的平均電動勢回路中的電流在這段時間內(nèi)通過金屬細桿橫截面的電量解得故C正確；D．設桿通過最高點速度為，金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點，對桿受力分析，由牛頓第二定律可得解得從t=0到t=t2時刻，據(jù)功能關系可得，回路中的總電熱定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱解得故D正確故選CD?！军c睛】感應電量，這個規(guī)律要能熟練推導并應用．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、鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量無滑塊質(zhì)量【解析】

（1）設鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對滑塊分析，可知細繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質(zhì)量m要遠小于滑塊的質(zhì)量M，這時有FT；（2）滑塊的加速度a=，當s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質(zhì)量，所以可通過v2﹣m的關系可以間接驗證加速度與力的關系，在該實驗中，s不變，v2—m的關系圖象是一條過原點的直線，所以每次小車的釋放點無改變；因為a與F成正比，則有：，則，結合圖線的斜率可以求出滑塊的質(zhì)量M。12、左側(cè)ACD左側(cè)【解析】

(1)[1]根據(jù)題意可知，磁場方向豎直向下，電流方向垂直紙面向里。所以根據(jù)左手定則可得安培力方向為水平向左，故導體棒向左側(cè)運動。(2)[2]ACD．根據(jù)公式可得，適當增加導軌間的距離或者增大電流或者增大磁場磁感應強度，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動能定理得則