2022屆內(nèi)蒙古烏蘭察布市集寧地區(qū)高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．人們射向未來深空探測器是以光壓為動力的，讓太陽光垂直薄膜光帆照射并全部反射，從而產(chǎn)生光壓．設(shè)探測器在軌道上運(yùn)行時，每秒每平方米獲得的太陽光能E=1.5×104J，薄膜光帆的面積S=6.0×102m2，探測器的質(zhì)量m=60kg，已知光子的動量的計(jì)算式，那么探測器得到的加速度大小最接近A．0.001m/s2 B．0.01m/s2 C．0.0005m/s2 D．0.005m/s22．如圖所示，a、b、c為三顆人造地球衛(wèi)星，其中a為地球同步衛(wèi)星，b、c在同一軌道上，三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是（）A．衛(wèi)星a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期B．衛(wèi)星b的運(yùn)行速度可能大于C．衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星cD．衛(wèi)星a在運(yùn)行時有可能經(jīng)過宜昌市的正上方3．如圖是世界物理學(xué)史上兩個著名實(shí)驗(yàn)的裝置圖，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是A．圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生們進(jìn)行粒子散射實(shí)驗(yàn)研究時，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B．圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，湯姆孫根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子“棗糕模型”結(jié)構(gòu)C．圖乙是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動能越大D．圖乙是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，超過極限頻率的入射光光照強(qiáng)度一定，則光的頻率越大所產(chǎn)生的飽和光電流就越大4．發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步衛(wèi)星軌道3（如圖所示）。則衛(wèi)星分別在1、3軌道上正常運(yùn)行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道3上具有的機(jī)械能大于它在軌道1上具有的機(jī)械能D．衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過點(diǎn)的加速度5．地球半徑為R，在距球心r處（rR）有一顆同步衛(wèi)星，另有一半徑為2R的星球A，在距其球心2r處也有一顆同步衛(wèi)星，它的周期是72h，那么，A星球的平均密度與地球平均密度的比值是（）A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶16．2019年11月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第五十、五十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。如圖所示的a、b、c為中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的三顆軌道為圓的衛(wèi)星。a是地球同步衛(wèi)星，b是軌道半徑與衛(wèi)星a相同的衛(wèi)星，c是軌道半徑介于近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星之間的衛(wèi)星。下列關(guān)于這些北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度B．衛(wèi)星a的向心加速度大于衛(wèi)星c的向心加速度C．衛(wèi)星b可以長期“懸?！庇诒本┱峡誅．衛(wèi)星b的運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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。7．一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖1所示；圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點(diǎn)位于x＝0.5m處。下列說法正確的是_______A．由圖1可知，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動的振幅是16cmB．位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動的周期是0.2sC．由圖1，在t等于14D．該波的傳播速度是20m/sE.由圖2可知，經(jīng)過12周期后，A8．下列說法正確的是________。A．利用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，小球的質(zhì)量不需要測量B．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的衍射現(xiàn)象C．泊松亮斑是光透過圓盤形成的衍射現(xiàn)象D．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象E.潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的衍射原理9．美國物理學(xué)家阿瑟·阿什金因利用光的力量來操縱細(xì)胞獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎，原來光在接觸物體后，會對其產(chǎn)生力的作用，這個來自光的微小作用可以讓微小的物體（如細(xì)胞）發(fā)生無損移動，這就是光鑷技術(shù)．在光鑷系統(tǒng)中，光路的精細(xì)控制非常重要。對此下列說法正確的是（）A．光鑷技術(shù)利用光的粒子性B．光鑷技術(shù)利用光的波動性C．紅色激光光子能量大于綠色激光光子能量D．紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量10．如圖所示為固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道ABC?，F(xiàn)有一小球以一定的初速度v0從最低點(diǎn)A沖上軌道，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)C時的速度為。已知半圓形軌道的半徑為0.4m，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，且在最高點(diǎn)C受到軌道的作用力為5N，空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小球初速度B．小球質(zhì)量為0.3kgC．小球在A點(diǎn)時重力的功率為20WD．小球在A點(diǎn)時對半圓軌道的壓力為29N三、實(shí)驗(yàn)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）硅光電池是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，某硅光電池的伏安特性曲線如圖（甲）所示。某同學(xué)利用圖（乙）所示的電路研究電池的性質(zhì)，定值電阻R2的阻值為200Ω，滑動變阻器R1的最大阻值也為200Ω，V為理想電壓表。（1）請根據(jù)圖（乙）所示的電路圖，將圖（丙）中的的實(shí)物圖補(bǔ)充完整____________。（2）閉合電鍵S1，斷開電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片移到最右端，電池的發(fā)熱功率為_______________W。（3）閉合電鍵S1和電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片從最左端移到最右端，電池的內(nèi)阻變化范圍為_________________。12．（12分）某同學(xué)現(xiàn)要利用氣墊導(dǎo)軌來研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測出擋光片的寬度d。按圖甲安裝好器材，并調(diào)節(jié)好氣墊導(dǎo)軌，使氣墊導(dǎo)軌處于水平位置。然后用跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩一端與鉤碼相連，另一端與滑塊相連，再將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌的左端，并用手按住滑塊不動；②調(diào)整輕質(zhì)滑輪，使輕繩處于水平位置；從氣墊導(dǎo)軌上的刻度尺上讀出滑塊與光電門之間的距離s（鉤碼到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離），同時記下滑塊的初始位置；③由靜止釋放滑塊，用光電門測出擋光片經(jīng)過光電門的時間t；④將滑塊重新置于初始位置，保持滑塊所掛的鉤碼個數(shù)不變，改變光電門的位置從而改變滑塊與光電門之間的距離s，多次重復(fù)步驟③再次實(shí)驗(yàn)，重物到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離；⑤整理好多次實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。回答下列問題：(1)擋光片的寬度測量結(jié)果，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為d=_______cm；(2)滑塊在運(yùn)動過程中的加速度a可根據(jù)勻變速運(yùn)動的規(guī)律__________來求；(3)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最后得到了如圖丙所示的圖像，由圖像可求得滑塊運(yùn)動時的加速度a=______m/s2。（取g=10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）四、計(jì)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，絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦．兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為、溫度均為．緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來的1.2倍．設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求氣缸A中氣體的體積和溫度．14．（16分）如圖甲所示，直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，在第四象限內(nèi)有一半徑為R的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁場的邊界剛好與x軸相切于A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)為，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在A點(diǎn)正上方的P點(diǎn)由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射出磁場后剛好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)粒子的重力，求：（1）P點(diǎn)的坐標(biāo)；（2）若在第三、四象限內(nèi)、圓形區(qū)域外加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，如圖乙所示，粒子釋放的位置改為A點(diǎn)正上方點(diǎn)處，點(diǎn)的坐標(biāo)為，讓粒子在點(diǎn)處由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點(diǎn)進(jìn)入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后第一次出磁場時，交x軸于C點(diǎn)，則AC間的距離為多少；粒子從點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動的時間為多少.15．（12分）如圖所示，兩根相距L＝1m的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，一組導(dǎo)軌水平，另一組導(dǎo)軌與水平面成37°角，拐角處連接一阻值R＝1Ω的電阻．質(zhì)量均為m＝2kg的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩桿的電阻均為R＝1Ω.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時，cd桿靜止．g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)水平拉力的功率；(2)現(xiàn)讓cd桿靜止，求撤去拉力后ab桿產(chǎn)生的焦耳熱

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

由E=hv，P＝以及光在真空中光速c=λv知，光子的動量和能量之間關(guān)系為E=Pc．設(shè)時間t內(nèi)射到探測器上的光子個數(shù)為n，每個光子能量為E，光子射到探測器上后全部反射，則這時光對探測器的光壓最大，設(shè)這個壓強(qiáng)為p壓；每秒每平方米面積獲得的太陽光能：p0＝?E由動量定理得F?＝2p壓強(qiáng)p壓＝對探測器應(yīng)用牛頓第二定律F=Ma可得a＝代入數(shù)據(jù)得a=1.0×10-3m/s2故A正確，BCD錯誤．故選A.點(diǎn)睛：該題結(jié)合光子的相關(guān)知識考查動量定理的應(yīng)用，解答本題難度并不大，但解題時一定要細(xì)心、認(rèn)真，應(yīng)用動量定理與牛頓第二定律即可解題．2、A【解析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，軌道半徑越大，周期越大，可知a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期，故選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑等于地球半徑時，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故選項(xiàng)B錯誤；C、衛(wèi)星b加速后需要的向心力增大，大于萬有引力，所以衛(wèi)星將做離心運(yùn)動，所以不能追上前面的衛(wèi)星c，故選項(xiàng)C錯誤；D、a為地球同步衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能經(jīng)過宜昌市的正上方，故選項(xiàng)D錯誤．3、C【解析】

AB、圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，盧瑟福提出了核式結(jié)構(gòu)模型；盧瑟福通過用粒子轟擊氮原子放出氫核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；查得威克發(fā)現(xiàn)了中子；湯姆孫通過研究陰極射線中粒子的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)了電子，故選項(xiàng)A、B錯誤；C、圖乙是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動能越大，故選項(xiàng)C正確；D、光較強(qiáng)時，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大，入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越大，光電子的最大初動能最越大，而不是所產(chǎn)生的飽和光電流就越大，故選項(xiàng)D錯誤．4、C【解析】

ABD．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有解得①

②③軌道3半徑比軌道1半徑大，根據(jù)①②④三式，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，角速度也較大，衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過點(diǎn)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過點(diǎn)的加速度，故ABD均錯誤；C．衛(wèi)星從軌道1到軌道3需要克服引力做較多的功，故在軌道3上機(jī)械能較大，故C正確；故選C。5、C【解析】

萬有引力提供向心力密度因?yàn)樾乔駻的同步衛(wèi)星和地球的同步衛(wèi)星的軌道半徑比為2：1，地球和星球A的半徑比為2：1，兩同步衛(wèi)星的周期比3：1．所以A星球和地球的密度比為1：2．故C正確，ACD錯誤。

故選C。6、D【解析】

A．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于地球半徑，則衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于衛(wèi)星c的軌道半徑，故衛(wèi)星a的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度，故B錯誤；C．衛(wèi)星b不是同步衛(wèi)星，不能與地面相對靜止，不能“懸?！痹诒本┥峡?，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a、b的軌道半徑相等，則周期相等，衛(wèi)星a是同步衛(wèi)星，運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則衛(wèi)星b的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BCE【解析】

A.振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大距離，由圖1讀出振幅A=8cm；故A錯誤.B.質(zhì)點(diǎn)完成一個全振動的時間叫做一個周期，從振動圖象中可以看成周期T=0.2sC.當(dāng)t=T4時，坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置向下運(yùn)動，所以D.從圖2中可以看出波長λ=2m，所以波速v=E.經(jīng)過半個周期后，處于波峰的A質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到波谷位置，則離開平衡位置的位移為8cm，方向向下；故E正確.8、ACD【解析】

A．由單擺周期公式可得，與質(zhì)量無關(guān)，所以利用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，小球的質(zhì)量不需要測量，故A正確；B．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，故B錯誤；C．泊松亮斑是光透過圓盤形成的衍射現(xiàn)象，故C正確；D．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故D正確；E．潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理，故E錯誤。故選：ACD。9、AD【解析】

AB．光在接觸物體后，會對其產(chǎn)生力的作用，則光鑷技術(shù)利用光的粒子性，選項(xiàng)A正確，B錯誤；CD．紅光的頻率小于綠光，根據(jù)可知，紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量，選項(xiàng)C錯誤，D正確。故選AD。10、AD【解析】

A．小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒解得v0=5m/s選項(xiàng)A正確；B．在最高點(diǎn)C時解得m=0.4kg選項(xiàng)B錯誤；C．小球在A點(diǎn)時豎直速度為零，則根據(jù)P=mgvy可知重力的功率為0，選項(xiàng)C錯誤；D．小球在A點(diǎn)時解得NA=29N選項(xiàng)D正確；故選AD。三、實(shí)驗(yàn)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、1.197×10-3W（允許誤差±0.2W）55.56Ω≤r≤60Ω（允許誤差±2Ω）【解析】

（1）[1]根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示：；（2）[2]閉合電鍵，斷開電鍵，將滑動變阻器的滑動片移到最右端時，兩電阻串聯(lián)，總電阻為；在圖甲中作出電阻的伏安特性曲線，兩圖線的交點(diǎn)表示工作點(diǎn)：則可知，電源的輸出電壓為，電流為；則其功率：；（3）[3]滑片由最左端移到最右端時，外電阻由增大到；則分別作出對應(yīng)的伏安特性曲線，如上圖所示；則可知，當(dāng)在最左端時，路端電壓為，電流為；當(dāng)達(dá)到最右端時，路端電壓為，電流為；則由閉合電路歐姆定律可知，內(nèi)阻最小值為：最大值為：故內(nèi)阻的范圍為：。12、0.5202as=v20.270【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm則讀數(shù)結(jié)果為5.20mm=0.520cm(2)[2]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動，滑塊在運(yùn)動過程中的加速度a可根據(jù)勻變速運(yùn)動的規(guī)律來求。(3)[3]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面上做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小為，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律和解得：由上式可得由此可知圖像的斜率為由圖像可知圖像的斜率為k=2.0×104。所以滑塊的加速度為四、計(jì)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、；【解析】

設(shè)初態(tài)壓強(qiáng)為p0，膨脹后A，B壓強(qiáng)相等pB=1．2p0B中氣體始末狀態(tài)溫度相等p0V0=1．2p0（2V0-VA）∴，A部分氣體滿足∴TA=1．4T0答：氣缸A中氣體的體積，溫度TA=1．4T0考點(diǎn)：玻意耳定律【點(diǎn)睛】本題考查理想氣體狀態(tài)變化規(guī)律和關(guān)系，找出A、B部分氣體狀態(tài)的聯(lián)系（即VB=2V0-VA）是關(guān)鍵．14、（1）；（2）2R；【解析