清華大學中學2022年高三第一次調(diào)研測試物理試卷含解析

1、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(nèi)。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(nèi)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、如圖所示，圖a中變壓器為理想變壓器，其原線圈接在（V）的交流電源上，副線圈與阻值R1=2的電阻接成閉合電路

2、，電流表為理想電流表。圖b中阻值為R2=32的電阻直接接到（V）的交流電源上，結(jié)果電阻R1與R2消耗的電功率相等，則（）A通過電阻R1的交流電的頻率為50HzB電阻R1消耗的電功率為9WC變壓器原、副線圈匝數(shù)比為8:1D電流表的示數(shù)為2.5A2、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(zhuǎn)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（ ）ABCD3、家電待機耗電問題常常被市民所忽略。北京市電力公司曾舉辦“計量日進您家”活動，免費上門為市民做家庭用電耗能診斷分析。在上門實測過程中，

3、技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)電視機待機一天的耗電量在0.2度左右，小小機頂盒一天的待機耗電量更是高達0.4度。據(jù)最新統(tǒng)計溫州市的常住人口約1000萬人，參考下表數(shù)據(jù)，估算每年溫州市家庭用電器待機耗電量約為( )家庭常用電器電視機洗衣機空調(diào)電腦戶均數(shù)量（臺）2121電器待機功耗（W/臺）10204040A4105度B4107度C4109度D41011度4、超導電磁船是一種不需要螺旋槳推進的低噪音新型船，如圖是電磁船的簡化原理圖，AB和CD是與電源相連的導體板，AB與CD之間部分區(qū)域浸沒在海水中并有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場(磁場由固定在船上的超導線圈產(chǎn)生，其獨立電路部分未畫出)，以下說法正確的是A使船前進的力，是磁

4、場對海水中電流的安培力B要使船前進，海水中的電流方向從CD板指向AB板C同時改變磁場的方向和電源正負極，推進力方向?qū)⑴c原方向相反D若接入電路的海水電阻為R，其兩端的電壓為U，則船在海水中前進時，AB與CD間海水中的電流強度小于5、如圖所示，長為d、質(zhì)量為m的導體棒ab，置于傾角為的光滑斜面上。導體棒與斜面的水平底邊始終平行。已知導體棒電流方向從a到b，大小為I，重力加速度為g。若勻強磁場的大小、方向都可以改變，要使導體棒能靜止在斜面上，則磁感應強度的最小值和對應的方向是（）A，方向垂直于斜面向下B ，方向垂直于斜面向上C，方向豎直向上D， 方向豎直向下6、水平地面上方分布著水平向右的勻強電場，

5、一光滑絕緣輕桿豎直立在地面上，輕桿上有兩點A、B。輕桿左側(cè)固定一帶正電的點電荷，電荷量為+Q，點電荷在輕桿AB兩點的中垂線上，一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球套在輕桿上，從A點靜止釋放，小球由A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是（ ）A小球受到的電場力先減小后增大B小球的運動速度先增大后減小C小球的電勢能先增大后減小D小球的加速度大小不變二、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，正方形abcd區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，甲、乙兩帶電粒子從a點沿與ab成3

6、0角的方向垂直射入磁場甲粒子垂直于bc邊離開磁場，乙粒子從ad邊的中點離開磁場已知甲、乙兩a帶電粒子的電荷量之比為1:2，質(zhì)量之比為1:2，不計粒子重力 以下判斷正確的是A甲粒子帶負電，乙粒子帶正電B甲粒子的動能是乙粒子動能的16倍C甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍D甲粒子在磁場中的運動時間是乙粒子在磁場中運動時間的倍8、如圖所示，在真空中，某點電荷Q形成的電場中，a、b、c三個虛線圓分別表示電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為45V、25V、15V。一粒子q帶電荷量大小為0.1C，電性未知，在電場中的運動軌跡如圖中實線KLMN所示。下列說法正確的是（ ）A場源電荷Q帶負電B粒子q

7、帶正電C粒子q從K到L的過程中，克服電場力做功3JD粒子在距場源電荷最近的L處動能為零9、如圖所示，絕緣細線相連接的A、B兩帶電小球處于在豎直向下的勻強電場中，在外力F作用下沿豎直方向勻速向上運動，A、B兩球質(zhì)量均為m，均帶正+q（q0）的電荷，場強大小E=，某時刻突然撤去外力F，則下列說法正確的是（）AF的大小為4mgBF撤去的瞬間，A球的加速度小于2gCF撤去的瞬間，B球的加速度等于2gDF撤去的瞬間，球A、B之間的繩子拉力為零10、如圖所示，圓心在O點、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60，軌道最低點a與桌面相切一輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的小球（均

8、可視為質(zhì)點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，m1在c點從靜止釋放設輕繩足夠長，不計一切摩擦則( )A在m1下滑過程中，兩球速度大小始終相等Bm1在由c下滑到a的過程中重力的功率逐漸增大C若m1恰好能沿圓弧下滑到a點，則m1=2m2D若m1=4m2，則m1下滑到a點速度大小為三、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）某實驗小組利用如圖所示的裝置研究平拋運動規(guī)律。實驗裝置為完全相同的傾斜軌道與長度不同的水平軌道平滑連接，并將軌道固定在同一豎直面內(nèi)。實驗時，將兩小球A、B同時從兩傾斜軌道上自由釋放，釋放位置到水平軌道距離相同。經(jīng)過一段時間

9、，小球A開始做平拋運動，小球B繼續(xù)沿水平軌道運動。兩球運動過程中，用頻閃照相的方式記錄兩小球的位置(在圖中已標出)。(1)忽略各種阻力，小球A在空中運動過程中.兩小球_。(選填正確答案標號)A保持相對靜止B在同一豎直線上C運動速度大小相同D機械能相同(2)A球做平拋運動后，利用頻閃照片計算出兩小球連續(xù)三個位置的高度差分別為h1、h2、h3，重力加速度為g，則頻閃照相的頻閃周期為_；(3)在實驗操作過程中，發(fā)現(xiàn)兩小球每次碰撞時，小球A都碰在小球B的后上方，請你分析原因可能是_。12（12分）某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，氣墊導軌上安裝了兩個光電門，氣墊導軌左端裝一個彈射裝置，滑塊

10、可被彈射裝置向右彈出，質(zhì)量為m1的滑塊甲和質(zhì)量為m2的滑塊乙上裝有寬度相同的擋光片。開始時，滑塊甲靠在已被鎖定的彈射裝置處，滑塊乙靜置于兩個光電門之間，滑塊甲彈出后通過光電門1再與滑塊乙發(fā)生碰撞，碰撞后要使兩個滑塊能夠通過光電門2。(1)如圖乙所示是用游標卡尺測量遮光條寬度的情況，由此可知遮光條寬度d=_cm。(2)下列選項中不屬于本實驗要求的是_（請?zhí)顚戇x項前對應字母）A氣墊導軌應調(diào)節(jié)水平B滑塊甲的質(zhì)量一定要等于滑塊乙的質(zhì)量C滑塊甲的質(zhì)量應大于滑塊乙的質(zhì)量(3)某次實驗時，該同學記錄下滑塊甲通過光電門1的時間為t1，滑塊乙通過光電門2的時間為t2，滑塊甲通過光電門2的時間為t3。如果等式_（

11、用對應物理量的符號表示）成立，則可說明碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒。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,小球A及水平地面上緊密相挨的若干個小球的質(zhì)量均為m,水平地面的小球右邊有一固定的彈性擋板;B為帶有四分之一圓弧面的物體,質(zhì)量為km(其中k為整數(shù)),半徑為R,其軌道末端與水平地面相切?，F(xiàn)讓小球A從B的軌道正上方距地面高為h處靜止釋放,經(jīng)B末端滑出,最后與水平面上的小球發(fā)生碰撞,其中小球之間、小球與擋板之間的碰撞均為彈性正碰,所有接觸面均光滑,重力加速度為g.求：(1)小球第一次從B的軌道末端水平滑出時

12、的速度大??；(2)若小球A第一次返回恰好沒有沖出B的上端,則h與R的比值大??；(3)若水平面上最右端的小球儀能與擋板發(fā)生兩次碰撞,則k的取值大小.14（16分）如圖所示，光滑的水平面AB與半徑R=0.5m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點相切，D點為半圓軌道最高點，A點的右側(cè)連接一粗糙的水平面，用細線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧與甲、乙兩物體不拴接，甲的質(zhì)量m1=4kg，乙的質(zhì)量m1=5kg，甲、乙均靜止若燒斷細線，甲離開彈簧后經(jīng)過B點進入半圓軌道，過D點時對軌道的壓力恰好為零取g=10m/s1甲、乙兩物體可看做質(zhì)點，求：(1)甲離開彈簧后經(jīng)過B點時的速度的大小vB；(1)燒斷細線

13、吋彈簧的彈性勢能EP；(3)若固定甲，將乙物體換為質(zhì)量為m的物體丙，燒斷細線，丙物體離開彈簧后從A點進入動摩擦因數(shù)=0.5的粗糙水平面，AF是長度為4l的水平軌道，F(xiàn)端與半徑為l的光滑半圓軌道FCH相切，半圓的直徑FH豎直，如圖所示.設丙物體離開彈簧時的動能為6mgl，重力加速度大小為g，求丙物體離開圓軌道后落回到水平面BAF上的位置與F點之間的距離s；(4)在滿足第(3)問的條件下，若丙物體能滑上圓軌道，且能從GH間離開圓軌道滑落（G點為半圓軌道中點)，求丙物體的質(zhì)量的取值范圍15（12分）如圖所示，有一磁感應強度大小為B的水平勻強磁場，其上下水平邊界的間距為H；磁場的正上方有一長方形導線框

14、，其長和寬分別為L、，質(zhì)量為m，電阻為。現(xiàn)將線框從其下邊緣與磁場上邊界間的距離為h處由靜止釋放，測得線框進入磁場的過程所用的時間為。線框平面始終與磁場方向垂直，線框上下邊始終保持水平，重力加速度為。求：(1)線框下邊緣剛進入磁場時線框中感應電流的大小和方向；(2)線框的上邊緣剛進磁場時線框的速率；(3)線框下邊緣剛進入磁場到下邊緣剛離開磁場的全過程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q。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】A根據(jù)可知=50rad/s，故頻率為故A錯誤；BR2消耗的功率為 故R1消耗的功率為4.5W，故B錯誤；

15、D有P=I2R1得電流表的示數(shù)為1.5A，故D錯誤；C電阻R1兩端的電壓為U2=IR1=1.52=3V故故C正確。故選C。2、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(jù)題意有：兩輪邊緣上有：RAA=RBB，所以：BA，因為同一物體在兩輪上受到的最大摩擦力相等，根據(jù)題意有，在B輪上的轉(zhuǎn)動半徑最大為r，則根據(jù)最大靜摩擦力等于向心力有：mRAA2mrB2，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(guān)鍵3、C【解析】溫州市的常住人口約1000萬人，平均每戶的人口按3人計算，溫州大約330萬戶家庭，一個家庭電器的待機功率：

16、210W+120W+240W+140W=160W；所有用電器待機的總功為：W=NPt=3301040.16kW（36024h）=456192104KWh4.6109度；故選C。4、D【解析】A、B項：當CD接直流電源的負極時，海水中電流方向由AB指向CD，是海水受到的安培力向左，根據(jù)牛頓第三定律可知，船體受到向右的作用力，故使船體向前運動，故A、B錯誤；C項：同時改變磁場的方向和電源正負極，磁場方向反向，電流方向反向，所以推進力方向?qū)⑴c原方向相同，故C錯誤；D項：因船在海水中前進時，AB與CD間海水切割磁感線產(chǎn)生電流，使接入電路的海水兩端電壓小于U，所以電流強度小于，故D正確點晴：利用左手定則

17、判斷出海水受到的安培力，根據(jù)牛頓第三定律即可判斷出船體的受力，即可判斷運動方向，注意與右手定則的區(qū)別5、A【解析】根據(jù)三角形定則知，當安培力沿斜面向上時，安培力最小，根據(jù)共點力平衡可知，安培力的最小值為F=mgsin此時所加的磁場方向垂直于斜面向下，即為mgsin=BId解得方向垂直于斜面向下，故A正確、BCD錯誤。故選A。6、C【解析】A小球下滑時受勻強電場的電場力是不變的，受到點電荷的電場力先增加后減小，則小球受到的電場力先增大后減小，選項A錯誤；B小球下滑時，勻強電場的電場力垂直小球運動方向，則對小球不做功；點電荷在前半段先對小球做負功，重力做正功，但是由于不能比較正功和負功的大小關(guān)系，

18、則不能確定小球速度變化情況；在后半段，點電荷電場力和重力均對小球做正功，則小球的運動速度增大，選項B錯誤；C小球下滑時，勻強電場的電場力垂直小球運動方向，則對小球不做功；點電荷在前半段先對小球做負功，在后半段對小球做正功，則小球的電勢能先增大后減小，選項C正確；D由小球的受力情況可知，在A點時小球的加速度小于g，在AB中點時小球的加速度等于g，在B點時小球的加速度大于g，則加速度是不斷變化的，選項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、CD【解析】根據(jù)粒子

19、運動軌跡，應用左手定則可以判斷出粒子的電性；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意求出粒子軌道半徑關(guān)系，然后應用牛頓第二定律求出粒子的速度然后分析答題；根據(jù)粒子做圓周運動的周期公式與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角求出粒子的運動時間【詳解】由甲粒子垂直于bc邊離開磁場可知，甲粒子向上偏轉(zhuǎn)，所以甲粒子帶正電，由粒子從ad邊的中點離開磁場可知，乙粒子向下偏轉(zhuǎn)，所以乙粒子帶負電，故A錯誤；由幾何關(guān)系可知，R甲=2L，乙粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的弦切角為60，弦長為，所以：=2R乙sin60，解得：R乙=L，由牛頓第二定律得：qvB=m，動能：EK=mv2=，所以甲粒子的動能是乙粒子動能的24倍，故B錯誤；

20、由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，洛倫茲力：f=qvB=，即，故C正確；由幾何關(guān)系可知，甲粒子的圓心角為300，由B分析可得，乙粒子的圓心角為120，粒子在磁場中的運動時間：t=T，粒子做圓周運動的周期： 可知，甲粒子在磁場中的運動時間是乙粒子在磁場中運動時間的1/4倍，故D正確.【點睛】題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運動軌跡后，利用洛倫茲力提供向心力，結(jié)合幾何關(guān)系進行求解；運用粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，結(jié)合周期公式，求解粒子在磁場中運動的時間8、BC【解析】A因為a、b、c三個虛線圓電勢分別為45V、25V、15V，說明場源電荷Q帶正電，故A錯誤

21、；B由粒子運動軌跡可知，粒子與場源電荷之間是斥力作用，粒子q帶正電，故B正確；C粒子q從K到L的過程中，電勢升高，電勢差為30V，克服電場力做功為故C正確；D由運動軌跡可以看出，粒子做曲線運動，在L處速度大小不可能為零，故D錯誤。故選BC。9、ACD【解析】A對整體進行分析：F=2mg+2Eq且E=解得F=4mg故A正確；BCF撤去的瞬間，對整體進行分析2mg+2Eq=2maAB且E=解得aAB=2g故B錯，C正確；DF撤去的瞬間，由于aAB=2g，可知球A、B之間的繩子拉力為零，故D正確。故選ACD。10、CD【解析】Am1由C點下滑到a點的過程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段

22、過程以后，此時的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時兩個物體的速度必然不相同的，故A錯誤；B重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開始m1是由靜止釋放的，所以m1一開始的豎直速度也必然為零，最后運動到A點的時候，由于此時的切線是水平的，所以此時的豎直速度也是零，但是在這個c到a的過程當中是肯定有豎直分速度的，所以相當于豎直速度是從無到有再到無的一個過程，也就是一個先變大后變小的過程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過程，故B錯誤；C若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，此時兩小球速度均為零，根據(jù)動能定理得：m1gR（1-cos60）=m2gR，解得

23、：m1=2m2 選項C正確；D若m1=4m2，設m1下滑到a點速度大小為v，則 解得故D正確。故選CD。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、B A的阻力大于B的阻力 【解析】(1)1由于兩球水平運動速度相同，因此在同一豎直線上，小球A在空中運動，因此保持相對靜止和運動速度大小相同不正確；兩球下落位置不同，故機械能不同，故B正確。故選B；(2)2兩小球連續(xù)三個位置的高度差分別為h1、h2、h3，小球A在相鄰時間段內(nèi)下落的高度分別為h1h2和h2h3，根據(jù)可得(3)3小球A都碰在小球B的后上方，是因為A球運動過程中所受水平阻力大于B球所受阻

24、力。12、0.360 B 【解析】(1)1游標卡尺的主尺示數(shù)為3mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標示數(shù)為120.05mm=0.60mm最終示數(shù)為3.60mm=0.360cm(2)2若滑塊甲的質(zhì)量等于滑塊乙的質(zhì)量，不能保證兩滑塊碰撞后均能向右運動，故B項不屬于實驗的要求。(3)3滑塊通過光電門的速度根據(jù)動量守恒定律有代入可得關(guān)系式即為四、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)(3)【解析】(1)對AB由水平方向動量守恒有：對AB由能量守恒有：聯(lián)立解得： (2) 對AB由水平方向動量守恒有：對AB由能量守恒有：聯(lián)立解得：(3)要使小球與擋板發(fā)生兩次碰撞，則有碰后小球A的速度小于等于B球的速度，由能量守恒有聯(lián)立解得：14、 (1)5m/s；（1）90J；（3）s=4l； （4） 【解析】（1）甲在最高點D，由牛頓第二定律，有甲離開彈簧運動到D點的過程機械能守恒：聯(lián)立解得：vB=5m/s；（1）燒斷細線時動量守恒：0=m1v3-m1v1由于水平面AB光滑，則有v1=vB=5m/s，解得：v1=4m/s根據(jù)能量守恒