北京八中怡海分校2021-2022學(xué)年高三第一次調(diào)研測(cè)試物理試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請(qǐng)注意：1答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、的邊界。磁場(chǎng)、的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B22B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界

2、ae從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng) ，并最終從fc邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)粒子重力，該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為()ABCD2、在某種介質(zhì)中，一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖（a）所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)D剛要開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)圖像如圖（b）所示；t=0時(shí)刻在D點(diǎn)有一臺(tái)機(jī)械波信號(hào)接收器（圖中未畫出），正以2m/s的速度沿x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A質(zhì)點(diǎn)D的起振方向沿y軸負(fù)方向Bt=0.05s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置C信號(hào)接收器接收到該機(jī)械波的頻率小于2.5HzD若改變振源的振動(dòng)頻率，則形成的機(jī)械波在該介質(zhì)中的傳播速度也將發(fā)生改變3、在兩個(gè)邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)

3、域內(nèi)（包括四周的邊界）有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一個(gè)質(zhì)量為，帶電量為的粒子從點(diǎn)沿著的方向射入磁場(chǎng)，恰好從點(diǎn)射出。則該粒子速度大小為（）ABCD4、某加濕器在電子元件控制下，通過的電流如圖所示，周期為1.0s，若等效工作電阻恒為，則該加濕器1小時(shí)消耗的電能約為（ ）A度B度C度D度5、在離地高h(yuǎn)處，同時(shí)自由下落和豎直向上拋出各一個(gè)小球，其中豎直上拋的小球初速度大小為v，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，兩球落地的時(shí)間差為()ABCD6、宇宙間存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)。其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為M的星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，任意兩顆星的距離均為R。并繞

4、其中心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果忽略其它星體對(duì)它們的引力作用，引力常數(shù)為G。以下對(duì)該三星系統(tǒng)的說法中正確的是（）A每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為B每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)C若距離R和每顆星的質(zhì)量M都變?yōu)樵瓉淼?倍，則角速度變?yōu)樵瓉淼?倍D若距離R和每顆星的質(zhì)量M都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度大小不變二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖是氫原子的能級(jí)示意圖。當(dāng)氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)，輻射出光子a；從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)，輻射出光子b。以

5、下判斷正確的是（ ）A光子b可能使處于基態(tài)的氫原子電離Bn=4能級(jí)比n=2能級(jí)氫原子的電子動(dòng)能小C一個(gè)處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可輻射10種不同的譜線D若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)8、如圖所示，空中飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛椅和人的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為，鋼繩與豎直方向的夾角為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是A運(yùn)動(dòng)周期為B線速度大小為RC鋼繩拉力的大小為m2RD角速度與夾角的關(guān)系為gtan=2R9、如圖所示，足夠大的水平圓臺(tái)中央固定一光滑豎直細(xì)桿，原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧套在豎直桿上，質(zhì)量均為

6、m的光滑小球A、B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0時(shí)，小球B剛好離開臺(tái)面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則A小球均靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)-B角速度=0時(shí)，小球A對(duì)彈簧的壓力為mgC角速度0=D角速度從0繼續(xù)增大的過程中，小球A對(duì)彈簧的壓力不變10、2019年10月諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予兩位天文學(xué)家MichelMayor和DidierQueloz，1995年他們首次探測(cè)到太陽系外行星的存在，從而開始了人類大規(guī)模的太陽系外行星搜尋。2016年8月歐洲南方天文臺(tái)曾宣布在離地球最近的恒星“比鄰星”附近

7、發(fā)現(xiàn)宜居行星“比鄰星b”。“比鄰星b”的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1.3倍，半徑約為地球半徑的2.2倍，若不考慮星球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)，則A“比鄰星b”表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度B“比鄰星b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度C“比鄰星b”的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D“比鄰星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度三、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）某實(shí)驗(yàn)小組要做“探究小車所受外力與加速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖 1所示。（1）本實(shí)驗(yàn)中_(填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，_ (填“需要”或“不需要”）鉤碼

8、的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。（2）該同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打出了一條紙帶，如圖2所示。在紙帶上，連續(xù)5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1=1.45cm， x2=2.45 cm, x3=3.46cm，x4=4.44 cm, x5=5.45 cm, x6=6.46 cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率f=50Hz,則打紙帶上第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度為_m/s；整個(gè)過程中小車的平均加速度為_m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12（12分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各

9、種摩擦，使兩車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)停止，兩個(gè)小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗(yàn)證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗(yàn)證表達(dá)式_成立。(用題中所給物理量表示)(2)實(shí)驗(yàn)中_(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。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）在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)匝，橫截面積。螺線管導(dǎo)線電阻，。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：(1)螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)閉合，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻的電功率；(3)斷開后，流經(jīng)的

10、電荷量。14（16分）一直桶狀容器的高為21，底面是邊長(zhǎng)為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率15（12分）一足夠長(zhǎng)的水平絕緣軌道上有A、B兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，在AB之間的空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。A物體帶正電，電量為q，小物塊B不帶電且絕緣，如圖所示。小物體A由靜止釋放，一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）；當(dāng)A返回到軌道上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，速度減為0，再過一段時(shí)間A剛好能到達(dá)B再次靜

11、止的位置。A物體在電場(chǎng)中第一次加速所用時(shí)間等于A在電場(chǎng)中向左減速所用時(shí)間的2.5倍。物體A與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，B與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，其中的1和2均為未知量。已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m。初始時(shí)A與B的距離為d，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半

12、徑為磁場(chǎng)寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場(chǎng)寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點(diǎn)沿fd方向進(jìn)入磁場(chǎng)；然后粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過在e點(diǎn)沿ea方向進(jìn)入磁場(chǎng)；最后，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域；故粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故選B。2、C【解析】A因t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)C從平衡位置向下振動(dòng)，可知波沿x軸正向傳播，則質(zhì)點(diǎn)D的起振方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B波速為當(dāng)質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置時(shí)，波向右至少傳播1.5m，則所需時(shí)間為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C機(jī)械波的頻率為2.5Hz，

13、接收器遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，信號(hào)接收器接收到該機(jī)械波的頻率小于2.5Hz，選項(xiàng)C正確；D機(jī)械波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，則若改變振源的振動(dòng)頻率，則形成的機(jī)械波在該介質(zhì)中的傳播速度不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】由題意分析可知粒子從BE中點(diǎn)G飛出左邊磁場(chǎng)，作FG的垂直平分線交FA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)O，點(diǎn)O為圓心，如圖所示根據(jù)幾何知識(shí)，有與相似，則有解得 又因?yàn)榻獾霉蔆正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】根據(jù)有效值的定義，有解得：交流電的有效值電阻功率所以加濕器1小時(shí)消耗的電能度故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。5、D【解析】自由下落的小球，有得 對(duì)于豎直上拋的小球，由機(jī)械能守恒得：

14、則得落地時(shí)速度大小為對(duì)于豎直上拋的小球，將其運(yùn)動(dòng)看成一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取豎直向上為正方向，加速度為，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：故時(shí)間之差為A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； B，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； C，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； D，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵要明確小球運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，要理清過程中的速度關(guān)系，寫出相應(yīng)的公式，分析運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系6、D【解析】A任意星之間所受萬有引力為則任意一星所受合力為星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑萬有引力提供向心力解得A錯(cuò)誤；B萬有引力提供向心力解得則每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與三星的質(zhì)量有關(guān)，B錯(cuò)誤；C根據(jù)題意可知C錯(cuò)誤；D根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知變化

15、前線速度為變化后為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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】A由能級(jí)躍遷的頻率條件：h=Em-En可知，光子a的能量為2.55eV，光子b的能量為10.2eV，要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使處于基態(tài)的氫原子電離，A不符合題意；B氫原子的能級(jí)越高，電子的軌道半徑越大，由庫侖力提供向心力得：又因電子的動(dòng)能，解得電子的動(dòng)能故軌道半徑越大，電子動(dòng)能越小，B符合題意；C一個(gè)處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)

16、可輻射不同譜線最多的方式是逐級(jí)躍遷，故最多可輻射4種不同的譜線，C不符合題意；D由于光子b的能量比a的高，故光子b的頻率也比a的高，若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，D符合題意。 故選BD。8、BD【解析】A運(yùn)動(dòng)的周期：A錯(cuò)誤；B根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系：B正確；CD對(duì)飛椅和人受力分析：根據(jù)力的合成可知繩子的拉力：根據(jù)牛頓第二定律：化解得：，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9、ACD【解析】A若兩球靜止時(shí)，均受力平衡，對(duì)B球分析可知桿的彈力為零，；設(shè)彈簧的壓縮量為x，再對(duì)A球分析可得：，故彈簧的長(zhǎng)度為：，故A項(xiàng)正確；BC當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0時(shí)，小球

17、B剛好離開臺(tái)面，即，設(shè)桿與轉(zhuǎn)盤的夾角為，由牛頓第二定律可知：而對(duì)A球依然處于平衡，有：而由幾何關(guān)系：聯(lián)立四式解得：，則彈簧對(duì)A球的彈力為2mg，由牛頓第三定律可知A球隊(duì)彈簧的壓力為2mg，故B錯(cuò)誤，C正確；D當(dāng)角速度從0繼續(xù)增大，B球?qū)h起來，桿與水平方向的夾角變小，對(duì)A與B的系統(tǒng)，在豎直方向始終處于平衡，有：則彈簧對(duì)A球的彈力是2mg，由牛頓第三定律可知A球隊(duì)彈簧的壓力依然為2mg，故D正確；故選ACD。10、BD【解析】AB在星球表面，重力與萬有引力相等，則有：g=，所以=1所以“比鄰星b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度。故A錯(cuò)誤，B正確。CD根據(jù)v=可得：=1所以“比鄰星b”的

18、第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度。故C錯(cuò)誤，D正確。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、需要不需要0.49m/s 1.0m/s2【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)是通過力傳感器測(cè)量的細(xì)線的拉力，要想將拉力作為小車的合外力，需要平衡摩擦力；由于拉力可以直接讀出，所以鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；（2）頻率f=50Hz，則周期T=0.02s，連續(xù)5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t=5T=0.1s；第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度為v5=x4+x52t=0.0444+0.05450.2=0.49m/s，根據(jù)逐差法可知小車的加速度為：a=xT2=x4+x5+x6-x1-x2-x33t2 =0.0444+0.054+0.0646-0.0145-0.0245-0.034690.01=1.0m/s212、 不需要 【解析】(1)1根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)的加速度之比為要驗(yàn)證“在外力一定的條件下， 物體的加速度與其質(zhì)量成反比” 的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立， 則可認(rèn)為“在外力一定的條件下， 物