2022屆河北省秦皇島市青龍滿族自治縣木頭凳中學高三下第一次測試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，足夠長的豎直絕緣管內壁的粗糙程度處處相同，處于方向互相垂直的勻強電場和勻強磁場中．一帶正電的小球從靜止開始沿管下滑，下列小球運動速度v和時間t、小球所受彈力FN和速度v的關系圖像中正確的是A． B．C． D．2、下列說法中正確的是（）A．物體的溫度升高時，其內部每個分子熱運動的動能一定增大B．氣體壓強的產生是大量氣體分子對器壁持續(xù)頻繁的碰撞引起的C．物體的機械能增大，其內部每個分子的動能一定增大D．分子間距離減小，分子間的引力和斥力一定減小3、如圖，水平導體棒PQ用一根勁度系數(shù)均為k=80N/m的豎直絕緣輕彈簧懸掛起來，置于水平向里的勻強磁場中，PQ長度為L=0.5m，質量為m=0.1kg。當導體棒中通以大小為I=2A的電流，并處于靜止時，彈簧恰好恢復到原長狀態(tài)。欲使導體棒下移2cm后能重新處于靜止狀態(tài)，（重力加速度g取10m/s2）則（）A．通入的電流方向為P→Q，大小為1.2AB．通入的電流方向為P→Q，大小為2.4AC．通入的電流方向為Q→P，大小為1.2AD．通入的電流方向為Q→P，大小為2.4A4、如圖，質量為m、帶電荷量為＋2q的金屬塊a，在絕緣光滑水平臺面上以水平初速度v0向右勻速運動，正碰完全相同的不帶電的靜止金屬塊b，碰后金屬塊b從高臺上水平飛出，金屬塊a恰好無初速度下落(金屬塊a，b均可視為質點)。已知在足夠高的光滑高臺邊緣右邊空間中存在水平向左的勻強電場(電場區(qū)域足夠大)。場強大小E＝，碰撞前后兩金屬塊之間的庫侖力不計，空氣阻力不計。則（）A．在水平臺面上碰后金屬塊b帶電荷量為＋2qB．在水平臺面上碰撞后金屬塊b的速度為C．第一次碰撞后兩金屬塊不可能發(fā)生第二次碰撞D．碰撞后運動過程中金屬塊b距高臺邊緣的最大水平距離5、相傳我國早在5000多年前的黃帝時代就已經發(fā)明了一種指南車。如圖所示為一種指南車模型，該指南車利用機械齒輪傳動的原理，在任意轉彎的情況下確保指南車上的小木人右手臂始終指向南方。關于該指南車模型，以下說法正確的是（）A．以指南車為參照物，車上的小木人始終是靜止的B．如果研究指南車的工作原理，可以把車看成質點C．在任意情況下，指南車兩個車輪輪緣的線速度大小都相等D．在任意情況下，車轉彎的角速度跟小木人的角速度大小相等6、因為地球的自轉，同一物體在不同的緯度重力不同，一質量為m的物體在北極時的重力與其在赤道時的重力的差為F.將地球看做質量分布均勻的球體，半徑為R.則地球的自轉周期是A． B．C． D．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、如圖甲、乙所示，分別用恒力F1、F2先后將質量為m的物體，由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉到頂端，兩次到達頂端的速度相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次F2水平向右。則兩個過程中（）A．物體機械能變化量相同B．物體與斜面摩擦生熱相同C．F1做的功與F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率小8、如圖所示，在垂直于紙面向外的勻強磁場中，水平放置兩個同心金屬環(huán)，半徑分別是r和3r，磁感應強度為B，在兩環(huán)間連接有一個電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個極板。長為2r的金屬棒AB沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以角速度ω做順時針方向（從垂直環(huán)面向里看）的勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A．金屬棒AB中有從B到A的持續(xù)電流B．電容器b極板帶負電C．電容器兩端電壓為D．電容器所帶電荷量為9、在用油膜法估測分子大小的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為，且滴溶液體積為。現(xiàn)取1滴溶液滴入撒有痱子粉的淺水盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描繪出油酸膜的輪廓形狀，再把玻璃板放在邊長為的坐標紙上，算出油膜的面積。關于本實驗，下列說法正確的是（）A．不用痱子粉，直接將1滴溶液滴入淺水盤也可以完成實驗B．水面上形成的油酸薄膜的體積為C．估測油酸分子的直徑為D．在坐標紙上數(shù)油膜輪廓內格子數(shù)以計算油膜的面積采用的是近似法E.用配制的油酸酒精溶液的原因是因為易于形成油酸的單分子油膜10、關于電磁波和機械波，下列說法正確的是A．電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直B．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關C．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象D．在真空中波長越短的電磁波周期越大E.聲波從空氣傳入水中時頻率不變，波長改變三、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）某同學用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質量關系的實驗。裝置如圖所示。(1)實驗前先用游標卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。(2)按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，小車_______________(填“連接”或“不連接)砝碼盤，輕推小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。(3)保證砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，調節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示）。(4)保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質量均不變，改變小車的質量M重復實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應的小車質量M，作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點的傾斜直線，則得出的結論_______________________________________________。12．（12分）用如圖甲所示裝置驗證滑塊（含遮光片）和重物組成的系統(tǒng)機械能守恒。光電門固定在氣墊導軌上B點。實驗步驟如下：①用天平測滑塊（含遮光片）質量M和重物質量m，用螺旋測微器測遮光片寬度d。測得M=3.0kg，m=l.0kg。②正確安裝裝置，并調整氣墊導軌使其水平，調整滑輪，使細線與導軌平行。③在氣墊導軌上確定點A，讓滑塊由靜止從A點釋放，記錄滑塊通過光電門遮光片的擋光時間；并用刻度尺測A、B兩點間距離s。④改變A點位置，重復第③步，得到如下表數(shù)據：123456s/cm20.030.040.050.060.070.0/（）2.191.781.551.381.261.17回答下列問題：(1)測遮光片的寬度d時的情況如圖乙所示，則d=___________mm。(2)只將滑塊放在導軌上，給氣墊導軌充氣，調整氣墊導軌，當滑塊___________時，可以認為導軌水平了。(3)某同學分析處理表中第3組數(shù)據，則他算得系統(tǒng)減少的重力勢能△Ep=___________J，系統(tǒng)增加的動能△Ek=___________J。根據計算結果，該同學認為在誤差范圍內系統(tǒng)機械能守恒。（g取9.80m/s2，計算結果保留3位有效數(shù)字）(4)另一位同學認為前面伺學只選擇了一組數(shù)據，他嘗試利用上表中全部數(shù)據，做出了函數(shù)關系圖像，圖像是一條過坐標原點的直線___________。A．B．C．D．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，水平放置的兩平行金屬板間存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場。已知兩板間的電勢差為U，距離為d；勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里。一質量為m、電荷量為q的帶電粒子從A點沿水平方向射入到兩板之間，恰好沿直線從M點射出；如果撤去磁場，粒子從N點射出。M、N兩點間的距離為h。不計粒子的重力。求：（1）勻強電場場強的大小E；（2）粒子從A點射入時的速度大小v0；（3）粒子從N點射出時的動能Ek。14．（16分）二十世紀初，盧瑟福進行粒子散射實驗的研究，改變了人們對原子結構的認識。(1)如圖1所示，有兩個粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖1中分別畫出兩個粒子此后的運動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉（超過90°）。盧瑟福根據該實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結構模型。為了研究問題的方便，可作如下假設：①將粒子視為質點，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉是粒子只與某一層中的一個原子核作用的結果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設的合理性做出評價。15．（12分）如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌固定在豎直平面內，導軌間距為L、足夠長且電阻忽略不計，條形勻強磁場的寬度為d，磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝導線框連接在一起組成裝置，總質量為m，置于導軌上。導體棒與金屬導軌總是處于接觸狀態(tài)，并在其中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產生，圖中未畫出）。線框的邊長為d（），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導體棒恰好運動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直，重力加速度為g。試求：(1)裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產生的焦耳熱Q；(2)經過足夠長時間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離xm。

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、D【解析】

由題中“足夠長的豎直絕緣管內壁的粗糙程度處處相同”可知，本題考查帶電物體在復合場中的受力分析，根據電場力性質和洛倫茲力以及受力分析可解答本題?！驹斀狻緼B、當粒子速度足夠大時，有會有此時，速度不再增加，故AB錯誤；CD、根據受力分析，小球在水平方向受力平衡，即故C錯誤，D正確。2、B【解析】物體的溫度升高時，其內部分子的平均動能變大，并非每個分子熱運動的動能都增大，選項A錯誤；氣體壓強的產生是大量氣體分子對器壁持續(xù)頻繁的碰撞引起的，選項B正確；宏觀物體的機械能與微觀分子的動能無關，選項C錯誤；分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大，選項D錯誤；故選B.3、C【解析】

由題意知通電后彈簧恢復到原長，說明安培力方向向上，由平衡條件可得ILB=mg，代入數(shù)據解得磁感應強度大小B==1T。欲使導體棒下移2cm后能重新處于靜止狀態(tài)，假設安培力方向向下，由平衡條件可得mg+I′LB=kx，解得：I′=1.2A，假設成立，此時通入的電流方向為Q→P，故C正確，ABD錯誤。4、D【解析】

A．由于金屬塊與金屬塊完全相同，根據接觸后先中和再平分可知金屬塊與金屬塊的電荷量相等，即在水平臺面上碰后金屬塊帶電荷量為，故A錯誤；B．金屬塊與金屬塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：解得在水平臺面上碰撞后金屬塊的速度為：故B錯誤；C．碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到電場力和高臺邊緣對金屬塊的支持力，處于靜止狀態(tài)；碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到向左電場力，做勻減速直線運動，所以第一次碰撞后兩金屬塊會發(fā)生第二次碰撞，故C錯誤；D．碰撞后運動過程中金屬塊在水平方向有：距高臺邊緣的最大水平距離：故D正確。故選D。5、A【解析】

A．以指南車為參照物，車上的小木人相對于小車的位置不變，所以始終是靜止的，故A正確；B．在研究指南車的工作原理時，不可以把車看成質點，否則車上的小木人右手臂始終指向南方的特點不能體現(xiàn)，故B錯誤；C．在指南車轉彎時，兩個車輪的角速度相等，線速度不一定相等，故C錯誤；D．由題，車轉彎時，車轉動，但車上的小木人右手臂始終指向南方，可知小木人是不轉動的，所以它們的角速度是不相等的，故D錯誤；故選A。6、A【解析】

在北極時地球對物體的萬有引力等于物體的重力，在赤道時地球對物體的萬有引力與地面對物體的支持力的合力提供物體隨地球做圓周運動的向心力，依題意物體在赤道時有：所以地球自轉周期為：.A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析不符，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、AD【解析】

A．兩個過程中，物體的末速度相同，動能相同，則動能的變化量相同，物體上升相同的高度，重力勢能變化量相同，所以物體的機械能變化量相同，故A正確；B．由圖分析可知，第一個物體所受的摩擦力小于第二個物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，故物體與斜面的摩擦力產熱不相同，故B錯誤；C．根據動能定理得解得第一個物體所受的摩擦力小于第二個物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，重力做功相同，則F1做的功比F2做的少，故C錯誤；D．根據知x、v相同，則t相同，而F1做的功小于F2做的功，根據可知F1做功的功率比F2做功的功率小，故D正確。故選AD。8、BC【解析】

A．根據右手定則可知，金屬棒AB切割磁感線產生感應電動勢，但由于電路沒有閉合，所以沒有感應電流，故A錯誤；B．根據右手定則可判斷B端為電源的正極，a端為電源的負極，所以電容器b極板帶負電，故B正確；C．根據法拉第電磁感應定律知切割產生的感應電動勢故C正確；D．電容器所帶電荷量故D錯誤。故選BC。9、BDE【解析】

A．由于油酸薄膜在水面上不易觀察，撒痱子粉是為了便于確定油酸薄膜的輪廓，A錯誤；B．1滴溶液中油酸酒精溶液的體積為，1滴溶液中油酸的體積為，即水面上形成的油酸薄膜的體積為，B正確；C．將油酸分子看作球體且一個一個的單層排列，忽略空隙，估測油酸分子的直徑為C錯誤；D．在坐標紙上數(shù)油膜輪廓內格子數(shù)時，大于或等于半格時算一格，小于半格的不計，用總格子數(shù)乘以作為油膜的面積，采用的是近似法，D正確；E．因為純油酸粘滯力較大，很難形成單分子油膜，油酸酒精溶液滴在水面上，酒精易揮發(fā)，易形成油酸的單分子油膜，E正確。故選BDE。10、ACE【解析】

A．電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，故A正確；B．電磁波在真空中傳播速度不變，與頻率無關，故B錯誤；C．衍射是一切波都具有的現(xiàn)象，電磁波是橫波，只要是橫波就能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C正確；D．，周期與波長成正比，故D錯誤；E．聲波從空氣傳入水中時頻率不變，因為波速變大，由，可知波長邊長，故E正確。故選：ACE。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、不連接等于在砝碼和砝碼盤總質量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比【解析】

(2)[1][2]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長木板靠近打點計時器的一端適當墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運動即可，此時小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1等于t2。(3)[3]遮光條經過光電門A時的速度表達式經過光電門B時的速度表達式所以(4)[4]由牛頓第二定律可知，保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質量均不變，改變小車的質量M重復實驗多次，是一條過原點的直線，說明在砝碼和砝碼盤總質量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比。12、2.150靜止3.923.85D【解析】

(1)[1]．測遮光片的寬度d=2mm+0.01mm×15.0=2.150mm；(2)[2