2022年九江市第一中學高三下學期一模考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、在x軸上有兩個固定的點電荷Q1、Q2，其中Q1為正電荷，Q2為負電荷。一帶正電的粒子僅在電場力作用下從原點O由靜止開始沿x軸運動，其動能Ek隨位置x的變化關系如圖，則能夠正確表示Q1、Q2位置的圖像是（）A． B．C． D．2、當矩形線框在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉動時，產生的交變電流隨時間的變化規(guī)律如圖甲所示。已知圖乙中定值電阻R的阻值為10Ω，電容器C的擊穿電壓為5V。則下列選項正確的是（）A．矩形線框中產生的交變電流的瞬時值表達式為i=0.6sin100πt（A）B．矩形線框的轉速大小為100r/sC．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，電容器不會被擊穿（通過電容器電流可忽略）D．矩形線框的轉速增大一倍，則交變電流的表達式為i=1.2sin100πt（A）3、如圖所示，在真空云室中的矩形ABCD區(qū)域內存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，靜止放置在O點的鈾238原子核發(fā)生衰變，放出射線后變成某種新的原子核，兩段曲線是反沖核（新核）和射線的徑跡，曲線OP為圓弧，x軸過O點且平行于AB邊。下列說法正確的是（）A．鈾238原子核發(fā)生的是β衰變，放出的射線是高速電子流B．曲線OP是射線的徑跡，曲線OQ是反沖核的徑跡C．改變磁感應強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半徑關系隨之改變D．曲線OQ是α射線的徑跡，其圓心在x軸上，半徑是曲線OP半徑的45倍4、在物理學發(fā)展過程中，有許多科學家做出了突出貢獻，關于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是(

)A．胡克用“理想實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”的觀點B．平均速度、瞬時速度和加速度等描述運動所需要的概念是牛頓首先建立的C．伽利略利用小球在斜面上運動的實驗和邏輯推理研究出了落體的運動規(guī)律D．笛卡爾發(fā)現(xiàn)了彈簧彈力和形變量的關系5、在軌道上穩(wěn)定運行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R（R＞r）的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是（）A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運動B．小球經過甲軌道最高點時比經過乙軌道最高點時速度大C．如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達乙軌道的最高點D．小球經過甲軌道最高點時對軌道的壓力大于經過乙軌道最高點時對軌道的壓力6、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內，另一部分垂直于水平面。質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．ab桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強度為 D．μ與v1大小的關系為μ=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，兩個帶電小球、分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內，用水平向左的推力F作用于球，兩球在圖示位置靜止，現(xiàn)將球沿斜面向下移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)球隨之向上移動少許，兩球在新位置重新平衡，重新平衡后與移動前相比，下列說法正確的是（）A．推力F變小 B．斜面對的彈力不變C．墻面對的彈力不變 D．兩球之間的距離減小8、如圖所示，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內一起上下移動，缸內封有一定質量的氣體，活塞與缸壁無摩擦且不漏氣起初，在小活塞上的燒杯中放有大量沙子能使兩活塞相對于氣缸向上移動的情況是A．給氣缸緩慢加熱B．取走燒杯中的沙子C．大氣壓變小D．讓整個裝置自由下落9、如圖所示，豎直平面內有一光滑圓環(huán)，圓心為O，OA連線水平，AB為固定在A、B兩點間的光滑直桿，在直桿和圓環(huán)上分別套著一個相同的小球M、N．先后兩達讓小球M、N以角速度ω和2ω隨圓環(huán)一起繞豎直直徑BD做勻速圓周運動．則A．小球M第二次的位置比第一次時離A點近B．小球M第二次的位置比第一次時離B點近C．小球N第二次的豎直位置比第一次時高D．小球N第二次的豎直位置比第一次時低10、如圖所示，一光滑絕緣足夠長的斜面與兩個等量同種正點電荷連線的中垂面重合，O為兩點電荷連線的中點。A、B為斜面上的兩點，且。一個帶電荷量為q、質量為m，可視為質點的小物塊，從A點以初速度v0開始沿斜面下滑，到達B點速度恰好為零。（斜面對電場無影響）以下說法正確的是（）A．小物塊帶正電，從A運動到B點，加速度先增大后減小B．小物塊帶負電，從A運動到B點，電勢能先減小后增大C．小物塊運動到O點時具有最大速度D．小物塊能回到A點，且速度大小等于v0三、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實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒。(1)實驗前小組同學調整氣墊導軌底座使之水平，并查得當?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度_______cm；實驗時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，則滑塊經過光電門時的瞬時速度為__________m/s。在本次實驗中還需要讀出和測量的物理量有：鉤碼的質量m、滑塊質量M和__________（文字說明并用相應的字母表示）。(3)本實驗通過比較鉤碼的重力勢能的減小量__________和__________（用以上物理量符號表示）在實驗誤差允許的范圍內是否相等，從而驗證系統(tǒng)的機械能守恒。12．（12分）學習了“測量電源的電動勢和內阻”后，物理課外活動小組設計了如圖甲所示的實驗電路，電路中電源電動勢用E，內阻用r表示。(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖乙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內阻的影響）(2)若斷開S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖丙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內阻的影響）(3)課外小組的同學們對圖像進行了誤差分析，發(fā)現(xiàn)將兩個圖像綜合起來利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差。已知圖像乙和丙縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2。則電源的電動勢E=____，內阻r=____。(4)不同小組的同學用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成），按照(1)中操作完成了上述的實驗后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大。同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組繼續(xù)進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖丁所示的P—R和P—U圖像。若已知甲電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項的字母）。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）兩條足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導軌間距為L，軌道電阻不計。水平段導軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B。軌道上有材料和長度相同、橫截面積不同的兩導體棒a、b，其中導體棒a的質量為m，電阻為R，導體棒b的質量為2m，導體棒b放置在水平導軌上，導體棒a在彎曲軌道上距水平面高度處由靜止釋放。兩導體棒在運動過程中始終不接觸，導體棒和導軌接觸良好且始終和導軌垂直，重力加速度為g。求：（1）導體棒a剛進入磁場時，導體棒a中感應電流的瞬時電功率P；（2）從導體棒a開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，導體棒a上產生的內能；（3）為保證運動中兩導體棒不接觸，最初導體棒b到磁場左邊界的距離至少為多少？14．（16分）如圖所示，在直角坐標系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強磁場，區(qū)域Ⅰ的磁感應強度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應強度大小可調，C點坐標為（4L，3L），M點為OC的中點．質量為m帶電量為-q的粒子從C點以平行于y軸方向射入磁場Ⅱ中，速度大小為，不計粒子所受重力，粒子運動軌跡與磁場區(qū)域相切時認為粒子能再次進入磁場．（1）若粒子無法進入?yún)^(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應強度大小范圍；（2）若粒子恰好不能從AC邊射出，求區(qū)域Ⅱ磁感應強度大小；（3）若粒子能到達M點，求區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應強度大小的所有可能值．15．（12分）如圖所示，電阻不計的光滑金屬導軌由彎軌AB，F(xiàn)G和直窄軌BC，GH以及直寬軌DE、IJ組合而成，AB、FG段均為豎直的圓弧，半徑相等，分別在B，G兩點與窄軌BC、GH相切，窄軌和寬軌均處于同一水平面內，BC、GH等長且與DE，IJ均相互平行，CD，HI等長，共線，且均與BC垂直。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感強度為B的勻強磁場，窄軌間距為，寬軌間距為L。由同種材料制成的相同金屬直棒a，b始終與導軌垂直且接觸良好，兩棒的長度均為L，質量均為m，電阻均為R。初始時b棒靜止于導軌BC段某位置，a棒由距水平面高h處自由釋放。已知b棒剛到達C位置時的速度為a棒剛到達B位置時的，重力加速度為g，求：（1）a棒剛進入水平軌道時，b棒加速度ab的大??；（2）b棒在BC段運動過程中，a棒產生的焦耳熱Qa；（3）若a棒到達寬軌前已做勻速運動，其速度為a棒剛到達B位置時的，則b棒從剛滑上寬軌到第一次達到勻速的過程中產生的焦耳熱Qb。

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、A【解析】

由動能定理可知可知圖像的斜率等于電場力，由圖像可知，在0~x0之間存在一個場強為0的點（設為M點），且在OM之間運動時電場力做正功，在M與x0之間運動時電場力做負功；由此刻判斷0~x0區(qū)間肯定在兩點荷的同一側，且正電荷Q1距離O點較近，故選項A正確，BCD錯誤；故選A。2、A【解析】

A．由圖象可知，矩形線框轉動的周期T=0.02s，則所以線框中產生的交變電流的表達式為i=0.6sin100πt（A）故A項正確；B．矩形線框轉動的周期T=0.02s，所以線框1s轉50轉，即轉速為，故B項錯誤；C．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，通過電容器電流可忽略，則定值電阻兩端電壓為u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）由于最大電壓大于電容器的擊穿電壓，電容器將被擊穿，故C項錯誤；D．若矩形線框的轉速增大一倍，角速度增大一倍為ω′=200πrad/s角速度增大一倍，電流的最大值增大一倍，即為I′m=1.2A則電流的表達式為i2=1.2sin200πt（A）故D項錯誤。3、D【解析】

AD．衰變過程中動量守恒，因初動量為零，故衰變后兩粒子動量大小相等，方向相反，由圖像可知，原子核發(fā)生的是α衰變，粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，由于曲線OP為圓弧，則其圓心在x軸上，射線初速度與x軸重直，新核初速度與x軸垂直，所以新核做圓周運動的圓心在x軸上由質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反沖核的電荷量是α粒子的45倍，由半徑公式可知，軌道半徑之比等于電荷量的反比，則曲線OQ半徑是曲線OP半徑的45倍，故A錯誤，D正確。BC．由動量守恒可知粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，反沖核的半徑與射線的半徑之比等于電荷量的反比，由于電荷量之比不變，則改變磁感應強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半徑關系不變，故BC錯誤。故選D。4、C【解析】

AC．伽利略利用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”的觀點，并最早建立了平均速度、瞬時速度等描述物體運動的概念，AB錯誤；C．伽利略利用小球在斜面上運動的實驗和邏輯推理研究出了落體運動的規(guī)律，C正確；D．胡克發(fā)現(xiàn)彈簧彈力與形變量的關系，D錯誤．5、D【解析】在空間站中，所有物體都處于完全失重狀態(tài)，任何物體間都沒有相互作用力，小球在CD運動時所受彈力為零，摩擦力為零，A錯；由于處于完全失重狀態(tài)，小球運動到兩個最高點時沒有外力做功，機械能守恒，運動到最高點速度大小相同，B錯；C錯；小球做圓周運動的向心力由彈力提供，有，D對；6、D【解析】

A．導體ab切割磁感線時產生沿ab方向，產生感應電動勢，導體cd向下勻速運動，未切割磁感線，不產生感應電動勢，故整個電路的電動勢為導體ab產生的，大小為：①感應電流為：②導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯誤；B．導體棒cd勻速運動，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導體棒cd摩擦力不為零，B錯誤；D．聯(lián)立②⑤式解得，D正確。故選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、AB【解析】

CD．先對小球A受力分析，受重力、支持力、靜電力，如圖所示：根據(jù)共點力平衡條件，有：，由于減小，可知墻面對A的彈力變小，庫侖力減小，故兩球間距增加，選項CD錯誤；AB．對AB整體受力分析，受重力、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示：根據(jù)共點力平衡條件，有解得由于減小，不變，所以推力F減小，斜面對B的彈力N不變，選項AB正確。故選AB。8、BD【解析】

以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知(P0-P)(S-s)=G，明確原來氣體壓強小于大氣壓強；題目設計的變化如加熱、取走沙子、大氣壓減小、裝置自由下落后，我們根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷出氣體的體積增大還是減小，就可以知道活塞上升還是下降了．【詳解】A．設缸內氣體壓強P，外界大氣壓為P0，大活塞面積S，小活塞面積s，活塞和鋼球的總重力為G，以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知：(P0-P)(S-s)=G…①給氣缸緩慢加熱，氣體溫度升高，由蓋呂薩克定律知氣體體積要增大，從氣缸結構上看活塞應向下移動，故A錯誤．B．取走燒杯中的沙子后，整體的重力小了，由①式知容器內氣體壓強必須增大，由玻意耳定律知氣體體積要減小，所以氣缸要向上移動，故B正確．C．大氣壓變小時，由①式知道缸內氣體壓強要減小，由玻意耳定律知氣體體積要增大，所以氣缸要向下移動，故C錯誤．D．讓整個裝置自由下落，缸內氣體壓強增大(原來小于大氣壓強)，由玻意耳定律知氣體體積要減小，所以氣缸向上移動，故D正確．故選BD．【點睛】本題的關鍵是利用活塞受力平衡的條件和理想氣體狀態(tài)方程判斷封閉氣體的體積如何變化，是一道比較困難的易錯題．9、BC【解析】

設AB與豎直方向夾角為θ，則mgtan450=mω2r，則當ω變?yōu)?ω時，r變?yōu)樵瓉淼?/4，則小球M第二次的位置比第一次時離A點遠，離B點近，選項A錯誤，B正確；對放在N點的小球：mgtanα=mω2Rsinα，則，則當ω越大，α越大，物體的位置越高，故選項C正確，D錯誤；故選BC。10、BD【解析】

AB．從A到B，物塊的動能和重力勢能均減小，則機械能減小，電勢能變大，電場力對滑塊做負功，可知滑塊帶負電，從A到O，電場力做正功，電勢能減小；從O到B電場力做負功，電勢能變大；因在O點兩側斜面上都存在一個場強最大的位置，此位置與AB兩點的位置關系不確定，則不能確定滑塊加速度的變化情況，選項A錯誤，B正確；C．因滑塊在O點以下某位置時，受到向下的重力、垂直斜面的支持力以及沿斜面向上的電場力，三力平衡時加速度為零，速度最大，可知小物塊運動到O點以下某位置時具有最大速度，選項C錯誤；D．小物塊到達最低點后，加速度沿斜面向上，由能量關系可知，滑塊能回到A點，且速度大小等于v0，選項D正確。故選BD。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、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動能增加量之和【解析】

(2)[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經過光電門時的瞬時速度為[3]根據(jù)實驗原理可知，該實驗中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恒，故需要測量的物理還有：滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移s(3)[4][5]鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統(tǒng)動能的增量為因此只要比較二者是否相等，即可驗證系統(tǒng)機械能是否守恒12、BC【解析】

（1）[1]若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知則（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形得到與R的關系式，（3）[3][4]由題圖所示電路圖可知，利用伏阻法時，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于，這是造成系統(tǒng)誤差的原因。若考慮通過電壓表的電流，則表達式為則則利用安阻法時，考慮電流表內阻，可得則圖丙中圖像的斜率的倒數(shù)等于電源的電動勢E。那么根據(jù)，可得，（4）[5]AB．根據(jù)電源的輸出規(guī)律可知，當內外電阻相等時輸出功率最大，當外電阻大于內電阻時，隨著外電阻的增大，輸出功率將越來越小，又由可知，電動勢相同，內阻越小，最大輸出功率越大，甲的電阻大于乙的電阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A錯誤，B正確。CD．當內、外電阻相等時，輸出功率最大，此時輸出電壓為電動勢的一半，且電池組乙的輸出功率比甲的大，而當外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零，故C正確，D錯誤。故選BC。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）導體棒a從彎曲導軌上滑下到剛進入磁場時，由動能定