山東省濟(jì)寧市實驗中學(xué)2021-2022學(xué)年高三下第一次測試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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，輕質(zhì)彈簧下端掛有一質(zhì)量為的小球（視為質(zhì)點），靜止時彈簧長為，現(xiàn)用一始終與彈簧軸向垂直的外力作用在小球上，使彈簧由豎直位置緩慢變?yōu)樗健Ｖ亓铀俣葹?。則在該過程中（）A．彈簧的彈力先增大后減小B．外力一直增大C．外力對小球做功為D．彈簧彈力對小球做功為2、在楊氏雙縫干涉實驗中，如果A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間、間距相等的條紋B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間、間距不等的條紋C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋3、如圖所示，放在光滑水平桌面上的、木塊之間夾著一被壓縮的彈簧?，F(xiàn)釋放彈簧，、木塊被彈開后，各自在桌面上滑行一段距離飛離桌面。的落地點到桌左邊的水平距離為，的落地點到桌右邊的水平距離為，則（）A．、離開彈簧時的速度大小之比為1∶2B．、離開彈簧時的速度大小之比為2∶1C．、質(zhì)量之比為1∶2D．、質(zhì)量之比為1∶14、1897年湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，許多科學(xué)家為測量電子的電荷量做了大量的探索。1907-1916密立根用帶電油滴進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍，于是稱這數(shù)值為基本電荷，如圖所示，兩塊完全相同的金屬極板止對若水平放置，板間的距離為d，當(dāng)質(zhì)量為m的微小帶電油滴在兩板間運動時，所受它氣阻力的大小與速度大小成正比。兩板間不加電壓時，得以觀察到油滴豎直向下做勻速運動，通過某一段距離所用時間為t1；當(dāng)兩板間加電壓U（上極板的電勢高）時，可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運動，且在時間t2內(nèi)運動的距離與在時間t1內(nèi)運動的距離相等。忽略空氣浮力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．根據(jù)上板電勢高時觀察油滴豎直向上做勻速運動可以判定油滴帶正電B．密立根根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19CC．根據(jù)不加電壓和加電壓兩個勻速過程可以求解出油滴所帶的電荷量Q=D．根據(jù)兩板間加電壓U（上極板的電勢高）時觀察到同油滴豎直向上做勻速運動，可以計算出油滴的電荷量Q=5、如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，若A環(huán)以圖示的順時針方向，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動起來，則（）A．B環(huán)將順時針轉(zhuǎn)動起來B．B環(huán)對桌面的壓力將增大C．B環(huán)將有沿半徑方向擴(kuò)張的趨勢D．B環(huán)中將有順時針方向的電流6、如圖所示，物體A和小車用輕繩連接在一起，小車以速度向右勻速運動。當(dāng)小車運動到圖示位置時，輕繩與水平方向的夾角為，關(guān)于此時物體A的運動情況的描述正確的是（）A．物體A減速上升 B．物體A的速度大小C．物體A的速度大小 D．物體A的速度大小二、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、“嫦娥四號”探測器在2017年自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。若已知月球半徑為R，“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球表面重力加速度為B．月球質(zhì)量為C．月球第一宇宙速度為D．月球密度為8、如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運動的時間為9、一個靜止的質(zhì)點在t=0到t=4s這段時間，僅受到力F的作用，F(xiàn)的方向始終在同一直線上，F(xiàn)隨時間t的變化關(guān)系如圖所示．下列說法中正確的是（）A．在t=0到t=4s這段時間，質(zhì)點做往復(fù)直線運動B．在t=1s時，質(zhì)點的動量大小為1kgm/sC．在t=2s時，質(zhì)點的動能最大D．在t=1s到t=3s這段時間，力F的沖量為零10、在一顆半徑為地球半徑0.8倍的行星表面，將一個物體豎直向上拋出，不計空氣阻力．從拋出開始計時，物體運動的位移隨時間關(guān)系如圖（可能用到的數(shù)據(jù)：地球的半徑為6400km，地球的第一宇宙速度取8km/s，地球表面的重力加速度10m/s2，則A．該行星表面的重力加速度為8m/s2B．該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量大C．該行星的第一宇宙速度為6.4km/sD．該物體落到行星表面時的速率為30m/s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）用圖所示實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄下?lián)豕鈺r間t，測出AB之間的距離h．實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．(1)為了驗證機(jī)械能守恒定律，還需要測量下列哪些物理量_____．A．A點與地面間的距離HB．小鐵球的質(zhì)量mC．小鐵球從A到B的下落時間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=_____，若下落過程中機(jī)械能守恒，則與h的關(guān)系式為=_____．12．（12分）某同學(xué)在驗證合外力一定，物體的質(zhì)量與加速度的關(guān)系時，采用圖甲所示的裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車的加速度a與小車質(zhì)量M(包括所放砝碼及傳感器的質(zhì)量)的對應(yīng)關(guān)系圖象，如圖乙所示．實驗中所掛鉤碼的質(zhì)量20g，實驗中選用的是不可伸長的輕繩和光滑的輕質(zhì)定滑輪．(1)實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨妮p繩與木板平行．他這樣做的目的是下列哪一個_____________；(填字母代號)A．可使位移傳感器測出的小車的加速度更準(zhǔn)確B．可以保證小車最終能夠做直線運動C．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力(2)由圖乙可知，圖線不過原點O，原因是_____________________________；(3)該圖線的初始段為直線，該段直線的斜率最接近的數(shù)值是_____________．A．30B．0.3C．20D．0.2四、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，在xOy平面內(nèi)y軸與MN邊界之間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，y軸左側(cè)（I區(qū)）和MN邊界右側(cè)（II區(qū)）的空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且MN右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是y軸左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的2倍，MN邊界與y軸平行且間距保持不變.一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子以速度從坐標(biāo)原點O沿x軸負(fù)方向射入磁場，每次經(jīng)過y軸左側(cè)磁場的時間均為，粒子重力不計.（1）求y軸左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;（2）若經(jīng)過時間粒子第一次回到原點O,且粒子經(jīng)過電場加速后速度是原來的4倍，求電場區(qū)域的寬度d（3）若粒子在左右邊磁場做勻速圓周運動的半徑分別為R1、R2且R1<R2,要使粒子能夠回到原點O,則電場強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件？14．（16分）一質(zhì)量為m=2000kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛．行駛過程中，司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方100m處有一警示牌．立即剎車．剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時間變化可簡化為圖（a）中的圖線．圖（a）中，0~t1時間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時間（這段時間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t1=0.8s；t1~t2時間段為剎車系統(tǒng)的啟動時間，t2=1.3s；從t2時刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從t2時刻開始，汽車第1s內(nèi)的位移為24m，第4s內(nèi)的位移為1m．（1）在圖（b）中定性畫出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運動的v-t圖線；（2）求t2時刻汽車的速度大小及此后的加速度大小；（3）求剎車前汽車勻速行駛時的速度大小及t1~t2時間內(nèi)汽車克服阻力做的功；司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以t1~t2時間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時間內(nèi)汽車的平均速度）？15．（12分）如圖所示，真空中有以O(shè)1為圓心，R為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，圓的最左端與y軸相切于坐標(biāo)原點D，圓的最上端與平行于x軸的虛線MN相切于P點，磁場方向垂直紙面向里，第一象限內(nèi)在虛線MN上方沿v軸負(fù)方向有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場（上邊界平行于x軸，圖中未畫出）?，F(xiàn)從坐標(biāo)原點O在紙面內(nèi)向坐標(biāo)系的第一象限和第四象限內(nèi)的不同方向發(fā)射速率均為v0的質(zhì)子。己知沿x軸正方向發(fā)射的質(zhì)子恰好從P點離開磁場進(jìn)入電場，能到達(dá)電場的上邊界，最后也能返回磁場，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小未知，但滿足關(guān)系，不計質(zhì)子的重力、質(zhì)子對電場和磁場的影響及質(zhì)子間的相互作用。(1)求勻強(qiáng)電場上邊界與虛線MN的間距d；(2)在第四象限內(nèi)沿與x軸正方向成角的方向發(fā)射一質(zhì)子，最終離開磁場，求從發(fā)射到最終離開磁場區(qū)域的過程質(zhì)子運動的時間t；(3)若電場方向改為沿x軸的負(fù)方向，場強(qiáng)大小不變，如圖所示，電場上邊界位置也不變，y0=4R處有一平行于x軸的熒光屏，與y軸相交于Q點，由O點發(fā)射的所有質(zhì)子最終均能打在熒光屏上，求熒光屏的最小長度。

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、B【解析】

AB．小球受外力、重力和彈簧彈力三個力構(gòu)成一個三角形，當(dāng)外力與彈簧彈力垂直時最小，由三角形定則可判斷，彈簧彈力一直減小，外力一直增大，故A不符合題意，B符合題意；CD．由上分析可知外力F和彈簧的彈力都是變力，所以無法直接求出外力和彈力所做的功，只能根據(jù)能量守恒求出外力與彈簧彈力的合力對小球做的功等于，故CD不符合題意。故選B。2、D【解析】

A．由于白光是復(fù)合光，故當(dāng)光程差為紫光波長的整數(shù)倍的位置表現(xiàn)為紫色亮條紋，當(dāng)光程差為紅光波長的整數(shù)倍位置表現(xiàn)紅色亮條紋，故屏上呈現(xiàn)明暗相間的彩色條紋。故A錯誤。B．用紅光作為光源，當(dāng)光程差為紅光波長的整數(shù)倍是時表現(xiàn)紅色亮條紋，當(dāng)光程差為紅光半個波長的奇數(shù)倍時，呈現(xiàn)暗條紋，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間、間距相等的條紋，故B錯誤。C．兩狹縫用不同的光照射，由于兩列光的頻率不同，所以是非相干光，故不會發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤。D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象而會發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象，屏上出現(xiàn)中間寬，兩側(cè)窄，間距越來越大的衍射條紋。故D正確。故選D。3、A【解析】

AB．由于、下落的高度相同，則下落過程中的時間相同，兩者做平拋運動，水平方向的分運動為勻速直線運動，則水平初速度之比等于水平位移之比則A正確，B錯誤；CD．、被彈開的過程，對于、和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，動量守恒，則可得則C、D均錯誤。故選A。4、C【解析】

A．當(dāng)極板上加了電壓U后，該油滴豎直向上做勻速運動，說明油滴受到的電場力豎直向上，與板間電場的方向相反，所以該油滴帶負(fù)電，A錯誤；B．油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19C的整數(shù)倍，B錯誤；C．設(shè)油滴運動時所受空氣阻力f與速度大小v滿足關(guān)系為當(dāng)不加電場時，設(shè)油滴以速率v1勻速下降，受重力和阻力而平衡，即當(dāng)極板加電壓U時，設(shè)油滴以速率v2勻速上升，受電場力、重力和阻力，即其中根據(jù)題意有解得C正確；D．加上電壓時，油滴運動過程中，不僅僅只受電場力和重力作用，還受阻力作用，所以，D錯誤。故選C。5、C【解析】略考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；楞次定律．分析：因帶電絕緣環(huán)A的運動，相當(dāng)于電荷定向移動，從而產(chǎn)生電流，導(dǎo)致圓環(huán)B中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．使得處于磁場中的B圓環(huán)受到力的作用．解答：解：A、A環(huán)以圖示的順時針方向，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動起來，設(shè)絕緣環(huán)帶正電，所以產(chǎn)生順時針方向的電流，使得B環(huán)中的磁通量變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是逆時針的，兩環(huán)的電流方向相反，則具有沿半徑擴(kuò)張趨勢．若絕緣環(huán)帶負(fù)電，所以產(chǎn)生逆時針方向的電流，使得B環(huán)中的磁通量仍變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是順時針的，兩環(huán)的電流方向仍相反，則仍具有沿半徑擴(kuò)張趨勢．由上可知，B環(huán)不會轉(zhuǎn)動，同時對桌面的壓力不變．故選C點評：由楞次定律來確定感應(yīng)電流方向，同時當(dāng)電流方向相同時，兩者相吸引；而當(dāng)電流方向相反時，兩者相排斥．6、D【解析】

小車的速度分解如圖所示，由圖得小車向右勻速運動，不變，變小，則變大，變大，即物體A加速上升，故ABC錯誤，D正確。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、BD【解析】

B．對探測器，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B選項正確；A．月球表面的重力加速度為則A選項錯誤；C．月球的第一宇宙速度為月球表面的環(huán)繞速度，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C選項錯誤；D．月球的密度故D選項正確。故選BD。8、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動量定理：，其中，解得，選項D正確；故選CD.9、CD【解析】

0～2s內(nèi)，合力方向不變，知加速度方向不變，物體一直做加速運動，2～4s內(nèi)，合力方向改為反向，則加速度方向相反，物體做減速運動，因為0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)加速度大小和方向是對稱的，則4s末速度為零，在整個運動過程的速度方向不變，一直向前運動，第4s末質(zhì)點位移最大；故A錯誤．F-t圖象中，圖象與時間軸圍成的面積表示力的沖量，在t=1s時，沖量大小I1==0.5N?s，根據(jù)動量定理可知，質(zhì)點的動量大小為0.5kg?m/s，故B錯誤．由A的分析可知，在t=2s時，質(zhì)點的動能最大，故C正確；F-t圖象中，圖象與時間軸圍成的面積表示力的沖量，由圖可知，在t=1s到t=3s這段時間，力F的沖量為零，故D正確；故選CD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵會通過牛頓第二定律判斷加速度的方向，當(dāng)加速度方向與速度方向相同，做加速運動，當(dāng)加速度方向與速度方向相反，做減速運動．同時能正確根據(jù)動量定理分析問題，明確F-t圖象的性質(zhì)，能正確求解力的沖量．10、AC【解析】

A．由圖讀出，物體上升的最大高度為：h=64m，上升的時間為：t=4s。對于上升過程，由可得選項A正確；B．根據(jù)可得則該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量小，選項B錯誤；C．根據(jù)可得則則該行星的第一宇宙速度為選項C正確；D．該物體落到行星表面時的速率為故D錯誤；故選AC。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、D【解析】

(1)[1]A．根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門的距離，故A錯誤；B．根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故B錯誤；C．利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；D．利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確．故選D．(2)[2][3]利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有即12、（1）C（2）平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）D【解析】

（1）實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨妮p繩與木板平行．他這樣做的目的是可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力，故選C.（2）由F+F1=Ma解得由圖乙可知，圖線不過原點O，在a軸上有正截距，可知存在與F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）根據(jù)可知圖線斜率等于F，則最接近的數(shù)值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故選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、(1)(2)(3)【解析】

(1)粒子在磁場中做圓周運動的周期：，粒子每次經(jīng)過磁場的時間為半個周期，則：解得：(2)設(shè)粒子在I、Ⅱ區(qū)運動的速度分別為v1、v2，運動周期分別為T1、T2，則，，解得：粒子在t=4.5t0時回到原點，運動軌跡如圖所示：粒子在I、Ⅱ運動時間分別為粒子在電場中運動時間為故粒子在電場中運動寬度d所用時為t0得解得：(3)由幾何關(guān)系，要使粒子經(jīng)過原點，則應(yīng)滿足由向心力公式有：解得：根據(jù)動能定理：解得：14、（1）（2），28m/s（3）30m/s；；87.5m【解析】

解：（1）v-t圖像如圖所示．（2）設(shè)剎車前汽車勻速行駛時的速度大小為v1，則t1時刻的速度也為v1，t2時刻的速度也為v2，