2022年河北省石家莊市五校聯合體高三第三次模擬考試物理試卷含解析

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。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、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動變阻器R相連接，現在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω2、在人類太空征服史中，讓人類遺憾的是“太空加油站”的缺乏。當通信衛(wèi)星軌道校正能源耗盡的時候，它的生命就走到了盡頭，有很多成了太空垃圾。如今“軌道康復者”是救助此類衛(wèi)星的新型太空航天器，圖甲是“軌道康復者”航天器在給太空中“垃圾”衛(wèi)星補充能源，可簡化為圖乙所示的模型，讓“軌道康復者”N對已偏離原來正常工作軌道的衛(wèi)星M進行校正，則（）A．“軌道康復者”N從圖乙所示軌道上加速，與衛(wèi)星M對接補充能源后開動M上的小發(fā)動機向前噴氣，能校正衛(wèi)星M到較低的軌道運行B．讓M降低到N所在軌道上，補充能源后再開啟衛(wèi)星M上的小發(fā)動機校正C．在圖乙中M的動能一定小于N的動能D．在圖乙中，M、N和地球球心三者不可能處在同一直線上3、2019年被稱為5G元年。這一年全球很多國家開通了5G網絡，開啟了一個全新的通信時代，即萬物互聯的物聯網時代，5G網絡使用的無線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段網絡擁有更大的帶寬和更快的的傳輸速率。下列說法正確的是（）A．4G信號是縱波，5G信號足橫波B．4G信號和5G信號相遇能產生干涉現象C．4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現象D．5G信號比4G信號波長更長，相同時間傳遞的信息量更大4、如圖所示，高速公路收費站都設有“ETC”通道（即不停車收費通道）,設ETC車道是筆直的，由于有限速，汽車通過時一般是先減速至某一限定速度，然后勻速通過電子收費區(qū)，再加速駛離（將減速和加速過程都看作加速度大小相等的勻變速直線運動）。設汽車開始減速的時刻t=0，下列四幅圖能與汽車通過ETC的運動情況大致吻合的是：A．B．C．D．5、如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，長度為R的不可伸長輕細繩OA、OB，一端固定在圓環(huán)上，另一端在圓心O處連接并懸掛一質量為m的重物，初始時OA繩處于水平狀態(tài)。把圓環(huán)沿地面向右緩慢轉動，直到OA繩處于豎直狀態(tài)，在這個過程中A．OA繩的拉力逐漸增大B．OA繩的拉力先增大后減小C．OB繩的拉力先增大后減小D．OB繩的拉力先減小后增大6、一定質量的理想氣體，從狀態(tài)M開始，經狀態(tài)N、Q回到原狀態(tài)M，其p-V圖象如圖所示，其中QM平行于橫軸，NQ平行于縱軸．則（）A．M→N過程氣體溫度不變B．N→Q過程氣體對外做功C．N→Q過程氣體內能減小D．Q→M過程氣體放出熱量二、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、質量為m物體從距地面高h處分別沿不同的支持面滑至地面，如圖所示，a為光滑斜面，b為粗糙斜面，c為光滑曲面。在這三個過程中（）A．重力做功相等B．機械能變化的絕對值相等C．沿c下滑重力勢能增加最大D．沿b下滑機械能變化的絕對值最大8、如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________．A．A→B過程中，氣體對外界做功，吸熱B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增加C．C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數減少D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化E.該循環(huán)過程中，氣體吸熱9、如圖所示為粗細均勻的裸銅導線制成的半徑為r的圓環(huán)，PQ為圓環(huán)的直徑，其左側上方的圓面積內存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，圓環(huán)的電阻為2R。一根長度為2r、電阻為R的均勻金屬棒MN以圓環(huán)的圓心O點為旋轉中心，緊貼著網環(huán)以角速度ω沿順時針方向勻速轉動，轉動過程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好，開始時MN與PQ重合（）A．金屬棒中感應電動勢的最大值為B．時間內通過金屬棒MN的橫截面電荷量為C．金屬棒中電流的有效值是D．金屬棒旋轉一周電路中產生的熱量為10、空間存在一方向與直面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖（a）中虛線MN所示，一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內，圓心O在MN上．t=0時磁感應強度的方向如圖（a）所示：磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖（b）所示，則在t=0到t=t1的時間間隔內A．圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B．圓環(huán)中的感應電流始終沿順時針方向C．圓環(huán)中的感應電流大小為D．圓環(huán)中的感應電動勢大小為三、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）某小組在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操作：(1)某同學組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺測量從懸點到擺球上端的長度L=0.9997m，如圖甲所示，再用游標卡尺測量擺球直徑，結果如圖乙所示，則該擺球的直徑為_______mm，單搖擺長為_______m(2)小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是_____(填正確答案標號)A．測量周期時，從擺球經過平衡位置計時誤差最小B．實驗中誤將49次全振動記為50次，則重力加速度的測量值偏大C．質量相同、體積不同的擺球，選用體積較大的進行實驗，測得的重力加速度誤差較小12．（12分）如圖所示利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。主要實驗步驟如下：A．將氣墊導軌放在水平桌面上，并調至水平B．測出遮光條的寬度dC．將滑塊移至圖示的位置，測出遮光條到光電門的距離lD．釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時間tE.用天平稱出托盤和砝碼的總質量mF.………請回答下列問題（重力加速度取g）：(1)滑塊經過光電門的速度可以表示為____（用物理量符號表示）。(2)為驗證機械能守恒定律，還需要測的物理量是____。(3)滑塊從靜止釋放，運動到光電門的過程中，系統的重力勢能減少_____（用物理量符號表示）。(4)選用不同的l，測出對應的t。能直觀反應系統機械能守恒的圖像是_____。A．t﹣lB．t2﹣lC．﹣lD．﹣l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）2019年1月3日，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面，并通過“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近距離拍攝月球背面的圖片。此次任務實現了人類探測器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過中繼衛(wèi)星與地球通訊，因而開啟了人類探索月球的新篇章。（1）為了盡可能減小著陸過程中月球對飛船的沖擊力，探測器在距月面非常近的距離h處才關閉發(fā)動機，此時速度相對月球表面豎直向下，大小為v，然后僅在月球重力作用下豎直下落，接觸月面時通過其上的“四條腿”緩沖，平穩(wěn)地停在月面，緩沖時間為t，如圖1所示。已知月球表面附近的力加速度為，探測器質量為，求：①探測器與月面接觸前瞬間相對月球表面的速度v′的大小。②月球對探測器的平均沖擊力F的大小。（2）探測器在月球背面著陸的難度要比在月球正面著陸大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮擋，著陸前探測器將無法和地球之間實現通訊。2018年5月，我國發(fā)射了一顆名為“鵲橋”的中繼衛(wèi)星，在地球和月球背面的探測器之間搭了一個“橋”，從而有效地解決了通訊的問題。為了實現通訊和節(jié)約能量，“鵲橋”的理想位置就是固繞“地一月”系統的一個拉格朗日點運動，如圖2所示。所謂“地一月”系統的拉格朗日點是指空間中的某個點，在該點放置一個質量很小的天體，該天體僅在地球和月球的萬有引力作用下保持與地球和月球敏相對位置不變。①設地球質量為M，月球質量為m，地球中心和月球中心間的距離為L，月球繞地心運動，圖2中所示的拉格朗日點到月球球心的距離為r。推導并寫出r與M、m和L之間的關系式。②地球和太陽組成的“日一地”系統同樣存在拉格朗日點，圖3為“日一地”系統示意圖，請在圖中太陽和地球所在直線上用符號“*”標記出幾個可能拉格朗日點的大概位置。14．（16分）如圖所示，在豎直分界線的左側有垂直紙面的勻強磁場，豎直屏與之間有方向向上的勻強電場。在處有兩個帶正電的小球和，兩小球間不發(fā)生電荷轉移。若在兩小球間放置一個被壓縮且鎖定的小型彈簧（不計彈簧長度），解鎖彈簧后，兩小球均獲得沿水平方向的速度。已知小球的質量是小球的倍，電荷量是小球的倍。若測得小球在磁場中運動的半徑為，小球擊中屏的位置的豎直偏轉位移也等于。兩小球重力均不計。(1)將兩球位置互換，解鎖彈簧后，小球在磁場中運動，求兩球在磁場中運動半徑之比、時間之比；(2)若小球向左運動求、兩小球打在屏上的位置之間的距離。15．（12分）2020年1月1日起，TPMS（胎壓監(jiān)測系統）強制安裝法規(guī)將開始執(zhí)行。汽車行駛時，TPMS顯示某一輪胎內的氣體溫度為27℃，壓強為250kPa，己知該輪胎的容積為30L。阿伏加德羅常數為NA=6.0×1023mol-1，標準狀態(tài)下1mol任何氣體的體積為22.4L，1atm=100kPa。求該輪胎內氣體的分子數。（結果保留一位有效數字）

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】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯誤。2、A【解析】

A．開動M上的小發(fā)動機向前噴氣，可使衛(wèi)星M減速，速度減小，所需的向心力減小，衛(wèi)星M做向心運動，則能校正衛(wèi)星M到較低的軌道運行，故A正確；B．讓M降低到N所在軌道上，補充能源后再開啟衛(wèi)星M上的小發(fā)動機，可使衛(wèi)星M減速，速度減小，所需的向心力減小，衛(wèi)星M做向心力運動，則衛(wèi)星M會在更低的軌道運動，故B錯誤；C．由于不知道M、N的質量，所以無法比較兩者的動能，故C錯誤；D．由可得可知N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能處在同一直線上，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

A．電磁波均為橫波，A錯誤；B．兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，B錯誤；C．因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現象，C正確；D．5G信號頻率更高，光子的能量越大，故相同時間傳遞的信息量更大，故D錯誤。故選C。4、D【解析】

汽車先做勻減速運動，然后做勻速運動，最后做勻加速運動；圖像A反映物體先負向勻速后靜止，再正向勻速，選項A錯誤；圖像B反映物體先正向勻速后靜止，再正向勻速，選項B錯誤；圖像C反映物體先正向加速，后靜止，再正向加速，選項C錯誤；圖像D反映物體先減速后勻速，再加速，符合題意，則選項D正確；故選D.【點睛】此題關鍵是搞清不同的圖像反映的運動規(guī)律；x-t圖像的斜率等于速度；v-t圖像的斜率等于加速度.5、B【解析】

以重物為研究對象，重物受到重力、OA繩的拉力、OB繩的拉力三個力平衡，構成矢量三角形，置于幾何圓中如圖：在轉動的過程中，OA繩的拉力先增大，轉過直徑后開始減小，OB繩的拉力開始處于直徑上，轉動后一直減小，B正確，ACD錯誤。故選B。6、D【解析】

A．M→N過程氣體的pV乘積先增加后減小，可知溫度先升高后降低，選項A錯誤；B．N→Q過程氣體的體積不變，不對外做功，選項B錯誤；C．N→Q過程氣體壓強增大，體積不變，由可知，溫度升高，則內能增加，選項C錯誤；D．Q→M過程氣體壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，即W>0；由可知，溫度降低，內能減小，即?E<0，根據熱力學第一定律?E=W+Q可知Q<0，氣體放出熱量，選項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、AD【解析】

A．在這三種過程中物體下降的高度相同，由W=mgh可知，重力做功相同，故A正確；BD．在a、c面上滑行時機械能守恒，在b面上滑行時機械能減小，則在a、c面上滑行時機械能變化小于在b面上滑行時機械能變化的絕對值，選項B錯誤，D正確；C．重力做功等于重力勢能的變化，所以在這三種過程中重力勢能的變化相同。故C錯誤；故選AD。8、ADE【解析】

過程中，體積增大，氣體對外界做功，過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，溫度降低，過程中，等溫壓縮，過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，溫度升高．【詳解】A.過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內能不變，氣體吸熱，故A正確；B.過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C.過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數密度變大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多，故C錯誤；D.過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內能增加，溫度升高，分子平均動能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D正確；E.該循環(huán)中，氣體對外做功大于外界對氣體做功，即；一個循環(huán)，內能不變，，根據熱力學第一定律，，即氣體吸熱，故E正確；故選ADE【點睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應用，根據圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對氣體做功情況，再應用熱力學第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動能的標志，理想氣體內能由問題溫度決定．9、BD【解析】

A．只有當MO、NO分別切割磁感線時，環(huán)中才有電流。MO、NO中感應電動勢故A錯誤；B．金屬棒中有電流時，電流為半個周期內通過金屬棒MN的電荷量故B正確；C．在一個周期內，只有半個周期的時間內金屬棒中才有電流，即所以金屬棒中電流的有效值故C錯誤；D．依題意的即故D正確。故選BD。10、BC【解析】

AB、根據B-t圖象，由楞次定律可知，線圈中感應電流方向一直為順時針，但在t0時刻，磁場的方向發(fā)生變化，故安培力方向的方向在t0時刻發(fā)生變化，則A錯誤，B正確；CD、由閉合電路歐姆定律得：，又根據法拉第電磁感應定律得：，又根據電阻定律得：，聯立得：，則C正確，D錯誤．故本題選BC．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、9.61.0045AB【解析】

(1)[1][2]．由游標尺的“0”刻線在主尺上的位置讀出擺球直徑的整毫米數為9mm，游標尺中第6條刻度線與主尺刻度線對齊，所以擺球的直徑d=9mm+6×0.1mm=9.6mm，單擺擺長為（0.9997+0.0048）m=1.0045m。(2)[3]．單擺擺球經過平衡位置時的速度最大，經過最大位移處的速度為0，在平衡位置計時誤差最小，A項正確；實驗中將49次全振動記成50次全振動，測得的周期偏小，則重力加速度的測量值偏大，B項正確；擺球體積較大，空氣阻力也大，不利于提高測量的精確度，C項錯誤。故選AB。12、滑塊和遮光條的總質量MmglD【解析】

(1)[1]遮光條寬度小，通過時間短，可以用平均速度近似代替瞬時速度，擋光條通過光電門