山西省呂梁市2022屆高三5月模擬考試三模物理含解析

2022年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一模擬考試

理科綜合物理試卷

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用25鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題

1.1967到1969年間，E?M?LOgOtheiSt等人利用紅寶石激光器產(chǎn)生的激光實現(xiàn)了不銹鋼和金的雙光子光

電效應(yīng)及金的三光子光電效應(yīng)，證實了在足夠高的光強下，金屬中一個電子可以在極短時間內(nèi)吸收多個

光子發(fā)生光電效應(yīng)。若實驗時用某種強激光照射某種金屬并逐漸增大強激光的光強，下列說法正確的是

()

A.激光光子的頻率變大

B.若光強較小時，金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，增大光強后該金屬一定仍不能發(fā)生光電效應(yīng)

C.若金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，增大光強時光電子的最大初動能一定不變

D.若金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，增大光強時光電子的最大初動能可能增大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.如若是同一種激光，激光光子的頻率不變而是光子數(shù)變多，選項A錯誤；

B.增大強激光光強后該金屬中一個電子在極短時間內(nèi)有可能吸收多個光子從而發(fā)生光電效應(yīng)，選項B錯

、口

慶；

CD.若金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，增大強激光光強時金屬中一個電子在極短時間內(nèi)可能吸收多個光子，光電

子的最大初動能可能增大，選項C錯誤，D正確。

故選D。

2.如圖所示，四根等長的細(xì)繩一端分別系于水桶上關(guān)于桶面圓心對稱的兩點，另一端被兩人用同樣大小

的力月、入提起，使桶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中耳、工與細(xì)繩之間的夾角均為。，相鄰兩細(xì)繩之間

的夾角均為α，不計繩的質(zhì)量，下列說法正確的是()

A.保持。角不變，逐漸緩慢增大ɑ角，則桶所受合力逐漸增大

B.保持。角不變，逐漸緩慢增大ɑ角，則細(xì)繩上的拉力逐漸增大

C.若僅使細(xì)繩長變長，則細(xì)繩上的拉力變大

D.若僅使細(xì)繩長變長，則K變大

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.保持。角不變，逐漸增大ɑ角，由于桶的重力不變，則￡、入會變大，由

∕7ι=2TcosO

可知，繩上的拉力變大，但桶處于平衡狀態(tài)，合力為零，選項A錯誤、B正確；

CD.保持α角不變，則耳、F2大小不變，若僅使繩長變長，則。角變小，由

∕7ι=2TCOSe

可知，繩上的拉力變小，選項c、D錯誤。

故選B。

3.2022年2月15日，蘇翊鳴獲得北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺冠軍，比賽時運動員從超過40m的助滑

區(qū)出發(fā)至起跳臺依靠慣性躍向空中，做出一套空中動作后在著陸坡落地。某同學(xué)用小球代替運動員用軟

件模擬了運動員自起跳臺處躍向空中到落回著陸坡的過程，如圖所示，小球每相鄰兩個位置對應(yīng)的時間

間隔相等。若將運動員視為質(zhì)點，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.運動員在最高點的速度為0

B.運動員躍起后在相等時間內(nèi)速度的變化量不同

C.運動員從躍起到上升到最高點和從最高點落回著陸坡所用時間相等

D.運動員落回著陸坡時的速度大于運動員自起跳臺處躍向空中時的速度

【答案】D

【解析】

【詳解】A.運動員在水平方向上做勻速直線運動，最高點速度不為0,選項A錯誤；

B.運動員躍起后做加速度為g的勻變速運動，相等時間內(nèi)速度的變化量相同，選項B錯誤；

C.運動員上升高度小于下降的高度，上升所用時間小于下降所用時間，選項C錯誤；

D.運動員所受重力做的總功為正功，動能增大，則運動員落回著陸坡時的速度大于運動員自起跳臺處躍

向空中時的速度，選項D正確。

故選D。

4.2021年9月9日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射中星9B衛(wèi)星，用來替代燃料耗盡的中星9A,衛(wèi)

星之所以需要攜帶燃料是因為衛(wèi)星在軌運行過程中受到稀薄空氣阻力等影響會使其軌道逐漸偏離原先的

標(biāo)稱軌道，這時候就需要進行變軌來修正，燃料用完后變軌修正無法進行，其"壽命”也就結(jié)束了。下

列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星軌道逐漸偏離標(biāo)稱軌道時，其速度逐漸減小

B.衛(wèi)星軌道逐漸偏離標(biāo)稱軌道時，其加速度逐漸減小

C.衛(wèi)星軌道逐漸偏離標(biāo)稱軌道時，其機械能逐漸增大

D.衛(wèi)星修正軌道時，需要消耗燃料使其加速

【答案】D

【解析】

【詳解】A.衛(wèi)星軌道逐漸偏離標(biāo)稱軌道時，稀薄空氣阻力做負(fù)功，萬有引力做正功，空氣阻力做功小于

萬有引力做功，其動能逐漸變大，速度逐漸變大，選項A錯誤；

B.衛(wèi)星軌道逐漸偏離標(biāo)稱軌道時，衛(wèi)星距地面的高度逐漸減小，加速度逐漸變大，選項B錯誤；

C.由于稀薄空氣阻力做負(fù)功，其機械能逐漸減小，選項C錯誤；

D.衛(wèi)星修正軌道時，需要消耗燃料使其加速，使衛(wèi)星動能增大，機械能增大，從而回到標(biāo)稱軌道，選項

D正確。

故選D。

5.如圖所示，a、b、c、d為正方形的四個頂點，在a、C?兩點分別固定一電荷量為+4的點電荷，在"點

固定一電荷量為一4的點電荷?，F(xiàn)將另一電荷量為-4的點電荷P從無窮遠(yuǎn)處移動到6點并固定，移動該

電荷過程中電場力做功為億之后將固定在C點的點電荷移走，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為0,下列說法第族的

是（）

W

A.未移入點電荷P前，b點的電勢為一

q

W

B.將C點的點電荷移走后，C點的電勢為一

q

C.若將另一帶電量為+2q的點電荷從無窮遠(yuǎn)處移動到C點，電場力做功為2W

D.若將另一帶電量為+2q的點電荷固定在C點，。點的電場強度方向指向4點

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)電勢的定義可知，電場中某點的電勢為將試探電荷從該點移動到O電勢點處電場力做的

功與點電荷電量的比值，因此未移入點電荷P前，6點的電勢為

-WW

(Pb=一=一

_qq

選項A正確；

W

B.根據(jù)對稱性可知，移走C點的點電荷的過程中電場力做功為-卬，可知移走后C點的電勢為一一，選

q

項B錯誤；

C.將另一帶電量為+2q的點電荷從無窮遠(yuǎn)處移動到C點，電場力做功

W'=2W

選項C正確；

D.將另一帶電量為+2q的點電荷固定在C點，根據(jù)矢量疊加原理可知，因、兩點的負(fù)電荷在O點的合

場強為零，則αc兩處的電荷在。點的電場強度方向指向。點，選項D正確。

本題選錯誤的，故選B。

6.如圖所示電路，理想變壓器原線圈接正弦式交變電壓，理想變壓器原線圈匝數(shù)為N0,開關(guān)與a連接時

副線圈匝數(shù)為N∣,開關(guān)與6連接時副線圈匝數(shù)為N2.R為定值電阻，Rl為滑動變阻器，電壓表、電流

表均為理想交流電表。當(dāng)開關(guān)與α連接時，小燈泡正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

A.開關(guān)與6連接時，小燈泡一定不再發(fā)光

B.開關(guān)與。連接時，若滑動變阻器滑片向上滑動，則電流表的示數(shù)增大

C.開關(guān)與。連接時，若滑動變阻器滑片向上滑動，通過小燈泡的交變電流的頻率增大

UN

D.開關(guān)與。連接時和開關(guān)與6連接時，電壓表示數(shù)之比a才=廿i

UbM

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.開關(guān)與b連接時，副線圈匝數(shù)變小，副線圈兩端的電壓變小，小燈泡可能還會發(fā)光，選項A

錯誤；

BC.開關(guān)與。連接時，滑動變阻器滑片向上滑動，R］接入電路的阻值變小，電壓不變，流過Rl的電流

變大，流過副線圈的電流變大，由

NMI=NIh

知流過原線圈電流變大，故電流表示數(shù)增大，但交流電的頻率沒有發(fā)生變化，因此通過小燈泡的交變

電流的頻率不變，選項B正確，C錯誤；

D.開關(guān)與。連接時，原、副線圈兩端的電壓之比

生=%

UaNl

開關(guān)與b連接時，原、副線圈兩端的電壓之比

%=%

UbM

所以

4=叢

UbM

選項D正確。

故選BD0

7.一質(zhì)量為用=40kg的兒童電動汽車在水平地面上由靜止開始做直線運動。電動汽車的速度與牽引力的

功率隨時間變化的函數(shù)關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示，3s末電動汽車牽引力功率達(dá)到額定功率，IOs末

電動汽車的速度達(dá)到最大值，14s時關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過一段時間電動汽車停止運動。整個過程中電動汽車

受到的阻力恒定。下列說法正確的是（）

A.電動汽車最大速度為5m/s

B.電動汽車受到的阻力為IOON

C.關(guān)閉發(fā)動機后，電動汽車經(jīng)過5s停止運動

D.整個過程中，電動汽車克服阻力做功為375OJ

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.由V—/圖像可知在0?3s內(nèi)，電動汽車的加速度

2

at=1m∕s

由P-t圖像可知在0?3s內(nèi)

P=FV=Fat

解得

F=IOoN

由牛頓第二定律

F-f-met]

解得

∕=60N

由

P=f-Vm=300W

解得

%=5m∕s

故A正確，B錯誤；

C.關(guān)閉發(fā)動機后

f=ma2

經(jīng)過

電動汽車停止運動，故C錯誤；

D.對全程由動能定理可得

P

-ti+Pt3+Wf=0-0

解得

叱=一煤×3+300×ll）J=-3750J

所以整個過程中克服阻力做功為3750J,故D正確。

故選ADo

8.如圖所示，間距L=Im、足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，其左端接一阻值R=Io的定

值電阻。直線MN垂直于導(dǎo)軌，在其左側(cè)面積S=0.5m2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌所在平面向里的磁

場,磁感應(yīng)強度8隨時間的變化關(guān)系為3=6f（T）,在其右側(cè)（含邊界MN）存在磁感應(yīng)強度大小

為=仃、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向外的勻強磁場。f=0時，某金屬棒從腦V處以％=8m∕s的初速度

開始水平向右運動，已知金屬棒質(zhì)量機=Ikg,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,導(dǎo)軌、金屬棒電阻不

計且金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，重力加速度g=10m∕s2,下列說法正確的是（）

A.f=0時，閉合回路中有大小為5A的順時針方向的電流

B.閉合回路中一直存在順時針方向的電流

C.金屬棒在運動過程中受到的安培力方向先向左再向右

D.金屬棒最終將以InVs的速度勻速運動

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.f=0時，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

EI=BoLVo=8V

MN左側(cè)變化的磁場使回路產(chǎn)生的電動勢為

LbB0

=—S=3V

■?t

由楞次定律和右手定則知兩電動勢反向，由于&>%,可知金屬棒中的電流方向由MTN,閉合回路中

有順時針方向的電流

/=且也=5A

R

選項A正確；

BCD.金屬棒受到向左的安培力和摩擦力，向右減速，當(dāng)

BOLVl=E2

時，電流為零，但金屬棒仍受到向左的摩擦力，繼續(xù)減速，此后當(dāng)

BOLV<E2

這時閉合回路中有逆時針方向的電流，金屬棒受到向右的安培力和向左的摩擦力，摩擦力大于安培力，

金屬棒繼續(xù)減速，直到安培力等于摩擦力，即

BIL=μmg

時金屬棒開始勻速運動，則

E,_BoLV

BβO一----L?μmg

IX

解得

V=1m/s

選項B錯誤，CD正確。

故選ACD。

二、非選擇題

9.某同學(xué)用頻閃照相機研究小球的平拋運動，頻閃照相機每隔相等的時間曝光一次，得到如圖甲所示的

圖片。他用毫米刻度尺測出圖片上小球在水平方向上相鄰位置的間距均為2.50cm,豎直方向上相鄰位置

的間距依次為2.45cm、7.35cm.12.25cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s??

(1)為了計算出小球平拋的初速度，他用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑為

cm；

(2)他用毫米刻度尺測出圖片中小球的直徑為0.60cm,由該同學(xué)測量的數(shù)據(jù)可知，小球各相鄰位置間的

時間間隔為si

(3)小球平拋的初速度為m/s(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

【答案】□.1.20□.0.1^0.100.0.50

【解析】

【詳解】ɑ)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知小球的直徑為

12mm+0×0.ImiTi=12.0mm=1.20cm

(2)小球的直徑為圖片中小球直徑的2倍，故豎直方向小球相鄰位置的實際距離間隔依次為4.90cm、

14.70cm、24.50cm,小球豎直方向做自由落體運動

^h=gT2

代入數(shù)據(jù)得

0.2450-0.1470

T=s=0.1s

9.8

小球相鄰水平位置的實際間隔為5.00cm,小球平拋的初速度

v=y=0.50m∕s

10.把銅片和鋅片相隔ICm插入一個梨中，就制成一個水果電池。銅片和鋅片相距越近、插入越深，電

池的內(nèi)阻就越小。銅片是電池的正極，鋅片是負(fù)極。某同學(xué)查閱資料得知該水果電池的電動勢小于IV,

內(nèi)阻約為幾百歐姆。水果電池的內(nèi)阻較大，容易測量，但實驗時，內(nèi)阻會發(fā)生明顯改變，測量應(yīng)盡量迅

速。該同學(xué)利用下列所給器材測量該水果電池的電動勢E和內(nèi)阻人

A.電流表G］（內(nèi)阻4=30。，滿偏電流4=ImA）

B.電流表G2（量程2mA,內(nèi)阻約為150）

C.滑動變阻器K（O?IOOOO）

D.電阻箱耳（0?999.9。）

F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

（1）實驗中用電流表Gl改裝成量程為IV的電壓表，需串聯(lián)一個阻值R=Q的電阻；

（2）改裝好電壓表后，該同學(xué)采用下面電路圖進行測量；

（3）該同學(xué)實驗時采集的數(shù)據(jù)如下表所示（∕∣、右分別是電流表GKG2的讀數(shù)）；

MmA)0.0900.1600.2700.4000.6000.670

∕2(mA)0.900.800.680.500.370.18

O(V)0.090.160.270400.600.64

請將數(shù)據(jù)描繪在下面坐標(biāo)系中，作出∕∣（4+R）-∕2圖線：；

（4）根據(jù)圖線求出該水果電池電動勢為..V（結(jié)果保留2位有效數(shù)字），內(nèi)阻為Ω（結(jié)果保

留3位有效數(shù)字）；

（5）實驗測得的水果電池的電動勢和內(nèi)阻與真實值相比，E測r真。（均選填“大

于”“小于”

【答案】□.0.76~

0.82均對

【解析】

【詳解】（1）[1]改裝好的電壓表內(nèi)阻為

UIV

RV=—=——=1000Ω

4ImA

需串聯(lián)一個定值電阻，電阻為

R=RLRg=970Ω

0.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00

(4)[3][4]由電路結(jié)構(gòu)知∕∣(Rg+R)即表示路端電壓U口由

E=U+Ir

得

U=E-Ir

可知圖線與縱軸的交點的縱坐標(biāo)為電源電動勢，斜率的絕對值為電源內(nèi)阻，由圖像可得

E=0.80V,r=8∞Ω

(5)[5][6]由測量電路可知，所測E測為電動勢真實值，測量的內(nèi)阻為電池內(nèi)阻和電流表G2的內(nèi)阻之

和，故/等于上真，嗨大于飛。

11.如圖所示，可視為質(zhì)點的小球A、B在同一豎直線上間距∕=lm,小球B距地面的高度∕z=1.25m,

兩小球在外力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)同時由靜止釋放小球A、B,小球B與地面發(fā)生碰撞后反彈，之

后小球A與B發(fā)生碰撞。已知小球A的質(zhì)量機A=O.Ikg,小球B的質(zhì)量=0?4kg,重力加速度

g=10m∕s2,所有的碰撞均無機械能損失，不計碰撞時間。求：

(1)從釋放小球A、B到兩球第一次相撞所經(jīng)過的時間;

(2)小球A第一次上升到最大高度時到地面的距離。

?

WWWW

【答案】(1)0.6s；(2)5.45m

【解析】

【詳解】(1)小球B落地時，A、B兩球的速度大小由

V2=2gh

得

V=5m/s

從釋放兩小球到小球B第一次落地所用的時間

4=—=0.5s

g

小球B反彈后，相對小球A做勻速運動

t)=—=0.Is

2Iv

(方法二：小球B反彈后第一次與小球A碰前小球B所經(jīng)過的位移大小

12

百產(chǎn)

小球B反彈后第一次與小球A碰前小球A所經(jīng)過的位移大小

/=X1+X2

聯(lián)立解得

t2=0.Is)

從釋放小球A、B到兩球第一次相撞所經(jīng)過的時間

￡=￡]+.=0.6s

(2)兩球相撞前瞬間的速度

VA=v+gt2=6m∕s

UB=U-g%=4m∕s

兩球相碰時距地面的高度

h'=K"員t=0.45m

22

兩球碰撞時動量守恒，取豎直向上為正方向

%(fA)+〃%K=+根B%’

1212?'1?'^>

-+-∕?VB-

解得

,

VA=I0m∕s

%'=0

小球A第一次碰后上升的最大高度

'2

%=舁=5m

2g

小球A第一次上升到最大高度時到地面的距離

H=h^+h'=5A5m

12.空間分布著如圖所示的勻強電場和垂直于紙面的勻強磁場，其中Bl區(qū)域足夠大，島分布在半徑

R=Im的圓形區(qū)域內(nèi)，MN為過其圓心。的豎直線，用、區(qū)域磁感應(yīng)強度大小均為1T,虛線MJV'

與平行且相距1m,其右側(cè)區(qū)域存在著與水平方向成45°斜向下的勻強電場，電場強度

E=IOOV∕m,電場區(qū)域足夠大。磁場打中有粒子源S,S與。點的距離d=Gm,且SO垂直于

≡o某時刻粒子源S沿著紙面一次性向各個方向均勻射出一群相同的帶正電粒子，粒子的質(zhì)量均為

6

∕∏=l×10-kg,電量均為4=1x10-3(2、速率均為U=IXIO3nι∕s,其中某粒子先經(jīng)為區(qū)域偏轉(zhuǎn)再從虛線

圓的最低點尸進入與區(qū)域偏轉(zhuǎn)，最后以水平方向的速度從/點進入電場區(qū)域。ZB為與電場方向垂直的

無限大的絕緣板。不計粒子的重力以及粒子之間的相互作用。

(1)求粒子在磁場中的軌跡半徑;

(2)求能夠進入與區(qū)域的粒子數(shù)與發(fā)射的粒子總數(shù)之比；

(3)從4點水平進入電場區(qū)域的帶電粒子在電場中運動一段時間后與絕緣板發(fā)生碰撞，粒子與48板發(fā)

生碰撞時垂直板方向的速度大小不變、方向相反，沿板方向的速度不變。若粒子能打在C點(圖中未畫

出)，求N點距。點的豎直高度以及/C之間的距離滿足的關(guān)系式。

【答案】(1)Im；(2)?;(3)?m0ΛAC=10πm(n=l,2,3,L)

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)洛倫茲力提供向心力

解得

(2)當(dāng)粒子運動軌跡恰好與圓相切時為粒子能夠進入與區(qū)域的臨界情況，如圖

根據(jù)兒何關(guān)系可知

d2+r2=(R+「I

故當(dāng)粒子恰好向左或向右射出時，能夠剛好進入?yún)^(qū)域，粒子初速度有向上的分速度時不能進入?yún)^(qū)

域，因此能夠進入B2區(qū)域的粒子數(shù)與發(fā)射的粒子總數(shù)之比為T

(3)粒子先經(jīng)為區(qū)域偏轉(zhuǎn)后，再從虛線圓的最低點尸進入與區(qū)域偏轉(zhuǎn)，最后以水平方向的速度從1點

進入電場區(qū)域，由幾何關(guān)系

SP=Ir

粒子與水平方向成60°角進入與區(qū)域，則在與區(qū)域中運動的圓心角為180°,在與區(qū)域中運動的圓心

角為60°

A,。之間的豎直高度

,1C1

n=~R=-m

22

進入電場后，帶電粒子做類斜拋運動，由對稱性，第一次打到/8板上的。點時速度

V=V0

與板夾角為45°

由

qE=ma

吐黑m/sJlxlOF//

mIXloY/'

√2,

——V=at

2

"叵=&?s=旦爐S

2a2×l×1052

A點到O點距離

X-■×2t-×IxlO3×&XI(T2m=1Om

22

則/、C之間的距離滿足

XAC=10πm(n=l,2,3,L)

13.近年來智能冰箱悄然興起，其優(yōu)點是能夠自動識別并檢測食材的保鮮狀況，精準(zhǔn)調(diào)控冰箱內(nèi)溫度。若

冰箱智能系統(tǒng)根據(jù)儲存的食物情況自動降低冰箱儲存室溫度，對于儲存室內(nèi)的氣體降溫后與降溫前相

比：氣體的壓強變(選填“大”或“小”)；氣體分子對內(nèi)壁單位時間、單位面積撞擊次數(shù)

(選填“增多”或“減少”)。已知降溫前后，冰箱儲存室內(nèi)氣體體積不變。

【答案】□.小□.減少

【解析】

【詳解】口］氣體做等容變化，根據(jù)查理定律可知，氣體溫度降低壓強減小；

［2］氣體體積不變，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，氣體溫度降低后，氣體運動的平均速率減小，氣體分子對

內(nèi)壁單位時間、單位面積撞擊次數(shù)減少。

14.如圖所示，豎直放置、粗細(xì)均勻的U形玻璃管，左端封閉，右端開口。管中有兩段水銀柱以d,長

度分別為12cm、20cm,兩水銀液柱上表面相平，C水銀柱上面管中封閉一段長為20Cm的理想氣體A,

兩水銀柱間封閉著一段理想氣體B,已知大氣壓強為76CmHg,環(huán)境溫度恒定，重力加速度為g。

(1)求氣體A的壓強；

(2)若使玻璃管豎直向下做加速度為0.5g的