2021-2022學(xué)年山東青島城陽區(qū)高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力作用在上，使其向下做勻加速直線運動，在彈簧的彈性限度內(nèi)，下列是力和運動時間之間關(guān)系的圖象，正確的是（）A． B． C． D．2．一個做變速直線運動的物體，其加速度方向不變而大小逐漸減小至零，那么該物體的運動情況不可能是（）A．速度不斷增大，加速度減小到零時速度最大B．速度不斷減小，加速度減小到零時速度也減小到零C．速度先減小后增大，加速度減小到零時速度最大D．速度先增大后減小，加速度減小到零時速度最小3．如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點；O'是三根細線的結(jié)點，bO'水平拉著重物B，cO'沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細線、小滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于靜止狀態(tài)，g=10m/s2，若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是N，則下列說法中正確的是（）A．彈簧的彈力為NB．重物A的質(zhì)量為2.5kgC．桌面對重物B的摩擦力為ND．OP與豎直方向的夾角為60°4．如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧運動。以其平衡位置為坐標原點，豎直向上為正方向建立坐標軸，振子的位移x隨時間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是A．振子的振幅為4cmB．振子的振動周期為1sC．t=ls時，振子的速度為正的最大值D．t=ls時，振子的加速度為正的最大值5．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，O為波源且t=0時刻開始沿y軸負方向起振。如圖所示為t=0.2s時x=0至x=4m范圍內(nèi)的波形圖，虛線右側(cè)的波形未畫出。已知圖示時刻x=2m處的質(zhì)點第一次到達波峰，則下列判斷中正確的是（）A．這列波的周期為0.4sB．t=0.7s末，x=10m處質(zhì)點的位置坐標為（10m，-10cm）C．t=0.7s末，x=12m處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向上運動D．t=0.3s末，x=24m處的質(zhì)點加速度最大且沿y軸正方向6．在港珠澳大橋建設(shè)中，將數(shù)根直徑22米、高40.5米的空心鋼筒打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界紀錄．一根鋼筒的重力為G，由如圖所示的起重機用8根對稱分布的、長為22米的鋼索將其吊起，處于靜止狀態(tài)，則()A．鋼筒受到8個力作用B．每根鋼索受到的拉力大小為GC．鋼筒的重心可能在鋼筒上D．鋼筒懸吊在空中可能處于失重狀態(tài)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．圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，原線圈接圖乙所示的正弦交流電。圖中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。則下列說法正確的是（）A．圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u＝51sin50πt(V)B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1：4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1：4D．RT處溫度升高時，電壓表示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大8．如圖甲所示，一個小球懸掛在細繩下端，由靜止開始沿豎直方向運動，運動過程中小球的機械能E與路程x的關(guān)系圖像如圖乙所示，其中O-x1過程的圖像為曲線，x1-x2過程的圖像為直線。忽略空氣阻力。下列說法正確的是A．O-x1過程中小球所受拉力大于重力B．小球運動路程為x1時的動能為零C．O-x2過程中小球的重力勢能一直增大D．x1-x2過程中小球一定做勻加速直線運動9．如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一內(nèi)壁粗糙的半圓弧槽，半徑為2R，一質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點）從距半圓弧槽D點正上方3R的A點自由下落，經(jīng)過半圓弧槽后，滑塊從半圓弧槽的左端沖出，剛好到達距半圓弧槽正上方2R的B點。不計空氣阻力，重力加速度為g，則（）A．滑塊第一次到達半圓弧槽D點的速度為B．滑塊第一次到達D點時對半圓弧槽的壓力為C．滑塊第一次通過半圓弧槽的過程中克服摩擦力做的功為D．滑塊從B點返回后經(jīng)C再次到達D點時的速度為10．如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為5d的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上（與ab邊重合），．現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開始運動，已知導(dǎo)體棒離開磁場前已開始做勻速直線運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為B．導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為C．離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為D．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為三、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）某同學(xué)猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學(xué)設(shè)計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導(dǎo)軌，將彈簧一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)。調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊能在導(dǎo)軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側(cè)原長點稍遠的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進行以下測量：A．測得滑塊的質(zhì)量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復(fù)上述操作，得到若干組實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關(guān)于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數(shù)據(jù)并分析結(jié)論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計算比例常數(shù)________N/m。12．（12分）圖1為拉敏電阻的阻值大小隨拉力變化的關(guān)系。某實驗小組利用其特性設(shè)計出一電子測力計，電路如圖2所示。所用器材有：拉敏電阻，其無拉力時的阻值為500.0電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計）電源（電動勢6V，內(nèi)阻不計）毫安表mA（量程3mA，內(nèi)阻）滑動變阻器（最大阻值為）滑動變阻器（最大阻值為）電鍵S，導(dǎo)線若干?，F(xiàn)進行如下操作：①將拉敏電阻處于豎直懸掛狀態(tài)并按圖連接好電路，將滑動變阻器滑片置于恰當位置，然后閉合電鍵S。②不掛重物時緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，直到毫安表示數(shù)為3mA，保持滑動變阻器滑片的位置不再改變。③在下施加豎直向下的拉力時，對應(yīng)毫安表的示數(shù)為，記錄及對應(yīng)的的值。④將毫安表的表盤從1mA到3mA之間逐刻線刻畫為對應(yīng)的的值，完成電子測力計的設(shè)計。請回答下列問題：（1）實驗中應(yīng)該選擇的滑動變阻器是__________（填“”或“”），電源是________（填“”或“”）；（2）實驗小組設(shè)計的電子測力計的量程是__________。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，液槽中水的折射率，M是可繞軸轉(zhuǎn)動的平面鏡。光線從液槽的側(cè)壁水平射入水中，若要求經(jīng)平面鏡反射后的光線能從水面射出，求：平面鏡應(yīng)與水平所成夾角α的取值范圍。14．（16分）如圖所示，在第一象限有一勻強電場。場強大小為，方向與軸平行。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子沿軸正方向從軸上點射入電場，從軸上的點離開電場。已知，。不計粒子重力。求：(1)場強的方向和粒子在第一象限中運動的時間；(2)粒子離開第一象限時速度方向與軸的夾角。15．（12分）如圖所示，軸、y軸和直線將x=L平面劃分成多個區(qū)域。其中I區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的電場，II區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強磁場，III區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強磁場，II、III區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小相同。質(zhì)量為m、電量為q的粒子從P點（－L，y）以垂直于電場方向、大小為v0的速度出發(fā)，先后經(jīng)O點（0，0）、M點（L，0）到達N點（L，－L），N點位于磁場分界線處。已知粒子到達O點時速度方向偏轉(zhuǎn)了，不計粒子的重力，回答下面問題。(1)求帶電粒子在電場運動過程中電場力的沖量；(2)若粒子從P點出發(fā)依次通過O點、M點并于M點第一次射出磁場分界線后到達N點，則粒子運動的時間為多少？(3)粒子到達N點時在磁場中運動的路程為多少？

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】

在作用力F之前，物塊放在彈簧上處于靜止狀態(tài)，即作用力F之后，物塊向下做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有x即為物塊向下運動的位移，則聯(lián)立可得即F隨時間變化圖象為D，所以D正確，ABC錯誤。故選D。2、D【解析】

A．當速度的方向和加速度的方向相同時，則可以做加速度逐漸減小的加速運動，故A正確；B．當加速度的方向和速度方向相反時，則可以做減速運動，當加速度減小到零時速度也恰好減小到零，故B正確；C．剛開始的時候速度和加速度的方向相反，則先做減速運動，當減速到零時再做反向加速，加速度減小到零時速度最大，故C正確；D．只有當加速度的方向和速度的方向相同時，做加速運動，因為加速度方向不變，所以無法再做減速運動，故D錯誤。故選D。3、C【解析】

A．設(shè)懸掛小滑輪的斜線中的拉力與O′a繩的拉力分別為T1和T，則有：2Tcos30°=T1得：T=20N以結(jié)點O′為研究對象，受力如圖根據(jù)平衡條件得，彈簧的彈力為F1=Tcos60°=10N故A錯誤；B．重物A的質(zhì)量故B錯誤；C．繩O′b的拉力根據(jù)平衡條件可知，桌面對重物B的摩擦力為N，故C正確；D．由于動滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等，根據(jù)對稱性可知，細線OP與豎直方向的夾角為30°．故D錯誤。故選：C。4、C【解析】

由振動圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時，振子在平衡位置，切向y軸正向速度，加速度為零，故C正確。5、B【解析】

A．由題，波源時刻開始沿軸負方向起振，則介質(zhì)中各個質(zhì)點均沿軸負方向起振，圖示時刻處的質(zhì)點第一次到達波峰，已經(jīng)振動了，說明時波傳到質(zhì)點處，則周期為，A錯誤；B．由圖知波長，波速為：波傳到處的時間為：則末，處的質(zhì)點已振動了，此質(zhì)點起振方向沿軸負方向，則末，處質(zhì)點到達波谷，坐標為，B正確；C．波傳到處的時間為：則末，處的質(zhì)點已振動了，此質(zhì)點起振方向向下，則末，處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向下運動，C錯誤；D．波傳到處的時間為：則末，處質(zhì)點還沒有振動，加速度為零，D錯誤。故選B。6、B【解析】

A．鋼筒受到重力和8根鋼索的拉力共9個力作用，選項A錯誤；B．由題意知，每根鋼索與豎直方向夾角為30°，設(shè)每根鋼索的拉力大小為F，鋼筒處于靜止狀態(tài)，則由平衡條件有8Fcos30°＝G解得F＝G結(jié)合牛頓第三定律可知，選項B正確；C．鋼筒空心，它的重心一定不在鋼筒上，選項C錯誤；D．鋼筒懸吊在空中處于靜止狀態(tài)，加速度為零，選項D錯誤。故選B。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】

A．原線圈接的圖乙所示的正弦交流電，由圖知最大電壓51V，周期0.02s，故角速度是則故A錯誤；B．根據(jù)得，變壓器原、副線圈中的電流之比故B正確；C．理想變壓器的輸入、輸出功率之比應(yīng)為1：1，故C錯誤；D．電壓表測的是原線圈的電壓即不變，則副線圈兩端電壓不變，RT處溫度升高時，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，故D正確。故選BD。8、BD【解析】

A．小球在豎直向上的拉力和豎直向下的重力下運動，拉力做功改變小球的機械能，則：可知題中機械能-路程圖像斜率的大小為拉力的大小；O-x1過程中小球所受拉力豎直向上且減小，拉力做正功，小球的機械能增加，開始時小球從靜止開始加速，拉力大于重力，運動過程中拉力逐漸減小，x1之后，拉力豎直向上做負功，小球向下運動，所以x1處速度為零，動能為零，說明O-x1過程中小球先加速后減速，所以在減速階段拉力小于重力，A錯誤，B正確；C．O-x1過程中小球向上運動，重力做負功，重力勢能增大，x1-x2過程中小球向下運動，重力做正功，重力勢能減小，C錯誤；D．x1-x2過程中重力大于拉力，小球向下運動，圖像斜率不變，拉力不變，所以小球加速度恒定，向下做勻加速直線運動，D正確。故選BD。9、AC【解析】

A．滑塊從A到D做自由落體運動，滿足解得A正確；B．滑塊第一次到達D點時，有B錯誤；C．滑塊第一次從A到B的過程中，設(shè)滑塊克服摩擦力做的功為，根據(jù)動能定理有解得C正確；D．若滑塊第二次進入半圓弧槽克服摩擦力做的功不變，則滑塊從B點到D點滿足解得但是在第二次進入的速度比第一次小，摩擦阻力變小，所以滑塊第二次進入半圓弧槽克服摩擦力做的功變小，D錯誤。故選AC。10、B【解析】

設(shè)導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為v．此時導(dǎo)體棒受到的安培力大小為：．由平衡條件得：F=F安+mg；由圖2知：F=3mg，聯(lián)立解得：．故B正確．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為：．故A錯誤．離開磁場時，由F=BIL+mg得：，導(dǎo)體棒兩端電壓為：．故C錯誤．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關(guān)系可得：Q=WF-mg?5d-mv2，而拉力做功為：WF=2mgd+3mg?4d=14mgd；電阻R產(chǎn)生焦耳熱為：；聯(lián)立解得：．故D錯誤．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、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或?qū)к売覀?cè)高于左側(cè)。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[5]．由③式得12、200【解析】

（1）[1][2]毫安表示數(shù)為3mA時，由閉合電路的歐姆定律，有若選電源，則滑動變阻器電阻為，兩個滑動變阻器均達不到，所以只能選電源，此時滑動變阻器電阻為，只能選。（2）[3]毫安表示數(shù)為1mA時，拉力最大，由閉合電路的歐姆定律，有由圖1有解得拉力最大值為200N。電子測力計的量程20