2021-2022學(xué)年山西省太原市重點(diǎn)中學(xué)高三下學(xué)期第一次聯(lián)考物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，一電子以與磁場(chǎng)方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，從N處離開(kāi)磁場(chǎng)，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則（）A．電子在磁場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=C．洛倫茲力對(duì)電子做的功為BevhD．電子在N處的速度大小也是v2．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是（）A．若體積不變、溫度升高，則每個(gè)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增大B．若體積減小、溫度不變，則器壁單位面積受氣體分子的碰撞力不變C．若體積不變、溫度降低，則氣體分子密集程度不變，壓強(qiáng)可能不變D．若體積減小、溫度不變，則氣體分子密集程度增大，壓強(qiáng)一定增大3．如圖所示，一量程為10N的輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)放在粗糙的水平面上，其兩端分別連著木塊A和B，已知mA=2kg，mB=3kg，木塊A和B與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，今用恒力F水平拉木塊A，使整體一起運(yùn)動(dòng)，要使測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不超過(guò)其量程，則恒力F的可能值為（）A．50N B．30N C．20N D．6N4．2019年8月我國(guó)已經(jīng)建成了新托卡馬克（EAST）裝置一中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL—2M），為“人造太陽(yáng)”創(chuàng)造了條件，其等離子溫度有望超過(guò)2億攝氏度，將中國(guó)的聚變堆技術(shù)提升到了新的高度。設(shè)該熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前氘核（）的質(zhì)量為，氚核（）的質(zhì)量為，反應(yīng)后氦核（）的質(zhì)量為，中子（）的質(zhì)量為。關(guān)于聚變的說(shuō)法正確的是（）A．核裂變比核聚變更為安全、清潔B．由核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量守恒可知。C．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，比結(jié)合能較聚變前減少D．HL—2M中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是5．一人站在滑板上以速度在冰面上滑行忽略滑板與冰面間的摩擦某時(shí)刻人沿水平方向向正前方距離滑板離開(kāi)時(shí)人相對(duì)冰面的速度大小為。已知人與滑板的質(zhì)量分別為，則人離開(kāi)時(shí)滑板的速度大小為（）A． B． C． D．6．托卡馬克（Tokamak）是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個(gè)環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場(chǎng)線圈和極向場(chǎng)線圈．當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時(shí)，在托卡馬克的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大的渦旋電場(chǎng)，將真空室中的等離子體加速，從而達(dá)到較高的溫度．再通過(guò)其他方式的進(jìn)一步加熱，就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度．同時(shí)，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈共同產(chǎn)生磁場(chǎng)，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行．已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，下列說(shuō)法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B．極向場(chǎng)線圈和環(huán)向場(chǎng)線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時(shí)，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須正比于溫度T二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖所示為用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到的甲、乙兩種單色光的干涉條紋，下列有關(guān)兩種單色光的說(shuō)法正確的是______。A．甲光的波長(zhǎng)大于乙光的波長(zhǎng)B．甲光在真空中的傳播速率大于乙光在真空中的傳播速率C．若甲光是黃光，乙光可能是紅光D．若兩種單色光以相同的人射角進(jìn)入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大E.若兩種單色光都從玻璃射入空氣，逐漸增大人射角，乙光的折射光線最先消失8．如圖所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球與豎直輕彈簧P和平行斜面的輕彈簧Q連接，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球所受力的個(gè)數(shù)可能是（）A．2 B．3 C．4 D．59．如圖所示，質(zhì)量相同的小球A、B通過(guò)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由于輕微擾動(dòng)，小球A、B分別沿水平地面和豎直墻面滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度為g，忽略一切摩擦和阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．B球沿墻下滑的過(guò)程中，兩球及桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒但動(dòng)量不守恒B．B球從下滑至恰好到達(dá)水平面的瞬間，桿對(duì)A一直做正功C．B球從下滑至恰好到達(dá)水平面的瞬間,地面對(duì)A的支持力先減小后增大D．當(dāng)細(xì)桿與水平方向成30°角時(shí)，小球A的速度大小為v，可求得桿長(zhǎng)為10．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(shuō)法正確的是（）A．圖乙所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)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(shí)，電壓表示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，現(xiàn)已找來(lái)了如下器材：如圖所示的對(duì)稱“工”字形金屬薄片、鐵架臺(tái)及其附件、光電計(jì)時(shí)器1套。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，需要的器材還有（____）A．天平B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．秒表、D．游標(biāo)卡尺(2)需要測(cè)量的物理量除了“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度d和它們之間豎直部分的長(zhǎng)度L外（d<<L），還需要測(cè)量的物理量是_____（說(shuō)明物理量名稱和表示它的字母符號(hào)）；(3)用(2)中的物理量字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)重力加速度的表達(dá)式g=___。12．（12分）多用電表歐姆擋可以直接測(cè)量電阻。如圖所示，虛線框內(nèi)的電路為歐姆擋的內(nèi)部電路，a、b為紅、黑表筆的插孔。G是表頭，滿偏電流為Ig，內(nèi)阻為Rg，R0是調(diào)零電阻，R1、R2、R3、R4分別是擋位電阻，對(duì)應(yīng)擋位分別是“×1”“×10”“×100”“×1000”，K是擋位開(kāi)關(guān)。(1)紅黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí)，先選定擋位，調(diào)節(jié)滑片P，使得表頭達(dá)到滿偏電流。設(shè)滑片P下方電阻為R'，滿偏電流Ig與流經(jīng)電源的電流I的關(guān)系是_____（用題設(shè)條件中的物理量表示）。(2)已知表頭指針在表盤正中央時(shí)，所測(cè)電阻的阻值等于歐姆表的總內(nèi)阻的值，又叫做中值電阻。在擋位開(kāi)關(guān)由低擋位調(diào)到高一級(jí)擋位進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí)，調(diào)零電阻R0的滑片P應(yīng)向______（填“上”或“下”）滑動(dòng)，調(diào)零后，滑片P下方的電阻R'為原來(lái)?yè)跷坏腳_____倍。(3)把擋位開(kāi)關(guān)調(diào)到“×100”，調(diào)零完畢，測(cè)量某電阻的阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較大。要更準(zhǔn)確測(cè)量該電阻的阻值，請(qǐng)寫出接下來(lái)的操作過(guò)程_____________________________。(4)要用歐姆擋測(cè)量某二極管的反向電阻，紅表筆應(yīng)接二極管的______極。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L=2.0m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s2，求（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t；（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v不超過(guò)多少？（3）物塊仍以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，要使物塊從小車右端滑出，則物塊剛滑上小車左端時(shí)需加一個(gè)至少多大的水平恒力F?14．（16分）如圖所示，一長(zhǎng)為200m的列車沿平直的軌道以80m/s的速度勻速行駛，當(dāng)車頭行駛到進(jìn)站口O點(diǎn)時(shí)，列車接到停車指令，立即勻減速停車，因OA段鐵軌不能停車，整個(gè)列車只能停在AB段內(nèi)，已知＝1200m，＝2000m，求：(1)列車減速運(yùn)動(dòng)的加速度的取值范圍；(2)列車減速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．15．（12分）如圖所示金屬小球A和B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端，A球質(zhì)量為2m，不帶電，B球質(zhì)量為m，帶正電，電量為q，OA=2L，OB=L，輕桿可繞過(guò)O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在過(guò)O點(diǎn)的豎直虛線右側(cè)區(qū)域存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此時(shí)輕桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，且OA與豎直方向夾角為37°，重力加速度為g。（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；（2）若不改變場(chǎng)強(qiáng)大小，將方向變?yōu)樨Q直向上，則由圖示位置無(wú)初速釋放輕桿后，求A球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小v。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，故AB錯(cuò)誤；由洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，電子在洛倫茲力方向沒(méi)有位移，所以洛倫茲力對(duì)電子不做功，故C錯(cuò)誤；電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變也是v，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．2、D【解析】

A．溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，但并不是氣體中每個(gè)分子的速率都增大，也有個(gè)別速度減小的，故A錯(cuò)誤；BD．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小，分子密集程度增大。理想氣體質(zhì)量一定時(shí)，滿足，若體積減小、溫度不變，則壓強(qiáng)增大，故器壁單位面積受氣體分子的碰撞力會(huì)增大，故B錯(cuò)誤，D正確；C．同理可分析，體積不變、溫度降低，氣體的壓強(qiáng)會(huì)變小，故C錯(cuò)誤；故選D。3、C【解析】

選整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有選木塊A為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有因?yàn)榈淖畲笾禐?0N，一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度為所以要使整體一起運(yùn)動(dòng)恒力的最大值為25N，恒力最小為10N，故A、B、D錯(cuò)誤；C正確；故選C。4、D【解析】

A．輕核聚變比核裂變更為安全、清潔，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)過(guò)程中存在質(zhì)量虧損，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，根據(jù)質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程，則有聚變后比結(jié)合能將增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒知HL—2M中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是選項(xiàng)D正確。故選D。5、C【解析】

規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律可知：解得負(fù)號(hào)表示速度與正方向相反，大小為；故選C。6、C【解析】

A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變，原理不同，故A錯(cuò)誤；B、極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時(shí)，產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)無(wú)法激發(fā)電場(chǎng)，則在托卡馬克的內(nèi)部無(wú)法產(chǎn)生電場(chǎng)，等離子體無(wú)法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ADE【解析】

A．根據(jù)得，在d、l相同的條件下，Δx與λ成正比，甲光的條紋間距大，甲光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故A正確；B．每種單色光在真空中的傳播速率是相同的，都是3.0×108m/s，故B錯(cuò)誤；C．甲光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，紅光的波長(zhǎng)比黃光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)c=λv得，甲光的頻率比乙光頻率低，則甲光的折射率小，由得若兩種單色光以相同的入射角進(jìn)入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大，故D正確；E．根據(jù)得乙光的臨界角較小，兩種單色光都從玻璃射入空氣，逐漸增大入射角，乙光的折射光線最先消失，故E正確。故選ADE。8、ABC【解析】

若P彈簧對(duì)小球向上的彈力等于小球的重力，此時(shí)Q彈簧無(wú)彈力，小球受2個(gè)力平衡。若P彈簧彈力為零，小球受重力、支持力、彈簧Q的拉力處于平衡，小球受3個(gè)力。若P彈簧彈力不為零，小球受重力、彈簧P的拉力、支持力、彈簧Q的拉力，小球受4個(gè)力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5個(gè)力。故ABC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。9、AD【解析】

A．B球沿墻下滑的過(guò)程中，系統(tǒng)受到的力只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，但是由于合外力不等于零，所以動(dòng)量不守恒，故A正確；BC．初始時(shí)刻A球的速度為零，當(dāng)B球到達(dá)水平面時(shí)，B的速度向下，此時(shí)B球沿著細(xì)桿方向的分速度為零，所以此時(shí)A球的速度為零，那么在向右端過(guò)程中A球必定先加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)，桿對(duì)球A先施加斜向下的推力做正功，此時(shí)A對(duì)地面壓力大于自身重力，后施加斜向上的拉力做負(fù)功，此時(shí)A對(duì)地面壓力小于自身重力，故B、C錯(cuò)誤；D．小球A的速度為時(shí)，設(shè)小球B的速度大小為，則有解得兩球下滑過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有聯(lián)立解得故D正確；故選AD。10、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(cuò)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(cuò)誤；D．電壓表測(cè)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(shí)，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、D“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過(guò)光電計(jì)時(shí)器的時(shí)間和【解析】

(1)[1]．此實(shí)驗(yàn)不必測(cè)量質(zhì)量，不需天平；用光電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，故不需打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和秒表；需要用游標(biāo)卡尺測(cè)量“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度，故選D．(2)[2]．要測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，就必須測(cè)得“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過(guò)光電計(jì)時(shí)器的速度，故而需要測(cè)量“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過(guò)光電計(jì)時(shí)器的時(shí)間和．(3)[3]．“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過(guò)光電計(jì)時(shí)器的速度又得12、上10把擋位開(kāi)關(guān)調(diào)到“”，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑片，使指針指到零刻度，然后再進(jìn)行電阻測(cè)量正【解析】

（1）[1]．表頭電阻與的上部分電阻串聯(lián)，與并聯(lián)，根據(jù)電流關(guān)系得（2）[2][3]．高一級(jí)擋位內(nèi)阻是原級(jí)別的10倍所以應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的10倍，所以應(yīng)向上調(diào)節(jié)．（3）[4]．指針偏轉(zhuǎn)較大，說(shuō)明所測(cè)量的電阻比較小，應(yīng)換低一級(jí)擋位，即把擋位開(kāi)關(guān)調(diào)到“”，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑片，使指針指到零刻度，然后再進(jìn)行電阻測(cè)量；（4）[5]．測(cè)量二極管反向電阻，要求電流從二極管負(fù)極流入，正極流出，所以紅表筆接二極管正極．四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）；（2）；（3）F＞1.47N【解析】

（1）設(shè)共速時(shí)速度為v1，對(duì)物塊與小車，由動(dòng)量守恒得對(duì)小車，由動(dòng)量定理得解得：；（2）物塊不從小車右端滑出，則在末端共速，設(shè)共同速度為v2，對(duì)物塊與小車組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒得再由能量守恒得：解得：，即物塊劃上小車左端的速度不能超過(guò)；（3）設(shè)恰好能使物塊滑出小車的拉力為F，由題意，物塊應(yīng)在小車末端