2021-2022學年上海市奉城高級中學高三下學期第一次聯(lián)考物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．下列說法正確的是（）A．一個熱力學系統(tǒng)吸收熱量后，其內能一定增加B．一個熱力學系統(tǒng)對外做功后，其內能一定減少C．理想氣體的質量一定且體積不變，當溫度升高時其壓強一定增大D．理想氣體的質量一定且體積不變，當溫度升高時其壓強一定減小2．在如圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號”1”、B端輸入電信號”0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為A．1和0 B．0和1 C．1和l D．0和03．如圖(a)，R為電阻箱，A為理想電流表，電源的電動勢為E，內阻為r。圖(b)為電源的輸出功率P與A示數(shù)I的關系圖像，其中功率P0分別對應電流I1、I2。則A．I1＋I2＞ B．I1＋I2＜ C．I1＋I2＝ D．I1＝I2＝4．如圖所示，A、B、C、D、E、F、G、H是圓O上的8個點，圖中虛線均過圓心O點，B和H關于直徑AE對稱，且∠HOB=90°，AE⊥CG，M、N關于O點對稱．現(xiàn)在M、N兩點放置等量異種點電荷，則下列各點中電勢和電場強度均相同的是()A．B點和H點 B．B點和F點C．H點和D點 D．C點和G點5．下列說法正確的是（）A．愛因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理學B．單色光照射金屬表面發(fā)生光電效應時，入射光越強，單位時間內發(fā)射的光電子數(shù)越多C．一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射3種不同頻率的光子D．玻爾的原子理論能夠解釋氦原子的光譜6．在如圖所示的變壓器電路中，a、b端輸入有效值為U的正弦式交變電壓，原線圈電路中接有一個阻值為R0的定值電阻，副線圈電路中接有電阻箱R，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：3.若要使變壓器的輸出功率最大，則電阻箱的阻值為（）A．9R0 B． C．3R0 D．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．如圖所示，水平面上從B點往左都是光滑的，從B點往右都是粗糙的．質量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙（可視為質點），在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運動，它們在進入粗糙區(qū)域后最后靜止．若它們與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，設靜止后兩物塊間的距離為s，甲運動的總時間為t1、乙運動的總時間為t2，則以下說法中正確的是（）A．若M=m，則s=L B．無論M、m取何值，總是s=0C．若M=m，則t1=t2 D．無論M、m取何值，總是t1＜t28．如圖所示，質量為M=2kg足夠長的小車以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面運動，在小車正上方h=1.25m處有一質量為m=0.5kg的可視為質點的物塊靜止釋放，經過一段時間剛好落在小車上無反彈，作用時間很短，隨后二者一起沿水平面向右運動。已知物塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，重力加速度為g=10m/s2，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是（）A．物塊落在小車的過程中，物塊和小車的動量守恒B．物塊落上小車后的最終速度大小為3m/sC．物塊在小車的上表面滑動的距離為0.5mD．物塊落在小車的整個過程中，系統(tǒng)損失的能量為7.5J9．如圖是氫原子的能級示意圖。當氫原子從n=4能級躍遷到n=2能級時，輻射出光子a；從n=2能級躍遷到n=1能級時，輻射出光子b。以下判斷正確的是（）A．光子b可能使處于基態(tài)的氫原子電離B．n=4能級比n=2能級氫原子的電子動能小C．一個處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時最多可輻射10種不同的譜線D．若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應10．質量均為m的小球A、B分別固定在一長為L的輕桿的中點和一端點，如圖所示。當輕桿繞另一端點O在光滑水平面上做角速度為ω的勻速圓周運動時，則（）A．處于中點的小球A的線速度為B．處于中點的小球A的加速度為C．處于端點的小球B所受的合外力為D．輕桿段中的拉力與段中的拉力之比為3：2三、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）某同學利用電磁打點計時器、光電門和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗。氣墊導軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導軌大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平，向氣墊導軌通入壓縮空氣：②把電磁打點計時器固定在緊靠氣墊導軌右端，將紙帶客穿過打點計時器，并固定在滑塊的右端，調節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；③在小滑塊上固定一個寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導軌中間附近，使滑塊開始時處于靜止狀態(tài)；④先______，然后滑塊一個向左的初速度，讓滑塊帶動紙帶一起向左運動，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運動情況，紙帶左端是滑塊碰前運動的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運動的記錄情況。⑤記錄滑塊通過光電門時遮光片的遮光時間；⑥取下紙帶，重復步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測出遮光片寬度，并計算遮光片遮光時間的平均值；⑦測得滑塊的質量為，滑塊的質量為。完善實驗步驟④的內容。(2)已知打點計時器每隔打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量大小為______；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小為______（保留三位有效數(shù)字）。(3)分析碰撞前后的總動量本實驗可以得到的結論是：______。12．（12分）物理小組的同學用如下圖甲所示的實驗器材測定重力加速度。實驗器材有：底座帶有標尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器，其中光電門1在光電門2的上方，小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網兜。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。(1)使用游標卡尺測量小球的直徑如下圖乙所示，則小球直徑為_________cm。(2)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關系式h=________。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖象如上圖丙所示，若圖中直線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖象得出重力加速度g大小為________。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）如圖甲，勻強電場的電場強度為E，電場中沿電場線方向上兩點A和B距離為d。（1）一個點電荷+q從A點移動到B點，請你用功的定義、電場力做功與電勢差的關系證明；（2）若以B處為零勢能位置，計算負點電荷-q，在A處具有的電勢能EpA；（3）某一帶正電的點電荷周圍的電場線如圖乙所示，其中一條電場線上的三點M、N、P，N是MP的中點。請你判斷M、N兩點間電勢差UMN與N、P兩點間電勢差UNP是否相等，并闡述你的理由。14．（16分）應急救援中心派直升機營救一被困于狹小山谷底部的探險者。直升機懸停在山谷正上方某處，放下一質量不計的繩索，探險者將繩索一端系在身上，在繩索拉力作用下，從靜止開始豎直向上運動，到達直升機處速度恰為零。己知繩索拉力F隨時間t變化的關系如圖所示，探險者（含裝備）質量為m=80kg，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。求：(1)直升機懸停處距谷底的高度h；(2)在探險者從山谷底部到達直升機的過程中，牽引繩索的發(fā)動機輸出的平均機械功率。15．（12分）一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸正方向。傳播，t=3s時波傳到x=9m處的質點B點，其波形如圖甲所示，A質點的振動情況如圖乙所示，求：(i)從t=3s時開始C質點經過多長時間位移第一次為4m；(ii)在簡諧橫波從B質點傳到C質點的過中，A質點運動的路程。

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、C【解析】

AB．一個熱力學系統(tǒng)內能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對它所做的功的和，所以AB錯誤；CD．理想氣體的質量一定且體積不變，當溫度升高時，根據(jù)可知，壓強一定增大，故C正確，D錯誤。故選C。2、C【解析】

B端輸入電信號“0”時，經過非門輸出端D為“1”，AD為與門輸入端，輸入分別為“1”、“1”，經過與門輸出端C為“1”。故C正確，ABD錯誤。3、C【解析】

電源的輸出功率：P=EI?I2r則：整理得：A.I1＋I2＞。與上述結論不符，故A錯誤；B.I1＋I2＜。與上述結論不符，故B錯誤；C.I1＋I2＝。與上述結論相符，故C正確；D.I1＝I2＝。與上述結論不符，故D錯誤。4、D【解析】等量異種點電荷的電場線分布情況如圖所示，電場線的切線代表電場的方向，疏密程度代表場強的大小，可知電勢和電場強度相同的點為C點和G點，選項D正確，ABC錯誤．點睛：解決本題的關鍵知道等量異種電荷之間的電場線和等勢面分布，分析要抓住對稱性，以及電場線的切線代表電場的方向，疏密程度代表場強的大小來進行判斷即可．5、B【解析】

A．普朗克在1900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，故A錯誤；B．單色光照射金屬表面發(fā)生光電效應時，入射光越強，則入射光子的數(shù)目越多，所以單位時間內發(fā)射的光電子數(shù)越多，故B正確；C．根據(jù)玻爾理論，一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射2種不同頻率的光子，故C錯誤；D．玻爾第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，很好地解釋了氫光譜，但不能夠解釋氦原子的光譜，故D錯誤。故選B。6、A【解析】

理想變壓器原線圈接有電阻，可運用等效電阻法把副線圈的電阻箱搬到原線圈上，則得而等效的全電路要使外電阻R效的功率最大，需要滿足可變電阻的功率能取最大值，解得故A正確，BCD錯誤。故選A。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】

AB.物體在B點左邊運動時，做勻速直線運動，甲和乙的速度相同；物體在B點右邊運動時，對物體受力分析，據(jù)牛頓第二定律可得：則在B點右邊兩物體做初速度相同、加速度相同的勻減速直線運動，在B點右邊兩物體經過相同的距離停下，所以無論M、m取何值，總是s=0；故A項錯誤，B項正確。CD.在B點左邊運動時，甲和乙做速度相同的勻速直線運動，乙比甲多運動的距離為L；在B點右邊兩物體做初速度相同、加速度相同的勻減速直線運動；則無論M、m取何值，乙運動的總時間大于甲運動的總時間；故C項錯誤，D項正確。8、CD【解析】

A．物塊落在小車的過程中，物塊與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒，但豎直方向的動量不守恒，故A錯誤；B．物塊與小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，則系統(tǒng)在水平方向的動量守恒，選取向右為正方向，則有：Mv0=（M+m）v所以共同速度為：故B錯誤；C．物塊落上小車到二者共速的過程中，因摩擦損失的機械能為：代入數(shù)據(jù)解得：ΔE1=1.25J由功能關系：ΔE1=μmg·Δx解得：Δx=0.5m故C正確；D．在整個的過程中，系統(tǒng)損失的機械能等于物塊減少的重力勢能與二者損失的動能之和，由能量守恒定律得：代入數(shù)據(jù)可得：ΔE=7.5J故D正確。故選CD。9、BD【解析】

A．由能級躍遷的頻率條件：h=Em-En可知，光子a的能量為2.55eV，光子b的能量為10.2eV，要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使處于基態(tài)的氫原子電離，A不符合題意；B．氫原子的能級越高，電子的軌道半徑越大，由庫侖力提供向心力得：又因電子的動能，解得電子的動能故軌道半徑越大，電子動能越小，B符合題意；C．一個處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時可輻射不同譜線最多的方式是逐級躍遷，故最多可輻射4種不同的譜線，C不符合題意；D．由于光子b的能量比a的高，故光子b的頻率也比a的高，若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應，D符合題意。故選BD。10、CD【解析】

A．處于中點的小球A的運動半徑為，根據(jù)線速度與角速度的關系可知線速度A錯誤；B．處于中點的小球A的加速度為B錯誤；C．處于端點的小球B的向心加速度由牛頓第二定律可知小球B所受的合外力為C正確；D．設輕桿段中的拉力為，輕桿段中的拉力為，對小球A由牛頓第二定律可得對小球B由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確。故選CD。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、先接通打點計時器電源在允許誤差范圍內，通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒【解析】

（1）[1]為了打點穩(wěn)定，實驗時應先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1。（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，而所以[3]作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時滑塊1速度v1為滑塊2速度v2為以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大?。?）[4]分析碰撞前后的總動量本實驗可以得到的結論是在允許誤差范圍內，通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒。12、1.170【解析】

(1)[1]主尺讀數(shù)為1.1cm，游標尺讀數(shù)為0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最終讀數(shù)為1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)[2]小球經過光電門2的速度為v，根據(jù)運動學公式得從開始釋放到經過光電門2的時間所以從開始釋放到經過光電門1的時間所以經過光電門1的速度v根據(jù)勻變速直線運動的推論得：兩光電門間的距離(3)[3]由公式得若圖線斜率的絕對值為k，則所以重力加速度大小四、計算題：本題共2小題