2021-2022學年上海市晉元高中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，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，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，直線A為某電源的U-I圖線，曲線B為標識不清的小燈泡L1的U-I圖線，將L1與該電源組成閉合電路時，L1恰好能正常發(fā)光．另有一相同材料制成的燈泡L2，標有“6V，22W”，下列說法中正確的是（）A．電源的內阻為3.125Ω B．把燈泡L1換成L2，L2可能正常發(fā)光C．把燈泡L1換成L2，電源的輸出功率可能相等 D．把燈泡L1換成L2，電源的輸出功率一定變小2．如圖所示，一個鋼球放在傾角為的固定斜面上，用一豎直的擋板擋住，處于靜止狀態(tài)。各個接觸面均光滑。關于球的重力大小G、球對斜面的壓力大小FN1、球對擋板的壓力大小FN2間的關系，正確的是（）A．FN1>GB．FN2>GC．FN2=GD．FN1<FN23．摩天輪是的樂場一種大型轉輪狀設施，摩天輪邊緣懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直平面內做勻速圓周運動，下列敘述正確的是A．摩天輪轉動過程中，乘客的機械能保持不變B．摩天輪物動一周的過程中，乘客所受合外力的沖量為零C．在最低點，乘客處于失重狀態(tài)D．摩天輪轉動過程中，乘客所受的重力的瞬時功率保持不變4．如圖所示，質量為m的小球用一輕繩懸掛，在恒力F作用下處于靜止狀態(tài)，靜止時懸線與豎直方向夾角為53°，若把小球換成一質量為的小球，在恒力F作用下也處于靜止狀態(tài)時，懸線與豎直方向夾角為37°，則恒力F的大小是（）A． B． C． D．5．下列說法正確的是（）A．物體的動能增加，其內能也一定增加B．擴散現(xiàn)象和布朗運動都是分子的無規(guī)則熱運動C．一定質量的氣體膨脹對外做功，氣體內能一定增加D．隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥力都減小6．一個物體在外力F的作用下靜止在傾角為θ的光滑固定斜面上，關于F的大小和方向，下列說法正確的是（）A．若F=mg，則F的方向一定豎直向上B．若F=mgtanθ，則F的方向一定沿水平方向C．若F=mgsinθ，則F的方向一定沿斜面向上D．若F=mgcosθ，則F的方向一定垂直于斜面向上二、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．如圖甲所示，一足夠長的絕緣豎直桿固定在地面上，帶電量為0.01C、質量為0.1kg的圓環(huán)套在桿上。整個裝置處在水平方向的電場中，電場強度E隨時間變化的圖像如圖乙所示，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5。t=0時，環(huán)由靜止釋放，環(huán)所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計空氣阻力，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．環(huán)先做加速運動再做勻速運動B．0~2s內環(huán)的位移大于2.5mC．2s時環(huán)的加速度為5m/s2D．環(huán)的最大動能為20J8．如圖（a）所示，光滑絕緣斜面與水平面成角放置，垂直于斜面的有界勻強磁場邊界M、N與斜面底邊平行，磁感應強度大小為。質量的“日”字形導線框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上運動，導體框各段長度相等，即，ab、fc，ed段的電阻均為，其余電阻不計。從導線框剛進入磁場開始計時，fc段的電流隨時間變化如圖（b）所示（電流由f到c的方向為正），重力加速度下列說法正確的是（）A．導線框運動的速度大小為10m/sB．磁感應強度的方向垂直斜面向上C．在至這段時間內，外力所做的功為0.24JD．在至這段時間內，導線框所受的安培力大小為0.3N9．如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內存在著垂直紙面向里的勻強磁場，過(－2R，0)點垂直x軸放置一線型粒子發(fā)射裝置，能在0<y<R的區(qū)間內各處沿x軸正方向同時發(fā)射出速度均為ν、帶正電的同種粒子，粒子質量為m，電荷量為q。不計粒子的重力及粒子間的相互作用力。若某時刻粒子被裝置發(fā)射出后，經過磁場偏轉恰好擊中y軸上的同一位置，則下列說法中正確的是A．粒子擊中點距O點的距離為RB．磁場的磁感應強度為C．粒子離開磁場時速度方向相同D．粒子從離開發(fā)射裝置到擊中y軸所用時間t的范圍為＜t<10．圖甲是工廠靜電除塵裝置的示意圖，煙氣從管口M進入，從管口N排出，當A、B兩端接直流高壓電源后，在電場作用下管道內的空氣分子被電離為電子和正離子，而粉塵在吸附了電子后最終附著在金屬管壁上，從而達到減少排放煙氣中粉塵的目的，圖乙是金屬絲與金屬管壁通電后形成的電場示意圖。下列說法正確的是()A．金屬絲與管壁間的電場為勻強電場B．粉塵在吸附了電子后動能會增加C．粉塵在吸附了電子后電勢能會減少D．粉塵在吸附了電子后電勢能會增加三、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）某同學用如圖所示裝置做“探究加速度與合力關系”的實驗。測得小車(帶遮光片)的質量為，當?shù)氐闹亓铀俣葹?。?）實驗前，用游標卡尺測出遮光片的寬度，示數(shù)如圖所示，則遮光片的寬度為=________。（2）為了使細線的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，必須____________。A．將長木板的右端適當墊高，以平衡摩擦力B．砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量C．使連接小車的細線與長木板平行D．減小遮光片的寬度（3）調節(jié)好裝置，將小車由靜止釋放，與光電門連接的計時器顯示小車通過光電門時遮光片的遮光時間，要測量小車運動的加速度，還需要測量__________(填寫需要測量的物理量名稱)，若該物理量用表示，則小車運動的加速度大小為_________.(用測得的物理量符號表示)。（4）保持小車每次釋放的位置不變，光電門的位置不變，改變砂和砂桶的總質量，重復實驗，測得多組小，車通過光電門的遮光時間及砂和砂桶的總質量，為了使圖象能直觀地反映物理量之間的關系，應該作出__________(填或)圖象，當圖象為過原點的--條傾斜的直線，表明質量一定時，加速度與合力成正比。12．（12分）(某同學要測定某金屬絲的電阻率。(1)如圖甲先用游標卡尺測其長度為________cm,如圖乙再用螺旋測微器測其直徑為________mm，如圖丙然后用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為________Ω。(2)為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電壓表V(量程3V.內阻約為15kΩ)B．電流表A(量程0.6A．內阻約為1Ω)C．滑動變阻器R1(0~5Ω,

0.6A)D．1.5V的干電池兩節(jié)，內阻不計E.開關S,導線若干①請設計合理的電路圖，并畫在下圖方框內_________。②用上面測得的金屬導線長度l、直徑d和電阻R，可根據(jù)表達式ρ=________算出所測金屬的電阻率。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，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面（紙面）內，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點．求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角．14．（16分）如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S=50cm2的輕質活塞封閉了一定質量的理想氣體，一輕繩一-端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪連著一勁度系數(shù)k=1400N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質量m=14kg的物塊B。開始時，缸內氣體的溫度t=27°C，活塞到缸底的距離L1=120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強恒為p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不計一切摩擦?，F(xiàn)使缸內氣體緩慢冷卻，求:(1)當B剛要離開桌面時汽缸內封閉氣體的溫度(2)氣體的溫度冷卻到-93°C時離桌面的高度H15．（12分）如圖所示，在豎直虛線范圍內，左邊存在豎直向下的勻強電場，場強大小為，右邊存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩場區(qū)的寬度相等。電荷量為、質量為的電子以初速度水平射入左邊界后，穿過電、磁場的交界處時速度偏離原方向角。再經過磁場區(qū)域后垂直右邊界射出。求：（1）電子在電場中運動的時間；（2）磁感應強度的大小。

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】

根據(jù)U-I圖象可得：電源的電動勢為E=4V，圖線A的斜率大小表示電源的內阻，則，故A錯誤；燈泡與電源連接時，A、B兩圖線的交點表示燈泡的工作狀態(tài)，可知其電壓U=6V，I=1.6A，則燈泡L1的額定電壓為6V，功率為：P=UI=9.6W，把燈泡L1換成“6V，22W”的燈泡L2，不能正常發(fā)光，根據(jù)功率公式：可知：燈泡L2的正常工作時的電阻為：，可得燈泡L1的電阻為:，則知正常發(fā)光時燈泡L2的電阻更接近電源的內阻，但此時燈泡并沒有達到正常發(fā)光，而此時L2的電阻是不確定的；電源的輸出功率可能變大，可能相等，也有可能變小，故BD錯誤，C正確．所以C正確，ABD錯誤．2、A【解析】

以球為研究對象，球受重力、斜面和擋板對球體的支持力F1和F2，由平衡條件知，F(xiàn)1和FN2的合力與G等大、反向、共線，作出力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件，有根據(jù)牛頓第三定律可知，球對斜面的壓力大小球對擋板的壓力大小則故A正確，BCD錯誤。故選A。3、B【解析】A：乘客隨座艙在豎直平面內做勻速圓周運動，動能保持不變，重力勢能隨高度不斷變化，乘客的機械能不斷變化．故A項錯誤．B：摩天輪轉動一周的過程中，速度變化為零，動量變化為零，據(jù)動量定理：乘客所受合外力的沖量為零．故B項正確．C：在最低點，乘客的加速度向上，乘客處于超重狀態(tài)．故C項錯誤．D：摩天輪勻速轉動過程中，重力與速度的夾角不斷變化，乘客所受的重力的瞬時功率不斷變化．故D項錯誤．4、D【解析】

對兩個球受力分析如圖所示：在△ACB中：其中：解得：在△APC中有：所以：解得：α=53°可見△APC是等腰三角形，，即：故D正確，ABC錯誤。5、D【解析】

A．物體的內能由分子動能和分子勢能構成，與宏觀的機械能大小無關，A錯誤；B．布朗運動是固體小顆粒的運動，不是分子熱運動，B錯誤；C．根據(jù)熱力學第一定律可知一定質量的氣體膨脹對外做功，吸放熱情況未知，所以氣體內能不一定增加，C錯誤；D．隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥力都減小，D正確。故選D。6、C【解析】

A．由甲圖可知，若F=mg，則F的方向可能豎直向上，也可能與豎直方向成2θ角斜向下，選項A錯誤；B．由乙圖可知，若F=mgtanθ，則F的方向可能沿水平方向，也可能與斜面成θ角斜向上，選項B錯誤；C．由甲圖可知，若F=mgsinθ，則F的方向是唯一的，一定沿斜面向上，選項C正確；D．由圖丙可知，若F=mgcosθ，則若以mgcosθ為半徑做圓，交過G且平行于N的直線于兩個點，則說明F的解不是唯一的，且F的方向一定不是垂直于斜面向上，選項D錯誤；故選C。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、CD【解析】

A．在t=0時刻環(huán)受的摩擦力為，則開始時物體靜止；隨著場強的減小，電場力減小，則當摩擦力小于重力時，圓環(huán)開始下滑，此時滿足即E=200N/C即t=1s時刻開始運動；且隨著電場力減小，摩擦力減小，加速度變大；當電場強度為零時，加速度最大；當場強反向且增加時，摩擦力隨之增加，加速度減小，當E=-200N/C時，加速度減為零，此時速度最大，此時刻為t=5s時刻；而后環(huán)繼續(xù)做減速運動直到停止，選項A錯誤；BC．環(huán)在t=1s時刻開始運動，在t=2s時E=100N/C，此時的加速度為解得a=5m/s2因環(huán)以當加速度為5m/s2勻加速下滑1s時的位移為而在t=1s到t=2s的時間內加速度最大值為5m/s2，可知0~2s內環(huán)的位移小于2.5m，選項B錯誤，C正確；D．由以上分析可知，在t=3s時刻環(huán)的加速度最大，最大值為g，環(huán)從t=1s開始運動，到t=5s時刻速度最大，結合a-t圖像的面積可知，最大速度為則環(huán)的最大動能選項D正確。故選CD。8、AD【解析】

B．由于在0~0.01s時間內，電流從f到c為正，可知cd中電流從d到c，則由右手定則可知，磁感應強度的方向垂直斜面向下，選項B錯誤；A．因為cd剛進入磁場時，通過fc的電流為0.5A，可知通過cd的電流為1A，則由解得v=10m/s選項A正確；C．在至這段時間內，線圈中產生的焦耳熱為線框重力勢能的增加量則外力所做的功為選項C錯誤；D．在至這段時間內，導線框的cf邊在磁場內部，則所受的安培力大小為選項D正確。故選AD。9、ABD【解析】

由題意，某時刻發(fā)出的粒子都擊中的點是y軸上同一點，由最高點射出的只能擊中（0，R），則擊中的同一點就是（0，R），即粒子擊中點距O點的距離為R，所以A選項正確。從最低點射出的也擊中（0，R），那么粒子做勻速圓周運動的半徑為R，由洛侖茲力提供向心力得：，則磁感應強度，所以選項B正確。粒子運動的半徑都相同，但是入射點不同，則粒子離開磁場時的速度方向不同，選項C錯誤；顯然偏轉角最大的時間最長，顯然從最低點射出的粒子偏轉90°，在磁場中的時間最長，最長時間為。從最高點直接射向（0，R）的粒子時間最短，則最短的時間為，所以選項D正確。故選ABD。【點睛】看起來情況比較復雜，但涉及的問題卻是常規(guī)問題，本題的關鍵點是粒子源發(fā)出的粒子是速度大小和方向均相同，則其做勻速圓周運動的半徑相同，在從最低點的特殊情況就能知道相同的半徑就是圓弧的半徑，再結合周期公式能求出最長和最短時間。10、BC【解析】

A．由圖乙可知金屬絲與管壁間的電場是非勻強電場，A錯誤；B．粉塵在吸附了電子后會加速向帶正電的金屬管壁運動，因此動能會增加，B正確；CD．此時電場力對吸附了電子后的粉塵做正功，因此粉塵在吸附了電子后電勢能會減少，C正確，D錯誤。故選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、0.670B釋放小車時遮光片到光電門的距離【解析】

（1）[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為0.6cm，游標尺第14條刻度與主尺上某一-刻度對齊，則游標讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為:。（2）[2]將長木板的右端適當墊高，以平衡摩擦力，是為了使細線的拉力等于小車受到的合外力，選項A錯誤;砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量，可以使細線的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，選項B正確;使連接小車的細線與長木板平行是為了保持小車受到的合外力不變，選項C錯誤;減小遮光片的寬度，能提高測量小車速度和加速度的精度，選項D錯誤。（3）[3][4]還需要測量釋放小車時遮光片到光電門的距離，小車的加速度（4）[5]由得為了使圖象能直觀地反映物理量之間的關系，應該作出圖象，當圖象為過原點的一條傾斜直線時，表明質量一定時，加速度與合力成正比。12、6.0151.7706見解析【解析】

(1)[1]．游標卡尺讀數(shù)為：

主尺讀數(shù)+游標尺讀數(shù)×精度，此題讀數(shù)為：

60mm+3x0.05

mm

=60.15mm=6.015cm即金屬絲的長度為6.015cm。[2]．螺旋測微器的讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)+估讀，此題的讀數(shù)為：

1.5

mm

+

27.3x0.01

mm

=

1.773

mm.即金屬絲直徑為1.773mm。[3]．多用表的讀數(shù)為電阻的粗測值，為6Ω。(2