2022屆山西省臨汾同盛實驗中學高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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．軌道平面與赤道平面夾角為90°的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星。它運行時能到達南北極區(qū)的上空，需要在全球范圍內(nèi)進行觀測和應(yīng)用的氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等都采用這種軌道。如圖所示，若某顆極地軌道衛(wèi)星從北緯45°的正上方按圖示方向首次運行到南緯45°的正上方用時45分鐘，則（）A．該衛(wèi)星發(fā)射速度一定小于7.9km/sB．該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比為1∶4C．該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為2∶1D．該衛(wèi)星的機械能一定小于同步衛(wèi)星的機械能2．如圖所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點運動到B點，下列說法中正確的是()A．水平拉力先增大后減小B．水平拉力先減小后增大C．水平拉力的瞬時功率先減小后增大D．水平拉力的瞬時功率逐漸增大3．如圖所示，在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平，A、B、C三點在同一直線上，且電場力為3mg。重力加速度為g，由此可知（）A．AB=3BCB．小球從A到B與從B到C的運動時間相等C．小球從A到B與從B到C的動量變化量相同D．小球從A到C的過程中重力對小球做的功與電場力對小球做的功的絕對值相等4．如圖所示，理想變壓器原線圈串聯(lián)一個定值電阻之后接到交流電源上，電壓表的示數(shù)恒定不變，電壓表和的示數(shù)分別用和表示，電流表A的示數(shù)用Ⅰ表示，所有電表都可視為理想電表。當滑動變阻器R的滑片P向上滑動時，下列說法正確的是（）A．和的比值不變B．電流表A的示數(shù)Ⅰ增大C．電壓表的示數(shù)減小D．電阻和滑動變阻器R消耗的功率的比值總是等于5．一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其圖像如圖所示，下列判斷正確的是（）A．過程ac中氣體內(nèi)能的增加等于吸收的熱量B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ab中氣體吸收的熱量大于氣體內(nèi)能的增加D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a氣體的內(nèi)能最小6．通過實驗研究通電長直導(dǎo)線間的相互作用規(guī)律。如圖所示，為兩根平行的長直導(dǎo)線，通過外接直流電源分別給兩導(dǎo)線通以相應(yīng)的恒定電流。為導(dǎo)線所在平面內(nèi)的兩點。下列說法中正確的是（）A．兩導(dǎo)線中的電流大小相等、方向相反時，點的磁感應(yīng)強度為零B．導(dǎo)線電流向上、導(dǎo)線電流向下時，導(dǎo)線所受安培力向右C．點的磁感應(yīng)強度一定不為零D．兩導(dǎo)線所受安培力的大小一定相等二、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，燈泡A、B完全相同，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=5：1，指示燈L的額定功率是燈泡A的，當輸入端接上的交流電壓后，三個燈泡均正常發(fā)光，兩個電流表均為理想電流表，且A2的示數(shù)為0.4A，則（）A．電流表A1的示數(shù)為0.08AB．燈泡A的額定電壓為22VC．燈泡L的額定功率為0.8WD．原線圈的輸入功率為8.8W8．如圖所示，一個邊長為l的正六邊形的區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外。在點處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為電荷量為的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終沿方向。不計粒子間的相互作用力及重力，下列說法正確的是（）A．速度小于的粒子在磁場中運動的時間一定相同B．速度大于的粒子一定打在邊上C．經(jīng)過點的粒子在磁場中運動的時間為D．垂直打在邊上的粒子在磁場中運動的時間為9．某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標簽?zāi)：睦硐胱儔浩鞯脑?、副線圈匝數(shù)比。R為定值電阻，L1、L2為兩只標有“5V，2A”的相同小燈泡，S為開關(guān)。保持開關(guān)S斷開，在輸入端施加如圖乙所示的交變電壓后，燈泡L1正常發(fā)光，測得電阻R兩端的電壓為燈泡L1兩端電壓的2倍。以下說法正確的是（）A．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1B．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：4C．定值電阻的阻值為10ΩD．閉合開關(guān)S后，燈泡L1中的電流變小10．如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，下端與阻值為R的電阻相連。勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、長為L、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從ab位置以初速度v沿導(dǎo)軌向上運動，剛好能滑行到與ab相距為s的a′b′位置，然后再返回到ab。該運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B．上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為D．電阻R在導(dǎo)體榛向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量小于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量三、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）用圖甲所示裝置探究動能定理。有下列器材：A．電火花打點計時器；B．220V交流電源；C．紙帶；D．細線、小車、砝碼和砝碼盤；E.一端帶滑輪的長木板、小墊木；F.刻度尺。甲乙(1)實驗中還需要的實驗器材為________。(2)按正確的實驗操作，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙，圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測出，交流電頻率為f，小車質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m，以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，從A到B過程中，合力做功為________，動能變化量為________，比較二者大小關(guān)系，可探究動能定理。12．（12分）歐姆表的內(nèi)部電路可簡化為一個電動勢為E的電源、一個電流表和一個阻值為r的電阻串聯(lián)而成(如圖甲所示)。小明同學欲測量某多用電表歐姆擋在“×100”擋時的內(nèi)部電阻和電動勢，選用的器材如下：多用電表，電壓表(量程0~3V、內(nèi)阻為3kΩ)，滑動變阻器(最大阻值2kΩ)，導(dǎo)線若干。請完善以下步驟：(1)將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到“×100”擋，再將紅、黑表筆短接，進行_____(機械/歐姆)調(diào)零；(2)他按照如圖乙所示電路進行測量，將多用電表的紅、黑表筆與a、b兩端相連接，此時電壓表右端應(yīng)為_____接線柱(正/負)；(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至某位置時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為________V。(4)改變滑動變阻器阻值，記錄不同狀態(tài)下歐姆表的示數(shù)R及相應(yīng)電壓表示數(shù)U。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖線如圖丁所示，由圖可得電動勢E=________V，內(nèi)部電路電阻r=________kΩ。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))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）兩物體A、B并排放在水平地面上，且兩物體接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力F作用在物體A上，使A、B由靜止開始一起向右做勻加速運動，如圖(a)所示，在A、B的速度達到6m/s時，撤去推力F.已知A、B質(zhì)量分別為mA＝1kg、mB＝3kg，A與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，B與地面間沒有摩擦，B物體運動的v-t圖象如圖(b)所示.g取10m/s2，求：(1)推力F的大小.(2)A物體剛停止運動時，物體A、B之間的距離.14．（16分）如圖所示的xOy平面直角坐標系內(nèi)，在x≤a的區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，位于坐標原點O的粒子源在xOy平面內(nèi)沿各個方向發(fā)射速率相同的同種帶正電的粒子．已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)時間t0恰好從磁場的右邊界P(a，a)射出磁場．不計粒子的重力與相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁場右邊界有粒子射出區(qū)域的長度。15．（12分）如圖所示，兩根平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)間連有阻值為r的電阻，兩平行導(dǎo)軌間距為L。一根長度大于L、質(zhì)量為m、接入電路的電阻也為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并接觸良好，導(dǎo)體棒初始均處于靜止，導(dǎo)體棒與圖中虛線有一段距離，虛線右側(cè)存在豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力，使其從靜止開始做勻加速直線運動，進入磁場前加速度大小為a0，然后進入磁場，運動一段時間后達到一個穩(wěn)定速度，平行軌道足夠長，導(dǎo)體棒與平行導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)處處相等，忽略平行軌道的電阻。求：（1）導(dǎo)體棒最后的穩(wěn)定速度大??；（2）若導(dǎo)體棒從開始運動到達穩(wěn)定速度的過程中，通過導(dǎo)軌左側(cè)電阻的電荷量為q，求此過程中導(dǎo)體棒在磁場中運動的位移。

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、B【解析】

A．根據(jù)第一宇宙速度的概念可知，該衛(wèi)星發(fā)射速度一定大于7.9km/s，故A錯誤；

B．由題意可知，衛(wèi)星的周期萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比故B正確；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比故C錯誤；D．由于由于不知該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，無法比較其機械能大小，故D錯誤。

故選AB。2、D【解析】

AB．小球是以恒定速率運動，即做勻速圓周運動，小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T，三者的合力必是沿繩子指向O點，設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，F(xiàn)與G的合力必與繩子拉力在同一直線上，則有(1)球由A點運動到B點θ增大，說明水平拉力逐漸增大，故AB錯誤；CD．由幾何關(guān)系可知拉力F的方向與速度v的夾角也是θ，所以水平力F的瞬時功率是(2)聯(lián)立兩式可得從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的．故C錯誤，D正確。故選D。3、D【解析】

AB．小球從A到B的時間為在B點的豎直方向速度為小球在電場中的加速度大小為小球從B到C的時間為則兩段所用的時間之比為4：1，據(jù)題意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運動，則AB=4BC故AB錯誤；C．由動量定理可知，動量變化等于合力的沖量，由于AB段合力沖量方向向下，由于小球在BC段豎直方向做減速運動，則合力方向向上，所以小球在BC段合力沖量向上，故C錯誤；D．據(jù)題意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運動，從A到C由動能定理可知，小球從A到C的過程中重力對小球做的功與電場力對小球做的功的絕對值相等，故D正確。故選D。4、D【解析】

ABC．當滑動變阻器的滑片P向上滑動時，副線圈回路中電阻增大，副線圈回路中電流減小，則原線圈電流減小，即電流表示數(shù)減小，兩端電壓減小，恒定不變，則增大，則和的比值變小，故ABC錯誤；D．因為是理想變壓器，滑動變阻器R消耗的功率等于原線圈輸入功率，則故D正確。故選D。5、D【解析】

A．過程ac為等壓變化，由可知，溫度升高，體積增大，氣體對外做功，溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學第一定律可知，氣體內(nèi)能的增加等于吸收的熱量與氣體對外做功之差，則氣體內(nèi)能的增加小于吸收的熱量，故A錯誤；B．過程bc為等溫變化，△U=0，但氣體壓強減小，由知V增大，氣體對外做功，W＜0，由△U=Q+W可知Q＞0即氣體吸收熱量，故B錯誤；C．過程ab為等容變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積不變，由熱力學第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體內(nèi)能的增加，故C錯誤；D．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a溫度最低，則理想氣體的內(nèi)能最小，故D正確。故選D。6、D【解析】

A．兩導(dǎo)線的電流方向相反，由安培定則知兩電流在點產(chǎn)生的磁場方向相同，則合磁感應(yīng)強度不為零，故A錯誤；B．N導(dǎo)線電流向下，由安培定則知該電流在M導(dǎo)線處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場。M導(dǎo)線電流向上，由左手定則知M導(dǎo)線所受安培力向左，故B錯誤；C．若兩導(dǎo)線通以反向電流，由安培定則知在點產(chǎn)生相反方向的磁場。若M導(dǎo)線電流較強、N導(dǎo)線電流較弱，它們在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小可能相等，則合磁感應(yīng)強度可能為零，故C錯誤；D．不管兩導(dǎo)線中電流的大小、方向如何，兩導(dǎo)線間相互作用的安培力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D正確。故選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、AC【解析】

A．副線圈的總電流即A2的示數(shù)為I2＝0.4A，由理想變壓器兩端的電流比等于匝數(shù)的反比，可得即電流表A1的示數(shù)為0.08A，故A正確；BC．變壓器的輸入電壓的有效值為U=110V，根據(jù)全電路的能量守恒定律有而指示燈L的額定功率是燈泡A的，即聯(lián)立解得，由電功率可得故B錯誤，C正確；D．對原線圈電路由，可得原線圈的輸入功率故D錯誤。故選AC。8、ACD【解析】

A．根據(jù)幾何關(guān)系，粒子恰好經(jīng)過點時運動半徑由可知速度則速度小于的粒子均從邊離開磁場，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過的圓心角均為，運動時間均為為粒子在磁場中的運動周期，A正確；BC．粒子恰好經(jīng)過點時運動半徑根據(jù)幾何關(guān)系可知運動時間速度則速度大于的粒子一定打在邊上，B錯誤，C正確；D．粒子垂直打在邊上時，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知圓心角為，運動時間D正確。故選ACD。9、CD【解析】

AB．由電壓圖像可知，輸入電壓的最大值為V，則有效值為20V燈泡正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為5V，即副線圈兩端的電壓V，由題知電阻R兩端的電壓為10V，故變壓器原線圈的電壓=10V原副線圈的匝數(shù)比故AB錯誤；C．燈泡L1正常發(fā)光，即副線圈的電流A，根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，原副線圈中的電流之比解得電阻R中的電流為1A，由歐姆定律可知Ω=10Ω故C正確；D．開關(guān)S閉合后，電路的總電阻減小，而輸入端電壓保持不變，故副線圈中的電流增大，則原線圈中電流增大，電阻R兩端電壓升高，變壓器原線圈電壓降低，故副線圈輸出電壓降低，燈泡兩端電壓降低，電流減小，故D正確。故選CD。10、BC【解析】

向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況；上滑過程中根據(jù)功能關(guān)系結(jié)合焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量的計算公式求解向下滑行過程中通過電阻R的電荷量；根據(jù)分析電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量與向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量的大小。【詳解】A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)右手定則可得棒中的電流方向，根據(jù)左手定則可得安培力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：其中：解得：由于速度減小，則加速度減小，棒不做勻減速直線運動，故A錯誤；B．設(shè)上滑過程中克服安培力做的功為W，根據(jù)功能關(guān)系可得：克服安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，則：上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：故B正確；C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為：故C正確；D．由于上滑過程中和下滑過程中導(dǎo)體棒通過的位移相等，即導(dǎo)體棒掃過的面積S相等，根據(jù)安培力做功計算公式可得：由于上滑過程中的平均速度大于，下滑過程中的平均速度，所以上滑過程中平均電流大于下滑過程中的平均電流，則電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量大于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量，故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、天平mgxAB【解析】

(1)[1]因為需要測量小車以及砝碼和砝碼盤的質(zhì)量，所以實驗中還需要的實驗器材為天平。(2)[2]以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，平衡摩擦力后，系統(tǒng)所受合外力做的功為[3]勻變速直線運動的某段時間內(nèi)，中間時刻速度等于平均速度其動能變化量為12、歐姆正0.95(0.94~0.96)1.45(1.41~1.47)1.57(1.52-1.59)【解析】

（1）[1]選擇合適的檔位進行歐姆調(diào)零，使指針指向歐姆表的零刻度位置；（2）[2]黑表筆和歐姆檔內(nèi)部的電源正極相連，電壓表右端和黑表筆相連，所以電壓表右端應(yīng)為正接線柱；（3）[3]電壓表分度值為，所以電壓表讀數(shù)為：；（4）[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律：變形得：根據(jù)圖像中的斜率：