福建省漳平市第一中學(xué)2022年高三3月份第一次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)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(jié)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．慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的原理如圖所示。沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一個質(zhì)量為的滑塊，滑塊的兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定壁相連。滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度?；瑝K上有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動，指針向左偏離點的距離為，則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度（）A．方向向左，大小為B．方向向右，大小為C．方向向右，大小為D．方向向左，大小為2．質(zhì)量為的鐵錘從高處落下，打在水泥樁上，鐵錘與水泥樁撞擊的時間是，則撞擊過程中，鐵錘對樁的平均沖擊力大小為（）A． B． C． D．3．綠化工人在街道旁邊栽種大樹時，為了確保樹干不傾斜，需要用鐵桿來支撐。通常是用一個鐵環(huán)緊套在樹干上，三根長度不同的鐵桿一端均勻分布在固定的鐵環(huán)上，另一端固定在同一個水平地面上，大樹栽好后豎直壓在地上，如圖所示。由于樹剛栽，地面對大樹的作用力，除了豎直向上的支持力以外，其它力可以不考慮。則下列說法中正確的是（）A．三根鐵桿對大樹的作用力大小一定相等B．大樹對地面的作用力一定大于自身的重力C．鐵桿對大樹的作用力與地面對大樹的支持力是一對平衡力D．鐵桿對大樹的作用力在水平方向的合力為零4．如圖所示，現(xiàn)有六條完全相同的垂直于紙面的長直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正六邊形的六個頂點上，穿過a、b、c、e四點的直導(dǎo)線通有方向垂直于紙面向里、大小為的恒定電流，穿過d、f兩點的直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外、大小為的恒定電流，已知通電長直導(dǎo)線周圍距離為處磁場的磁感應(yīng)強度大小為，式中常量，I為電流大小，忽略電流間的相互作用，若電流在正六邊形的中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B，則O點處實際的磁感應(yīng)強度的大小、方向分別是（）A．，方向由O點指向b點B．3B，方向由O點指向cd中點C．，方向由O點指向e點D．3B，方向由O點指向中點5．若“神舟”五號飛船在一段時間內(nèi)保持繞地心做勻速圓周運動，則（）A．它的速度大小不變，動量也不變 B．它不斷克服地球?qū)λ娜f有引力做功C．它的速度大小不變，加速度等于零 D．它的動能不變，引力勢能也不變6．如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的檢驗電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則（）A．q1在A點的電勢能大于q2在B點的電勢能B．q1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能C．q1的電荷量小于q2的電荷量D．q1的電荷量大于q2的電荷量二、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，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定于豎直平面內(nèi)，a為圓環(huán)的最低點，c為圓環(huán)的最高點，b點與圓心O等高，該空間存在與圓環(huán)平面平行的勻強電場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球P套在圓環(huán)上，沿環(huán)做圓周運動，通過a、b、c三點時的速度大小分別為、、。下列說法正確的是（）A．勻強電場方向水平向右B．勻強電場場強大小為C．小球運動過程中對圓環(huán)的最大壓力為7.5mgD．小球運動過程中對圓環(huán)的最小壓力為1.25mg8．如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度處，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量出滑塊的速度和離地高度并作出如圖乙所示滑塊的圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，不計空氣阻力，取，由圖象可知（）A．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgB．輕彈簧原長為0.2mC．彈簧最大彈性勢能為0.5JD．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J9．如圖所示分別是a光、b光各自通過同一單縫衍射儀器形成的圖樣(灰黑色部分表示亮紋，保持縫到屏距離不變)，則下列說法正確的是_______。A．在真空中，單色光a的波長大于單色光b的波長B．在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．雙縫干涉實驗時a光產(chǎn)生的條紋間距比b光的大D．a(chǎn)光和b光由玻璃棱鏡進(jìn)入空氣后頻率都變大E.光由同一介質(zhì)射入空氣，發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光大10．固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖。點為圓心，為直徑的垂線。足夠大的光屏緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于。由、兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向點，入射光線與夾角較小時，光屏出現(xiàn)三個光斑。逐漸增大角，當(dāng)時，光屏區(qū)域光的光斑消失，繼續(xù)增大角，當(dāng)時，光屏區(qū)域光的光斑消失，則________。A．玻璃磚對光的折射率比對光的小B．光在玻璃磚中的傳播速度比光速小C．光屏上出現(xiàn)三個光斑時，區(qū)域光的光斑離點更近D．時，光屏上只有1個光斑E.時，光屏上只有1個光斑三、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）如圖甲所示裝置，可以進(jìn)行以下實驗：A.“研究勻變速直線運動”B.“驗證牛頓第二定律”C.“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系(1)在A、B、C這三個實驗中，______需要平衡摩擦阻力．(2)已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對小車的拉力；為此需要滿足前述A、B、C三個實驗中，______不需要滿足此要求．(3)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系這個實驗，由此可求得如圖乙紙帶上由O點到D點所對應(yīng)的運動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式______，該小車動能改變量的表達(dá)式______．由于實驗中存在系統(tǒng)誤差，所以W______選填“小于”、“等于”或“大于”．12．（12分）興趣課上老師給出了一個質(zhì)量為m的鉤碼、一部手機(jī)和一個卷尺，他要求王敏和李明兩同學(xué)估測手上拋鉤碼所做的功。兩同學(xué)思考后做了如下操作：(1)他們先用卷尺測出二樓平臺到地面的距離h，王敏在二樓平臺邊緣把鉤碼由靜止釋放，同時李明站在地面上用手機(jī)秒表功能測出鉤碼從釋放到落到地面的時間t0，在忽略空氣阻力的條件下，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮】梢源致缘谋硎緸間=______（用h和t0表示）；(2)兩同學(xué)站在水平地面上，李明把鉤碼豎直向上拋出，王敏用手機(jī)的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間。兩同學(xué)練習(xí)幾次，配合默契后某次李明把鉤碼豎直向上拋出，同時王敏用手機(jī)的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間t，在忽略空氣阻力的條件下，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為W=_____（用m、h、t0和t表示）。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）如圖所示，地面和半圓軌道面均光滑．質(zhì)量M=1kg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為S=3m，小車上表面與半圓軌道最低點P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊（不計大?。┮詖0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動小車向右運動．小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小車與墻壁碰撞時的速度；（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值．14．（16分）光滑水平臺面離地面高，臺面上點與臺面邊緣點間距離，木塊甲、乙分別靜止在點，在相同的恒定水平外力作用下從點運動到點時撤去外力。甲落地點與點之間水平距離為，乙落地點與點之間水平距離為。已知木塊甲質(zhì)量為，重力加速度為。求：（1）恒定水平外力的大?。唬?）木塊乙的質(zhì)量。15．（12分）如圖所示，橫截面積均為S，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸A、B．A水平、B豎直放置，A內(nèi)氣柱的長為2L，D為B中可自由移動的輕活塞，輕活塞質(zhì)量不計．A、B之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，A氣缸中細(xì)管口處有一單向小閥門C，A中氣體不能進(jìn)入B中，當(dāng)B中氣體壓強大于A中氣體壓強時，閥門C開啟，B內(nèi)氣體進(jìn)入A中．大氣壓為P0，初始時氣體溫度均為27℃，A中氣體壓強為1.5P0，B中活塞D離氣缸底部的距離為3L．現(xiàn)向D上緩慢添加沙子，最后沙子的質(zhì)量為．求：(i)活塞D穩(wěn)定后B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量之比；(ii)同時對兩氣缸加熱，使活塞D再回到初始位置，則此時氣缸B內(nèi)的溫度為多少?

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、C【解析】

導(dǎo)彈的速度與制導(dǎo)系統(tǒng)的速度始終相等，則其加速度相等?；瑝K受到左、右兩側(cè)彈簧的彈力方向均向右，大小均為。則合力方向向右，加速度方向向右。由牛頓第二定律得解得故ABD錯誤，C正確。故選C。2、A【解析】

根據(jù)自由落體的運動學(xué)公式，可得鐵錘碰前的速度為取向下為正，對鐵錘由動量定理得解得由牛頓第三定律可得，鐵錘對樁的作用力大小故A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解析】

A．三根鐵桿長度不等，與地面的夾角不等，則對大樹的作用力大小不相等，選項A錯誤；B．由平衡知識可知，地面對大樹的作用力與鐵桿對大樹的作用力的合力等于大樹的重力，可知地面對大樹的作用力小于大樹的重力，則大樹對地面的作用力一定小于自身的重力，選項B錯誤；C．因為地面對大樹的作用力與鐵桿對大樹的作用力的合力等于大樹的重力，可知鐵桿對大樹的作用力與地面對大樹的支持力不是一對平衡力，選項C錯誤；D．大樹栽好后豎直壓在地上，則鐵桿對大樹的作用力在水平方向的合力為零，選項D正確。故選D。4、D【解析】

電流、在點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，其矢量和為零；電流、在點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小分別為B、2B，方向均由O點指向ef中點，可得電流、在點處總的磁感應(yīng)強度大小為3B，方向由點指向ef中點；同理，電流、在點處總的磁感應(yīng)強度大小為3B。方向由點指向ab中點，根據(jù)平行四邊形定則，容易得到點處實際的磁感應(yīng)強度的大小為3B，方向由點指向af中點。A．，方向由O點指向b點，與分析不符，故A錯誤；B．3B，方向由O點指向cd中點，與分析不符，故B錯誤；C．，方向由O點指向e點，與分析不符，故C錯誤；D．3B，方向由O點指向中點，與分析相符，故D正確；故選：D。5、D【解析】

A．根據(jù)可知，軌道半徑不變，則它的速度大小不變，但是動量的方向不斷變化，即動量不斷變化，選項A錯誤；B．飛船繞地球做勻速圓周運動時，萬有引力與速度方向垂直，則萬有引力對飛船不做功，選項B錯誤；C．它的速度大小不變，因為萬有引力產(chǎn)生向心加速度，則加速度不等于零，選項C錯誤；D．它的速度大小不變，則它的動能不變，高度不變，則引力勢能也不變，選項D正確；故選D。6、D【解析】

由題，將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功，說明Q對q1、q2存在引力作用，則知Q帶負(fù)電，電場線方向從無窮遠(yuǎn)到Q，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，分析得知q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能．B點的電勢較高．由W=qU分析q1的電荷量與q2的電荷量的關(guān)系．【詳解】將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功，則知Q對q1、q2存在引力作用，Q帶負(fù)電，電場線方向從無窮遠(yuǎn)指向Q，所以A點電勢高于B點電勢；A與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差小于B與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差；由于外力克服電場力做的功相等，則由功能關(guān)系知，q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能；由W=qU得知，q1的電荷量大于q2的電荷量。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．從最低點到最高點：解得：故ac連線為等勢線，從a到b，有解得：電場線垂直于等勢線，且沿電場線方向電勢逐漸降低，故勻強電場方向水平向右，故A正確；B．勻強電場場強大小故B錯誤；C．電場力當(dāng)電場力與重力合力與圓心在一條直線上時，對圓環(huán)的壓力達(dá)到最大和最小，根據(jù)幾何關(guān)系可知，最大速度根據(jù)牛頓第二定律解得最大支持力為：根據(jù)牛頓第三定律可知，最大壓力為1．5mg；根據(jù)幾何關(guān)系可知，最小速度根據(jù)牛頓第二定律解得最小支持力為：故C正確D錯誤。故選AC。8、BC【解析】

A．在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，△Ek=△EP=mg△h，圖線的斜率絕對值為：所以：m=0.2kg故A錯誤；B．在Ek-h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長的0.2m。故B正確；C．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J故C正確；

D．由圖可知，當(dāng)h=0.18m時的動能最大；在滑塊整個運動過程中，系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J故D錯誤；故選BC。9、ACE【解析】

A．單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長越大，中央亮條紋越粗，由于光的中央亮條紋較粗，則光的波長較大，故A正確；B．根據(jù)知，光的波長較大，光的頻率較小，光的折射率較小，根據(jù)得，光的傳播速度較大，故B錯誤；C．根據(jù)得雙縫干涉實驗時光產(chǎn)生的條紋間距比光的大，故C正確；D．發(fā)生折射時光線的傳播方向可能發(fā)生改變，不改變光的頻率，故D錯誤；E．由臨界角公式可知，光發(fā)生全反射的臨界角大于光發(fā)生全反射的臨界角，故E正確；故選ACE。10、BCE【解析】

A．根據(jù)題干描述“當(dāng)θ=α?xí)r，光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當(dāng)θ=β時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失”，說明A光先發(fā)生了全反射，A光的臨界角小于B光的臨界角，而發(fā)生全反射的臨界角C滿足：，可知玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，故A錯誤；B．玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，由知，A光在玻璃磚中傳播速度比B光的小。故B正確；C．由玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，即A光偏折大，所以NQ區(qū)域A光的光斑離N點更近，故C正確；D．當(dāng)α＜θ＜β時，B光尚未發(fā)生全反射現(xiàn)象，故光屏上應(yīng)該看到2個亮斑，其中包含NP側(cè)的反射光斑（A、B重合）以及NQ一側(cè)的B光的折射光線形成的光斑。故D錯誤；E．當(dāng)時，A、B兩光均發(fā)生了全反射，故僅能看到NP側(cè)的反射光斑（A、B重合）。故E正確。

故選BCE。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、BCA大于【解析】

根據(jù)實驗原理與實驗注意事項分析答題．由勻變速直線運動的推論求出打D點的速度，然后根據(jù)重力勢能與動能的計算公式分析答題．【詳解】：在A、B、C這三個實驗中，“驗證牛頓第二定律”、“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系，都需要平衡摩擦阻力；故選BC．已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對小車的拉力．為此需要滿足前述A、B、C三個實驗中，實驗A只需要小車做勻加速運動即可，不需要滿足此要求；故選A．紙帶上由O點到D點所對應(yīng)的運動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式：；打D點時的速度：，則小車動能的改變量：；由于實驗中存在系統(tǒng)誤差，所以盤和砝碼受到的重力所做功W大于小車動能的增量．故答案為

；

；

大于【點睛】此題涉及到三個高中物理的重要實驗，基本裝置都相同，只是實驗的原理及目的不同；關(guān)鍵是弄清每個實驗的原理及操作的方法、注意事項等問題，做到融會貫通不混淆．12、【解析】

(1)[1]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼做自由落體運動，有，解得(2)[2]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼上拋做豎直上拋運動，上升時間與下落時間相等，即拋出的初速度v0=gt下，根據(jù)動能定理可知，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為聯(lián)立解得四、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、（1）小車與墻壁碰撞時的速度是4m/s；（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑R的取值為R≤0.14m或R≥0.6m．【解析】解：（1）設(shè)滑塊與小車的共同速度為v1，滑塊與小車相對運動過程中動量守恒，有mv0=（m+M）v1代入數(shù)據(jù)解得v1=4m/s設(shè)滑塊與小車的相對位移為L1，由系統(tǒng)能量守恒定律，有μmgL1=代入數(shù)據(jù)解得L1=3m設(shè)與滑塊相對靜止時小車的位移為S1，根據(jù)動能定理，有μmgS1=代入數(shù)據(jù)解得S1=1m因L1＜L，S1＜S，說明小車與墻壁碰撞前滑塊與小車已具有共同速度，且共速時小車與墻壁還未發(fā)生碰撞，故小車與碰壁碰撞時的速度即v1=4m/s．（1）滑塊將在小車上繼續(xù)向右做初速度為v1=4m/s，位移為L1=L﹣L1=1m的勻減速運動，然后滑上圓軌道的最低點P．若滑塊恰能滑過圓的最高點，設(shè)滑至最高點的速度為v，臨界條件為mg=m根據(jù)動能定理，有﹣μmgL1﹣①②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得R=0.14m若滑塊恰好滑至圓弧到達(dá)T點時就停止，則滑塊也能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道．