河北省衡水市安平縣安平中學(xué)2022年高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

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．如圖所示，一正方形木板繞其對角線上O1點(diǎn)做勻速轉(zhuǎn)動。關(guān)于木板邊緣的各點(diǎn)的運(yùn)動，下列說法中正確的是A．A點(diǎn)角速度最大B．B點(diǎn)線速度最小C．C、D兩點(diǎn)線速度相同D．A、B兩點(diǎn)轉(zhuǎn)速相同2．如圖，用一根不可伸長的輕繩繞過兩顆在同一水平高度的光滑釘子懸掛一幅矩形風(fēng)景畫?，F(xiàn)若保持畫框的上邊緣水平，將兩顆釘子之間的距離由圖示位置逐漸增大到不能再増大為止（不考慮畫與墻壁間的摩擦），則此過程中繩的張力大?。ǎ〢．逐漸變大 B．逐漸變小 C．先變大，后變小 D．先變小，后變大3．如圖所示。粗糙的水平桌面上，三根完全相同的輕質(zhì)彈簧原長均為a，勁度系數(shù)均為k，兩端分別與完全相同的物塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）相連，形成平行于桌面的靜止正三角形，此時該正三角形的外接圓半徑是R，彈簧均伸長且在彈性限度內(nèi)，則每個物塊與桌面間的靜摩擦力大小是（）A． B．C． D．4．甲、乙兩球質(zhì)量分別為、,從同一地點(diǎn)(足夠高)同時靜止釋放．兩球下落過程中所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比,與球的質(zhì)量無關(guān),即f=kv(k為正的常量),兩球的v?t圖象如圖所示,落地前,經(jīng)過時間兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值、,則下落判斷正確的是()A．甲球質(zhì)量大于乙球B．m1/m2=v2/v1C．釋放瞬間甲球的加速度較大D．t0時間內(nèi)，兩球下落的高度相等5．2018年12月8日，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭將嫦娥四號發(fā)射；2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，人類首次實現(xiàn)了月球背面軟著陸。如圖，嫦娥四號在繞月球橢圓軌道上無動力飛向月球，到達(dá)近月軌道上P點(diǎn)時的速度為v0，經(jīng)過短暫“太空剎車”，進(jìn)入近月軌道繞月球運(yùn)動。已知月球半徑為R，嫦娥四號的質(zhì)量為m，在近月軌道上運(yùn)行周期為T，引力常量為G，不計嫦娥四號的質(zhì)量變化，下列說法正確的是（）A．嫦娥四號在橢圓軌道上運(yùn)行時的機(jī)械能與在近月軌道上運(yùn)行時的機(jī)械能相等B．月球的平均密度ρ=C．嫦娥四號著陸后在月面上受到的重力大小為D．“太空剎車”過程中火箭發(fā)動機(jī)對嫦娥四號做的功為6．AC、CD為兩個傾斜角度不同的固定光滑斜面，其中，水平距離均為BC，兩個完全相同且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從A點(diǎn)和D點(diǎn)由靜止開始下滑，不計一切阻力，則（）A．沿AC下滑的物塊到底端用時較少B．沿AC下滑的物塊重力的沖量較大C．沿AC下滑的物塊到底端時重力功率較小D．沿AC下滑的物塊到底端時動能較小二、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的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，過(－2R，0)點(diǎn)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(nèi)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(zhì)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(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)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(diǎn)距O點(diǎn)的距離為RB．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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<8．圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V．一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV．下列說法正確的是A．平面c上的電勢為零B．該電子可能到達(dá)不了平面fC．該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD．該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍9．質(zhì)量為m的小球穿在光滑細(xì)桿MN上，并可沿細(xì)桿滑動。已知細(xì)桿與水平面夾角30°，細(xì)桿長度為2L，P為細(xì)桿中點(diǎn)。小球連接輕彈簧，彈簧水平放置，彈簧右端固定于豎直平面的O點(diǎn)。此時彈簧恰好處于原長，原長為，勁度系數(shù)為。將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，小球會經(jīng)過P點(diǎn)，并能夠到達(dá)N點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．小球運(yùn)動至P點(diǎn)時受到細(xì)桿彈力為B．小球運(yùn)動到P點(diǎn)處時的加速度為C．小球運(yùn)動至N點(diǎn)時的速度D．小球運(yùn)動至N點(diǎn)時彈簧的彈性勢能為mgL10．如圖所示，光滑輕質(zhì)細(xì)桿AB、BC處在同一豎直平面內(nèi)，A、C處用鉸鏈鉸于水平地面上，B處用鉸鏈連接，AB桿豎直，BC桿與水平面夾角為37°。一個質(zhì)量為3.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在BC桿上，現(xiàn)對小球施加一個水平向左的恒力F使其靜止在BC桿中點(diǎn)處（不計一切摩擦，取g=10m/s2）。則A．F的大小為40N B．小球?qū)C桿的作用力大小為40NC．AB桿對BC桿的作用力大小為25N D．地面對BC桿的作用力大小為25N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）某實驗小組同學(xué)利用下列器材做“研究合外力做功與動能變化的關(guān)系”實驗：A．一端帶有滑輪和刻度尺的軌道B．兩個光電計時器C．安裝有擋光片的小車（質(zhì)量為M）D．拴有細(xì)線的托盤（質(zhì)量為m0）E.可以調(diào)節(jié)高度的平衡支架F.一定數(shù)量的鉤碼某小組選用上述器材安裝實驗裝置如圖甲所示，軌道上安裝了兩個光電門A、B。實驗步驟：①調(diào)節(jié)兩個光電門中心的距離，記為L；②調(diào)節(jié)軌道的傾角，輕推小車后，使小車?yán)^碼和托盤能沿軌道向下勻速經(jīng)過光電門A、B，鉤碼的質(zhì)量記為m；③撤去托盤和鉤碼，讓小車仍沿軌道向下加速經(jīng)過光電門A、B，光電計時器記錄小車通過A、B的時間分別為△t1和△t2；④利用測得的數(shù)據(jù)求得合外力做功與動能變化的關(guān)系。根據(jù)實驗過程，滑輪的摩擦力不計，回答以下問題(1)圖乙是用游標(biāo)卡尺測擋光片的寬度d，則d=______cm。(2)小車加速從A到B過程中合外力做的功W=________；小車動能的變化量的表達(dá)式△Ek=___（用測得的物理量的字母符號表示）。通過實驗可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)合外力所做的功等于小車動能的增量。12．（12分）某實驗小組利用如下器材設(shè)計電路先測量未知電阻阻值，再測量電源的電動勢及內(nèi)阻。實驗電路圖如甲圖所示，實驗室提供的器材有：電源E（電動勢約4.5V，內(nèi)阻為r）電流表A1（量程0～15mA，內(nèi)阻為r1=10Ω）電流表A2（量程0～100mA，內(nèi)阻為r2=1.5Ω）定值電阻R1（阻值R1=90Ω）定值電阻R2（阻值R2=190Ω）滑動變阻器R3（阻值范圍0～30Ω）電阻箱R4（阻值范圍0～99.99Ω）待測電阻Rx（電阻約55Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）圖甲中電阻A應(yīng)選____，電阻B應(yīng)選___（填符號）；（2）實驗小組通過處理實驗數(shù)據(jù)，作出了兩電流表示數(shù)之間的關(guān)系，如圖乙所示，則待測電阻電阻Rx的阻值為____；（3）測電源電動勢和內(nèi)阻時，某實驗小組通過處理實驗數(shù)據(jù)，作出了電阻B阻值R與電流表A2電流倒數(shù)之間的關(guān)系，如圖丙所示，則待測電源的電動勢為____，內(nèi)阻為____（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。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，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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場?，F(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(yùn)動，進(jìn)入磁場前加速度大小為a0，然后進(jìn)入磁場，運(yùn)動一段時間后達(dá)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)定速度大小；（2）若導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到達(dá)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(yùn)動的位移。14．（16分）如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。15．（12分）靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為，；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示，某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為，釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度取，A、B運(yùn)動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。(1)求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；(2)物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？(3)A和B能否再次發(fā)生碰撞？若不能，說明理由；若能，試計算碰后的速度大小。

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、D【解析】

A．根據(jù)題意，一正方形木板繞其對角線上點(diǎn)做勻速轉(zhuǎn)動，那么木板上各點(diǎn)的角速度相同，故A錯誤；B．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系式，轉(zhuǎn)動半徑越小的，線速度也越小，由幾何關(guān)系可知，點(diǎn)到BD、BC邊垂線的垂足點(diǎn)半徑最小，線速度最小，故B錯誤；C．從點(diǎn)到、兩點(diǎn)的間距相等，那么它們的線速度大小相同，方向不同，故C錯誤；D．因角速度相同，因此它們的轉(zhuǎn)速也相等，故D正確；故選D。2、D【解析】

分析題意可知，畫受到兩段輕繩的拉力作用，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡可知，拉力的合力與重力等大反向，即合力恒定不變。隨著兩顆釘子之間距離的增大，兩端輕繩的夾角先減小，后增大，根據(jù)力的合成規(guī)律可知，兩力合成時，合力一定的情況下，分力的夾角越大，分力越大，分力的夾角越小，分力越小。則輕繩的張力先變小后變大，當(dāng)兩輕繩處于豎直方向時，張力最小，故D正確，ABC錯誤。故選D。3、D【解析】

由幾何知識可知彈簧的長度為，則物塊受到兩個夾角為的彈簧彈力由力的平衡條件知，摩擦力故D正確，ABC錯誤。故選D。4、A【解析】

兩球先做加速度減小的加速運(yùn)動，最后都做勻速運(yùn)動，穩(wěn)定時kv=mg，因此最大速度與其質(zhì)量成正比，即vm∝m，，由圖象知v1＞v2，因此m甲＞m乙；故A正確，B錯誤．釋放瞬間v=0，空氣阻力f=0，兩球均只受重力，加速度均為重力加速度g．故C錯誤；圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，t0時間內(nèi)兩球下落的高度不相等；故D錯誤；故選A．5、B【解析】

A．嫦娥四號在橢圓軌道上P點(diǎn)時要剎車，機(jī)械能減小，則嫦娥四號在橢圓軌道上運(yùn)行時的機(jī)械能比在近月軌道上運(yùn)行時的機(jī)械能大，選項A錯誤；B．由于解得選項B正確；C．嫦娥四號著陸后在月面上受到的重力大小為選項C錯誤；D．根據(jù)動能定理，“太空剎車”過程中火箭發(fā)動機(jī)對嫦娥四號做的功為選項D錯誤。故選B。6、A【解析】

A．由于兩者水平距離相同，均可用水平距離表示出運(yùn)動時間，設(shè)水平距離為x，斜面傾角為，則：得：則傾角越大用時越少，A正確；B．重力沖量：沿軌道AC下滑的物塊到底端用時較小，重力的沖量較小，B錯誤；CD．由動能定理：可知沿軌道AC下滑的物塊重力做功大，所以到底端時速度大，動能較大；沿軌道AC下滑的物塊到底端時速度大，傾斜角度θ大，由重力瞬時功率功率：可知其重力瞬時功率較大，C錯誤，D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、ABD【解析】

由題意，某時刻發(fā)出的粒子都擊中的點(diǎn)是y軸上同一點(diǎn)，由最高點(diǎn)射出的只能擊中（0，R），則擊中的同一點(diǎn)就是（0，R），即粒子擊中點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為R，所以A選項正確。從最低點(diǎn)射出的也擊中（0，R），那么粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，由洛侖茲力提供向心力得：，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以選項B正確。粒子運(yùn)動的半徑都相同，但是入射點(diǎn)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(zhuǎn)角最大的時間最長，顯然從最低點(diǎn)射出的粒子偏轉(zhuǎn)90°，在磁場中的時間最長，最長時間為。從最高點(diǎn)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?！军c(diǎn)睛】看起來情況比較復(fù)雜，但涉及的問題卻是常規(guī)問題，本題的關(guān)鍵點(diǎn)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(yùn)動的半徑相同，在從最低點(diǎn)的特殊情況就能知道相同的半徑就是圓弧的半徑，再結(jié)合周期公式能求出最長和最短時間。8、AB【解析】A、虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此等勢面間的電勢差為2V，因平面b上的電勢為2V，由于電子的電勢能增加，等勢面由a到f是降低的，因此平面c上的電勢為零，故A正確．B、由上分析可知，當(dāng)電子由a向f方向運(yùn)動，則電子到達(dá)平面f的動能為2eV，由于題目中沒有說明電子如何運(yùn)動，因此也可能電子在勻強(qiáng)電場中做拋體運(yùn)動，則可能不會到達(dá)平面f，故B正確．C、在平面b上電勢為2V，則電子的電勢能為-2eV，動能為8eV，電勢能與動能之和為6eV，當(dāng)電子經(jīng)過平面d時，動能為4eV，其電勢能為2eV，故C錯誤．D、電子經(jīng)過平面b時的動能是平面d的動能2倍，電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的倍，故D錯誤．故選AB．【點(diǎn)睛】考查電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，掌握電勢能與動能之和不變，理解電勢為零處的電勢能為零是解題的關(guān)鍵．9、AC【解析】

AB．小球運(yùn)動至P點(diǎn)時，根據(jù)幾何關(guān)系可得OP之間的距離為：則彈簧的彈力大小為：對小球受力分析，可知受重力、彈簧的彈力和輕桿的彈作用，如圖所示：在垂直斜面方向上，根據(jù)平衡條件有：解得：在沿斜面方向上，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)幾何關(guān)系，可知ON=OM=故小球從M點(diǎn)運(yùn)動至N點(diǎn)，彈性勢能變化量為零，所以在N點(diǎn)的彈性勢能為零，則整個過程小球減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動能，根據(jù)機(jī)械能守恒有：解得：，C正確，D錯誤。故選AC。10、BCD【解析】

AB．對小球受力分析，受重力、推力和支持力，如圖所示

根據(jù)平衡條件，得到：故A錯誤，B正確；

C．對桿BC和球整體分析，以C點(diǎn)為支點(diǎn)，設(shè)AB對桿的作用力為F′，AB桿沒有繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動，說明AB對BC的作用力的方向沿AB的方向。根據(jù)力矩平衡條件，有：F?0.6h=F′?1.6h-mg?0.8h解得：F′=25N故C正確；D．對桿BC和球整體分析，整體在豎直方向受到小球的重力和桿的重力、AB桿的作用力以及地面的作用力，設(shè)該力與水平方向之間的夾角為θ，則：

豎直方向：Mg+mg-F′-FCsinθ=0水平方向：FCcosθ=F聯(lián)立得：FC=25N故D正確。

故選BCD。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、0.735【解析】

(1)[1]游標(biāo)為20分度，精確度為0.05mm，游標(biāo)對齊的格數(shù)不估讀，則測擋光片的寬度為(2)[2]調(diào)節(jié)軌道的傾角輕推小車后使小車?yán)^碼和托盤能沿軌道向下勻速下滑，說明小車的合力為零，而撤去托盤m0和鉤碼m，小車的合力變?yōu)閯t小車加速從A到B過程中合外力做的功為[3]光電門擋住光的時間極短，求出的平均速度可認(rèn)為是小車通過A、B兩位置的瞬時速度，有，則小車動能的變化量的表達(dá)式為12、504.20.50【解析】

(1)[1][2]．因待測電源的電動勢為4.5V，則電流表A1與電阻R2串聯(lián)，相當(dāng)于量程為的電壓表，可知圖甲中電阻A應(yīng)選R2；電阻B應(yīng)選阻值能改變且能夠讀數(shù)的電阻箱R4；(2)[3]．由圖可知，當(dāng)I1=12mA時I2=60mA，可得(3)[4][5]．由電路圖可知，電流表A1，電阻A以及Rx三部分的等效電阻為R′=40Ω，由閉合電路的歐姆定律即由圖像可知解得r=0.5Ω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）vm=（2）x=【解析】

（1）設(shè)水平恒力為F，導(dǎo)體棒到達(dá)圖中虛線處速度為v，在進(jìn)入磁場前，由牛頓運(yùn)動定律有：F-μmg=ma0導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，導(dǎo)體棒最后的穩(wěn)定速度設(shè)為vm，由平衡條件有：F-μmg-=0聯(lián)立上面各式，得：vm=（2）導(dǎo)體棒從進(jìn)入磁場到達(dá)穩(wěn)定速度的過程中，運(yùn)動的位移設(shè)