山東省淄博五中2021-2022學(xué)年高三最后一模物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．幾位同學(xué)利用課余時間測一干涸的半球形蓄水池的直徑。身高為1.80m的小張同學(xué)站在池邊從頭頂高處水平向池中投擲小石子，石子剛好落到池底的正中央，小李同學(xué)用手機(jī)的秒表記錄的小石子運(yùn)動時間為1.6s。不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2?？芍氐闹睆綖椋ǎ〢．3.6m B．11m C．12.8m D．22m2．如圖所示，AB是固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣細(xì)桿，A、B兩點(diǎn)恰好位于圓周上，桿上套有質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可看成點(diǎn)電荷)，第一次在圓心O處放一點(diǎn)電荷+Q，讓小球從A點(diǎn)沿桿由靜止開始下落，通過B點(diǎn)時的速度為，加速度為a1；第二次去掉點(diǎn)電荷，在圓周平面加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，讓小球仍從A點(diǎn)沿桿由靜止開始下落，經(jīng)過B點(diǎn)時速度為，加速度為a2，則（）A．＜ B．＞ C．a(chǎn)1＜a2 D．a(chǎn)1＞a23．如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有（）A．三條繩中的張力都相等 B．桿對地面的壓力等于自身重力C．繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零 D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力4．如圖，輕彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放有質(zhì)量相等的物塊、，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的力作用在上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動以表示離開靜止位置的位移，表示物塊對的壓力大小，在、分離之前，下列表示和之間關(guān)系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．5．以開發(fā)核聚變能源為目的，被譽(yù)為“人造太陽”的中國環(huán)流器二號M（HL--2M）裝置在2019年全國兩會期間備受關(guān)注。下列核反應(yīng)方程中屬于核聚變反應(yīng)的是（）A． B．C． D．6．一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動，動能增大為原來的4倍，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的（）A．向心加速度大小之比為14 B．軌道半徑之比為41C．周期之比為41 D．角速度大小之比為12二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，y軸上固定有兩個電荷量相等的帶正電的點(diǎn)電荷，且關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱。某同學(xué)利用電場的疊加原理分析在兩電荷連線的中垂線（軸）上必定有兩個場強(qiáng)最強(qiáng)的點(diǎn)、，該同學(xué)在得到老師的肯定后又在此基礎(chǔ)上作了下面的推論，你認(rèn)為其中正確的是（）A．若兩個點(diǎn)電荷的位置不變，但電荷量加倍，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置B．如圖(1)，若保持兩個點(diǎn)電荷的距離不變、并繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置C．如圖(2)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電圓環(huán)，圓環(huán)的圓心在原點(diǎn)。直徑與(1)圖兩點(diǎn)電荷距離相等，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置D．如圖(3)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電薄圓板，圓板的圓心在原點(diǎn)，直徑與(1)圖兩點(diǎn)電荷距離相等，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置8．如圖所示。豎直光滑桿固定不動，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧套在桿上，彈簧下端固定。形狀相同的兩物塊A、B分別置于兩彈簧上端但不會拴接，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量?，F(xiàn)用外力作用在物體上，使兩端彈簧具有相同的壓縮量。撤去外力后，兩物塊由靜止向上運(yùn)動并離開彈簧。從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程中。彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，以地面為零勢能面。下列說法正確的是（）A．上升過程中兩物塊機(jī)械能均守恒B．A上升的最大高度小于B上升的最大高度C．A物體的最大速度大于B物體的最大速度D．A物體的最大加速度小于B物體的最大加速度9．如圖所示，小車質(zhì)量為，小車頂端為半徑為的四分之一光滑圓弧，質(zhì)量為的小球從圓弧頂端由靜止釋放，對此運(yùn)動過程的分析，下列說法中正確的是（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋ǎ〢．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為B．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為C．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時，小車速度為D．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時，小車速度為10．甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中同向獨(dú)立傳播，傳播方向沿軸正方向。如圖所示為時刻的部分波形。時刻質(zhì)點(diǎn)第一次振動至平衡位置。對此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．乙波的波長為B．甲波的周期為C．甲波的傳播速度為D．時刻兩列波沒有波峰重合處E.時刻在處兩列波的波峰重合三、實(shí)驗(yàn)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(xué)要測定電阻約為200Ω的圓柱形金屬材料的電阻率，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：待測圓柱形金屬Rx；電池組E（電動勢6V，內(nèi)阻忽略不計）；電流表A1（量程0~30mA，內(nèi)阻約100Ω）；電流表A2（量程0~600μA，內(nèi)阻2000Ω）；滑動變阻器R1（阻值范圍0~10Ω，額定電流1A）電阻箱R2（阻值范圍0~9999Ω，額定電流1A）開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。(1)先用螺旋測徽器測出該金屬材料的截面直徑，如圖甲所示，則直徑為___________mm，然后用游標(biāo)卡尺測出該金屬材料的長度，如圖乙所示，則長度為___________cm。(2)將電流表A2與電阻箱串聯(lián)，改裝成一個量程為6V的電壓表，則電阻箱接入電路的阻值為_______Ω。(3)在如圖內(nèi)所示的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，注意在圖中標(biāo)明所用器材的代號______。(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，測得多組電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2，作出I2-I1圖像如圖丁所示，求得圖線的斜率為k=0.0205，則該金屬材料的電阻Rx=___________Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(5)該金屬材料電阻率的測量值___________（填“大于”“等于”或“小于”）它的真實(shí)值。12．（12分）用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機(jī)拍攝的照片的來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝小球A的兩位置（如圖乙所示）；④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝下兩個小球的位置（如圖丙所示）；⑤測出所需要的物理量．請回答：(1)實(shí)驗(yàn)①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足______(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有______；（請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是：______．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，質(zhì)量均為m的兩個小球A、B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端，AB=OB=l，可繞過O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無摩擦地在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量均為q，整個系統(tǒng)處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)E=。開始時，AB水平，以圖中AB位置為重力勢能和電勢能的零點(diǎn)，問：(1)為使系統(tǒng)在圖示位置平衡，需在A點(diǎn)施加一力F，則F至少多大？方向如何？(2)若撤去F，OB轉(zhuǎn)過45°角時，A球角速度多大？此時系統(tǒng)電勢能總和是多大？(3)若撤去F，OB轉(zhuǎn)過多大角度時，系統(tǒng)機(jī)械能最大？最大值是多少？14．（16分）如圖所示，在直角坐標(biāo)xOy平面內(nèi)，第一、二象限有平行y軸的勻強(qiáng)電場，第三、四象限有垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以大小為v0，方向與x軸正方向成的速度沿坐標(biāo)平面射入第一象限，粒子第一次回到x軸時，經(jīng)過x軸上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），已知電場強(qiáng)度大小為E，粒子重力不計，sin=0.6，cos=0.8(1)求p點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，第二次回到x軸的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為OP的一半，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。15．（12分）如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg的足夠長木板C；離板右端x=0.72m處靜止放置質(zhì)量mA=1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.4；在木板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F，到A與B發(fā)生彈性碰撞時撤去力F。問：(1)A與B碰撞之前，B的加速度大?。?2)在A與B碰撞之前，若維持A與C相對靜止，則F最大為多大？(3)若F=3N，則長木板C最終的對地速度是多大？

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

設(shè)水池的半徑為R，人身高為h，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律，在豎直方向，有代入數(shù)據(jù)解得R=11m，則直徑為22m，故ABC錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】

AB．A點(diǎn)和B點(diǎn)在同一個等勢面上，第一次小球從A點(diǎn)由靜止運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，庫侖力對小球做功的代數(shù)和為零，根據(jù)動能定理，得第二次小球從A點(diǎn)由靜止運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，洛倫茲力不做功，根據(jù)動能定理，得所以，故AB錯誤；CD．小球第一次經(jīng)過B點(diǎn)時，庫侖力有豎直向下的分量，小球受的豎直方向的合力F1>mg，由牛頓第二定律可知，小球經(jīng)過B點(diǎn)時的加速度a1>g，小球第二次經(jīng)過B點(diǎn)時，由左手定則可知，洛倫茲力始終與桿垂直向右，同時桿對小球產(chǎn)生水平向左的彈力，水平方向受力平衡。豎直方向只受重力作用，由牛頓第二定律可知，小球經(jīng)過B點(diǎn)時的加速度a2=g，所以a1>a2，故C錯誤，D正確。故選D。3、C【解析】

AC．由于三力長度不同，故說明三力與豎直方向的夾角不相同，由于桿保持靜止，故在水平方向三力水平分力的合力應(yīng)為零，故說明三力的大小可能不相等；故A錯誤；C正確；

B．由于三力在豎直方向有向下的拉力，桿在豎直方向合力為零，故桿對地面的壓力大于重力；故B錯誤；

D．繩子拉力的合力與桿的重力之和等于地面對桿的支持力，則繩子拉力的合力與桿的重力不是一對平衡力，選項(xiàng)D錯誤。故選C。4、C【解析】

系統(tǒng)靜止時，由胡克定律和力的平衡條件得物塊Q勻加速向上運(yùn)動時，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得對照圖象得C正確。故選C。5、C【解析】

核聚變是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核，并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)形式，用快速粒子（天然射線或人工加速的粒子）穿入原子核的內(nèi)部使原子核轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的過程，這就是原子核的人工轉(zhuǎn)變。由此可知：核反應(yīng)方程是原子核的聚變反應(yīng)；A．，是原子核的人工核轉(zhuǎn)變，故A錯誤；B．，是原子核的人工核轉(zhuǎn)變，故B錯誤；C．與分析相符，故C正確；D．屬于裂變反應(yīng)，故D錯誤。故選：C。6、B【解析】

AB.根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力==mr=ma，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度v=，其動能Ek=，由題知變軌后動能增大為原來的4倍，則變軌后軌道半徑r2=r1，變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比r1r2=41；向心加速度a=，變軌前后衛(wèi)星的向心加速度之比a1a2=116，故A錯誤，B正確；C.衛(wèi)星運(yùn)動的周期，變軌前后衛(wèi)星的周期之比==，故C錯誤；D.衛(wèi)星運(yùn)動的角速度，變軌前后衛(wèi)星的角速度之比==，故D錯誤．二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、ABC【解析】

A．可以將每個點(diǎn)電荷（2q）看作放在同一位置的兩個相同的點(diǎn)電荷（q），既然上下兩個點(diǎn)電荷（q）的電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在A、A＇兩位置，兩組點(diǎn)電荷疊加起來的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)當(dāng)然還是在A、A＇兩位置，選項(xiàng)A正確；B．由對稱性可知，保持兩個點(diǎn)電荷的距離不變、并繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置，選項(xiàng)B正確；C．由AB可知，在yOz平面內(nèi)將兩點(diǎn)電荷繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到任意位置，或者將兩點(diǎn)電荷電荷量任意增加同等倍數(shù)，在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)都在A、A＇兩位置，那么把帶電圓環(huán)等分成一些小段，則關(guān)于O點(diǎn)對稱的任意兩小段的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然還在A、A＇兩位置，所有這些小段對稱疊加的結(jié)果，合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)當(dāng)然還在A、A＇兩位置，選項(xiàng)C正確；D．如同C選項(xiàng)，將薄圓板相對O點(diǎn)對稱的分割成一些小塊，除了最外一圈上關(guān)于O點(diǎn)對稱的小段間距還是和原來一樣外，靠內(nèi)的對稱小塊間距都小于原來的值，這些對稱小塊的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)就不再在A、A＇兩位置，則整個圓板的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)當(dāng)然也就不再在A、A＇兩位置，選項(xiàng)D錯誤。故選ABC。8、BD【解析】

A．上升過程中在彈簧恢復(fù)原長前，彈簧彈力一直對物塊做正功，物塊機(jī)械能增加，A錯誤；B．物塊從撤去外力到第一次速度減為0，根據(jù)能量守恒定律解得彈簧壓縮量相同，所以對于兩物塊彈簧釋放的彈性勢能相同，因?yàn)?，所以兩小球上升的最大高度關(guān)系為B正確；C．物塊速度最大時，加速度為0，假設(shè)初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為，達(dá)到最大速度前，合力滿足為物塊向上運(yùn)動的位移，因?yàn)?，所以圖像為圖線與位移軸圍成的面積為合外力做功，物塊從靜止開始運(yùn)動，根據(jù)動能定理可知合力為0時，B物塊動能大，根據(jù)動能表達(dá)式可知A物體的最大速度小于B物體的最大速度，C錯誤；D．撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可知解得因?yàn)?，所以D正確。故選BD。9、BC【解析】

AB．若地面粗糙且小車能夠靜止不動，設(shè)圓弧半徑為R，當(dāng)小球運(yùn)動到半徑與豎直方向的夾角為θ時，速度為v．

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mv2=mgRcosθ由牛頓第二定律有：N-mgcosθ=m解得小球?qū)π≤嚨膲毫椋篘=3mgcosθ其水平分量為Nx=3mgcosθsinθ=mgsin2θ根據(jù)平衡條件知，地面對小車的靜摩擦力水平向右，大小為：f=Nx=mgsin2θ可以看出：當(dāng)sin2θ=1，即θ=45°時，地面對車的靜摩擦力最大，其值為fmax=mg．故A錯誤，B正確．CD．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時，小車的速度設(shè)為v′，小球的速度設(shè)為v．小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv-Mv′=0；系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則得：mgR=mv2+Mv′2，解得：v′=．故C正確，D錯誤．故選BC．【點(diǎn)睛】本題中地面光滑時，小車與小球組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，但系統(tǒng)的總動量并不守恒．10、ACD【解析】

A．讀取圖象信息知波長為，所以A正確；B．甲波的Q點(diǎn)運(yùn)動至平衡位置所需時間為則甲波周期為所以B錯誤；C．波的傳播速度僅由介質(zhì)決定，甲、乙兩列波的速度相同，有所以C正確；DE．取時刻，兩個波峰點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，二者相距6m。假設(shè)時刻兩列波的波峰有相遇處，則該相遇處與兩個波峰基準(zhǔn)點(diǎn)的距離差為（，均為整數(shù)）即該方程式，無整數(shù)解。則時刻兩列波波峰沒有重合點(diǎn)。所以D正確，E錯誤。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)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、9.20310.4058000209等于【解析】

(1)[1][2]．根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，固定刻度讀數(shù)為9mm，可動刻度部分讀數(shù)為20.3×0.01mm，所以金屬材料的直徑為d=9mm+0.203mm=9.203mm；根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，金屬材料的長度L=10.4cm+0.005cm=10.405cm。(2)[3]．改裝后電壓表量程為U=6V，由I2g（r2g+R2)=U解得R2=8000Ω即電阻箱接入電路的阻值為8000Ω。(3)[4]．由于待測電阻的阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器的阻值，所以需要設(shè)計成滑動變阻器分壓接法，將電阻箱與電流表A2串聯(lián)后并聯(lián)在待測電阻兩端，由于改裝后的電壓表內(nèi)阻已知，所以采用電流表外接法。(4)[5]．由并聯(lián)電路規(guī)律可得I2（r2g+R2)=(I1-I2）Rx變形得由解得金屬材料的電阻Rx=209Ω。(5)[6]．由于測量電路無系統(tǒng)誤差，金屬材料的電阻測量值等于真實(shí)值，可知金屬材料的電阻率測量值等于真實(shí)值。12、;;;【解析】（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞過程中動能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于頻閃照相的頻率固定，因此只