山東泰安市2021-2022學年高三第一次調(diào)研測試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認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，軌道NO和OM底端對接且。小環(huán)自N點由靜止滑下再滑上OM。已知小環(huán)在軌道NO下滑的距離小于軌道OM上滑的距離，忽略小環(huán)經(jīng)過O點時的機械能損失，軌道各處的摩擦因數(shù)相同。若用a、f、v和E分別表示小環(huán)的加速度、所受的摩擦力、速度和機械能，這四個物理量的大小隨環(huán)運動路程的變化關系如圖。其中能正確反映小環(huán)自N點到右側(cè)最高點運動過程的是（）A． B．C． D．2．如圖所示，一根長為L的金屬細桿通有電流時，在豎直絕緣擋板作用下靜止在傾角為的光滑絕緣固定斜面上。斜面處在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。若電流的方向和磁場的方向均保持不變，金屬細桿的電流大小由I變?yōu)?.5I，磁感應強度大小由B變?yōu)?B，金屬細桿仍然保持靜止，則（）A．金屬細桿中電流方向一定垂直紙面向外 B．金屬細桿受到的安培力增大了C．金屬細桿對斜面的壓力可能增大了BIL D．金屬細桿對豎直擋板的壓力可能增大了BIL3．兩個相距較遠的分子僅在彼此間分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下述正確的是A．分子力先增大后減小 B．分子力先做正功，后做負功C．分子勢能一直增大 D．分子勢能先增大后減小4．如圖，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當MN中電流突然減小時，線圈產(chǎn)生的感應電流I，線圈所受安培力的合力為F，則I和F的方向為（）A．I順時針，F(xiàn)向左 B．I順時針，F(xiàn)向右C．I逆時針，F(xiàn)向左 D．I逆時針，F(xiàn)向右5．如圖所示，邊長為L、總阻值為R的等邊三角形單匝金屬線圈abc從圖示位置開始繞軸EF以角速度勻速轉(zhuǎn)動，EF的左右兩側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小分別為B和，下列說法正確的是（）A．圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大B．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電流先沿acba方向后沿abca方向C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為D．線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的交流電的電動勢的有效值為6．一正三角形導線框ABC（高度為a）從圖示位置沿x軸正向勻速穿過兩勻強磁場區(qū)域。兩磁場區(qū)域磁感應強度大小均為B、方向相反、垂直于平面、寬度均為a。下圖反映感應電流Ⅰ與線框移動距離x的關系，以逆時針方向為電流的正方向。圖像正確的是（）A． B．C． 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。7．一列橫波沿x軸傳播，在某時刻x軸上相距s=4m的兩質(zhì)點A、B（波由A傳向B）均處于平衡位置，且A、B間只有一個波峰，經(jīng)過時間t=1s，質(zhì)點B第一次到達波峰，則該波的傳播速度可能為（）A．1m/s B．1.5m/s C．3m/s D．5m/s8．如圖，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的輕彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0.1m處，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的動能Ek－h(huán)圖象，其中h＝0.18m時對應圖象的最頂點，高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余為曲線，取g＝10m/s2，由圖象可知（）A．滑塊的質(zhì)量為0.18kgB．彈簧的勁度系數(shù)為100N/mC．滑塊運動的最大加速度為50m/s2D．彈簧的彈性勢能最大值為0.5J9．如圖所示，用細線懸掛一塊橡皮于O點，用鉛筆靠著細線的左側(cè)從O點開始沿與水平方向成30°的直線斜向上緩慢運動s＝1m，運動過程中，始終保持細線豎直。下列說法正確的是（）A．該過程中細線中的張力逐漸增大 B．該過程中鉛筆受到細線的作用力保持不變C．該過程中橡皮的位移為m D．該過程中橡皮的位移為m10．如圖所示，物體A、B通過細繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為2m、m，開始時細繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上，放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v，此時物體B對地面恰好無壓力，不計一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g，則下列說法中正確的是()A．物體A下落過程中，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．彈簧的勁度系數(shù)為C．物體A著地時的加速度大小為D．物體A著地時彈簧的彈性勢能為三、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）某學校興趣小組成員在學校實驗室發(fā)現(xiàn)了一種新型電池，他們想要測量該電池的電動勢和內(nèi)阻.（1）小組成員先用多用電表粗測電池的電動勢，將選擇開關調(diào)到直流電壓擋量程為25V的擋位，將____________（填“紅”或“黑”）表筆接電池的正極，另一表筆接電池的負極，多用電表的指針示數(shù)如圖所示，則粗測的電動勢大小為__________V.（2）為了安全精確的測量，小組成員根據(jù)實驗室提供的器材設計了如圖的測量電路，其中，它在電路中的作用是____________.閉合開關前，應將電阻箱接入電路的電阻調(diào)到最_________（填“大”或“小”）.（3）閉合開關，調(diào)節(jié)電阻箱，測得多組電阻箱接入電路的阻值R及對應的電流表示數(shù)I，作出圖象，如圖所示.根據(jù)圖象求出電池的電動勢為_____________V（保留兩位有效數(shù)字）.12．（12分）某同學設計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0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）某容積為20L的氧氣瓶里裝有30atm的氧氣，現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5L的小鋼瓶中，使每個小鋼瓶中氧氣的壓強為4atm，如每個小鋼瓶中原有氧氣壓強為latm。問最多能分裝多少瓶？（設分裝過程中無漏氣，且溫度不變）14．（16分）如圖所示，在質(zhì)量為M＝0.99kg的小車上，固定著一個質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻R＝1的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，MN邊長為L=0.1m，NP邊長為l＝0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做勻速運動，隨后進入一水平有界勻強磁場（磁場寬度大于小車長度）．磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應強度大小B＝1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長度與線圈MN邊長度相同．求：（1）小車剛進入磁場時線圈中感應電流I的大小和方向；（2）小車進入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量q；（3）如果磁感應強度大小未知，已知完全穿出磁場時小車速度v1＝2m/s，求小車進入磁場過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q．15．（12分）如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面間的夾角為。兩個大小不計的物塊質(zhì)量分別為和,與傳送帶間的動摩擦因數(shù)分別為和。已知物塊與碰撞時間極短且無能量損失，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。（1）若傳送帶不動，將物塊無初速度地放置于傳送帶上的某點，在該點右上方傳送帶上的另一處無初速度地釋放物塊，它們第一次碰撞前瞬間的速度大小為，求與第一次碰撞后瞬間的速度；（2）若傳送帶保持速度順時針運轉(zhuǎn)，如同第（1）問一樣無初速度地釋放和，它們第一次碰撞前瞬間的速度大小也為，求它們第二次碰撞前瞬間的速度；（3）在第（2）問所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前傳送帶對物塊做的功。

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、A【解析】

A．小球沿軌道下滑做勻加速直線運動，滑至點速度為，下滑過程中有同理上滑過程中有根據(jù)題意可知，所以根據(jù)加速度的定義式結(jié)合牛頓第二定律，可知加速度大小恒定，且滿足A正確；B．小球下滑過程和上滑過程中的摩擦力大小根據(jù)題意可知，，則，B錯誤；C．小球在運動過程中根據(jù)速度與位移關系可知，速度與位移不可能為線性關系，所以圖像中經(jīng)過點前后小球與路程的關系圖線不是直線，C錯誤；D．小球運動過程中摩擦力做功改變小球的機械能，所以圖像斜率的物理意義為摩擦力，即結(jié)合B選項分析可知下滑時圖像斜率的絕對值小于上滑時圖像斜率的絕對值，D錯誤。故選A。2、D【解析】

A．金屬細桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，金屬細桿中電流方向可能垂直紙面向外，也可能垂直紙面向里，故A錯誤；B．由于磁場與電流方向垂直，開始安培力為，后來的安培力為則金屬細桿受到的安培力增大了故B錯誤；C．金屬細桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，將斜面的支持力分解成水平方向和豎直方向，則水平方向和豎直方向的合力均為零，由于金屬細桿的重力不變，故斜面的支持力不變，由牛頓第三定律可知，金屬細桿對斜面的壓力不變，故C錯誤；D．由于金屬細桿受到斜面的支持力不變，故安培力的大小變化量與擋板的支持力的大小變化量相等；如果金屬細桿中電流方向垂直紙面向里，安培力方向水平向右，當安培力增大，則金屬細桿對擋板的壓力增大，由于安培力增大BIL，所以金屬細桿對豎直擋板的壓力增大了BIL；如果金屬細桿中電流方向垂直紙面向外，安培力方向水平向左，當安培力增大BIL，則金屬細桿對擋板的壓力減小BIL，故金屬細桿對豎直擋板的壓力可能增大了BIL，D正確。故選D。3、B【解析】

A．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，當分子間距大于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為引力；當分子間距小于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子引力先減小后增大，斥力增大，A錯誤；B．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負功，B正確；C．只有分子力做功，先做正功后做負功，根據(jù)動能定理，動能先增加后減小，C錯誤；D．分子力先做正功后做負功；分子力做功等于分子勢能的變化量；故分子勢能先減小后增加，D錯誤。故選B。4、B【解析】

金屬線框abcd放在導線MN上，導線中電流產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，線框abcd左右兩側(cè)磁場方向相反，線框左側(cè)的磁通量小于線框右側(cè)的磁通量，磁通量存在抵消的情況。若MN中電流突然減小時，穿過線框的磁通量將減小。根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場要阻礙磁通量的變化，則線框abcd感應電流方向為順時針；再由左手定則可知，左邊受到的安培力水平向右，而右邊的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。

A．I順時針，F(xiàn)向左，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．I順時針，F(xiàn)向右，與結(jié)論相符，選項B正確；C．I逆時針，F(xiàn)向左，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．I逆時針，F(xiàn)向右，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。5、D【解析】

A．圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A錯誤；B．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電流先沿abca方向后沿acha方向，B錯誤；C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為C錯誤；D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，有半個周期電動勢的最大值為有半個周期電動勢的最大值為根據(jù)有效值的定義可求得交流電的有效值D正確。故選D。6、A【解析】

在上，在范圍，線框穿過左側(cè)磁場時，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針，為正值。在范圍內(nèi)，線框穿過兩磁場分界線時，BC、AC邊在右側(cè)磁場中切割磁感線，有效切割長度逐漸增大，產(chǎn)生的感應電動勢增大，AC邊在左側(cè)磁場中切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢不變，兩個電動勢串聯(lián)，總電動勢增大，同時電流方向為瞬時針，為負值。在范圍內(nèi)，線框穿過左側(cè)磁場時，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針，為正值，綜上所述，故A正確。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、AC【解析】

根據(jù)題意畫出A、B間只有一個波峰的所有波形如圖所示。由于波的傳播方向由A到B，可分為下列四種情形：

a圖中，λ=8m；經(jīng)過時間t=1s，質(zhì)點B第一次到達波峰，可知T=4s，則波速b圖中，λ=4m；經(jīng)過時間t=1s，質(zhì)點B第一次到達波峰，可知，則波速c圖中，λ=4m；經(jīng)過時間t=1s，質(zhì)點B第一次到達波峰，可知，則波速d圖中，；經(jīng)過時間t=1s，質(zhì)點B第一次到達波峰，可知，則波速故AC正確，BD錯誤。故選AC。8、BD【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:則m=0.2kg故A錯誤；B．由題意滑塊與彈簧在彈簧原長時分離，彈簧的原長為0.2m，h=0.18m時速度最大，此時mg=kx1x1=0.02m得k=100N/m故B正確；C．在h=0.1m處時滑塊加速度最大kx2-mg=ma其中x2=0.1m，得最大加速度a=40m/s2故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，當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△hm=0.2×10×（0.35-0.1）J=0.5J故D正確。故選BD。9、BC【解析】

AB．鉛筆緩慢移動，則橡皮塊處于平衡狀態(tài)，則細繩的拉力等于橡皮塊的重力不變，鉛筆受到的細繩的作用力等于兩邊細繩拉力的矢量和，由于兩邊拉力不變，兩力所成的角度也不變，可知合力不變，即鉛筆受到細線的作用力保持不變，選項A錯誤，B正確；CD．由幾何關系可知橡皮塊的位移選項C正確，D錯誤；故選BC。10、AC【解析】

A項：由題知道，物體A下落過程中，B一直靜止不動．對于物體A和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，則物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；B項：物體B對地面的壓力恰好為零，故彈簧的拉力為T=mg，開始時彈簧處于原長，由胡克定律知：T=kh，得彈簧的勁度系數(shù)為，故B錯誤；C項：物體A著地時，細繩對A的拉力也等于mg，對A，根據(jù)牛頓第二定律得2mg-mg=2ma，得，故C正確；D項：物體A與彈簧系統(tǒng)機械能守恒，有：，所以，故D錯誤．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、紅10.5保護電阻大12【解析】

（1）[1][2]．將紅表筆接電池的正極，多用電表示數(shù)為10.5V.（2）[3][4]．電阻R0在電路中為保護電阻，閉合開關前應使電阻箱接入電路的電阻最大.（3）[5]．由實驗電路可知，在閉合電路中，電池電動勢E=I（r+R0+R）則由圖象可知，圖象的斜率則電池電動勢12、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點睛】考查求瞬時速度的方法，理解機械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。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、34【解析】

設能夠分裝n個小鋼瓶，則以20L氧氣瓶中的氧氣和n個小鋼瓶中的氧氣整體為研究對象，分裝過程中溫度不變，故遵守玻意耳定律，氣體分裝前后的狀態(tài)如圖所示，由玻意耳定律可知：即因為即則最多能分裝34瓶。14、（1）0.5A電流方向為

M→Q→P→N→M（2）5×10-3C（3）32J【解析】

（1）線圈切割磁感線的速度v0=10m/s，感應電動勢E=Blv0=1×0.05×10=0.5V由閉合電路歐姆定律得，線圈中電流由楞次定律知，線圈中感應電流方向為

M→Q→P→N→M（2）小車進入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量為q=I△t=△t又E=△Φ=BS聯(lián)立可得q=＝5×10?3C（3）設小車完全進入磁場后速度為v，在小車進入磁場從t時刻到t+△t時刻（△t→0）過中，根據(jù)牛頓第二定律得-BIl=-m

即-BlI△t=m△v兩邊求和得

則得