山西省晉中市2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期一模考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀(guān)題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖，梯形小車(chē)a處于光滑水平面上，一彈性繩將小車(chē)a與豎直墻壁連接（松弛），a傾斜的上表面放有物塊b，現(xiàn)給a和b向左的相同速度v0，在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，a與b始終保持相對(duì)靜止。則在彈性繩從伸直到長(zhǎng)度最大的過(guò)程中（）A．b對(duì)a的壓力一直增大B．b對(duì)a的摩檫力一直減小C．b對(duì)a的作用力一直減小D．b對(duì)a的作用力方向水平向左2．如圖所示，在水平桌面上固定一個(gè)光滑長(zhǎng)木板，質(zhì)量為M的木塊通過(guò)輕繩與質(zhì)量為m的鉤碼相連，重力加速度為g，則釋放后鉤碼的加速度大小為（）A．0B．gC．D．3．百余年前，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論率先對(duì)黑洞作出預(yù)言。2019年4月10日21點(diǎn)整，天文學(xué)家召開(kāi)全球新聞發(fā)布會(huì)，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認(rèn)為黑洞為一個(gè)密度極大的球形天體，質(zhì)量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知光速為，以黑洞中心為起點(diǎn)，到黑洞外圈視界邊緣的長(zhǎng)度為臨界半徑，稱(chēng)為史瓦西半徑。下面說(shuō)法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為4．某同學(xué)質(zhì)量為60kg，在軍事訓(xùn)練中要求他從岸上以大小為2m/s的速度跳到一條向他緩緩漂來(lái)的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，小船的質(zhì)量是140kg，原來(lái)的速度大小是0.5m/s，該同學(xué)上船后又跑了幾步，最終停在船上（船未與岸相撞），不計(jì)水的阻力，則（）A．該同學(xué)和小船最終靜止在水面上B．該過(guò)程同學(xué)的動(dòng)量變化量大小為105kg·m/sC．船最終的速度是0.95m/sD．船的動(dòng)量變化量大小為70kg·m/s5．如圖所示，真空中位于x軸上的兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷的位置關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)，規(guī)定電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向?yàn)檎瑹o(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0。下列描述x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度E或電勢(shì)隨位置x的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．6．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波形如圖所示，波速為10m/s。下列說(shuō)法正確的是（）A．該波的振幅為0.5m，頻率為2HzB．此時(shí)P點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C．再經(jīng)0.9s，Q點(diǎn)有沿y軸正方向的最大加速度D．再經(jīng)1.05s，質(zhì)點(diǎn)P沿波傳播方向遷移了10.5m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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻小于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是（）A．燈泡L變亮B．電流表讀書(shū)變小，電壓表讀數(shù)變大C．電源的輸出功率變小D．電容器C上電荷量增多8．下列說(shuō)法正確的有（）A．研究表明，一般物體的電磁輻射僅與溫度有關(guān)B．電子的衍射圖樣證實(shí)了電子的波動(dòng)性C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是估測(cè)原子核半徑最簡(jiǎn)單的方法D．結(jié)合能越大的原子核，核子的平均質(zhì)量越大9．如圖所示，衛(wèi)星a沒(méi)有發(fā)射停放在地球的赤道上隨地球自轉(zhuǎn)；衛(wèi)星b發(fā)射成功在地球赤道上空貼著地表做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；兩衛(wèi)星的質(zhì)量相等。認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)有引力。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期B．b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度等于重力加速度gC．a(chǎn)、b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小相等D．a(chǎn)、b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小相等，都等于第一宇宙速度10．理論表明，圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，其機(jī)械能只與衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道的長(zhǎng)軸大小有關(guān)。如圖所示，A為地球，b、c為質(zhì)量相同的兩顆衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道形狀分別為圓和橢圓，兩軌道共面，P為兩個(gè)軌道的交點(diǎn)，b的半徑為R，c的長(zhǎng)軸為2R。關(guān)于這兩顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．它們的周期不同 B．它們的機(jī)械能相等C．它們經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度不同 D．它們經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率相同三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）小華同學(xué)欲測(cè)量小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，光電門(mén)1、2可沿斜面移動(dòng)，物塊上固定有寬度為d的擋光窄片。物塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)，光電門(mén)可以顯示出擋光片的擋光時(shí)間。（以下計(jì)算的結(jié)果均請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖2所示，則擋光片的寬度d=______mm。(2)在P處用力推動(dòng)物塊，物塊沿斜面下滑，依次經(jīng)過(guò)光電門(mén)1、2，顯示的時(shí)間分別為40ms、20ms，則物塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1處時(shí)的速度大小為_(kāi)___________m/s，經(jīng)過(guò)光電門(mén)2處時(shí)的速度大小為_(kāi)___________m/s。比較物塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1、2處的速度大小可知，應(yīng)_______（選填“增大”或“減小”）斜面的傾角，直至兩光電門(mén)的示數(shù)相等；(3)正確調(diào)整斜面的傾角后，用刻度尺測(cè)得斜面頂端與底端的高度差h=60.00cm、斜面的長(zhǎng)度L=100.00cm，g取9.80m/s2，則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的值（___________）。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某微安表G（量程200μA，內(nèi)阻大約2200Ω）的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材可供選擇如下：A．電壓表（0~3V）；B．滑動(dòng)變阻器（0~10Ω）；C．滑動(dòng)變阻器（0~1KΩ）；D．電源E（電動(dòng)勢(shì)約為6V）；E．電阻箱RZ（最大阻值為9999Ω）；開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。其實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：a．將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端，合上開(kāi)關(guān)S，先調(diào)節(jié)R使電壓表讀數(shù)為U，再調(diào)節(jié)電阻箱（此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變），使微安表指示為滿(mǎn)偏，記下此時(shí)電阻箱值為；b．重新調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為，再調(diào)節(jié)電阻箱（此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變），使微安表指示為滿(mǎn)偏，記下此時(shí)電阻箱值（如圖所示）為R2；根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答以下問(wèn)題：（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______（填字母代號(hào)）；（2）電阻箱的讀數(shù)R2=________；（3）待測(cè)微安表的內(nèi)阻_________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，某傾角為θ=37°的絕緣斜面固定于水平面上，頂端靜置一質(zhì)量為m=2kg的物塊，帶正電，電量為q=10-6C。若物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5×106V/m，且物塊能自由下滑到斜面底端。斜面高度為h=1m，已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8試問(wèn)，物塊下滑到斜面底端過(guò)程中：(1)物塊與斜面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為多少；(2)物塊動(dòng)能的改變量；(3)物塊機(jī)械能的改變量。14．（16分）如圖所示，光滑水平臺(tái)面左端有一小物塊A，右端有一小物塊B，右側(cè)面與一曲面相連。以臺(tái)面右側(cè)底端的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy．已知，臺(tái)面的高度為2h，曲面的方程為y=x2，物塊A的質(zhì)量是物塊B質(zhì)量的n倍，A物塊以速度v0向右運(yùn)動(dòng)與物塊B發(fā)生彈性正碰，碰撞后物塊B沿水平方向飛出，忽略空氣阻力，重力加速度為g。（1）求碰撞后瞬間物塊B的速度大??；（2）n值不同，物塊B落到曲面時(shí)的動(dòng)能也不同。求n取多大時(shí)，物塊B落到曲面時(shí)動(dòng)能最小。15．（12分）應(yīng)急救援中心派直升機(jī)營(yíng)救一被困于狹小山谷底部的探險(xiǎn)者。直升機(jī)懸停在山谷正上方某處，放下一質(zhì)量不計(jì)的繩索，探險(xiǎn)者將繩索一端系在身上，在繩索拉力作用下，從靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)直升機(jī)處速度恰為零。己知繩索拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，探險(xiǎn)者（含裝備）質(zhì)量為m=80kg，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：(1)直升機(jī)懸停處距谷底的高度h；(2)在探險(xiǎn)者從山谷底部到達(dá)直升機(jī)的過(guò)程中，牽引繩索的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的平均機(jī)械功率。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

AB．整體受到的彈性繩的拉力越來(lái)越大，則加速度越來(lái)越大，即整體做加速度越來(lái)越大的減速運(yùn)動(dòng)，則b也做加速度越來(lái)越大的減速運(yùn)動(dòng)，對(duì)b受力分析，由牛頓第二定律可知，則隨著加速度a的增加，a對(duì)b的支持力N一直增大；即則隨著加速度a的增加，a對(duì)b的摩擦力f可能先減小后增大，根據(jù)牛頓第三定律，b對(duì)a的壓力一直增大，b對(duì)a的摩擦力可能先減小后增大，A正確，B錯(cuò)誤；

CD．b受到a的作用力和重力，由于b的加速度水平線(xiàn)向右越來(lái)越大，根據(jù)牛頓第二定律，a對(duì)b的作用力一直增大，a對(duì)b的作用力方向斜向右上方，根據(jù)牛頓第三定律，b對(duì)a的作用力一直增大，方向斜向左下方，CD錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

以鉤碼為研究對(duì)象則有以木塊為研究對(duì)象，則有聯(lián)立解得故選C。3、B【解析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯(cuò)誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯(cuò)誤。故選B。4、B【解析】

AC.規(guī)定該同學(xué)原來(lái)的速度方向?yàn)檎较?設(shè)該同學(xué)上船后，船與該同學(xué)的共同速度為v.由題意，水的阻力忽略不計(jì)，該同學(xué)跳上小船后與小船達(dá)到共同速度的過(guò)程，該同學(xué)和船組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則由動(dòng)量守恒定律得m人v人－m船v船=（m人+m船）v，代入數(shù)據(jù)解得v=0.25m/s，方向與該同學(xué)原來(lái)的速度方向相同，與船原來(lái)的速度方向相反，故A、C錯(cuò)誤；B.該同學(xué)的動(dòng)量變化量為Δp=m人v－m人v人=60×（0.25－2）kg·m/s=－105kg·m/s，負(fù)號(hào)表示方向與選擇的正方向相反，故B正確；D.船的動(dòng)量變化量為Δp＇=m船v－m船v船=140×[0.25－（－0.5）]kg·m/s=105kg·m/s，故D錯(cuò)誤.5、A【解析】

AB．由點(diǎn)電荷在真空中某點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電場(chǎng)疊加原理可知，沿x軸方向，點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度為負(fù)，逐漸變大，A點(diǎn)→O點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度為正，逐漸減小，O點(diǎn)→B點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度為負(fù)，逐漸變大，B點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度為正，逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤。CD．無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，根據(jù)等量同種正電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，分析知，等量同種正電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)不會(huì)為負(fù)值，且O點(diǎn)處電勢(shì)大于零，故CD錯(cuò)誤。故選A。6、C【解析】

A．從圖中可以看出振幅為0.5m，波長(zhǎng)為4m，所以周期為則頻率為故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)椴ㄑ豿軸正向傳播，所以P點(diǎn)下一步會(huì)成為波峰，應(yīng)該向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)橹芷谑?.4s，簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，所以經(jīng)過(guò)0.9s后，相當(dāng)于Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.1s到達(dá)波谷，此時(shí)加速度最大，并且沿著y軸正方向，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)P只會(huì)上下振動(dòng)，不會(huì)沿波傳播方向遷移，故D錯(cuò)誤。故選C。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

AB．將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，滑動(dòng)變阻器的電阻變大，根據(jù)串反并同，燈泡L中電流減小，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，燈泡L變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)外電路的總電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大。雖然燈泡L的電阻小于電源的內(nèi)阻r，但外電路的總電阻與電源的內(nèi)阻大小不確定，故電源的輸出功率變化情況不確定，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，電容器C上電壓增大，電容器C上電荷量增多，選項(xiàng)D正確。故選BD。8、BC【解析】

A．實(shí)際物體輻射電磁波情況與溫度、表面情況、材料都有關(guān)；黑體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)，是實(shí)際物體的理想化模型，故A錯(cuò)誤；B．電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子的波動(dòng)性，故B正確；C．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型：原子中心有一個(gè)很小的核，內(nèi)部集中所有正電荷及幾乎全部質(zhì)量，所以α粒子散射實(shí)驗(yàn)是估算原子核半徑最簡(jiǎn)單的方法之一，故C正確；D．根據(jù)核子平均質(zhì)量曲線(xiàn)與比結(jié)合能曲線(xiàn)可知比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，核子平均質(zhì)量越小，故D錯(cuò)誤。故選BC。9、AB【解析】

A．a(chǎn)在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所以a做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期，A正確；B．對(duì)衛(wèi)星b重力近似等于萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力全部用來(lái)充當(dāng)公轉(zhuǎn)的向心力所以向心加速度等于重力加速度g，B正確；C．兩衛(wèi)星受到地球的萬(wàn)有引力相等。衛(wèi)星a萬(wàn)有引力的一部分充當(dāng)自轉(zhuǎn)的向心力，即衛(wèi)星b萬(wàn)有引力全部用來(lái)充當(dāng)公轉(zhuǎn)的向心力，因此a、b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小不相等，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)可知萬(wàn)有引力提供向心力解得線(xiàn)速度表達(dá)式因?yàn)樗詁衛(wèi)星的速度等于第一宇宙速度D錯(cuò)誤。故選AB。10、BD【解析】

A．衛(wèi)星b的軌道半徑與衛(wèi)星c運(yùn)行軌道的半長(zhǎng)軸大小相等，都是R，根據(jù)可知，兩顆衛(wèi)星運(yùn)行周期相同，A錯(cuò)誤；B．由題意可知，兩顆衛(wèi)星質(zhì)量相同，衛(wèi)星b的軌道半徑與衛(wèi)星c運(yùn)行軌道的半長(zhǎng)軸大小相等，故機(jī)械能相等，B正確；C．衛(wèi)星經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度為所以加速度相同，C錯(cuò)誤；D．因?yàn)樾l(wèi)星b的軌道半徑與衛(wèi)星c運(yùn)行軌道的半長(zhǎng)軸大小相等，且質(zhì)量相等，所以?xún)深w衛(wèi)星經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的勢(shì)能相同，又因?yàn)锽選項(xiàng)中兩衛(wèi)星的機(jī)械能相等，則動(dòng)能相同，速率相同，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、5.20.130.26減小0.75【解析】

(1)[1]擋光片的寬度為；(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度來(lái)求解瞬時(shí)速度：[4]由于v2<v1，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)斜面的傾角為θ，則對(duì)物塊受力分析有mgsinθ>μmgcosθ故應(yīng)減小斜面的傾角，直到mgsinθ=μmgcosθ此時(shí)物塊勻速運(yùn)動(dòng)，兩光電門(mén)的示數(shù)相等(3)[5]h=60.00cm=0.6m，L=100.00cm=1m，物塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)mgsinθ=μmgcosθ即tanθ=μ又解得μ=0.7512、B46532170【解析】

(1)[1]．滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇B；

(2)[2]．由圖示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω(3)[3]．根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，由歐姆定律可知U=Ig（Rg+R1）解得Rg=2170Ω四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)6.33J；(2)7J；