山西省祁縣中學(xué)2021-2022學(xué)年高三第三次測評物理試卷含解析

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．托卡馬克（Tokamak）是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達(dá)到較高的溫度．再通過其他方式的進(jìn)一步加熱，就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行．已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應(yīng)強度B必須正比于溫度T2．如圖甲所示，線圈ab中通有如圖乙所示的電流，電流從a到b為正方向，那么在0~t0這段時間內(nèi)，用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則（）A．從左向右看感應(yīng)電流的方向為順時針B．從左向石看感應(yīng)電流的方向為先順時針后逆時針C．感應(yīng)電流的大小先減小后增加D．鋁環(huán)與線圈之間一直有磁場力的作用，作用力先向左后向右3．真空中相距L的兩個固定點電荷E、F所帶電荷量大小分別是QE和QF，在它們共同形成的電場中，有一條電場線如圖中實線所示，實線上的箭頭表示電場線的方向．電場線上標(biāo)出了M、N兩點，其中N點的切線與EF連線平行，且∠NEF＞∠NFE．則（）A．E帶正電，F(xiàn)帶負(fù)電，且QE>QFB．在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷將沿電場線運動到N點C．過N點的等勢面與EF連線垂直D．負(fù)檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能4．一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，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125．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一點電荷，帶電荷量為－Q，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點，并且OA=OB=BC=a，其中A點和B點的電勢相等，O點和C點的電場強度大小相等。已知靜電力常量為k，則（）A．點電荷位于B點處B．O點電勢比A點電勢高C．C點處的電場強度大小為D．將正的試探電荷從A點沿直線移動到C點，電勢能先增大后減小6．觀看科幻電影《流浪地球》后，某同學(xué)設(shè)想地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道通過木星的情景，如圖所示，軌道上P點距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。則A．地球靠近木星的過程中運行速度減小B．地球遠(yuǎn)離木星的過程中加速度增大C．地球遠(yuǎn)離木星的過程中角速度增大D．地球在P點的運行速度大于木星第一宇宙速度二、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，質(zhì)量為m的托盤P（包括框架）懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端處于靜止?fàn)顟B(tài)，托盤的上表面水平。t=0時刻，將質(zhì)量也為m的物塊Q輕輕放到托盤上，t1時刻P、Q速度第一次達(dá)到最大，t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，下列說法正確的是（）A．Q剛放上P瞬間它們的加速度大小為B．0~t1時間內(nèi)彈簧彈力的沖量大于2mgt1C．0~t1時間內(nèi)P對Q的支持力不斷增大D．0~t2時間內(nèi)P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和不斷減小8．質(zhì)點在光滑水平面上做直線運動，圖像如圖所示。取質(zhì)點向東運動的方向為正，則下列說法中正確的是（）A．加速度方向發(fā)生改變B．質(zhì)點在2s內(nèi)發(fā)生的位移為零C．質(zhì)點在2s末的速度是3m/s，方向向東D．質(zhì)點先做勻減速后做勻加速的直線運動9．下列說法正確的是A．大氣中PM1．5的運動是分子的無規(guī)則運動B．晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點C．?dāng)U散運動和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關(guān)D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體10．傾角為30°的光滑斜面上放一質(zhì)量為m的盒子A，A盒用輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪與B盒相連，B盒內(nèi)放一質(zhì)量的物體。如果把這個物體改放在A盒內(nèi)，則B盒加速度恰好與原來等值反向，重力加速度為g，則B盒的質(zhì)量mB和系統(tǒng)的加速度a的大小分別為（）A． B．C．a(chǎn)＝0.2g D．a(chǎn)＝0.4g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)，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量均為的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系如圖（甲）所示。(1)該組同學(xué)在做該實驗時，依次在彈簧下端掛上鉤碼，并在表格內(nèi)分別記下鉤碼靜止時彈簧下端指針?biāo)鶎?yīng)的刻度，記錄數(shù)據(jù)如下：鉤碼個數(shù)12345彈力0.51.01.52.02.5指針對應(yīng)刻度12.51_15.3916.1117.30當(dāng)掛2個鉤碼時，指針對應(yīng)刻度如圖（甲）所示，將指針示數(shù)填入表格；在以彈簧彈力為縱軸、指針對應(yīng)刻度L為橫軸的坐標(biāo)系中，如圖（乙）所示。描點畫出第2組對應(yīng)的數(shù)據(jù)點，并連線得到圖像_____。請根據(jù)圖像分析并得出以下結(jié)論①彈簧原長為__________cm。②彈簧的勁度系數(shù)__________（保留兩位有效數(shù)字）。(2)彈簧與繩有一點相似之處，都可以認(rèn)為是一個傳遞力的媒介。某位同學(xué)根據(jù)這個觀點推廣認(rèn)為：將兩個同樣的彈簧串接在一起后，彈簧的勁度系數(shù)k與原來一樣。你認(rèn)為他的想法正確么_____？并解釋一下你的理由_____。12．（12分）某同學(xué)自己組裝了一輛智能電動實驗小車，為了研究該小車的運動情況，在小車后面系一通過電磁打點計時器的紙帶。如圖所示為實驗中得到的一段紙帶，已知電磁打點計時器使用20Hz交流電，相鄰兩計數(shù)點間還有三個點沒有畫出來，其中AB=2.50cm，BC=4.00cm，CD=5.50cm，該電磁打點計時器每隔___________秒打一次點，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是_________秒；小車的加速度大小為____________m/s2。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）水平光滑平行導(dǎo)軌上靜置兩根完全相同的金屬棒，已知足夠長的導(dǎo)軌間距為，每根金屬棒的電阻為，質(zhì)量均為。整個裝置處在垂直導(dǎo)軌豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小。時刻，對沿導(dǎo)軌方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度為，棒向右發(fā)生的位移。試求：(1)撤力時棒的速度；(2)從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，經(jīng)歷的時間為，求這段時間內(nèi)的感應(yīng)電流的有效值。14．（16分）如圖所示，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長為1.5a的等邊三角形框架ABC，框架中心與圓心重合，S為位于BC邊中點處的狹縫．三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場．一束質(zhì)量為m、電量為q，不計重力的帶正電的粒子，從P點由靜止經(jīng)兩板間電場加速后通過狹縫S，垂直BC邊向下進(jìn)入磁場并發(fā)生偏轉(zhuǎn)．忽略粒子與框架碰撞時能量與電量損失．求：(1)要使粒子進(jìn)入磁場后第一次打在SB的中點，則加速電場的電壓為多大？(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S，則加速電場電壓滿足什么條件？(3)回到狹縫S的粒子在磁場中運動的最短時間是多少？15．（12分）如圖，兩根相距l(xiāng)=0.4m的平行金屬導(dǎo)軌OC、O′C′水平放置。兩根導(dǎo)軌右端O、O′連接著與水平面垂直的光滑平行導(dǎo)軌OD、O′D′，兩根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿M、N被放置在導(dǎo)軌上，并且始終與導(dǎo)軌保持保持良好電接觸。M、N的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻均為R=0.4Ω，N桿與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。整個空間存在水平向左的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.5T?，F(xiàn)給N桿一水平向左的初速度v0=3m/s，同時給M桿一豎直方向的拉力F，使M桿由靜止開始向下做加速度為aM=2m/s2的勻加速運動。導(dǎo)軌電阻不計，（g取10m/s2）。求：(1)t=1s時，N桿上通過的電流強度大?。?2)求M桿下滑過程中，外力F與時間t的函數(shù)關(guān)系；（規(guī)定豎直向上為正方向）(3)已知N桿停止運動時，M仍在豎直軌道上，求M桿運動的位移；(4)在N桿在水平面上運動直到停止的過程中，已知外力F做功為﹣11.1J，求系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。

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】

A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內(nèi)部無法產(chǎn)生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．2、A【解析】

AB．根據(jù)題意可知，由于電流從a到b為正方向，當(dāng)電流是從a流向b，由右手螺旋定則可知，鋁環(huán)M的磁場水平向右，由于電流的減小，所以磁通量變小，根據(jù)楞次定律可得，鋁環(huán)M的感應(yīng)電流順時針（從左向右看）。

當(dāng)電流是從b流向a，由右手螺旋定則可知，鋁環(huán)M的磁場水平向左，當(dāng)電流增大，則磁通量變大，根據(jù)楞次定律可得，所以感應(yīng)電流順時針（從左向右看）。故電流方向不變，故A正確，B錯誤；

C．由圖乙可知，ab內(nèi)的電流的變化率不變，則產(chǎn)生的磁場的變化率不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，鋁環(huán)M產(chǎn)生的電動勢的大小不變，所以感應(yīng)電流的大小也不變。故C錯誤；D．當(dāng)線圈中電流為零時，鋁環(huán)M和線圈之間無磁場力作用，選項D錯誤；

故選A。3、C【解析】

根據(jù)電場線的指向知E帶正電，F(xiàn)帶負(fù)電；N點的場強是由E、F兩電荷在N點產(chǎn)生場強的疊加，電荷E在N點電場方向沿EN向上，電荷F在N點產(chǎn)生的場強沿NF向下，合場強水平向右，可知F電荷在N點產(chǎn)生的場強大于E電荷在N點產(chǎn)生的場強，而，所以由點電荷場強公式知,A錯誤；只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．而該電場線是一條曲線，所以運動軌跡與電場線不重合．故在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，不可能沿電場線運動到N點，B錯誤；因為電場線和等勢面垂直，所以過N點的等勢面與過N點的切線垂直，C正確；沿電場線方向電勢逐漸降低，，再根據(jù)，q為負(fù)電荷，知，D錯誤；故選C．【點睛】只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．電場線和等勢面垂直．N點的切線與EF連線平行，根據(jù)電場線的方向和場強的疊加，可以判斷出E、F的電性及電量的大小．先比較電勢的高低，再根據(jù)，比較電勢能．4、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)星運動的角速度，變軌前后衛(wèi)星的角速度之比==，故D錯誤．5、B【解析】

A．A點和B點的電勢相等，點電荷必位于A點和B點連線的垂直平分線上；O點和C點的電場強度大小相等，點電荷位于O點和C點連線的垂直平分線上，故帶負(fù)電的點電荷位于坐標(biāo)處，故A錯誤；B．根據(jù)點電荷周圍電場分布可知，O點電勢比A點電勢高，故B正確；C．C點的電場強度大小故C錯誤；D．將帶正電的試探電荷從A點沿直線移動到C點，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選B。6、D【解析】

A．地球靠近木星時所受的萬有引力與速度成銳角，做加速曲線運動，則運行速度變大，A錯誤；B．地球遠(yuǎn)離木星的過程，其距離r變大，則可知萬有引力增大，由牛頓第二定律：則加速度逐漸減小，B錯誤；C．地球遠(yuǎn)離木星的過程線速度逐漸減小，而軌道半徑逐漸增大，根據(jù)圓周運動的角速度關(guān)系，可知運行的角速度逐漸減小，C錯誤；D．木星的第一宇宙速度指貼著木星表面做勻速圓周的線速度，設(shè)木星的半徑為R，滿足，而地球過P點后做離心運動，則萬有引力小于需要的向心力，可得可推得：即地球在P點的運行速度大于木星第一宇宙速度，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．Q剛放上P瞬間，彈簧彈力不變，仍為mg，故根據(jù)牛頓第二定理可知，它們的加速度故A正確；B．t1時刻P、Q速度第一次達(dá)到最大，此時P、Q整體合力為零，此時彈簧彈力故0~t1時間內(nèi)彈簧彈力小于2mg，故0~t1時間內(nèi)彈簧彈力的沖量小于2mgt1，故B錯誤；C．0~t1時間內(nèi)整體向下的加速度逐漸減小到零，對Q有故P對Q的支持力N不斷增大，故C正確；D．t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，動能為零，故根據(jù)機械能守恒可知，0~t2時間內(nèi)P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和先減小再增大，故D錯誤。故選AC。8、BD【解析】

A．圖像是一條傾斜直線，斜率表示加速度，故加速度保持不變，A錯誤；B．根據(jù)圖線與坐標(biāo)軸所圍“面積”表示位移，圖像在時間軸上方表示的位移為正，圖像在時間軸下方表示的位移為負(fù)，則知在前2s位移為x＝×3×1m﹣×3×1m＝0B正確；C．根據(jù)圖像可知，質(zhì)點在2s末的速度是﹣3m/s，“﹣”說明方向向西，C錯誤；D．0~1s內(nèi)質(zhì)點速度在減小，加速度不變，做勻減速直線運動，1s~2s速度在增大，且方向相反，加速度不變，故做反向勻加速直線運動，D正確。故選BD。9、BC【解析】試題分析：大氣中PM1．5的運動是固體顆粒的無規(guī)則運動，選項A錯誤；晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，選項B正確；擴散運動和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關(guān)，溫度越高越明顯，選項C正確；熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他的變化，選項D錯誤；故選BC.考點：晶體和非晶體；布朗運動和擴散現(xiàn)象；熱力學(xué)第二定律.10、BC【解析】

當(dāng)物體放在B盒中時，以AB和B盒內(nèi)的物體整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有當(dāng)物體放在A盒中時，以AB和A盒內(nèi)的物體整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得加速度大小為a=0.2g故AD錯誤、BC正確。

故選BC。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、（）（）不正確兩個勁度系數(shù)相同的彈簧串聯(lián)后，施加外力后，與單獨一個彈簧相比彈簧的等效伸長量變?yōu)樵瓉淼?倍，所以勁度系數(shù)發(fā)生改變【解析】

(1)[1]刻度尺的讀數(shù)為。[2]描點并作圖：①[3]彈力為0時，彈簧原長為。②[4]根據(jù)胡克定律可知，圖像斜率的物理意義為彈簧的勁度系數(shù)(2)[5]不正確。[6]兩個勁度系數(shù)相同的彈簧串聯(lián)后，施加外力后，與單獨一個彈簧相比彈簧的等效伸長量變?yōu)樵瓉淼?倍，所以勁度系數(shù)發(fā)生改變。12、0.050.200.375【解析】

[1][2]電磁打點計時器周期為0.05s，由于相鄰計數(shù)點間還有三個點沒有畫出，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.20s；[3]根據(jù)逐差法可知，車的加速度四、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)2m/s；(2)7.35J；(3)3.5A【解析】

(1)F作用過程，對系統(tǒng)，由動量定理得Ft1=mv1+mv2代入數(shù)據(jù)解得v2=2m/s(2)最終兩導(dǎo)體棒速度相等，對整個過程，由動量定理得Ft1=2mv代入數(shù)據(jù)解得v=3m/s對導(dǎo)體棒I安培=mv2I安培=BILt