山西省太原市第十二中學(xué)2022年高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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．小明乘坐豎直電梯經(jīng)過1min可達(dá)頂樓，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，取豎直向上為正方向，該電梯的加速度a隨時間t的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡化為只受重力與繩索拉力，則A．t=4.5s時，電梯處于失重狀態(tài)B．在5～55s時間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5s時，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時，繩索拉力的功率恰好為零2．如圖所示，斜面體ABC固定在水平地面上，斜面的高AB為2m，傾角為θ=37°，且D是斜面的中點，在A點和D點分別以相同的初速度水平拋出一個小球，結(jié)果兩個小球恰能落在地面上的同一點，則落地點到C點的水平距離為（）A． B． C． D．3．2020年初，在抗擊2019-nCoV，紅外線體溫計發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于紅外線的說法中正確的是（）A．紅外線的波長比紅光短B．利用紅外線的熱效應(yīng)可以加熱物體C．紅外遙感是利用紅外線的穿透能力強(qiáng)D．高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線4．如圖所示為某大橋，圖中橋墩之間的四段距離均為110m?？梢暈橘|(zhì)點的一輛汽車從a點由靜止開始做加速度恒定的加速直線運(yùn)動。已知該車通過bc段的時間為t，則通過ce段的時間為（）A． B． C． D．5．一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，速度為0.5m/s，周期為4s。t=1s時波形如圖甲所示，是波上的四個質(zhì)點。如圖乙所示是波上某一質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（）A．這列波的波長為1mB．t=0s時質(zhì)點a的速度與質(zhì)點b的速度相等C．t=1s質(zhì)點a的加速度大小比質(zhì)點b的加速度大D．如圖乙表示的是質(zhì)點b的振動圖像6．一充電后的平行板電容器與外電路斷開保持兩極板的正對面積不變，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是（）A．僅在兩極板間插入一電介質(zhì)，C減小，U不變B．僅在兩極板間插入一電介質(zhì)，C增大，U減小C．僅增大兩極板間距離，C減小，U不變D．僅增大兩極板間距離，C增大，U減小二、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，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中固定著兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上靜止著與導(dǎo)軌接觸良好的兩根相同金屬桿1和2，兩桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同且不為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用平行于導(dǎo)軌的恒力F拉金屬桿2使其開始運(yùn)動，在足夠長時間里，下列描述兩金屬桿的速度v隨時間t變化關(guān)系的圖像中，可能正確的是（）A． B． C． D．8．如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=200N/m的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行.已知A、B的質(zhì)量均為10kg，C的質(zhì)量為40kg，重力加速度為g=10m/s2，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放C后C沿斜面下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度.（）A．斜面傾角=30°B．A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能先增加后減小C．B的最大速度D．當(dāng)C的速度最大時彈簧處于原長狀態(tài)9．2019年7月25日，北京理工大學(xué)宣布：“北理工1號”衛(wèi)星搭乘星際榮耀公司的雙曲線一號火箭成功發(fā)射，進(jìn)入地球軌道。如圖所示，“北理工1號”衛(wèi)星與高軌道衛(wèi)星都在同一平面內(nèi)繞地球做同方向的勻速圓周運(yùn)動，此時恰好相距最近。已知地球的質(zhì)量為M，高軌道衛(wèi)星的角速度為ω，“北理工1號”衛(wèi)星的軌道半徑為R1，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．“北理工1號”衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期B．“北理工1號”衛(wèi)星的機(jī)械能小于高軌道衛(wèi)星的機(jī)械能C．“北理工1號”衛(wèi)星的加速度和線速度大于高軌道衛(wèi)星的加速度和線速度D．從此時到兩衛(wèi)星再次相距最近，至少需時間10．如圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為定值電阻，為光敏電阻（其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減?。?。當(dāng)開關(guān)S閉合時，電容器中一帶電微粒恰好靜止，下列說法中正確的是（）A．?dāng)嚅_開關(guān)S瞬間，電阻中有向上的電流B．只減小的光照強(qiáng)度，電源輸出的功率變小C．只將電容器上板向下移動時，帶電微粒向上運(yùn)動D．只將向上端移動時，下板電勢升高三、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）課外興趣小組在一次拆裝晶體管收音機(jī)的過程中，發(fā)現(xiàn)一只發(fā)光二極管，同學(xué)們決定測繪這只二極管的伏安特性曲線。(1)由于不能準(zhǔn)確知道二極管的正負(fù)極，同學(xué)們用多用電表的歐姆擋對其進(jìn)行側(cè)量，當(dāng)紅表筆接A端、黑表筆同時接B端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，則可以判斷二極管的正極是_______端(2)選用下列器材設(shè)計電路并測繪該二極管的伏安特性曲線，要求準(zhǔn)確測出二極管兩端的電壓和電流。有以下器材可供選擇：A．二極管RxB．電源電壓E＝4V(內(nèi)電阻可以忽略)C．電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻為r1＝0.5Ω)D．電流表A2(量程0～0.5A，內(nèi)阻為r2＝1Ω)E.電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約2500Ω)F.滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)C．滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω)H.定值電阻R3＝7ΩI.開關(guān)、導(dǎo)線若干實驗過程中滑動變限器應(yīng)選___________(填“F”或“G”)，在虛線框中畫出電路圖_______(填寫好儀器符號)(3)假設(shè)接入電路中電表的讀數(shù)：電流表A1讀數(shù)為I1，電流表A2讀數(shù)為I2，則二極管兩瑞電壓的表達(dá)式為__________(用題中所給的字母表示)。(4)同學(xué)們用實驗方法測得二極管兩端的電壓U和通過它的電流I的一系列數(shù)據(jù)，并作出I－U曲線如圖乙所示。(5)若二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的穩(wěn)壓電源(不計內(nèi)限)供電，則需要在電路中串聯(lián)一個電限R才能使其處于最佳工作狀態(tài)，請根據(jù)所畫出的二極管的伏安特性曲線進(jìn)行分析，申聯(lián)的電阻R的阻值為_______________Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)12．（12分）在研究“加速度與力的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)根據(jù)學(xué)過的理論設(shè)計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導(dǎo)軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導(dǎo)軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；（2）該同學(xué)作出了v2—m的關(guān)系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線，間接驗證了“加速度與力的關(guān)系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。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）如圖所示，在光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg、長L=2.17m、高h(yuǎn)=0.2m的長木板C。距該板左端距離x=1.81m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=0.2。在板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計。A、B均可視為質(zhì)點，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2?，F(xiàn)在長木板C上加一水平向右的力F，求：(1)當(dāng)F=3N時，小物塊A的加速度；(2)小物塊A與小物塊B碰撞之前運(yùn)動的最短時間；(3)若小物塊A與小物塊B碰撞之前運(yùn)動的時間最短，則水平向右的力F的大小(本小題計算結(jié)果保留整數(shù)部分)；(4)若小物塊A與小物塊B碰撞無能量損失，當(dāng)水平向右的力F=10N，小物塊A落到地面時與長木板C左端的距離。14．（16分）如圖所示，半圓形光滑軌道豎直固定且與水平地面相切于A點，半徑R＝0.1m，其右側(cè)一定水平距離處固定一個斜面體。斜面C端離地高度h＝0.15m，E端固定一輕彈簧，原長為DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑?，F(xiàn)給一質(zhì)量為0.1kg的小物塊(可看作質(zhì)點)一個水平初速，從A處進(jìn)入圓軌道，離開最高點B后恰能落到斜面頂端C處，且速度方向恰平行于斜面，物塊沿斜面下滑壓縮彈簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高點C。物塊與斜面CD段的動摩擦因數(shù)，斜面傾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不計物塊碰撞彈簧的機(jī)械能損失。求：(1)物塊運(yùn)動到B點時對軌道的壓力為多大?(2)CD間距離L為多少米?(3)小物塊在粗糙斜面CD段上能滑行的總路程s為多長?15．（12分）粗細(xì)均勻的U形管中裝有水銀，左管上端開口與大氣相連，右管上端封閉，如圖所示。開始時兩管內(nèi)水銀柱等高，兩管內(nèi)空氣（可視為理想氣體）柱長均為l=90cm，此時兩管內(nèi)空氣柱溫度均為27℃，外界大氣壓為p0=76cmHg?，F(xiàn)在左管上端開口處緩慢注入水銀壓縮空氣柱，直至右管內(nèi)水銀面上升10cm，在注入水銀過程中，左管內(nèi)溫度緩慢下降到–23℃，右管內(nèi)溫度保持在27℃。求：（i）注入水銀柱的長度；（ii）左管注入的水銀柱上表面離左管開口的距離。

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．電梯在t=1時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a＞1．t=4.5s時，a＞1，電梯也處于超重狀態(tài)。故A錯誤。

B．5～55s時間內(nèi)，a=1，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內(nèi)繩索拉力不是最小。故B錯誤。

C．t=59.5s時，電梯減速向上運(yùn)動，a＜1，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤。

D．根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，61s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積為1，所以速度的變化量為1，而電梯的初速度為1，所以t=61s時，電梯速度恰好為1，根據(jù)P=Fv可知繩索拉力的功率恰好為零，故D正確。2、A【解析】

設(shè)AB高為h，則從A點拋出的小球運(yùn)動的時間從D點拋出的小球運(yùn)動的時間在水平方向上有代入數(shù)據(jù)得x=m故A正確，BCD錯誤。

故選A。3、B【解析】

A．紅外線的波長比紅光的波長更長，故A錯誤；B．紅外線是一種看不見的光，通過紅外線的照射，可以使物體的溫度升高，故B正確；C．人們利用紅外線來實行遙控和遙感，是因為紅外線波長長，更容易發(fā)生衍射，故C錯誤；D．一切物體都向外輻射紅外線，故D錯誤。故選B。4、A【解析】

汽車從a點由靜止開始做加速度恒定的加速直線運(yùn)動，四段大小相同的位移所需要的時間之比為設(shè)通過ce段的時間為，則解得故A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解析】

A．由題可知，速度為0.5m/s，周期為4s，則波長mA錯誤；B．t=0s時質(zhì)點a在波峰處，速度為零，質(zhì)點b在平衡位置，速度最大，B錯誤；C．因為周期T=4s，所以當(dāng)t=1s時經(jīng)歷了，此時質(zhì)點a在平衡位置，位移為零，加速度為零，質(zhì)點b在波峰處，位移最大，加速度最大，C正確；D．由乙圖可知，當(dāng)t=1s時該質(zhì)點在波谷處，與此相符合的質(zhì)點是質(zhì)點c，D錯誤。故選C。6、B【解析】

AB．根據(jù)可知，僅在兩極板間插入一電介質(zhì)，C變大，根據(jù)可知，Q一定，則U減小，選項A錯誤，B正確；CD．僅增大兩極板間距離，根據(jù)可知C減小，根據(jù)可知，Q一定，U變大，選項CD錯誤；故選B。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、BD【解析】

AB．當(dāng)力F作用到桿2上時，桿2立刻做加速運(yùn)動，隨著速度的增加產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生向左的安培力，此時的加速度則隨速度增加，桿2做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減為零時做勻速運(yùn)動；此時對桿1所受的安培力若小于最大靜摩擦力，則此過程中桿1始終不動，則圖像A錯誤，B正確；CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值時桿2開始運(yùn)動，則隨著安培力的增加，棒2做加速度逐漸增加的加速運(yùn)動，桿1做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)兩桿的加速度相等時，兩桿的速度差恒定，此時兩桿所受的安培力恒定，加速度恒定，則選項C錯誤，D正確。故選BD。8、ABC【解析】

A．開始時彈簧壓縮的長度為xB得：kxB=mg當(dāng)A剛離開地面時，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對A有：kxA=mg物體A剛離開地面時，物體B獲得最大速度，B、C的加速度為0，對B有：T-mg-kxA=0對C有：Mgsinα-T=0解得：α=30°故A正確；B．由于xA=xB，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，即此過程中彈簧的彈性勢能先減小后增加；而由A、B、C以及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可知A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能先增加后減小，故B正確；

C．當(dāng)物體A剛離開地面時，物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離為：由于xA=xB，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛剛離開地面時，B、C兩物體的速度相等，設(shè)為vB，由動能定理得：解得：vB＝2m/s故C正確；D．當(dāng)B的速度最大時，C的速度也是最大的，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，故D錯誤；故選ABC。9、CD【解析】

A．由可知衛(wèi)星的軌道越高，周期越大，A項錯誤；B．衛(wèi)星的機(jī)械能等于其動能與勢能之和，因不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故不能確定衛(wèi)星的機(jī)械能大小關(guān)系，故B項錯誤；C．由可知軌道半徑越大，向心加速度越小，故“北理工1號”衛(wèi)星的加速度較大，由可知軌道半徑越小，線速度越大，故“北理工1號”衛(wèi)星的線速度較大，C項正確；D．設(shè)“北理工1號”衛(wèi)星的角速度為，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得可知軌道半徑越大，角速度越小，兩衛(wèi)星由相距最近至再次相距最近時，圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的角度差為2π，即可得經(jīng)歷的時間故D項正確。故選CD。10、AC【解析】

A．若斷開電鍵S，電容器處于放電狀態(tài)，電荷量變小，因下極板帶正電，故電阻中有向上的電流，故A正確；B．若只減小的光照強(qiáng)度，電阻變大，但由于不知道外電阻和內(nèi)阻的大小關(guān)系，因此無法判斷電源輸出的功率的變化情況，故B錯誤；C．電壓不變，只將電容器上板向下移動時距離d減小，根據(jù)可知電場強(qiáng)度增加，則電場力增大，所以帶電粒子向上運(yùn)動，故C正確；D．由于下極板接地，只將P1向上端移動時，下板電勢不變，依然為零，故D錯誤。故選AC。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、AF119【解析】

(1)[1]當(dāng)紅表筆接端、黑表筆同時接端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電阻很大，二極管反向截止，根據(jù)歐姆表的工作原理可知，黑表筆應(yīng)與歐姆表內(nèi)部電池的正極相連，由二極管的單向?qū)щ娦钥芍藨?yīng)是二極管的正極；(2)[2]由圖乙可知，實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；所以滑動變阻器應(yīng)選阻值小的，即滑動變限器應(yīng)選F；[3]在測量正向加電壓的伏安特性曲線時，實驗中最大電壓約為3V，所以電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約2500Ω)不符合題意，故需要電流表A2(量程0～0.5A，內(nèi)阻為)與定值電阻串聯(lián)改裝成量程為二極管兩端的電壓在3V以內(nèi)，電流在40mA以內(nèi)，電流表應(yīng)選用電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻為)；因二極管的正向電阻較小，故采用電流表外接法，同時二極管正極應(yīng)接電源正極；因?qū)嶒炛幸箅妷簭牧汩_始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，所以電路圖為(3)[4]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點可得解得二極管兩瑞電壓的表達(dá)式為(5)[5]二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的穩(wěn)壓電源(不計內(nèi)限)供電，根據(jù)圖乙可知在電路中電流為21mA，根據(jù)歐姆定律和電路結(jié)構(gòu)可得申聯(lián)的電阻的阻值為12、鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量無滑塊質(zhì)量【解析】

（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對滑塊分析，可知細(xì)繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質(zhì)量m要遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M，這時有FT；（2）滑塊的加速度a=，當(dāng)s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認(rèn)為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質(zhì)量，所以可通過v2﹣m的關(guān)系可以間接驗證加速度與力的關(guān)系，在該實驗中，s不變，v2—m的關(guān)系圖象是一條過原點的直線，所以每次小車的釋放點無改變；因為a與F成正比，則有：，則，結(jié)合圖線的斜率可以求出滑塊的質(zhì)量M。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)1m/s2；(2)t=0.6s；(3)6N≤F≤26N；(4)x